水處理産品推介手冊
膜技術在生(shēng)化制藥中(zhōng)的應用
膜技術在生(shēng)化制藥中(zhōng)的應用
當今，生(shēng)物(wù)技術的飛速發展，對與之相配套的生(shēng)物(wù)産品分(fēn)離(lí)純化的方法以及生(shēng)化過程控制技術提出了更高的要求。由于膜分(fēn)離(lí)過程具有防止雜(zá)菌污染和熱敏性物(wù)質失活等特點，在生(shēng)化領域的應用越來越受到關注，在生(shēng)物(wù)化工(gōng)的下(xià)遊和上遊過程中(zhōng)的作用日益增大(dà)。在下(xià)遊過程中(zhōng)，膜分(fēn)離(lí)主要用于整細胞的回收、發酵液的澄清，酶和蛋白(bái)質的濃縮和純化。在上遊過程中(zhōng)，膜與傳統的發酵結合在一(yī)起，組成的酶膜反應器可以提高發酵的産率；等等。 絕大(dà)多數生(shēng)化物(wù)質來源于微生(shēng)物(wù)發酵液或動植物(wù)細胞的培養液。在生(shēng)産過程中(zhōng)，提取物(wù)的分(fēn)離(lí)純化直接關系到産品的性能和經濟性。傳統的分(fēn)離(lí)純化方法有轉鼓真空過濾、離(lí)心、吸附樹(shù)脂、交換樹(shù)脂、萃取以及蒸發等，這些分(fēn)離(lí)濃縮的方法一(yī)般存在目标産物(wù)濃縮低、能耗大(dà)、試劑消耗量大(dà)、加溫過程又(yòu)極易使目标産物(wù)變形失活等。因此，在這一(yī)領域普遍采用膜分(fēn)離(lí)技術進行純化、濃縮。
膜分(fēn)離(lí)技術在生(shēng)化産品生(shēng)産中(zhōng)應用有以下(xià)特點： 1、分(fēn)離(lí)濃縮時不加熱，同時在閉合回路中(zhōng)運轉，減少了空氣中(zhōng)氧的影響，而熱和氧對生(shēng)化産品的活性影響很大(dà)。 2、膜分(fēn)離(lí)過程隻是簡單的加壓輸送，反複進行，工(gōng)藝簡單。 3、在分(fēn)離(lí)水分(fēn)時，由于無相變，所以能耗低，操作便利。其費(fèi)用大(dà)約爲蒸發濃縮所需費(fèi)用的1/2—1/5。另外(wài)，設備裝置結構簡單。 4、對稀溶液中(zhōng)微量成分(fēn)的回收，低濃度溶液的濃縮等，目前，其他方法很難實現，而膜技術可以較容易解決。 5、由于目标産物(wù)僅通過約幾微米厚的膜，因此，目标産物(wù)在通過膜遷移中(zhōng)不會發生(shēng)性質的改變。 6、膜分(fēn)離(lí)可使“濃縮—脫鹽”同時完成。
目前膜技術已工(gōng)業應用的情況 1、醫藥用水的制備（無菌水、無熱原水），水處理是膜技術比較成熟的領域。 2、發酵液澄清和整細胞的收集，膜技術在這方面應用最廣泛、最成功。
| 項目 | 操作費(fèi)（美元／m3） | |
| 真空轉鼓過濾 | 超濾 | |
| 助濾劑 | 6.34 | – |
| 膜更換 | – | 2.22 |
| 能耗 | 0.08 | 0.25 |
| 勞動力 | 0.32 | 0.08 |
| 維修費(fèi)用 | 0.14 | 0.04 |
| 清洗用試劑 | – | 0.43 |
| 折舊(jiù)費(fèi) | 0.28 | 1.18 |
| 總操作費(fèi) | 7.18 | 4.20 |
