专利名称：硫酸粘菌素的提取方法
技术领域：
本发明涉及化工领域，具体地涉及ー种硫酸粘菌素的提取方法。
背景技术：
硫酸粘菌素(Colistin Sulphate,又称硫酸粘杆菌素、硫酸抗敌素、克利斯汀(Colistin)、多粘菌素E(Polymyxin E)、抗敌素等)分子式为C52H98N16O13 2H2S04，分子量为1352。纯品为白色或类白色粉末，易溶于水。耐热，消化道不易吸收，排泄迅速，毒性小，无副作用，不易产生耐药菌株，是最安全的畜禽促生长抗生素之一。硫酸粘菌素是碱性多肽类抗生素，主要用于防治敏感菌的感染和促进畜禽生长。硫酸粘菌素可以与细胞膜脂蛋白游离磷酸盐结合，使得细胞膜表面张カ减小、通透性増加，导致胞浆外流，细胞死亡。硫酸粘菌素对革兰氏阴性菌(尤其大肠杆菌、沙门氏菌、绿脓杆菌、变形杆菌和嗜血杆菌等)有强抑制作用，对革兰氏阳性菌(除金黄葡萄球菌和溶血性链球菌外)和真菌无作用。按干燥品计算，姆Img的效价不得少于17000粘菌素单位。现有的硫酸粘菌素提取エ艺流程如下发酵液用40%硫酸调pH至4. 0，再加珍珠岩粉和黑砻糠后用板框压滤，滤液加草酸沉淀钙盐后再次压滤，脱钙液在固定床中吸附，解析液需要用活性炭和硅藻土脱色，再用氢型强酸阳离子树脂脱盐，脱盐液用弱碱性树脂中和，中和液经薄膜浓缩至比重1. 08-1. 10,浓缩液用硫酸调pH4. 8-5. 0，再喷雾干燥得到干粉。现有技术的以上路线，存在着工艺复杂、周期长、污染严重、成本高昂等缺点，为此需要有新的エ艺来提取硫酸粘菌素。
发明内容
本发明的目的在于提供ー种硫酸粘菌素的提取方法，以解决现有技术中存在的上述问题。本发明提供的技术方案如下ー种硫酸粘菌素的提取方法，包括如下步骤(I)发酵液加硫酸调节pH至3. 9-4.1 ；(2)陶瓷膜过滤发酵液用陶瓷膜过滤，取滤液，滤液调PH4. 5-5 ；(3)连续移动床吸附解析，得到出料液；其中，连续移动床树脂为弱酸性阳离子树脂，移动床分进料区，水挤料区，水反洗区，水预洗区，解吸区，通酸区，洗酸区，通碱区，洗碱区；酸采用浓度为0. 3-0. 4mol/L的硫酸或0. 9-1. lmol/1的盐酸，碱采用浓度为1.4-1. 6mol/L 的 NaOH ;控制出料液 pHl. 2-2 ；(4)出料液脱色；(5)纳滤浓缩，纳滤膜孔径采用200_300Da截留分子量，浓缩10-20倍；(6)喷雾干燥，控制进风温度在150_220°C，出风温度在80_110°C。其中，步骤(I)的陶瓷膜过滤孔径为0.5微米，操作条件为温度低于65°C，进压2.5-3. 4bar,出压 2-1. 3bar。。其中，所述弱酸性阳离子树脂优选型号为D152。其中，连续移动床为30-6型(30-6指柱子根数为30，设备阀口内径为6mm)操作条件为进料 300-400ml/min，水挤料 20_30ml/min，水反洗 150_200ml/min，水预洗 15_50ml/min,解吸 40-80ml/min,通酸 10-30ml/min,洗酸 50-130ml/min,通喊 20-40ml/min,洗喊50_130ml/mino其中，步骤(4)采用0. 5%活性炭脱色。其中，纳滤膜过滤采用两次，操作控制温度在35°C以下，第一次纳滤的进、出压力控制在15-25bar，第二次纳滤的进、出压カ控制在25_35bar。同现有技术相比，本发明具有以下优点1、目前生产上的总体收率只有70-75%%，而本发明的总体收率能达到86-91%。2、本发明采用膜来代替板框过滤和蒸发浓缩，膜的分离属于纯物理分离过程，不降低产品活性，不引起二次污染，起到了很好的节能减排作用。3、硫酸粘杆菌素放置时间过长会长菌，不仅降低了产品活性，而且为下游出来带来极大的困难，而本发明采用连续离交来代替固定床，大大缩短了生产周期，避免了产品染菌降低产品活性；相比固定床，连续离交也极大的降低了酸、碱和水的消耗，可分别节约酸60%、碱 20% 和水 40%。
