一种从多杀菌素发酵液中提取多杀菌素的方法技术

本发明专利技术涉及一种从多杀菌素发酵液中提取多杀菌素的方法，其工艺步骤包括对多杀菌素发酵液采用内肽酶和尿素的预处理以及之后采用四氢吡喃的提取、固液分离、水洗、溶解、卷式超滤膜过滤、结晶、干燥等过程。本发明专利技术采用膜过滤工艺代替现有技术中的萃取、大孔树脂吸附或层析或离子交换工艺，取消了菌渣干燥、萃取和重结晶等工艺，在提取过程中只使用了单一的有机溶剂，同目前国内常规工艺相比，具有提取收率高，产品质量优，提取工艺简捷，生产成本低等优势，有利于增强产品的国内外市场竞争力。

【技术实现步骤摘要】
一种从多杀菌素发酵液中提取多杀菌素的方法
本专利技术属于抗生素提取
，特别是涉及一种从多杀菌素发酵液中提取多杀菌素的方法。
技术介绍
多杀菌素是放线菌刺糖多孢菌经有氧发酵产生的次级代谢产物，属大环内酯类抗生素，分子结构中含有一个二十二元内酯环、一个鼠李糖及一个福乐糖胺，在水中溶解度很小，易溶于醇类、酯类等多种极性、非极性有机溶剂。经有氧发酵后刺糖多孢菌发酵液中主要含有多杀菌素A(85～90%)和多杀菌素D(10～15%)两种活性成分，同时还含有少量B、C、E、F、H、J、K、L等多种结构类似组分。多杀菌素是一种广谱的生物农药，杀虫活性远远超过有机磷、氨基甲酸酯、环戊二烯和其它杀虫剂。目前，国内外相关文献公开了多杀菌素提取纯化工艺，主要步骤是将多杀菌素发酵液经预处理、板框过滤得到湿菌渣，再经干燥、萃取或吸附剂吸附或大孔树脂吸附或层析或离子交换、重结晶等工艺提取得到纯化的多杀菌素，上述工艺存在的问题是：1、以膨润土、活性炭、壳聚糖等吸附剂吸附提取，缺点是收率低，同时还会增加环保处理吸附剂的成本。2、采用萃取方法提取，缺点是萃取周期长，萃取的收率较低，同时由于使用了较多的有机溶剂，增加了环保处理成本。3、采用大孔树脂吸附或层析或离子交换技术提取纯化多杀菌素，存在的问题是：生产周期较长，过程中采用了大量的有机溶剂，增加了废水处理成本，提取收率不高。4、采用重结晶工艺纯化多杀菌素，存在的问题是生产周期长，降低了收率，增加了废水处理成本。5、产品总收率低。经试验验证，采用以上方法提取多杀菌素，收率不超过85%。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术中的缺陷，提供一种有效提高多杀菌素提取收率，降低生产成本，且提取工艺简单的从多杀菌素发酵液中提取多杀菌素的方法。为实现上述目的所采取的技术方案为：一种从多杀菌素发酵液中提取多杀菌素的方法，其特征在于其工艺步骤为：（1）预处理将多杀菌素发酵液加水稀释，后加入内肽酶和尿素，充分搅拌后静置处理，再加入氧化钙调节pH至8～10，充分搅拌后用磷酸调节pH至3～5；（2）提取在预处理后的多杀菌素发酵液中加入四氢吡喃，充分搅拌后静置处理，然后板框过滤，得到多杀菌素混合溶液；（3）固液分离用氢氧化钠溶液调节多杀菌素混合溶液pH至8～10，固液分离得到多杀菌素粗品；（4）水洗、溶解将多杀菌素粗品用氢氧化钠溶液水洗，之后再加入纯化水溶解，用磷酸调节pH至3～5；（5）膜过滤采用卷式超滤膜过滤，得到多杀菌素溶液；（6）结晶、干燥向多杀菌素溶液中加入氢氧化钠溶液，当溶液出现浑浊现象时加入晶种多杀菌素成品，调节pH至9～10，静置处理，后过滤、干燥得到多杀菌素。步骤（1）中，所述稀释用水量为多杀菌素发酵液体积的10～20%，所述内肽酶用量为0.1～0.3kg/m3，所述尿素用量为5～10kg/m3；所述搅拌时间20～40min，静置处理时间150～190min。步骤（2）中，所述四氢吡喃用量为多杀菌素发酵液体积40～60%；所述搅拌时间20～40min，静置处理时间120～160min。步骤（4）中，所述水洗时间20～30min；所述溶解是指加入纯化水溶解至溶液浓度20～40%。步骤（5）中，所述超滤采用错流超滤，期间控制压力0.3～0.6MPa，膜通量80～100L/m2.h，其中所用卷式超滤膜的截留物质分子量为1000以上，膜材质是聚苯乙烯塑料。步骤（6）中，所述晶种多杀菌素成品的加量为多杀菌素粗品质量的0.1～0.5%。所述磷酸质量浓度为20～30%；所述氢氧化钠溶液的质量浓度控制在20～30%。多杀菌素属于胞内产物，但是在发酵液中也存在大约3%的多杀菌素。现有技术中，是将发酵液进行预处理后得到的菌渣进行提取纯化，而发酵液中的多杀菌素没有进行处理，这是多杀菌素提取率相对较低的主要原因。本专利技术将多杀菌素发酵液作为提取对象，发酵液经预处理后加入有机溶剂（尿素）和内肽酶，使得胞内产物多杀菌素进入发酵液中，再将发酵液经固液分离、水洗、膜过滤、结晶干燥得到纯品多杀菌素。同国内常规生产工艺比较，优势是产品收率高，质量稳定，经测算，采用本专利技术工艺，多杀菌素提取纯化收率在90%以上，多杀菌素（多杀菌素A和D总含量）纯度达到了98%以上。同时本专利技术的技术优势还体现在：1、本专利技术采用膜过滤工艺代替现有技术中的萃取、大孔树脂吸附或层析或离子交换工艺，可大大简化提取工艺步骤，并且替代传统的活性炭脱色、树脂除杂、结晶萃取等纯化过程，达到脱色、除杂及产品分级的目的。2、本专利技术在提取过程中，只使用了单一的有机溶剂，便于回收和再次利用，降低了环保成本。3、本专利技术同时取消了菌渣干燥、萃取和重结晶等工艺，进一步简化了工艺步骤，降低了生产成本。综上所述，本专利技术同目前国内常规工艺相比，具有提取收率高，产品质量优，提取工艺简捷，生产成本低等优势，且提取过程中，仅使用了单一有机溶剂，便于回收和再次利用，有利于环保。具体实施方式下面用实例予以说明本专利技术，应该理解的是，实例是用于说明本专利技术而不是对本专利技术的限制。本专利技术的范围与核心内容依据权利要求书加以确定。本专利技术所用的多杀菌素发酵液是目前国内常规技术生产的，即利用刺糖多孢菌，采用三级发酵模式生产，其培养基中的氮源主要是黄豆粉、酵母粉、蛋白胨和玉米浆，碳源主要是葡萄糖及淀粉。下述实施例中，超滤采用错流超滤方式，期间压力控制在0.3～0.6MPa，膜通量控制在80～100L/m2.h，其中所用卷式超滤膜的截留物质分子量为1000以上，膜材质是聚苯乙烯塑料（PS）。实施例1多杀菌素发酵液5m3，其中发酵液效价0.4g/L。多杀菌素发酵液中固形物1.1吨，效价52.7g/kg。（1）发酵液预处理在多杀菌素发酵液中加入饮用水0.5m3进行稀释。然后加入内肽酶0.5kg和尿素25kg，搅拌20min，静置150min。再加入氧化钙调节pH至8，搅拌20min，然后加入质量浓度为20%的磷酸，调节pH至5。（2）提取在预处理后的发酵液中加入四氢吡喃2m3，搅拌20min，静置120min，然后板框过滤，得到多杀菌素混合溶液。（3）固液分离、减压蒸馏采用20%氢氧化钠溶液调节多杀菌素混合溶液pH至8，固液分离后得到多杀菌素粗品58.6kg。水和四氢呋喃减压蒸馏（控制溶液温度65～70℃，压力-0.1～0.05MPa），回收四氢呋喃。（4）水洗、溶解多杀菌素粗品用20%氢氧化钠溶液水洗20min，之后加入纯化水溶解，用质量浓度为20%磷酸调节pH至5，浓度23.5%。（5）膜过滤采用卷式超滤膜超滤。经膜过滤，得到多杀菌素溶液249L。（6）结晶、干燥多杀菌素溶液中加入质量浓度20%氢氧化钠本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种从多杀菌素发酵液中提取多杀菌素的方法，其特征在于其工艺步骤为：/n（1）预处理/n将多杀菌素发酵液加水稀释，后加入内肽酶和尿素，充分搅拌后静置处理，再加入氧化钙调节pH至8～10，充分搅拌后用磷酸调节pH至3～5；/n（2）提取/n在预处理后的多杀菌素发酵液中加入四氢吡喃，充分搅拌后静置处理，然后板框过滤，得到多杀菌素混合溶液；/n（3）固液分离/n用氢氧化钠溶液调节多杀菌素混合溶液pH至8～10，固液分离得到多杀菌素粗品；/n（4）水洗、溶解/n将多杀菌素粗品用氢氧化钠溶液水洗，之后再加入纯化水溶解，用磷酸调节pH至3～5；/n（5）膜过滤/n采用卷式超滤膜过滤，得到多杀菌素溶液；/n（6）结晶、干燥/n向多杀菌素溶液中加入氢氧化钠溶液，当溶液出现浑浊现象时加入晶种多杀菌素成品，调节pH至9～10，静置处理，后过滤、干燥得到多杀菌素。/n

