一種利用發酵法生產紅黴素菌渣為核殼材料製備γ-Al₂O₃骨架材料的方法

2023-07-25 13:09:36

專利名稱：一種利用發酵法生產紅黴素菌渣為核殼材料製備γ-Al2O3骨架材料的方法
技術領域：
本發明屬於製藥廢棄菌渣的回收利用領域，具體涉及一種利用發酵法生產紅黴素菌渣為核殼材料製備Y - Al2O3骨架材料的方法。
背景技術：
我國利用發酵法生產紅黴素原料藥的工藝流程中菌渣的分離首先是利用絮凝劑讓菌絲體和殘餘培養基產生絮凝現象，以便於其後的壓濾與精華料液及其紅黴素提取。該行業涉及到我國東西南北大大小小十七個生產廠家，其中絕大多數廠家採用聚合三氯化鋁作為絮凝劑，所添加的金屬鋁離子含量高達8%wt ；我國該行業每年利用三氯化鋁作為絮凝劑，產生的菌渣高達10萬噸級(折合乾物質)，這樣的菌渣因含有活性紅色鏈黴菌抗噬菌體和殘留紅黴素(0.廣0.3%wt)被國家列為了「危險固體廢棄物」黑名單。幾十年來，人們都試圖對紅黴素菌渣進行資源化利用，但是以前的所有研究工作都圍繞著利用菌渣富含的蛋白質(1纊22%wt)做動物飼料或者菌渣厭氧發酵產生甲烷可燃氣體進行的；故而，一個共同的問題仍然沒有解決，那就是紅黴素藥殘留與紅色鏈黴菌抗噬菌體滅活問題。而不少廠家仍然將菌渣採用「危險品填埋」方式處理，不僅沒有從根本上解決環保問題，也造成了資源的巨大浪費。

發明內容
本發明的目的在於提供一種利用發酵法生產紅黴素菌渣為核殼材料製備Y -Al2O3 骨架材料的方法。本發明的目的是這樣實現的一種利用發酵法生產紅黴素菌渣為核殼材料製備 Y-Al2O3骨架材料的方法，其特徵在於用去離子水或蒸餾水從發酵法生產的紅黴素菌渣中萃取紅黴素和胺基酸，然後進行壓濾，在15(T200°C下對壓濾後的菌渣進行脫水收縮處理 2、小時，再在65(T800°C進行固相轉變處理4飛小時，即得γ -A I2O3骨架材料。為了使上述用去離子水或蒸餾水從發酵法生產的紅黴素菌渣中萃取紅黴素和胺基酸後的固液分離效果佳，上述壓濾優選在5 50MP壓力下進行，進一步優選為20 !35Mpa，更進一步優選為沘 32Mpa。上述脫水收縮處理為對壓濾後的菌渣進行蒸餾，連續將三氯化鋁的水解產物氫氧化鋁凝膠與菌渣的相互吸附包裹纏繞的聚集狀態脫水調整，使有機物核殼材料連續收縮氣化；上述固相轉變處理是對進行上述脫水收縮處理後形成的氫氧化鋁凝膠進行熱分解，最終，氫氧化鋁凝膠不斷調整聚集並在高溫條件下脫水相變成為多孔的化學活性高的Y-A I2O3骨架材料。對於經過上述壓濾後所得的菌渣，發明人經過大量試驗研究發現對於該菌渣採用在150 200°C下的蒸餾，在此溫度下的蒸餾可將該菌渣中的紅黴素殘留被有效地分解、同時經壓濾後的固形物中胺基酸也可被有效地蒸餾出、再經冷凝、膜法分離提取得到胺基酸。
為了進一步使脫水收縮處理後的固形物中殘留的紅黴素徹底分解、更進一步利於 Y- A I2O3骨架材料前驅體的形成，上述脫水處理採用的溫度優選165 190°C。為了更進一步利於製得多孔的化學活性高的Y- A I2O3骨架材料，上述固相轉變處理採用的溫度優選65(T70(TC。為了綜合利用上述發酵法生產的紅黴素菌渣，在經過上述壓濾後的濾液中提取並分離紅黴素和胺基酸；在上述脫水收縮處理(蒸餾)和固相轉變處理(熱分解)過程中，冷凝上述蒸餾氣體，採用金屬膜法從冷凝液中提取胺基酸，回收上述熱分解氣體，用於生產液體燃料。本發明具有以下有益效果