图1为本发明实施例1和2中离子交换分离柱子连接方式图。
具体实施例方式实施例1(7)陶瓷膜过滤发酵液效价55万U/ml，用40%硫酸调pH至4. 0后进陶瓷膜过滤，陶瓷膜选用孔径为0. 5微米，操作温度控制在50°C，进膜压力3bar，出膜压カ1. 5bar,实验过程中加水2倍，得到透析液效价在20万U/ml左右；陶瓷膜收率在98. 9%。(8)连续移动床吸附解析，树脂柱连接方式见图1 :陶瓷膜滤液进连续移动床系统进行吸附解析，移动床采用30-6型设备(30-6指柱子根数为30，设备阀口内径为6mm)，旋转周期24H，装填树脂21L，树脂为D152弱酸性阳离子树脂，移动床分进料区，水挤料区，水反洗区，水预洗区，解吸区，通酸区，洗酸区，通碱区，洗碱区；酸采用浓度为0. 35mol/L的硫酸和lmol/1的盐酸，碱采用浓度为1. 5mol/L的NaOH ;控制出料液pHl. 5 ;操作条件为进料360ml/min，水挤料20ml/min，水反洗180ml/min,水预洗 30ml/min,解吸 70ml/min,通酸 20ml/min,洗酸 80ml/min,通碱 40ml/min,洗碱50ml/min ;连续离交的收率在96%。(9)出料液脱色 采用5%的活性炭脱色，收率在97%。(10)纳滤浓缩纳滤膜首次浓缩采用400Da截留分子量膜进行，操作温度35°C，操作进出压カ控制在25和23bar,浓缩至效价900万U/ml ;将ー级纳滤浓缩液经过IOODa的纳滤膜进ー步浓缩，操作温度35°C，操作进出压力控制在30和28bar，浓缩效价至1200万U/ml ;收率在99. 8%。(11)喷雾干燥，控制进风温度在195°C，出风温度在105°C ;喷雾干燥得到硫酸粘杆菌素生物效价为21038U/mg，收率98%。实施例2(I)陶瓷膜过滤发酵液效价60万U/ml，用40%硫酸调pH至4. 5后进陶瓷膜过滤，陶瓷膜选用孔径为0. 5微米，操作温度控制在45°C，进膜压力3. 3bar，出膜压カ1. 9bar，实验过程中加水2倍，得到透析液效价在25万U/ml左右；陶瓷膜收率在99. 2%。( 2 )连续移动床吸附解析陶瓷膜滤液进连续移动床系统进行吸附解析，移动床采用30-6型设备(30-6指柱子根数为30，设备阀ロ内径为6mm)，旋转周期24H，装填树脂21L，树脂为D152弱酸性阳离子树脂，移动床分进料区，水挤料区，水反洗区，水预洗区，解吸区，通酸区，洗酸区，通碱区，洗碱区；酸采用浓度为0. 35mol/L的硫酸和lmol/1的盐酸，碱采用浓度为1. 5mol/L的NaOH ;控制出料液pHl. 5 ;操作条件为进料290ml/min，水挤料22ml/min，水反洗150ml/min,水预洗 35ml/min,解吸 65ml/min,通酸 25ml/min,洗酸 80ml/min,通碱 40ml/min,洗碱50ml/min ;连续离交的收率在95%。(3)出料液脱色 采用5%的活性炭脱色，收率在97. 5%。
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(4)纳滤浓缩纳滤膜首次浓缩采用400Da截留分子量膜进行，操作温度33°C，操作进出压カ控制在23和20bar,浓缩至效价850万U/ml ;将ー级纳滤浓缩液经过IOODa的纳滤膜进ー步浓缩，操作温度34°C，操作进出压力控制在32和29bar，浓缩效价至1200万U/ml ;收率在99. 6%。(5)喷雾干燥，控制进风温度在180°C，出风温度在100°C ;喷雾干燥得到硫酸粘杆菌素生物效价为20960U/mg，收率98%。
