青霉素菌渣滅活技術研究

蘇暢

摘 要：青霉素其化學名為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過程中所產生的固體廢棄物，含水率高、成分復雜。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、生長因子等營養物質，是一種很好的蛋白飼料原料。但抗生素濾渣是抗生素類產品生產過程中產生的工業三廢，對養殖業的危害很大，不允許添加到飼料中。本實驗對青霉素菌渣滅活技術進行研究。

關鍵詞：青霉素；菌渣；研究

青霉素其化學名為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、能破壞細菌的細胞壁并在細菌細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過程中所產生的固體廢棄物，含水率高、成分復雜[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、生長因子等營養物質，是一種很好的蛋白飼料原料。但抗生素濾渣是抗生素類產品生產過程中產生的工業三廢，對養殖業的危害很大，一是容易引起耐藥性，二是由于未做安全性試驗，存在各種安全隱患[4-5]。本實驗對青霉素菌渣滅活技術進行研究。

1 儀器與試劑

C-2000系列高效液相色譜儀（大連華洋科學儀器有限公司）、BS-2F全溫搖床培養箱（金壇市國旺實驗儀器廠）、KQ250DE超聲波清洗器（煙臺鑫康商貿有限公司）、HZQ-2全溫振蕩培養箱搖床（金壇市國旺實驗儀器廠）、FA萬分之一電子分析天平（上海精科實業有限公司）、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（金壇市國旺實驗儀器廠）、ELGA CENTRA實驗室中央供水系統（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化學試劑廠）、碳酸鈣（天津市津東天正精細化學試劑廠）、氫氧化鈉（天津市津東天正精細化學試劑廠）、磷酸氫二鉀（天津市津東天正精細化學試劑廠）、乙腈（上海浩業化工有限公司）、甲酸（上海浩業化工有限公司）、乙腈（上海浩業化工有限公司）、三乙胺（上海浩業化工有限公司）。

2 實驗方法

2.1 鹽酸加入量實驗

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2.5小時，再用氫氧化鈉調PH值至6，采用高效液相色譜儀測定效價。

2.2 溫度控制實驗

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2.5小時，再用氫氧化鈉調PH值至6，采用高效液相色譜儀測定效價。

2.3 反應時間實驗

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（用磷酸調節pH值至2.5）-乙腈（70：30）不同比例的流動相，結果以0.1mol/L磷酸二氫鉀溶液（用磷酸調節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（用磷酸調節pH值至2.5）-乙腈（70：30）為流動相。依據查閱文獻及考查的結果，確定色譜條件如下。流動相：0.1mol/L磷酸二氫鉀溶液（用磷酸調節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℃。理論板數按青霉素峰計算應不得低于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，轉移至10毫升容量瓶內并定容，搖勻，即得。

3.4 精密度試驗

精密稱取每1mL含0.3毫克青霉素對照品，精密吸取10μl，連續進樣6次，記錄峰面積。結果，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項下的色譜條件測定，記錄色譜峰。以峰面積（Y）為縱坐標，對照品進樣量（X）為橫坐標，繪制標準曲線，計算回歸。結果表明，青霉素在0.2～0.8mg·mL-1范圍內呈良好的線性關系。

3.6 重現性試驗

取樣品6份，按測定方法項下的方法制備供試品溶液，測定含量，并計算樣品的RSD值，結果RSD為0.67%，結果表明此方法的重現性良好。

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2.5小時，再用氫氧化鈉調PH值至6。

參考文獻

[1]于乃功，阮曉鋼.青霉素發酵過程優化控制問題及方法研究[J].國外醫藥（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.青霉素發酵過程的模型仿真與補料優化[J].化工學報，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現狀和研究進展[J].中國醫藥工業雜志，1999（09）.

[5]于乃功，阮曉鋼.模擬青霉素發酵過程中菌體生長動態的細胞自動機模型[J].生物物理學報，2004（02）.