本發明利用發酵法生產紅黴素菌渣中的殘餘培養基和菌絲體做為核殼材料，並充分利用絮凝劑三氯化鋁提供的金屬鋁離子源，特別是利用了三氯化鋁的水解產物氫氧化鋁凝膠與菌渣的相互吸附包裹纏繞的聚集狀態，連續將此狀態脫水調整，最終有機物核殼材料連續收縮氣化，氫氧化鋁凝膠不斷調整聚集並在高溫條件下脫水相變製得多孔的化學活性高的Y - Al2O3骨架材料，其平均孔徑在0. 8 1. 4nm,比表面積在195^205m2/g ；在製備Y _ Al2O3骨架材料過程中的蒸餾過程(150 200°C)還解決了微量紅黴素殘留的環保問題。本發明方法回收利用了發酵法生產紅黴素菌渣來製備化學活性高的Y- Al2O3骨架材料，節約了資源，生產成本低，產生的經濟效益好，對環境友好，無二次汙染產生。


圖1和圖2為本發明方法的流程示意圖。
具體實施例方式結合附圖，下面通過實施例對本發明進行具體的描述，有必要在此指出的是以下實施例只用於對本發明進行進一步說明，不能理解為對本發明保護範圍的限制，本領域的技術人員可以根據上述本發明內容對本發明作出一些非本質的改進和調整。實施例1參見圖1，一種利用發酵法生產紅黴素菌渣為核殼材料製備Y-Al2O3骨架材料的方法，其特徵在於用去離子水從發酵法生產的紅黴素菌渣中萃取紅黴素和胺基酸，然後進行壓濾，在150°C下對壓濾後的菌渣進行脫水收縮處理(蒸餾)2小時，再在680°C 進行固相轉變處理(熱分解)4小時，即得Y-A I2O3骨架材料。通過本例製備的Y - Al2O3骨架材料，其孔徑為0. 9nm,比表面積為198m2/g。實施例2參見圖2，一種利用發酵法生產紅黴素菌渣為核殼材料製備Y-Al2O3骨架材料的方法，其特徵在於用蒸餾水從發酵法生產的紅黴素菌渣中萃取紅黴素和胺基酸， 然後在5MP壓力下進行壓濾，在190°C下對壓濾後的菌渣進行脫水收縮處理(蒸餾)3小時， 再在780°C進行固相轉變處理(熱分解)5小時，即得Y-A I2O3骨架材料。通過本例製備的γ - Al2O3骨架材料，其孔徑為1. 3nm,比表面積為200m2/g。為了綜合利用本例發酵法生產的紅黴素菌渣，還可在經過上述壓濾後的濾液中提取並分離紅黴素和胺基酸；還可在上述脫水收縮處理(蒸餾)和固相轉變處理(熱分解)過程中，冷凝蒸餾氣體，採用金屬膜法從冷凝液中提取胺基酸，回收熱分解氣體，用於生產液體燃料。
實施例3參見圖2，一種利用發酵法生產紅黴素菌渣為核殼材料製備Y-Al2O3骨架材料的方法，其特徵在於用去離子水從發酵法生產的紅黴素菌渣中萃取紅黴素和胺基酸，然後在50MP壓力下進行壓濾，在200°C下對壓濾後的菌渣進行脫水收縮處理(蒸餾)4 小時，再在800°C進行固相轉變處理(熱分解)6小時，即得Y-A I2O3骨架材料。通過本例製備的γ - Al2O3骨架材料，其孔徑為1. 4nm,比表面積為205m2/g。為了綜合利用本例發酵法生產的紅黴素菌渣，可在經過上述壓濾後的濾液中提取並分離紅黴素和胺基酸；還可在上述脫水收縮處理(蒸餾)和固相轉變處理(熱分解)過程中，冷凝蒸餾氣體，採用金屬膜法從冷凝液中提取胺基酸，回收熱分解氣體，用於生產液體燃料。實施例4參見圖1，一種利用發酵法生產紅黴素菌渣為核殼材料製備Y-Al2O3骨架材料的方法，其特徵在於用去離子水從發酵法生產的紅黴素菌渣中萃取紅黴素和胺基酸，然後在20MP壓力下進行壓濾，在165°C下對壓濾後的菌渣進行脫水收縮處理(蒸餾)4小時，再在720°C進行固相轉變處理(熱分解)5. 