應用膜技術對有機酸（如檸檬、乳酸、衣康酸等）、抗生(shēng)素（如青黴素、紅黴素等）、維生(shēng)素（如維生(shēng)素B1、維生(shēng)素B12 等）、氨基酸等發酵液的處理,去(qù)除其中(zhōng)菌絲體(tǐ)、大(dà)分(fēn)子蛋白(bái)、酵母細菌壁碎片、細胞纖維等,大(dà)大(dà)降低了下(xià)遊處理工(gōng)藝如樹(shù)脂交換\活性炭吸附等的處理成本,同時也可以使廢水處理負荷降低,另外(wài)也可以從發酵液中(zhōng)回收大(dà)部分(fēn)的蛋白(bái)外(wài)賣作爲動物(wù)飼料.如:①山東某抗生(shēng)素廠 利用膜技術使鏈黴素濃縮由50,000Ч/ml提高到330,000Ч/ml,并且質量(透光度)、收率和脫色率都有提高,活性炭耗量降低,特别是節冷、節汽效果顯著,爲企業帶來了巨大(dà)的經濟效益.②石家莊某藥廠利用膜技術對頭孢菌素C澄清,與原工(gōng)藝相比,回收率提高2%,操作費(fèi)用下(xià)降75%.④廣東某生(shēng)物(wù)制藥廠 利用膜技術對肌苷發酵液進行處理,處理量16t/h,使用膜面積100m2,交換樹(shù)脂用量減少75%,肌苷得率由原來的78%提高到89%,同時,操作費(fèi)用也大(dà)大(dà)降低,另外(wài)膜技術處理得到的發酵液中(zhōng)所含蛋白(bái)質可達到25%,經幹燥脫水,可得到級好的動物(wù)飼料出售,使企業的經濟效益和社會效益都得到極大(dà)的提高,據說該廠由此帶來的效益1000多萬元/年.
3、酶、蛋白(bái)質等大(dà)分(fēn)子物(wù)質的濃縮和精緻 采用膜技術處理粗酶液,低分(fēn)子物(wù)質如鹽類可以和水一(yī)起透過膜除去(qù),而酶得到濃縮和精制。目前應用于細菌蛋白(bái)酶、葡萄糖苷酶、凝乳酶、葡萄糖氧化酶、肝素、β—半乳糖苷酶等的分(fēn)離(lí),與原工(gōng)藝相比,采用膜技術提高了酶的收率,防止酶的失活,而且簡化的提取工(gōng)藝降低了操作成本.
4、低分(fēn)子量發酵液産品的分(fēn)離(lí)與濃縮 由于發酵液中(zhōng)産品的濃度很低,脫水是生(shēng)化操作中(zhōng)的關鍵步驟,利用膜技術取代真空蒸發,可以節省能耗,産品質量也得到保證.
5、膜技術在血液制品的應用 膜法與其他方法相比:①改善産品質量.②增加産品收率,提高工(gōng)作效率,事實 上,膜法與傳統方法不僅可以一(yī)對一(yī)的替換,甚至可以取代沉澱、離(lí)心、透析到冷 幹一(yī)整套濃縮工(gōng)藝。
6、制藥工(gōng)業中(zhōng)除熱原 膜法正在取代蒸餾法和吸附法.
7、膜技術制備發酵用無菌空氣 空氣中(zhōng)的細菌和雜(zá)質可以用膜分(fēn)離(lí)去(qù)除，制備無菌空氣。 總之,應用膜技術,可以生(shēng)産出高質量、低成本的生(shēng)化産品.現在,有關藥廠應用膜技術的報道或資(zī)料越來越多,尤其南(nán)方許多藥廠都已應用了膜技術,在北(běi)方也有一(yī)些,如長春某藥廠、沈陽某藥廠用膜技術對“疫苗的濃縮與純制”;吉林某藥廠利用膜技術代替傳統醇法精制靈芝多糖;沈陽某藥廠利用膜技術提取純化“胸腺肽”……
相關内容
