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膜分離技術(shù)在7-ACA生產(chǎn)的應(yīng)用

欄目:生物發(fā)酵
7-ACA的分子式為 C10H12N2O5S,分子量為272.28。7ACA是頭孢菌素(β內(nèi)酰胺類)抗生素中間體。

一、產(chǎn)品科普

7-ACA的分子式為 C10H12N2O5S,分子量為272.28。7ACA是頭孢菌素(β內(nèi)酰胺類)抗生素中間體。生產(chǎn)過程是通過生物發(fā)酵、化學(xué)提煉制取頭孢菌C簡稱CPC,再由頭孢菌C化學(xué)裂解或酶解成7ACA。頭孢菌素類抗生素作用是抑制細胞壁的合成,而人體細胞無細胞壁,故具優(yōu)良的選擇性,安全性大,殺菌力強,是臨床上最好的一類抗生素。生產(chǎn)工藝如下圖所示:

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7-氨基頭孢烷酸(簡稱7-ACA),是頭孢菌素中最常用的母核,7-ACA有兩個活性基團,3-位的乙酰氧基和7-位的氨基,在這兩個活性基團上連接不同的側(cè)鏈,就構(gòu)成不同性質(zhì)的頭孢類抗生素

7-ACA是通過頭孢菌素C裂解而成,按裂解方法的不同分為化學(xué)法與酶法。

化學(xué)法:化學(xué)反應(yīng)裂解頭孢菌素C鋅鹽(或鈉鹽)生產(chǎn)7-ACA,這種反應(yīng)需要在極端的條件下進行(例如超低溫),而且還使用大量的有毒有害的化學(xué)物品,給環(huán)境和人體健康帶來很大的危害。

酶法又分一步酶法和二兩步酶法。一步酶法:直接作用于CPC的側(cè)鏈生成7-ACA。兩步酶法:兩步酶法即利用頭孢C氨基?;?/span>(GL-7-ACA?;?/span>)D-氨基酸氧化酶(DAAO)兩步酶酶促反應(yīng)將CPC轉(zhuǎn)化為7-ACA

二、膜技術(shù)在7-ACA生產(chǎn)上的應(yīng)用

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工藝特點:

1、陶瓷膜/板框過濾:發(fā)酵液經(jīng)過酸化后,采用陶瓷膜或板框過濾,除去料液中的菌絲體、膠體、色素和蛋白等大分子雜質(zhì);

2、超濾除雜:陶瓷膜或板框濾液采用超濾膜除去小分子蛋白等雜質(zhì)。

3、樹脂除雜脫色:超濾濾液采用系列樹脂進行除雜和脫色,減輕后續(xù)納濾膜濃縮工藝的負荷。

4、納濾濃縮:為提高CPC轉(zhuǎn)化率可以在納濾濃縮前加入超濾進一步除雜。樹脂脫色液采用納濾膜濃縮,可CPC濃度提升至3~3.5

5、酶法轉(zhuǎn)化CPC通過酶法轉(zhuǎn)化為7-ACA。

6、活性炭脫色:7-ACA?;?/span>采用活性炭脫色除去部分色素。

7、超濾脫色:7-ACA?;?/span>經(jīng)過活性炭脫色后,采用超濾膜進行脫色除雜。

8、納濾濃縮:超濾濾液采用納濾進行濃縮,可將7-ACA濃縮至2~2.5。

9、等電點結(jié)晶:采用鹽酸調(diào)節(jié)pH7-ACA等電點,然后開始結(jié)晶。結(jié)晶后經(jīng)過干燥得到7-ACA成品。所得結(jié)晶母液可采用膜法進一步回收母液中7ACA,提高回收率。

綜上,沁浩膜公司的技術(shù)骨干有著二十多年的工業(yè)化膜應(yīng)用經(jīng)驗,在7ACA提取工藝的膜分離技術(shù)應(yīng)用中也有多年的經(jīng)驗。沁浩在生物、化工、制藥、食品飲料、環(huán)保水處理等行業(yè)開發(fā)了幾百項膜分離技術(shù)的工藝應(yīng)用,并擁有豐富的工業(yè)化實踐經(jīng)驗。     

 專注流體分離純化,引領(lǐng)工業(yè)節(jié)能高效,是沁浩不斷創(chuàng)新和持續(xù)發(fā)展的方向。