[00148555]氨基糖苷类抗生素清洁生产技术

粘杆菌素抗菌谱广，对革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌有极好的杀灭作用，广泛应用于医药和兽药领域。粘杆菌素的原生产工艺存在以下的缺陷：发酵水平低、原辅材料单耗较高、污染物产生量较大。发酵后期发酵液中残留的总糖浓度较高，这将使粘杆菌素对总糖的得率系数下降，导致发酵成本居高不下；过高的残糖带到粘杆菌素的提取和分离工序中，将增加提取和分离的设备负荷，降低操作稳定性，影响粘杆菌素的提取效率和产品质量；由于发酵结束时残糖过高，加大了后期的排污处理压力，增加了整个污水处理运行费用，不符合现代制药企业的清洁生产的环保要求。此外，由于产物的提取收率较低，导致大量的抗生素排放到环境中，造成了难以消除的环境污染。该项目针对粘杆菌素的生产现状，采用高新生化反应过程系统优化技术及计算机智能控制技术，建立新型的清洁发酵和提取工艺。与国内外同类技术比较，本项研究成果在以下四个方面具有创新性：a、完成了粘杆菌素发酵过程特性研究和发酵动力学研究，建立了变容体系中粘杆菌素发酵过程动力学模型。系统地研究了粘杆菌素发酵过程中菌体生长和产物合成的规律，重点研究发酵过程中胞外淀粉酶活力－微生物耗糖速率－补糖液组成－补糖速率的相互平衡关系，为补糖液组成和补糖速率的优化控制提供了依据。b、改进了粘杆菌素传统发酵工艺中补加硫酸铵氮源、再加碱调节pH的方式，改用补加氨水以调节pH的工艺，使发酵过程更平稳、更易于操作，目标产物的碳氮转化效率更高。c、建立了粘杆菌素发酵过程计算机优化控制系统，并投入运行。D、研发了粘杆菌素的新型提取纯化集成技术（动态AR-H树脂脱钙´ BR-Na树脂离子交换吸附与解吸´AR-Na树脂脱盐´AR-OH树脂中和´200D纳滤膜浓缩´活性碳脱色´200D纳滤膜二次浓缩´喷雾）。本工作研发的粘杆菌素清洁生产技术已用于工业生产过程。发酵40h，平均放罐效价达到205200u/ml，淀粉单耗从1.23kg/十亿降为0.68kg/十亿；建立了粘杆菌素的新型提取纯化技术，硫酸粘杆菌素的提取率从70%提高到82%。年新增产量3505804十亿；折合新增效益2983.44万元；年减少淀粉用量4786.6吨，折合人民币861.6万元/年；年减少其他主要辅料156.3万元；年减少COD产生量3500000kg，减少处理费用约100万元。年总增产节支共计3083万元，减少COD排放量3500000 kg。1年多的运行表明，本系统运行可靠稳定，可实现高产、降耗、减排的清洁生产目标。