权利要求
1.ー种硫酸粘菌素的提取方法，包括如下步骤 (1)发酵液加硫酸调节pH至3.9-4.1 ； (2)陶瓷膜过滤发酵液用陶瓷膜过滤，取滤液，滤液调pH4.5-5 ； (3)连续移动床吸附解析，得到出料液；其中，连续移动床树脂为弱酸性阳离子树脂，移动床分进料区，水挤料区，水反洗区，水预洗区，解吸区，通酸区，洗酸区，通碱区，洗碱区；酸采用浓度为0. 3-0. 4mol/L的硫酸或0. 9-1. lmol/1的盐酸，碱采用浓度为1. 4-1. 6mol/L的NaOH ;控制出料液pHl. 2-2 ； (4)出料液脱色； (5)纳滤浓缩，纳滤膜孔径采用200-300Da截留分子量，浓缩10-20倍； (6)喷雾干燥，控制进风温度在150-220°C，出风温度在80-110°C。
2.如权利要求1所述的ー种硫酸粘菌素的提取方法，其特征在于步骤(I)的陶瓷膜过滤孔径为0. 5微米，操作条件为温度低于65°C，进压2. 5-3. 4bar，出压2-1. 3bar。
3.如权利要求1所述的ー种硫酸粘菌素的提取方法，其特征在于料液从进料区进，经2次吸附后，和挤料水混合，进入第3级吸附。
4.如权利要求1所述的ー种硫酸粘菌素的提取方法，其特征在于酸采用浓度为0.35mol/L的硫酸或lmol/1的盐酸。
5.如权利要求1所述的ー种硫酸粘菌素的提取方法，其特征在于弱酸性阳离子树脂型号为D152。
6.如权利要求1所述的ー种硫酸粘菌素的提取方法，其特征在于连续移动床为306型，操作条件为进料300-400ml/min，水挤料20_30ml/min，水反洗150_200ml/min，水预洗15-50ml/min,解吸 40-80ml/min,通酸 10-30ml/min,洗酸 50-130ml/min,通喊 20_40ml/min,洗喊 50_130ml/min。
7.如权利要求3所述的ー种硫酸粘菌素的提取方法，其特征在于操作条件为进料360ml/min,水挤料 25ml/min,水反洗 170ml/min,水预洗 45ml/min,解吸 45ml/min,通酸15ml/min，洗酸 50ml/min，通喊 24ml/min，洗喊 50ml/mino
8.如权利要求1所述的ー种硫酸粘菌素的提取方法，其特征在于步骤(4)采用0.5%活性炭脱色。
9.如权利要求1所述的ー种硫酸粘菌素的提取方法，其特征在于纳滤膜过滤采用两次，每次操作控制温度在35°C以下，第一次纳滤的进出压力控制在15-25bar，第二次纳滤控制压力在25-35bar。
全文摘要
本发明公开了一种硫酸粘菌素的提取方法，包括如下步骤(1)发酵液加硫酸调节pH至4.0；(2)陶瓷膜过滤发酵液用陶瓷膜过滤，取滤液，滤液调pH4.5-5；(3)连续移动床吸附解析，得到出料液；(4)出料液脱色；(5)纳滤浓缩，纳滤膜孔径采用2100-400Da截留分子量，浓缩10-20倍；(6)喷雾干燥。本发明硫酸粘杆菌素整体收率能达到86-91%，并且达到了很好的节能减排效果。
文档编号C07K7/62GK103059105SQ20121058334
公开日2013年4月24日 申请日期2012年12月28日 优先权日2012年12月28日
发明者林丽华, 杜明华, 何阿云, 许云鹏, 叶亚洲, 林雄水, 方富林, 蓝伟光 申请人:三达膜科技(厦门)有限公司, 三达膜环境技术股份有限公司