微生物發(fā)酵生產(chǎn)藥物的分離和純化過程，對(duì)藥物的活性、產(chǎn)量的大小都有巨大的影響，進(jìn)而影響了發(fā)酵工業(yè)的發(fā)展。目前，國內(nèi)抗生素生產(chǎn)使用的化工分離技術(shù)包括溶媒萃取法、離子交換法、吸附法與沉淀法;現(xiàn)代抗生素提取技術(shù)主要包括雙水相萃取、反膠團(tuán)萃取、膜分離提取�，F(xiàn)有研究表明，溶劑萃取法雖然在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛，但是仍然存在一些問題，而這些新型分離技術(shù)提取抗生素效果顯著，對(duì)于改進(jìn)傳統(tǒng)抗生素生產(chǎn)工業(yè)具有廣闊的前景。

　　1、膜分離技術(shù)概述

　　1.1基本原理

　　膜分離技術(shù)是指借助于外界能量或化學(xué)位差的推動(dòng)，通過特定膜的滲透作用，實(shí)現(xiàn)對(duì)兩組分或多組分混合的氣體或液體進(jìn)行分離、分級(jí)、提純和富集的技術(shù)。廣義地說，膜是分離兩相的一個(gè)介入相，它對(duì)與其鄰近的兩相間物質(zhì)的輸送起到一個(gè)活性的或被動(dòng)的障礙作用。人工制備的膜具有選擇性，通常是由有機(jī)高分子構(gòu)成，可在一定的驅(qū)動(dòng)力下(如壓力差、濃度差、電位差、溫度差等)，根據(jù)流體組分的一個(gè)或多個(gè)性質(zhì)如大小、形狀、電荷、溶解度、擴(kuò)散速率等的差異對(duì)流體組分加以選擇性分離。膜技術(shù)發(fā)展到今天，已出現(xiàn)許多分枝，包括透析、電滲析、微濾、超濾、反滲透、氣體分離、液膜、膜蒸餾、透過蒸發(fā)、動(dòng)力形成膜、酶膜反應(yīng)器等等。

　　提取抗生素的膜分離技術(shù)主要有：微濾(microfiltration, MF)、超濾(ultrafiltration, UF)、納濾(Nano filtration, NF)、反滲透(reverse osmosis, RO)和液膜( liquid membrane, LM)萃取。

　　1.2優(yōu)勢

　　傳統(tǒng)抗生素提煉工藝為：發(fā)酵液→過濾、離心或大孔樹脂吸附、萃取→濃縮→脫色→干燥→產(chǎn)品;采用膜分離技術(shù)后，提煉工藝可簡化為：發(fā)酵液→超濾→納濾(或反滲透)→脫色→干燥→產(chǎn)品。由此可見，膜分離技術(shù)可替代傳統(tǒng)的過濾、萃取的過程，更加高效節(jié)能，易于控制、污染小，而且能將分離、濃縮、精制等過程融為一體，分離過程中無需加入任何試劑，在常溫下進(jìn)行，無相變，明顯優(yōu)于傳統(tǒng)過濾技術(shù)。

　　2、膜分離技術(shù)在抗生素工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

　　膜分離技術(shù)的應(yīng)用使得抗生素發(fā)酵生產(chǎn)清潔、可控、低能耗，避免了傳統(tǒng)的抗生素生產(chǎn)過程中收率低、能耗大的問題，因此應(yīng)用膜分離技術(shù)有良好的前景。

　　2.1發(fā)酵液預(yù)處理

　　微濾膜也可以被應(yīng)用于抗生素發(fā)酵液的預(yù)處理中。粘桿菌素殘留低、藥性強(qiáng)、無毒害，被認(rèn)為是安全的畜禽抗生素之一。利用微濾對(duì)粘桿菌素發(fā)酵液進(jìn)行預(yù)處理，根據(jù)發(fā)酵液的特性，選擇孔徑為0.2μm、膜面積為0.06M2的管式陶瓷膜為微濾膜，經(jīng)微濾處理有效地去除了菌體、膠體蛋白及部分色素等，使其得率提高到96%，效果優(yōu)于工業(yè)生產(chǎn)中板框過濾濾液的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

　　2.2抗生素的濃縮提純

　　納濾膜的分離特性介于反滲透膜和超濾膜之間，對(duì)一價(jià)鹽離子和二價(jià)鹽離子、小分子有機(jī)物的分離有強(qiáng)大的作用。

　　納濾能從兩個(gè)方面改進(jìn)抗生素發(fā)酵濾液的濃縮與純化工藝：

　　(1)用親水性納濾膜濃縮未經(jīng)溶媒抽提的抗生素發(fā)酵濾液，此時(shí)水和無機(jī)鹽透過膜可以除去，然后用萃取劑抽提出抗生素。大幅度的提高了萃取設(shè)備的生產(chǎn)能力、減少了萃取劑的用量。

　　(2)先用溶媒從發(fā)酵濾液中萃取出抗生素，然后用耐溶劑疏水性納濾膜濃縮萃取液，透過膜的溶媒可循環(huán)給下一步萃取過程。這樣，可節(jié)省溶媒蒸發(fā)設(shè)備的投資與蒸發(fā)所需的熱能，同時(shí)也改善了操作環(huán)境。