5小時，即得Y-A I2O3骨架材料。通過本例製備的γ - Al2O3骨架材料，其孔徑平均為1. Onm,比表面積為198m2/g。實施例5參見圖1，一種利用發酵法生產紅黴素菌渣為核殼材料製備Y -Al2O3骨架材料的方法，其特徵在於用去離子水從發酵法生產的紅黴素菌渣中萃取紅黴素和胺基酸，然後在35MP壓力下進行壓濾，在185°C下對壓濾後的菌渣進行脫水收縮處理(蒸餾)3. 5 小時，再在700°C進行固相轉變處理(熱分解)4. 5小時，即得Y-A I2O3骨架材料。通過本例製備的Y - Al2O3骨架材料，其孔徑平均為1. Inm,比表面積為200m2/g。實施例6參見圖1，一種利用發酵法生產紅黴素菌渣為核殼材料製備Y-Al2O3骨架材料的方法，其特徵在於用去離子水從發酵法生產的紅黴素菌渣中萃取紅黴素和胺基酸，然後在30MP壓力下進行壓濾，在180°C下對壓濾後的菌渣進行脫水收縮處理(蒸餾X3小時，再在750°C進行固相轉變處理(熱分解)5小時，即得Y-A I2O3骨架材料。通過本例製備的γ - Al2O3骨架材料，其孔徑平均為1. 2nm,比表面積為203m2/g。
權利要求
1.一種利用發酵法生產紅黴素菌渣為核殼材料製備Y-Al2O3骨架材料的方法，其特徵在於用去離子水或蒸餾水從發酵法生產的紅黴素菌渣中萃取紅黴素和胺基酸，然後進行壓濾，在15(T200°C下對壓濾後的菌渣進行脫水收縮處理2、小時，再在65(T80(TC進行固相轉變處理4飛小時，即得γ -A I2O3骨架材料。
2.如權利要求1所述的利用發酵法生產紅黴素菌渣為核殼材料製備Y-Al2O3骨架材料的方法，其特徵在於所述壓濾在5 50MP壓力下進行。
3.如權利要求1或2所述的利用發酵法生產紅黴素菌渣為核殼材料製備Y-Al2O3骨架材料的方法，其特徵在於所述壓濾在20 35MP壓力下進行，所述脫水處理採用的溫度為 165 190°C。
4.如權利要求1或2所述的利用發酵法生產紅黴素菌渣為核殼材料製備Y-Al2O3骨架材料的方法，其特徵在於所述壓濾在觀 32MP壓力下進行，所述固相轉變處理採用的溫度為 65(T700°C。
5.如權利要求3所述的利用發酵法生產紅黴素菌渣為核殼材料製備Y-Al2O3骨架材料的方法，其特徵在於所述壓濾在觀 32MP壓力下進行，所述固相轉變處理採用的溫度為 650^700 0C ο
全文摘要
一種利用發酵法生產紅黴素菌渣為核殼材料製備γ-Al2O3骨架材料的方法，其特徵在於用去離子水或蒸餾水從發酵法生產的紅黴素菌渣中萃取紅黴素和胺基酸，然後進行壓濾，在150~200℃下對壓濾後的菌渣進行脫水收縮處理2~4小時，再在650~800℃進行固相轉變處理4~6小時，即得γ-Al2O3骨架材料。本發明方法利用發酵法生產紅黴素菌渣中的殘餘培養基和菌絲體做為核殼材料，充分利用菌渣中的絮凝劑提供的金屬鋁離子源，不僅節約了資源，生產成本低，還製得多孔的化學活性高的γ-Al2O3骨架材料，產生了很好的經濟效益，同時還解決了菌渣中微量紅黴素殘留的環保問題，對環境友好，無二次汙染產生。
文檔編號C01F7/30GK102173443SQ20111006044
公開日2011年9月7日 申請日期2011年3月14日 優先權日2011年3月14日
發明者楊舒涵, 王利婭, 韓志範, 高繼軒 申請人:金泳霖