膜过滤在大环内酯类抗生素提取纯化工艺中的应用
发酵来源大环内酯类抗生素包括红霉素、泰乐菌素、螺旋霉素、柱晶白霉素、多杀菌素等。红霉素是一种红色糖多孢菌发酵产生的碱性大环内酯类抗生素。
红霉素的结构性质决定其在pH小于6.0时，红霉素以盐的形式存在，可溶于水中；pH大于10.0时，红霉素基本以游离碱的形式存在，能溶于乙酸丁酯中；当pH9.0-10.5时，高温条件容易产生脱水杂质；当pH＞11时，红霉素内酯大环开环，而发生降解失效。红霉素在接近中性或稍微偏碱性的条件下相对稳定，所以在工艺料液条件下，尽可能料液温度不超过40℃。
红霉素传统提取工艺包括发酵液碱化、絮凝剂沉淀、板框过滤、调pH10左右、溶媒萃取、离心、溶媒相成盐结晶等步骤。传统工艺收率70-80%、菌渣含有添加剂，处理困难；工艺料液质量差，最终产品需要多次重结晶。
红霉素膜法工艺包括：发酵液调pH7-8、陶瓷膜浓缩洗滤、脱色、纳滤浓缩、调成盐结晶（或调pH、溶媒萃取、成盐结晶）等步骤。
通过＜0.1μm陶瓷膜代替板框过滤，解决收率低、料液质量差的问题。陶瓷膜被用于红霉素发酵液的澄清过滤，可以去除菌丝体、油脂、蛋白、悬浮物等杂质，红霉素的回收率可达到95%以上，过滤通量达到50L/㎡h~100L/㎡h。
在红霉素的生产中，超滤和纳滤技术还被用来缩短发酵液的浓缩时间。这种方法可以有效地除去大分子有机物、小分子有机物、无机盐和大部分水，连续化生产提高生产效率。
膜过滤系统处理发酵来源料液具有诸多优势：
1、 常温进行，条件温和，无成分破坏，特别适宜热敏感物质；
2、 纯物理过滤，无相变质变，不破坏有效成分；
3、 过滤精度高，孔径分布均匀，可实现有效成分的纯化和浓缩；
4、 系统操作简单、流程短、易清洗和维护；
5、 经过膜处理的料液澄明、性质稳定，有利于后续步骤继续处理；
6、 系统错流运行设计，无需添加助剂，不会引入新的杂质，彻底解决污染堵塞难题；
7、 系统模块化设计，膜元件更换方便，设计在线清洗和排污装置，降低劳动强度和生产成本，提高生产效率；
8、 选用不锈钢卫生材质，符合QS质量标准；
9、 系统自动PLC控制，劳动强度第，膜过滤过程在密闭的容器中进行，实现清洁生产；
10、 膜过滤元件填充面积大，系统占地面积小，便于技术改进、扩建或新建项目，有效的降低投资成本和生产成本。
