[发明专利]沉淀法提取硫酸粘菌素的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及化工技术领域，尤其是一种从粘菌素发酵液中提取分离硫酸粘菌素的工艺方法。

背景技术

硫酸粘菌素（Colistin Sulphate），又称硫酸粘杆菌素、多粘菌素E等。系由多粘芽孢杆菌培养液中获得的碱性琐环状多肽类抗生素，是多粘菌素E1和E2的混合物，为白色或类白色粉末，易溶于水，耐热，消化道不易吸收，排泄迅速，毒副作用小，不易产生耐药菌株，是最安全的畜禽促生长抗生素之一。硫酸粘菌素对革兰氏阴性菌具有强大的抗菌作用，几乎对所有的革兰氏阴性菌有效，对绿脓杆菌、大肠杆菌、肺炎杆菌、沙门氏菌等尤为敏感。治疗时常与抗革兰氏阳性菌的杆菌肽锌、黄霉素合用，用作饲料添加剂可有效的刺激幼畜生长，提高饲料效率，防止肉鸡、猪、牛等畜禽传染性肠炎，防治革兰氏阴性菌引起的肠道疾病。

工业上通常采用生物发酵的方式制备硫酸粘菌素培养物，然后再采用离子交换法将硫酸粘菌素分离出来，基本工艺过程为：发酵液→酸化、固液分离→弱酸性阳离子树脂→树脂脱盐、中和→活性炭脱色→纳滤浓缩→成品液喷干。上述工艺步骤繁杂、周期冗长、劳动强度大、设备投资大，并且树脂的吸附和再生过程中要产生大量废水，治理成本高。专利CN101974075 A公开了一种从发酵技术培养物中提取多粘菌素E的方法，在0~25℃条件下将发酵技术培养物用碱性物质调节pH至10.0~14.0后搅拌30分钟，固液分离收集菌渣得到多粘菌素游离碱沉淀，将上述沉淀用酸性物质或溶液调节pH值至1.0~6.0，溶解后经固液分离得到含有多粘菌素的浓缩液，经纳滤去除无机盐，最后喷干得到成品。该方法利用多粘菌素与杂质在酸性环境中的溶解度差异，达到除杂的目的，该方法操作方式较为粗犷，制得的产品颜色深，含量低，不利于工业化推广。目前，缺少一种操作简便、效果稳定、成本低廉的硫酸粘菌素分离纯化方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种操作简便、效果稳定、成本低廉的硫酸粘菌素提取方法。

为实现本发明目的，本发明所采用的技术方案为：

沉淀法提取硫酸粘菌素的工艺，包括以下步骤：

（a）将含有多粘菌素E的发酵液用草酸或浓硫酸调节pH值至2.0～5.0，经微孔过滤装置过滤，得滤液Ⅰ；

（b）向滤液Ⅰ中依次加入0.1~5.0% w/v的金属络合剂和0.1~5.0% w/v的无机絮凝剂，常温反应0.5~4.0h，得反应液；

（c）将反应液加热，控制反应液温度在70～95℃，保温0.5～2.0 h；在0.5~1.0h内将温度降至15~35℃，抽滤，得滤液Ⅱ；

（d）将上述滤液Ⅱ用2.0~5.0M的碱溶液调节pH值至9.5～13.0，搅拌0.5~1.0h；固液分离得到滤饼，用去离子水洗涤滤饼至洗液pH值≤10.0；用1.0~2.5M的硫酸溶液溶解滤饼，调节pH值至3.0~6.0，得酸化液；向酸化液中分别加入0.5~2.0% w/v的高锰酸钾和0.5~2.0% w/v的活性炭，搅拌0.5~2.0h，抽滤得硫酸粘菌素液；

（e）将硫酸粘菌素液进行离心式喷雾干燥，控制进风温度为160~200℃，出风温度为80~120℃，得硫酸粘菌素颗粒。

本发明b步骤中所述金属络合剂为乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸二钠、三聚磷酸钠中的任意一种；所述无机絮凝剂是氯化铝、硫酸铝、聚合硫酸铝、聚合氯化铝、聚硅硫酸铝、聚硅氯化铝、聚硅酸、聚硅酸金属盐中的任意一种或任意两种的混合物。金属络合剂能够有效地降低滤液中的金属离子含量及灰分；无机絮凝剂能够有去除滤液中的悬浮颗粒及蛋白、色素等大分子物质。

本发明b步骤中所述金属络合剂最好为乙二胺四乙酸二钠，能够更有效地去除滤液中的金属离子及灰分。

本发明b步骤中所述无机絮凝剂最好为聚合硫酸铝、聚硅硫酸铝、聚硅酸钠中的任意一种。上述无机絮凝剂能够更有效地去除滤液中的悬浮颗粒及蛋白、色素等大分子物质。

本发明a步骤中调节pH值时，最好为pH3.5～5.0，此时，发酵液中酸性环境难溶的杂质能够有效去除，同时能够进一步提高多粘菌素的收率。

本发明a步骤中微孔过滤装置中的滤膜采用截留直径为50~200nm的陶瓷膜，所述陶瓷膜由9孔、19孔或37孔膜元件组成。

本发明a步骤微孔过滤装置中的滤膜最好采用截留孔径为50～100 nm的由19孔膜元件组成陶瓷膜，该种陶瓷膜过滤效率较高的同时，所得多粘菌素产品的纯度和收率均较高。

本发明c步骤中抽滤时，最好添加珍珠岩助滤，能够提高过滤效率。