一种高效浓缩杆菌肽锌发酵液的方法技术

本发明专利技术属于肽类药物制造领域，涉及生物发酵技术制造杆菌肽锌过程中的浓缩工序，具体涉及将干基物质6.5%～7.5%的杆菌肽锌发酵液通过新的浓缩方法提高到30%～33%，获得杆菌肽锌浓缩液的方法。本方法包括以下步骤：第一步，进料;第二步，加热；第三步，蒸发；第四步，缓冲分离；第五步，冷凝回收；第六步，出料与清洗。本发明专利技术在蒸发室和冷凝器之间增加的缓冲室，有效的避免了物料的逃逸，并实现了二级分离，大大提高了物料的收率；在低温下、短时间内，一次性完成批发酵液的浓缩，能够有效避免杆菌肽锌生物活性的降低；实现了连续进料和连续出料，同时能够实现在线清洗，确保物料的品质安全，符合《药品生产质量管理规范》的要求。

Method for efficiently concentrating fermentation liquid of Bacillus peptide zinc

The invention belongs to the field of peptide drug manufacturing, involving the concentration process of biological fermentation technology of zinc bacitracin in the process of manufacturing, in particular relates to a dry base material 6.5% ~ 7.5% zinc bacitracin fermentation liquid by new method for concentration increased to 30% ~ 33%, obtained bacitracin zinc concentrate. The method comprises the following steps: the first step is feeding; the second step is heating; the third step is evaporation; the fourth step is buffering separation; the fifth step is condensing and recovering; the sixth step is discharging and cleaning. The invention increases the buffer chamber between the evaporation chamber and the condenser, effectively avoid the material escape, and the realization of the two level separation, greatly improving the material yield; in a short time, low temperature, once concentrated fermentation liquid, can effectively avoid the decrease of zinc bacitracin biological activity; realize continuous feeding and continuous feeding, and can realize the on-line cleaning, ensure the material quality and safety, in accordance with the \standards\ drug production quality management requirements.

