连续板式超滤系统在头孢菌素C发酵液过滤提纯中的应用.pdf

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1、连续板式超滤系统在头孢菌素C发酵液过滤提纯中的应用田娜(山东鲁抗医药股份公司，山东济宁272000)摘要：目的探讨连续板式超滤系统在头孢菌素c发酵液过滤提纯中的应用价值：方法基于头孢菌素c发酵液过滤提纯过程中，进行20批连续板式超滤和间歇板式超滤的比较。结果头孢菌素c发酵液过滤提纯效果优于间歇板式超滤，膜污染低、清洗之后膜的通量恢复效果良好、滤液质量优良。结论连续板式超滤系统在头孢菌素c发酵液过滤提纯中的应用价值显著，值得采纳应用；关键词：连续板式超滤系统；头孢菌素c；发酵液；过滤提纯基于制药工业的抗生素提取工作中，膜分离技术受到普遍应用，该技术

2、具备反渗透、超滤以及电渗析等作用⋯。为了使头孢菌素C发酵液过滤提纯效果增强，有必要注重相关技术的应用。本次研究重点探讨连续板式超滤系统在头孢菌素C发酵液过滤提纯中的应用价值，现报告如下：1材料及仪器的准备(1)选用美国Agilent公司生产的l100高效液相色谱仪；日本Shimadzu公司生产的uV—1601型紫外分光光度计；(2)suntar膜科技公司提供的板式超滤组件。在连续式超滤系统中，准备板式超滤组件4个，单组件膜面积lm2；在间歇式超滤系统中，准备板式超滤组件2个，单组件膜面积2m2。(3)平板超滤膜：MwC为20000，PEs材质，由

3、德国Micro-dyn—Nadir公司生产；选用新加坡Suntar公司生产的Suntar904清洗齐0，pH为8到10。2方法基于头孢菌素c发酵液过滤提纯过程中，进行20批连续板式超滤和间歇板式超滤的比较。具体方法如下：(1)连续板式超滤。取50L的头孢菌素C发酵液，通过输料泵进行加压，将压强控制在0．50MPa到0．55MPa。进入第一级膜系统之后，通过滤液收集管将超滤透析进入滤液储罐中；在16℃到18℃的换热器中，将第一级浓缩液进入第二级膜系统，以循序渐进的方式直到进入第4级膜系统。以浓缩比为标准，对从第几级别膜系统起添加水顶析与加水不比重进

4、行确立。如果浓缩液当中残留的头孢菌素c效价比5．0×105斗g·L‘1低，浓缩液需从第N级膜系统以直接的方式排除，不再回治中转罐当中。基于超滤期间，间隔30秒进行各别膜系统的膜通量、透析液以及浓缩液的测量。(2)间歇板式超滤。取50L的头孢菌素c发酵液，通过输料泵进行加压，将压强控制在0．50MPa到0．55MPa。进入超滤膜系统之后，将超滤透析液进入滤液储罐中，而浓缩液(菌丝体以及蛋白)通过16℃到18℃的换热器向发酵液储罐进行循环浓缩；如果浓缩液浓缩至40％到60％范围内，朝发酵液储罐当中添加水进行顶析。如果浓缩液当中残留的头孢菌素C效价比5

5、．0×105斗g·一低，暂停运行，这个时候的浓缩液为菌渣。然后间隔30秒进行超滤期间各膜通量、加水量、浓缩液以及透析液的测量。(3)连续板式超滤和间歇板式超滤均进行20批次试验，每一批次选择性质相同以及体积相同的头孢菌素C发酵液最后，对比评价两种工艺技术的膜通量、膜污染情况以及滤液质量收率【“。3结果3．1膜通量分析基于超滤期间，膜通量在过料时间延长的条件下而呈现明显的降低趋势，出现此类现象主要是因为膜污染产生的。基于整体过程当中，连续板式超滤膜通量要比间歇板式超滤高。此外，与间歇板式超滤膜通量相比，连续板式超滤在过滤头C发酵液时膜通量具备显著优

6、势，膜污染明显更低。3．2膜污染分析连续板式超滤和间歇板式超滤各自运行20个批次之后，以测定两种系统当中膜的m值为依据，结果显示间歇式要比连续式高0．45。从中可知：连续板式超滤污染程度明显比间歇板式超滤低。3．3滤液质量收率选取uF—l、uF一10、UF一20作为20批当中的第一批，从滤液质量收率来看，连续板式超滤均高于间歇板式超滤。由此表明：连续板式超滤质量收率优于间歇板式超滤(P<0．05)。见表1：表1·两种超滤系统的滤液质量收率比较(％)超滤系统类型UF一1UF—lOUF一20平均值连续板式超滤72．473．173．6+73．03间歇板

7、式超滤66．968．568．768．03注：连续板式超滤与间歇板式超滤比较，+P<0．05。4结语对于膜分离技术来说，属于一类全新的分离纯化技术，具备环保、高效、精密以及低耗等诸多优势。近年来，膜分离技术广泛应用到制药工业的抗生素提取当中”1。采取连续板式超滤系统进行头孢菌素C发酵液提纯作业，需重视膜通量的测量。膜通量变化反应的是膜污染程度和通过清晰膜通量的恢复情况。对于膜污染来说，主要是因为浓度极化、膜孔堵塞以及凝胶层固化而引起的”1。在本次研究过程中，基于头孢菌素C发酵液过滤提纯过程中，进行20批连续板式超滤和间歇板式超滤的比较，结果显示：(

8、1)连续板式超滤膜通量要比间歇板式超滤高；(2)连续板式超滤污染程度明显比间歇板式超滤低；(3)连续板式超滤质量收率优于间歇板式超滤。综