抗生素分离纯化技术研究进展.PDF

中国生物工程杂志　ＣｈｉｎａＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１２，３２（６）：９８１０３ 抗生素分离纯化技术研究进展 张正玉　吴绵斌 （浙江大学化学工程与生物工程学系　杭州　３１００２７） 摘要　抗生素分离纯化是抗生素产业中的技术难点和关键环节，对抗生素常用的分离纯化技术 及其研究进展进行了概述，以期为抗生素分离领域提供理论指导。最后对新型分离纯化技术进 行了总结和展望。 关键词　抗生素　分离纯化　沉淀　结晶　萃取　膜分离　色谱 中图分类号　Ｑ８１９ 　　抗生素是生物包括微生物、动植物在内在其生命 　　而结晶法得到的固体是由同类分子有规则排列而 活动过程中所产生的（或由其它方法获得的）能在低微 成的晶型状态，因此纯度较高，往往作为抗生素分离纯 浓度下有选择性地抑制或影响其它生物机能的有机物 化的最后步骤，如青霉素、头孢菌素、红霉素、阿维菌素 质，抗生素含量（ｗ／ｖ）一般占发酵液的０．１％～５％，有 ［３］ 等常见抗生素。彭飞等 利用高速逆流色谱和结晶法 些更低，因此选用合理有效的分离纯化技术，是成功获 相结合的方法从放线菌ＦＩＭ９５Ｆ１胞内分离得到大环 取高纯度抗生素的关键。抗生素分离纯化技术的水平 ［４］ 内酯类抗生素Ｓ１；Ｒｅｔｔｏｒｉ等 将结晶法用于具有抗菌 也是抗生素工业发展水平的重要标志。在抗生素的分 作用的紫色杆菌素的纯化中，最终得到高纯度活性物 离过程中常用的分离方法有：溶媒萃取（有机溶剂萃 质。抗生素分离中常用的结晶方法有蒸发结晶、溶析 取、超临界萃取、反相萃取等）、膜分离（超滤、纳滤、反 结晶、化学反应结晶、冷却结晶和盐析结晶等。结晶的 渗透等）、色谱（吸附、离子交换、凝胶层析、高效液相色 关键是选择合适的溶剂和控制结晶的条件，张春桃 谱等）。在提取的过程中，又可根据目标抗生素的性质 ［５］ 等 对头孢曲松钠溶析结晶工艺进行综述，分析了影 及分离的难易程度，单独或联合使用上述方法。 响溶析结晶的关键因素有：溶析剂的选择、结晶温度、 １　沉淀和结晶 初始浓度、溶析剂流加速度、搅拌转速和晶种控制。近 年来，又发展出了许多新兴结晶技术，如诱导沉淀结晶 　　沉淀法是一种传统的分离技术，可分为直接沉淀 技术、膜结晶技术、气体抗溶剂结晶技术等，为抗生素 法和间接沉淀法，在抗生素生产中应用较广，具有碱 的分离纯化提供了丰富的技术储备。 性、酸性或两性的抗生素应用此法分离可取得较好的 效果。此方法得到的沉淀往往含有一定量的杂质，常 ２　溶媒萃取法 用于初步分离，然而由于其快速方便的特点，至今仍在 ［１］ 　　溶媒萃取是利用抗生素在互不相溶的两相之间溶 抗生素分离领域起着非常重要的作用。Ｐａｌ等 在对 解度不同的特性，使抗生素从一种液体转移到另一种 来自Ｐ．ｐｅｎｔｏｓａｃｅｏｕｓ的细菌素进行研究时，首先采用冷 丙酮对抗菌物质进行沉淀，使活性物质纯度迅速提高