【技术实现步骤摘要】
一种高效浓缩杆菌肽锌发酵液的方法
本专利技术涉及肽类药物制造领域，具体涉及生物发酵技术制造杆菌肽锌过程中的浓缩工序，该浓缩工序是以杆菌肽锌发酵液为原料，经真空单效浓缩的方法浓缩，获得固形物浓度在30～33%的浓缩液，以适用后续工序的使用。技术背景杆菌肽锌是由杆菌肽与锌络合所得，而杆菌肽是地衣芽孢杆菌生物发酵后的次级代谢产物，对革兰氏阳性菌和部分阴性菌有强烈的抑制作用。杆菌肽锌预混剂作为一种重要的兽用药物使用。现有杆菌肽锌的工业制备方法属于全发酵的方法制备，具体是通过地衣芽孢杆菌在液态发酵的条件下代谢杆菌肽，然后在含有杆菌肽的发酵液中添加氧化锌或硫酸锌混合，使其中的杆菌肽与锌络合，经真空浓缩，使干基物质由6.5%～7.5%提高到30%～33%，再由喷雾干燥得杆菌肽锌原粉，最后在原粉中添加载体材料，混合后得到杆菌肽锌预混剂。中国专利技术专利CN102161693A只是在技术背景中提到“真空蒸发浓缩”，没有就该问题给予具体说明和相应的权利要求，中国专利技术专利CN104621360A采用隔膜板框压滤机的过滤的方式达到浓缩发酵液的目的；中国专利技术专利CN105169728A公开了一种单效浓缩器，为解决药液浓缩时的泡沫问题，在立式冷凝器和蒸发室之间增加了一个卧式冷凝器，同时增强了冷凝的效果，但无法解决快速浓缩时杆菌肽锌发酵液的冲料问题，中国专利技术专利CN105013199A公开了一种外循环单效浓缩器，并将其应用于骨肽的制备，在立式冷凝器和蒸发室之间增加了一个分离器，从而使浓缩液中的乙醇含量低于10mg/ml，虽然其所采用的分离器的方式与本专利技术所采用的缓冲器的方式类似，但是在浓缩过程中不能够连续操作，批处理量仅为50～400L，无法达到高效浓缩杆菌肽锌发酵液的目的。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对杆菌肽锌预混剂制备过程中的真空浓缩环节，公开一种高效浓缩杆菌肽锌发酵液的方法，使每批50m3～55m3发酵液在较低的温度下、较短的受热时间内、并实现连续操作，减少杆菌肽锌活性的降低，使活性的损失率在2%～3%。本专利技术的技术方案：发酵液在真空带动下由进料口连续进入加热室，加热后通过蒸汽喷汽口喷射进入蒸发室，雾化的物料由于重力等作用实现汽、液分离，液体作为重相落入蒸发室底部，再通过物料循环口回到加热室；水蒸汽在进入冷凝器前，先进入缓冲室，在缓冲室内不但能对水蒸汽再次进行分离，更重要的是确保冲料、泡沫等情况下，起到缓冲作用，避免物料的逃逸，在缓冲室内同样由于重力的作用实现水蒸汽中的汽、液分离，液体作为重相通过回流口回流至蒸发室，由于压力差的存在，水蒸气进入冷凝器；水蒸汽通过冷凝器被冷凝成水，水再经冷却器降温，进入液体接受器；重相经加热器底部出料口进入浓缩液储罐，备用下一工序。其详细步骤如下：第一步，进料：由进料口将干基物质浓度为6.5%～7.5%的杆菌肽锌发酵液通过真空带动连续进入浓缩器的加热室；第二步，加热：进入加热室的发酵液，通过加热室内的换热装置加热至45℃～55℃，或在蒸发过程中维持45℃～55℃；第三步，蒸发：在真空度为-0.06～-0.1MPa的真空状态下，加热后的发酵液通过蒸汽喷汽口喷射进入蒸发室，发酵液成雾化状，雾化的物料由于重力等作用实现汽、液分离，液体作为重相落入蒸发室底部，再通过物料循环口回到加热室，完成循环；水蒸气通过缓冲室进入冷凝器；第四步，缓冲分离：水蒸汽在进入冷凝器前，先进入缓冲室，由于操作过程中冲料、泡沫等情况的存在，水蒸气携带的部分液体物料，在缓冲室内进行汽、液分离，在重力作用下，液体物料回流至蒸发室，由于压力差的作用，水蒸气进入冷凝器；第五步，冷凝回收：水蒸气进入冷凝器，被冷凝成温度为65℃～85℃水，冷凝后的水进入冷却器，进一步被降温为15℃～35℃的水，进入液体接受器；第六步，出料与清洗：浓缩过程中，浓缩液即连续的由出料口排出并收集于浓缩液储罐，冷却后的水经液体接受器下方的冷凝液出口连续排出并收集；批生产结束后，通过加热室喷淋头对加热室完成在线清洗，通过蒸发室喷淋头对蒸发室完成在线清洗，通过缓冲室喷淋头对缓冲室完成在线清洗。待浓缩的杆菌肽锌发酵液的干基物质浓度为6.5%～7.5%，浓缩后获得的杆菌肽锌浓缩液干基物质浓度为30%～33%，满足喷雾干燥的要求。杆菌肽锌发酵液在浓缩的过程中实现连续操作，包括发酵液通过进料口进入加热室的进料过程是连续的，浓缩液由出料口的出料过程是连续的，冷却后的水经液体接受器下方的冷凝液出口的排出是连续的。本专利技术的有益效果：本专利技术在蒸发室和冷凝器之间增加的缓冲室，有效的避免了物料的逃逸，并实现了二级分离，使物料的收率由原来的88%提高至95%；本专利技术在低温下、短时间内，一次性完成批发酵液的浓缩，能够有效避免杆菌肽锌生物活性的降低，使活性的损失率由原来的6%～8%降低到2%～3%；由于杆菌肽是一种生物来源的活性肽类物质，在制备的各环节中由于温度、受热时间、操作强度等因素都会造成其活性的降低，因此，本专利技术针对杆菌肽锌预混剂制备过程中的真空浓缩环节，公开一种高效浓缩杆菌肽锌发酵液的方法，使杆菌肽锌发酵液在较低的温度下、较短的受热时间内、连续操作完成50m3～55m3发酵液的浓缩，使该环节杆菌肽锌活性降低保持在2%～3%。本专利技术实现了连续进料和连续出料，同时能够实现在线清洗，确保物料的品质安全，符合《药品生产质量管理规范》的要求；本专利技术中所采用的整套设备在蒸发室和冷凝器之间增加缓冲室，能够有效的避免了物料的逃逸，并实现了二级分离，大大提高了物料的收率。附图说明：图1所示为本专利技术所采用的设备结构示意图。图中，1.加热室，2.蒸发室，3.缓冲室，4.冷凝器，5.液体接收器，6.进料口，7.最终物料出口，8.物料回收出口，9.回收管道，10.真空管道，11.缓冲腔，12.储液腔，13.U型管，14.进气口，15.出气口，16.出液口。具体实施方式下面通过具体实施方式进一步说明本专利技术的技术方案，但是不以具体实施例为限。实施例1：第一步，进料：由进料口将干基物质浓度为6.5%的杆菌肽锌发酵液通过真空带动连续进入浓缩器的加热室；第二步，加热：进入加热室的发酵液，通过加热室内的换热装置加热至45℃，或在蒸发过程中维持45℃；第三步，蒸发：在真空度为-0.06MPa的真空状态下，加热后的发酵液通过蒸汽喷汽口喷射进入蒸发室，发酵液成雾化状，雾化的物料由于重力等作用实现汽、液分离，液体作为重相落入蒸发室底部，再通过物料循环口回到加热室，完成循环；水蒸气通过缓冲室进入冷凝器；第四步，缓冲分离：水蒸汽在进入冷凝器前，先进入缓冲室，由于操作过程中冲料、泡沫等情况的存在，水蒸气携带的部分液体物料，在缓冲室内进行汽、液分离，在重力作用下，液体物料回流至蒸发室，由于压力差的作用，水蒸气进入冷凝器；第五步，冷凝回收：水蒸气进入冷凝器，被冷凝成温度为65℃水，冷凝后的水进入冷却器，进一步被降温为15℃的水，进入液体接受器；第六步，出料与清洗：浓缩过程中，浓缩液即连续的由出料口排出并收集于浓缩液储罐，冷却后的水经液体接受器下方的冷凝液出口连续排出并收集；批生产结束后，通过加热室喷淋头对加热室完成在线清洗，通过蒸发室喷淋头对蒸发室完成在线清洗，通过缓冲室喷淋头对缓冲室完成在线清洗。实施例2：第一步，进料：由进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高效浓缩杆菌肽锌发酵液的方法，其特征在于：其包括如下步骤：依次为：进料、加热、蒸发、缓冲分离、冷凝回收、出料与清洗。

