青霉素菌渣滅活技術(shù)研究

蘇暢

摘 要：青霉素其化學(xué)名為1-乙氧甲酰乙氧6-〔D（-）-2-氨基-2-乙酰氨基〕青霉烷酸鹽酸鹽。青霉素菌渣是青霉素生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的固體廢棄物，含水率高、成分復(fù)雜。青霉素菌渣中含有45%以上的菌體蛋白（干重）、及豐富的維生素、生長因子等營養(yǎng)物質(zhì)，是一種很好的蛋白飼料原料。但抗生素濾渣是抗生素類產(chǎn)品生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的工業(yè)三廢，對養(yǎng)殖業(yè)的危害很大，不允許添加到飼料中。本實(shí)驗(yàn)對青霉素菌渣滅活技術(shù)進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：青霉素；菌渣；研究

青霉素其化學(xué)名為1-乙氧甲酰乙氧6-〔D（-）-2-氨基-2-乙酰氨基〕青霉烷酸鹽酸鹽，又被稱為盤尼西林、配尼西林、芐青霉素鈉、青霉素鈉、青霉素鉀等。青霉素是抗菌素的一種，是指分子中含有青霉烷、能破壞細(xì)菌的細(xì)胞壁并在細(xì)菌細(xì)胞的繁殖期起殺菌作用的一類抗生素，每次使用前必須做皮試，以防過敏。青霉素菌渣是青霉素生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的固體廢棄物，含水率高、成分復(fù)雜[1-3]。青霉素菌渣中含有45%以上的菌體蛋白（干重）、及豐富的維生素、生長因子等營養(yǎng)物質(zhì)，是一種很好的蛋白飼料原料。但抗生素濾渣是抗生素類產(chǎn)品生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的工業(yè)三廢，對養(yǎng)殖業(yè)的危害很大，一是容易引起耐藥性，二是由于未做安全性試驗(yàn)，存在各種安全隱患[4-5]。本實(shí)驗(yàn)對青霉素菌渣滅活技術(shù)進(jìn)行研究。

1 儀器與試劑

C-2000系列高效液相色譜儀（大連華洋科學(xué)儀器有限公司）、BS-2F全溫?fù)u床培養(yǎng)箱（金壇市國旺實(shí)驗(yàn)儀器廠）、KQ250DE超聲波清洗器（煙臺鑫康商貿(mào)有限公司）、HZQ-2全溫振蕩培養(yǎng)箱搖床（金壇市國旺實(shí)驗(yàn)儀器廠）、FA萬分之一電子分析天平（上海精科實(shí)業(yè)有限公司）、MLS-3780-高壓蒸汽滅菌鍋（杭州亞旭生物科技有限公司）、XYJ-3臺式自動平衡離心機(jī)（金壇市國旺實(shí)驗(yàn)儀器廠）、ELGA CENTRA實(shí)驗(yàn)室中央供水系統(tǒng)（廣州安一生物科技有限公司）。葡萄糖（北京華宇永盛科技有限公司）、鹽酸（天津鵬坤化工有限公司）、硫酸銨（天津鵬坤化工有限公司）、酵母膏（武漢銀河化工有限公司）、氯化鈉（天津市津東天正精細(xì)化學(xué)試劑廠）、碳酸鈣（天津市津東天正精細(xì)化學(xué)試劑廠）、氫氧化鈉（天津市津東天正精細(xì)化學(xué)試劑廠）、磷酸氫二鉀（天津市津東天正精細(xì)化學(xué)試劑廠）、乙腈（上海浩業(yè)化工有限公司）、甲酸（上海浩業(yè)化工有限公司）、乙腈（上海浩業(yè)化工有限公司）、三乙胺（上海浩業(yè)化工有限公司）。

2 實(shí)驗(yàn)方法

2.1 鹽酸加入量實(shí)驗(yàn)

稱取6份青霉素菌渣，每份5克，分別加入5毫升、10毫升、20毫升、30毫升、40毫升、50毫升2mol/L鹽酸水浴加熱至60攝氏度，攪拌反應(yīng)2.5小時，再用氫氧化鈉調(diào)PH值至6，采用高效液相色譜儀測定效價。

2.2 溫度控制實(shí)驗(yàn)

稱取6份青霉素菌渣，每份5克，加入30毫升2mol/L鹽酸，分別水浴加熱至40攝氏度、50攝氏度、60攝氏度、70攝氏度、80攝氏度、90攝氏度，攪拌反應(yīng)2.5小時，再用氫氧化鈉調(diào)PH值至6，采用高效液相色譜儀測定效價。