【技术特征摘要】
1.一种从多杀菌素发酵液中提取多杀菌素的方法，其特征在于其工艺步骤为：
（1）预处理
将多杀菌素发酵液加水稀释，后加入内肽酶和尿素，充分搅拌后静置处理，再加入氧化钙调节pH至8～10，充分搅拌后用磷酸调节pH至3～5；
（2）提取
在预处理后的多杀菌素发酵液中加入四氢吡喃，充分搅拌后静置处理，然后板框过滤，得到多杀菌素混合溶液；
（3）固液分离
用氢氧化钠溶液调节多杀菌素混合溶液pH至8～10，固液分离得到多杀菌素粗品；
（4）水洗、溶解
将多杀菌素粗品用氢氧化钠溶液水洗，之后再加入纯化水溶解，用磷酸调节pH至3～5；
（5）膜过滤
采用卷式超滤膜过滤，得到多杀菌素溶液；
（6）结晶、干燥
向多杀菌素溶液中加入氢氧化钠溶液，当溶液出现浑浊现象时加入晶种多杀菌素成品，调节pH至9～10，静置处理，后过滤、干燥得到多杀菌素。


2.按照权利要求1所述的从多杀菌素发酵液中提取多杀菌素的方法，其特征在于，步骤（1）中，所述稀释用水量为多杀菌素发酵液体积的10～20%，所述内肽酶用量为0.1～0.3kg/m3，所述尿素用量为5～10kg/m3；所述搅拌时间20～40min，静...

【专利技术属性】
技术研发人员：张萍，陈德刚，
申请(专利权)人：宁夏泰益欣生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：宁夏;64