膜分離技術(shù)在生物制藥中的應(yīng)用
中國(guó)污水處理工程網(wǎng) 時(shí)間:2020-9-28 11:08:52
污水處理技術(shù) | 匯聚全球環(huán)保力量,降低企業(yè)治污成本
成功的生物制品的商業(yè)化生產(chǎn)需要經(jīng)濟(jì)而又高選擇性的分離方法,處理過(guò)程視產(chǎn)品價(jià)格、生產(chǎn)規(guī)模而變化,而各種藥物生產(chǎn)過(guò)程中所處理的對(duì)象很不相同,例如微粒大小、不純潔度、所需終產(chǎn)品濃度也并不一樣。為避免價(jià)格昂貴的色譜分離和熱分離方法,選擇新的分離固液混合物的分離系統(tǒng)的研究就顯得十分重要。
膜分離技術(shù)在抗生素、氨基酸和酶類(lèi)分離純化中的應(yīng)用
1.1 膜分離技術(shù)的特點(diǎn)
傳統(tǒng)抗生素提煉工藝:發(fā)酵液→過(guò)濾或離心或大孔樹(shù)脂吸附、萃取→濃縮→脫色→干燥→產(chǎn)品。
采用膜分離技術(shù)工藝可簡(jiǎn)化為:發(fā)酵液→超濾→納濾(或反滲透)→脫色→干燥→產(chǎn)品。
相對(duì)于傳統(tǒng)工藝,膜分離具有以下優(yōu)點(diǎn):大大簡(jiǎn)化了工藝,一次性投資少 ,維護(hù) 、操作簡(jiǎn)單,運(yùn)行費(fèi)用低,節(jié)省資源 ;運(yùn)行無(wú)相變不破壞產(chǎn)品的結(jié)構(gòu),分離效率高,提高了產(chǎn)品的收率和質(zhì)量,不需要溶劑或溶劑用量大大減少,因此廢水也更易處理。
1.2 分離原理
根據(jù)截留組分的不同,可以將膜過(guò)程分為微濾、超濾、納濾、反滲透、滲透蒸發(fā)、滲析、電滲析、氣體分離等。用于發(fā)酵液后處理的膜技術(shù)主要是超濾,其次是納濾、微濾、反滲透以及液膜分離等。
(1)微濾膜是利用篩分原理,分離截留直徑0.O1~10μm以上的粒子,如發(fā)酵液中的菌體、細(xì)胞、不溶物等。微溶主要應(yīng)用于細(xì)胞收集。液固分離等方面,常作超濾的預(yù)處理過(guò)程。
(2)超濾膜屬于非對(duì)稱(chēng)多孔膜,孔徑在 2~50nm,利用高分子薄膜選擇滲透性,在常溫下依靠一定的壓差和流速,使小于膜孔徑的低分子量物質(zhì)透過(guò)膜而使高分子物質(zhì)被截留。已開(kāi)發(fā)具有不同分子截留的各種超濾膜 (1000~100萬(wàn) 分子量 ),它可按分子大小選擇膜孔徑,處理發(fā)酵液可以截留病毒、蛋白質(zhì)、酶、多糖等大分子物質(zhì),對(duì)目的產(chǎn)物進(jìn)行純化。
(3)反滲透的分離基本原理是溶解擴(kuò)散學(xué)說(shuō),主要應(yīng)用于小分子有機(jī)物的濃縮,只允許溶劑分子通過(guò),鹽、氨基酸等小分子被截留。