2.3 反應(yīng)時間實(shí)驗(yàn)

稱取6份青霉素菌渣，每份5克，加入30毫升2mol/L鹽酸，水浴加熱至60攝氏度，分別攪拌反應(yīng)1.5小時、2.5小時、3.5小時、4.5小時、、6.5小時，再用氫氧化鈉調(diào)PH值至6，采用高效液相色譜儀測定效價。

3 含量測定

3.1 色譜條件

分別考察乙腈-水-磷酸溶液（10∶90：0.1），甲醇-乙腈-水-冰醋酸（20：20：60：0.01），乙腈一水一甲酸（17：80：0.5），乙腈-水-三乙胺（30：70：0.1），甲醇-水-三乙胺（18∶85：0.1），甲醇-0.1moloL-1磷酸二氫鉀-三乙胺 （50∶50：0.01），0.1mol/L磷酸二氫鉀溶液（用磷酸調(diào)節(jié)pH值至2.5）-乙腈（70：30）不同比例的流動相，結(jié)果以0.1mol/L磷酸二氫鉀溶液（用磷酸調(diào)節(jié)pH值至2.5）-乙腈（70：30）為流動相，供試品各峰分離效果最好，故選用0.1mol/L磷酸二氫鉀溶液（用磷酸調(diào)節(jié)pH值至2.5）-乙腈（70：30）為流動相。依據(jù)查閱文獻(xiàn)及考查的結(jié)果，確定色譜條件如下。流動相：0.1mol/L磷酸二氫鉀溶液（用磷酸調(diào)節(jié)pH值至2.5）-乙腈（70：30）為流動相，檢測波長：225nm，流速：1.0m·min-1。柱溫：30℃。理論板數(shù)按青霉素峰計(jì)算應(yīng)不得低于2000。

3.2 對照品溶液的制備

精密稱取青霉素對照品適量，加流動相制成每1mL含0.3毫克的溶液，即得。

3.3 供試品溶液的制備

精密稱取樣品，加入流動相超聲5分鐘，過濾，轉(zhuǎn)移至10毫升容量瓶內(nèi)并定容，搖勻，即得。

3.4 精密度試驗(yàn)

精密稱取每1mL含0.3毫克青霉素對照品，精密吸取10μl，連續(xù)進(jìn)樣6次，記錄峰面積。結(jié)果，RSD=0.56%，表明本方法精密度良好。

3.5 對照品的線性考察

精密稱取青霉素對照品50mg，置50ml容量瓶中，加入流動相溶液使溶解并稀釋至刻度，搖勻，分別精密吸取2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0mL，置于10mL量瓶中，加流動相稀釋至刻度，搖勻。分別精密上述溶液吸取10μL，注人液相色譜儀，依照2.1項(xiàng)下的色譜條件測定，記錄色譜峰。以峰面積（Y）為縱坐標(biāo)，對照品進(jìn)樣量（X）為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，計(jì)算回歸。結(jié)果表明，青霉素在0.2～0.8mg·mL-1范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系。

3.6 重現(xiàn)性試驗(yàn)

取樣品6份，按測定方法項(xiàng)下的方法制備供試品溶液，測定含量，并計(jì)算樣品的RSD值，結(jié)果RSD為0.67%，結(jié)果表明此方法的重現(xiàn)性良好。

4 最佳條件

稱取青霉素菌渣5克，加入40毫升2mol/L鹽酸，水浴加熱至90攝氏度，攪拌反應(yīng)2.5小時，再用氫氧化鈉調(diào)PH值至6。

參考文獻(xiàn)

[1]于乃功，阮曉鋼.青霉素發(fā)酵過程優(yōu)化控制問題及方法研究[J].國外醫(yī)藥（抗生素分冊），2004（03）.

[2]周光邠，金玉清，陳瑛瑛，洪肇琳，劉博玲.青霉素球狀菌株發(fā)酵工藝的研究[J].抗生素，1988（02）.

[3]賀曉冉，陳宸，金光石，熊智華.青霉素發(fā)酵過程的模型仿真與補(bǔ)料優(yōu)化[J].化工學(xué)報(bào)，2012（09）.

[4]苗勇，亓平言，周倜，蘇玉山，寧瑞顯.青霉素提純工藝生產(chǎn)現(xiàn)狀和研究進(jìn)展[J].中國醫(yī)藥工業(yè)雜志，1999（09）.

[5]于乃功，阮曉鋼.模擬青霉素發(fā)酵過程中菌體生長動態(tài)的細(xì)胞自動機(jī)模型[J].生物物理學(xué)報(bào)，2004（02）.