【技术特征摘要】
1.一种高效浓缩杆菌肽锌发酵液的方法，其特征在于：其包括如下步骤：依次为：进料、加热、蒸发、缓冲分离、冷凝回收、出料与清洗。2.如权利要求1所述的高效浓缩杆菌肽锌发酵液的方法，其特征在于：所述的进料步骤为：由进料口将干基物质浓度为6.5%～7.5%的杆菌肽锌发酵液通过真空带动连续进入浓缩器的加热室。3.如权利要求1所述的高效浓缩杆菌肽锌发酵液的方法，其特征在于：所述的加热步骤为：进入加热室的发酵液，通过加热室内的换热装置加热至45℃～55℃，或在蒸发过程中维持45℃～55℃。4.如权利要求1所述的高效浓缩杆菌肽锌发酵液的方法，其特征在于：所述的蒸发步骤为：在真空度为-0.06～-0.1MPa的真空状态下，加热后的发酵液通过蒸汽喷汽口喷射进入蒸发室，发酵液成雾化状，雾化的物料由于重力等作用实现汽、液分离，液体作为重相落入蒸发室底部，再通过物料循环口回到加热室，完成循环；水蒸气通过缓冲室进入冷凝器。5.如权利要求1所述的高效浓缩杆菌肽锌发酵液的方法，其特征在于：所述的缓冲分离步骤：水蒸汽在进入冷凝器前，先进入缓冲室，由于操作过程中冲料、泡沫等情况的存在，水蒸气携带的部分液体物料，在缓冲室内进行汽、液分离，在重力作用下，液体物料回流至蒸发室，由于压力差的作用，水蒸气进入冷凝器。6.如权利要求1所述的高效浓缩杆菌肽锌...

【专利技术属性】
技术研发人员：张安全，别松涛，
申请(专利权)人：山东宝利甾体生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37