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抗生素是微生物在新陳代謝過程中產(chǎn)生的,具有抑制它種微生物生長及其活動(dòng),甚至殺死它種微生物的一種化學(xué)物質(zhì)。細(xì)菌、真菌、放線菌、高等植物、動(dòng)物都能產(chǎn)生抗生素。產(chǎn)生的抗生素按化學(xué)結(jié)構(gòu)來分類,可分為:β-內(nèi)酰胺類、四環(huán)素類、胺基糖苷類、大環(huán)內(nèi)酯類、多烯大環(huán)類、多肽類、苯烴基胺類、蒽環(huán)類等。
抗生素發(fā)酵完成后,發(fā)酵液中除了含有很低濃度的抗生素(一般僅占發(fā)酵液體積的0.1-5%左右,有些新抗生素的濃度則更低)外,還含有大量的其他雜質(zhì)。這些雜質(zhì)有的是菌絲體本身,有的是未用完的培養(yǎng)基,有的是產(chǎn)生菌的其他代謝產(chǎn)物,還有的是在發(fā)酵液預(yù)處理過程中需要加入的物質(zhì)等,這些雜質(zhì)在發(fā)酵液中的濃度往往超過抗生素的百倍、千倍、甚至萬倍,而且其中很多代謝產(chǎn)物的物化性能和抗生素又非常接近,甚至化學(xué)組成和抗生素相同,僅立體構(gòu)型不同而已。因此要從發(fā)酵液中去掉這些雜質(zhì),以制取高純度的合乎藥典規(guī)定的抗生素產(chǎn)品,發(fā)酵液的提取及精制是很重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。
抗生素的相對(duì)分子質(zhì)量大都在300-1200范圍內(nèi)。納濾膜技術(shù)可以從兩個(gè)方面改進(jìn)抗生素的濃縮和純化工藝:
1、NF膜濃縮未經(jīng)萃取的抗生素發(fā)酵濾液,除去水和無機(jī)鹽,然后再萃取。這樣可以大幅度地提高設(shè)備的生產(chǎn)能力,并大大減少萃取劑的用量。
2、溶劑萃取抗生素后,用耐溶劑納濾膜濃縮萃取液,透過的萃取劑可循環(huán)使用。NF膜已成功地應(yīng)用于紅霉素、金霉素、萬古霉素和青霉素等多種抗生素的濃縮和純化過程。VBl2由發(fā)酵得到,傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝復(fù)雜,產(chǎn)率低。納濾膜可應(yīng)用于如下過程:用微濾替代傳統(tǒng)的過濾,經(jīng)微濾的發(fā)酵清液用NF膜可濃縮10倍以上,從而大大減少了萃取劑用量,并提高了設(shè)備的生產(chǎn)能力。粗產(chǎn)品純化過程中所使用的溶劑,也可以用NF膜處理回收使用。
納濾分離過程無任何化學(xué)反應(yīng),無需加熱,無相轉(zhuǎn)變,不破壞生物活性,適用于相對(duì)分子質(zhì)量1000以下的物質(zhì)。絕大部分藥物的相對(duì)分子質(zhì)量都在這個(gè)范圍內(nèi),且納濾技術(shù)節(jié)能,環(huán)境友好,因而越來越多的被用到制藥工業(yè)的各種分離、精制和濃縮過程中。在發(fā)酵液的下游膜法提取與精制過程中有許多成功應(yīng)用,尤其是在β-內(nèi)酰胺類、胺基糖苷類抗生素的應(yīng)用中。