青霉素菌渣灭活技术研究

苏畅

摘 要：青霉素其化学名为1-乙氧甲酰乙氧6-〔D（-）-2-氨基-2-乙酰氨基〕青霉烷酸盐酸盐。青霉素菌渣是青霉素生产过程中所产生的固体废弃物，含水率高、成分复杂。青霉素菌渣中含有45%以上的菌体蛋白（干重）、及丰富的维生素、生长因子等营养物质，是一种很好的蛋白饲料原料。但抗生素滤渣是抗生素类产品生产过程中产生的工业三废，对养殖业的危害很大，不允许添加到饲料中。本实验对青霉素菌渣灭活技术进行研究。

关键词：青霉素；菌渣；研究

青霉素其化学名为1-乙氧甲酰乙氧6-〔D（-）-2-氨基-2-乙酰氨基〕青霉烷酸盐酸盐，又被称为盘尼西林、配尼西林、苄青霉素钠、青霉素钠、青霉素钾等。青霉素是抗菌素的一种，是指分子中含有青霉烷、能破坏细菌的细胞壁并在细菌细胞的繁殖期起杀菌作用的一类抗生素，每次使用前必须做皮试，以防过敏。青霉素菌渣是青霉素生产过程中所产生的固体废弃物，含水率高、成分复杂[1-3]。青霉素菌渣中含有45%以上的菌体蛋白（干重）、及丰富的维生素、生长因子等营养物质，是一种很好的蛋白饲料原料。但抗生素滤渣是抗生素类产品生产过程中产生的工业三废，对养殖业的危害很大，一是容易引起耐药性，二是由于未做安全性试验，存在各种安全隐患[4-5]。本实验对青霉素菌渣灭活技术进行研究。

1 仪器与试剂

C-2000系列高效液相色谱仪（大连华洋科学仪器有限公司）、BS-2F全温摇床培养箱（金坛市国旺实验仪器厂）、KQ250DE超声波清洗器（烟台鑫康商贸有限公司）、HZQ-2全温振荡培养箱摇床（金坛市国旺实验仪器厂）、FA万分之一电子分析天平（上海精科实业有限公司）、MLS-3780-高压蒸汽灭菌锅（杭州亚旭生物科技有限公司）、XYJ-3台式自动平衡离心机（金坛市国旺实验仪器厂）、ELGA CENTRA实验室中央供水系统（广州安一生物科技有限公司）。葡萄糖（北京华宇永盛科技有限公司）、盐酸（天津鹏坤化工有限公司）、硫酸铵（天津鹏坤化工有限公司）、酵母膏（武汉银河化工有限公司）、氯化钠（天津市津东天正精细化学试剂厂）、碳酸钙（天津市津东天正精细化学试剂厂）、氢氧化钠（天津市津东天正精细化学试剂厂）、磷酸氢二钾（天津市津东天正精细化学试剂厂）、乙腈（上海浩业化工有限公司）、甲酸（上海浩业化工有限公司）、乙腈（上海浩业化工有限公司）、三乙胺（上海浩业化工有限公司）。

2 实验方法

2.1 盐酸加入量实验

称取6份青霉素菌渣，每份5克，分别加入5毫升、10毫升、20毫升、30毫升、40毫升、50毫升2mol/L盐酸水浴加热至60摄氏度，搅拌反应2.5小时，再用氢氧化钠调PH值至6，采用高效液相色谱仪测定效价。

2.2 温度控制实验

称取6份青霉素菌渣，每份5克，加入30毫升2mol/L盐酸，分别水浴加热至40摄氏度、50摄氏度、60摄氏度、70摄氏度、80摄氏度、90摄氏度，搅拌反应2.5小时，再用氢氧化钠调PH值至6，采用高效液相色谱仪测定效价。

2.3 反应时间实验

称取6份青霉素菌渣，每份5克，加入30毫升2mol/L盐酸，水浴加热至60摄氏度，分别搅拌反应1.5小时、2.5小时、3.5小时、4.5小时、、6.5小时，再用氢氧化钠调PH值至6，采用高效液相色谱仪测定效价。

3 含量测定

3.1 色谱条件

分别考察乙腈-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磷酸二氢钾-三乙胺 （50∶50：0.01），0.1mol/L磷酸二氢钾溶液（用磷酸调节pH值至2.5）-乙腈（70：30）不同比例的流动相，结果以0.1mol/L磷酸二氢钾溶液（用磷酸调节pH值至2.5）-乙腈（70：30）为流动相，供试品各峰分离效果最好，故选用0.1mol/L磷酸二氢钾溶液（用磷酸调节pH值至2.5）-乙腈（70：30）为流动相。依据查阅文献及考查的结果，确定色谱条件如下。流动相：0.1mol/L磷酸二氢钾溶液（用磷酸调节pH值至2.5）-乙腈（70：30）为流动相，检测波长：225nm，流速：1.0m·min-1。柱温：30℃。理论板数按青霉素峰计算应不得低于2000。

3.2 对照品溶液的制备

精密称取青霉素对照品适量，加流动相制成每1mL含0.3毫克的溶液，即得。

3.3 供试品溶液的制备

精密称取样品，加入流动相超声5分钟，过滤，转移至10毫升容量瓶内并定容，摇匀，即得。

3.4 精密度试验

精密称取每1mL含0.3毫克青霉素对照品，精密吸取10μl，连续进样6次，记录峰面积。结果，RSD=0.56%，表明本方法精密度良好。

3.5 对照品的线性考察

精密称取青霉素对照品50mg，置50ml容量瓶中，加入流动相溶液使溶解并稀释至刻度，摇匀，分别精密吸取2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0mL，置于10mL量瓶中，加流动相稀释至刻度，摇匀。分别精密上述溶液吸取10μL，注人液相色谱仪，依照2.1项下的色谱条件测定，记录色谱峰。以峰面积（Y）为纵坐标，对照品进样量（X）为横坐标，绘制标准曲线，计算回归。结果表明，青霉素在0.2～0.8mg·mL-1范围内呈良好的线性关系。

3.6 重现性试验

取样品6份，按测定方法项下的方法制备供试品溶液，测定含量，并计算样品的RSD值，结果RSD为0.67%，结果表明此方法的重现性良好。

4 最佳条件

称取青霉素菌渣5克，加入40毫升2mol/L盐酸，水浴加热至90摄氏度，搅拌反应2.5小时，再用氢氧化钠调PH值至6。

参考文献

[1]于乃功，阮晓钢.青霉素发酵过程优化控制问题及方法研究[J].国外医药（抗生素分册），2004（03）.

[2]周光邠，金玉清，陈瑛瑛，洪肇琳，刘博玲.青霉素球状菌株发酵工艺的研究[J].抗生素，1988（02）.

[3]贺晓冉，陈宸，金光石，熊智华.青霉素发酵过程的模型仿真与补料优化[J].化工学报，2012（09）.

[4]苗勇，亓平言，周倜，苏玉山，宁瑞显.青霉素提纯工艺生产现状和研究进展[J].中国医药工业杂志，1999（09）.

[5]于乃功，阮晓钢.模拟青霉素发酵过程中菌体生长动态的细胞自动机模型[J].生物物理学报，2004（02）.