201807. lajstromszámú szabadalom • Eljárás biomasszamentes avoparcin antibiotikum előállítására
HU 201807B szilícium-dioxid-réteg „szendvics”-szerűen fog közre egy alumíníum-hidroxid-réteget. Amontmorillonit szerkezete tehát egyszerű formában az Si- Al-Si jelöléssel fejezhető ki. A találmány szerinti eljárásban alkalmazható montmorillonit-agyagok a kereskedelmi forgalomból különböző formákban szerezhetők be: ezek a kalcium-forma, nátriumforma, valamint olyan kalciumforma, amelyet különböző mértékben savas kezeléssel aktiválnak. Ezeknek az agyagoknak az átlagos összetétele tömegszázalékban kifejezve általában: körülbelül 50-65% Si02,10-20% AI2O3,2-4% MgO, 3-4%CaOésO,2- 4% Na20. Ezek az értékhatárok természetesen átlagértékek, amelyek természetes jellegüktől, feldolgozásuktól és előkezelésüktől függően változnak. A találmányszerinti eljárásban előnyösen alkalmazható montmorHlonit-adszorbensek felülete általában 70-240 mz/g, és 2%-os vizes szuszpenziójuk pH-értéke körülbelül 3-11. Ezek a montmorillonit-agyagok általában „bentonit” vagy „fullerföld” néven ismertek, és nagy mennyiségben is könnyen hozzáf érhetők. Kereskedelmi forgalomban kapható montmorillonit-agyagok például a Wolclay Wyoming bentonitok, a Veegum , Panther Creek, Brcbent, Surrey Powder és a Fulmont, amelyek többsége különböző minőségekben kapható. A gyakorlatban a találmány szerint úgy járhatunk el, hogy az avoparcint tartalmazó fermentációs masszát ásványi savval - előnyösen kénsavval - megsavanyítjuk. Azt találtuk, hogy az avoparcint tartalmazó fermentlében a montmorillonitos adszorpció optimális pH-értéke 1,9-2,0. E pH-tartományban az avoparcin 93-95%-a a vizes fázisban oldva van, a maradékot a szilárd micélium tartalmazza. Az így kapott, savanyított fermentlét a továbbiakban előnyösen az alábbi két út egyikén haladva dolgozzuk fel: 1. A savanyított keveréket bármüyen alkalmas módon - például forgó vákuumszűréssel (forgódobos vákuumszűrőn) - szűrhetjük, s így olyan, savas szűrletet kapunk, amely fermentációs biomasszától (azaz a szüárd micélumtól és a szilárd tápanyagmaradékoktól) mentes. E szűrletet a továbbiakban az adszorbenssel kezeljük elegendő időn át ahhoz, hogy az adszorpció optimálislegyen; ehhezáltalábanfél órától egy óráig terjedő idő szükséges. Szükség esetén azadszorbensnek a szűrletben képezett szuszpenzióját kénsav alkalmazásával 1,9-2,3-ra ismételten beállítjuk. Az avoparcint tartalmazó adszorbenst szűréssel különíthetjük el. 2. Még előnyösebb módon úgy is eljárhatunk, hogy az avoparcint közvetlenül a vizes, savanyított, teljes f ermentléből adszorbeál juk. Ebben az eljárásban az adszorbenst a keverékhez adjuk, majd a pH értékét 1,9-2,3-ra állítjuk, és az így kapott elegyet elegendő időn át keverjük, hogy az adszorpció optimális legyen: ehhez általában fél órától egy óráig terjedő idő szükséges. Az avoparcinban dús adszorbenst az „üres” fermentlétől - amely a biomasszát magában foglalja - differenciális ccntrifugálással különítjük el, s ehhez osztatlan forgórészes, megfelelően tervezett centrifugát alkalmazunk. Agyakorlatban ez az elkülönítés azért lehetséges, mert az adszorbens sűrűsége viszonylag magas (2,5 g/ml) a fér-. 3 mentiében jelenlevő, szilárd micélum sűrűségével (megközelítőleg 1 g/ml) összehasonlítva. A teljes fermentléből történő adszorpciónak két jelentős előnye van: a. Szükségtelenné válik a fermentlé szűrése, és az ezzel kapcsolatos költségek; és b. a kiinduló keverékben levő avoparcinnak 5- 7%-a, amely az „üres” elkülönített keverékben van jelen, szinten kinyerhető úgy, hogy porlasztó szárítást alkalmazunk, ami a teljes eljárás hatékonyságát növeli. Meghatároztuk, hogy a találmány szerinti eljárásban adszorbensként alkalmazott montmorillonit optimális mennyisége 1 g avoparcinra vonatkoztatva 8-15 g adszorbens. Az adszorbens alkalmazott mennyisége az adszorpciós kapacitásától, a részecskeméretétől, valamint az adott eljárásváltozattól függ. Az 1. eljárás esetében (amikor az adszorpciót a savas keverék szűrletébenvégezzük), optimálisan 8- 10 g adszorbenst alkalmazunk 1 g avoparcinra számítva az adszorbens természetétől függően. A 2. eljárásban (amikor az adszorpciót a teljes fermentlében végezzük) legelőnyösebben 1 g avoparcinra számítva 13-15 g adszorbenst használunk. Nyüvánvaló, hogy nagyobb mennyiségű adszorbens alkalmazása is hatékony lehet, és az adszorbensnek fentebb megadott előnyös mennyiségei a minimális mennyiségeket jelentik arra a célra, hogy az eljárások termelékenységét a legmagasabbá, és az antibiotikum kinyerését maximálissá tegyük a költségek, hulladéktermékek és kezelendő anyagok lehetséges csökkentése mellett. A fenti két eljárás bármelyikével kapott, avoparcinban dús adszorbensről az avoparcin könnyen kinyerhető bázisos körülmények között végzett eluálással. Az cluálás szempontjából a pH optimális értéke 10,5-10,8; a gyakorlatban azcluátumban az avoparcin körülbelül 25-30 g/liter maximális koncentrációban van jelen. Az avoparcinban dús adszorbenst vízben szuszpendáljuk, és a szuszpenzió pH-értékét alkáli-, például nátronlúgoldat, nátrium-karbonát oldat, vagy előnyösen ammóniaoldat hozzáadásával 10,5-10,8- ra állítjuk. Ezután u szuszpenziót bármilyen megfelelő módszerrel - például centrifugálással vagy szűrőpréssel - szűrjük, és így kapjuk az elsődleges cluálumot. A tejes kinyerése céljából a szűrőkalácsot (centrifugakalácsot) megfelelő térfogatú alkálikus vízzel,előnyösenhígvizesammóniaoldattalmossuk. Az így kapott másodlagos eluátumot az elsődleges eluátummal egyesíthetjük a további feldolgozás céljából. Ha az így kapott eluátumot közvetlenül porlasztószárításnak vetjük alá, akkor a kapott termék általában körülbelül 50-55% avoparcint tartalmaz, mivel a montmorillonit a fermentációs keverékből az avoparcinon kívül más anyagokat is adszorbeál, s ezek az anyagok az avoparcinnal együtt jutnak az eluátumba. Abból a célból, hogy a porlasztó szárítás előtt az eluátumot tisztítsuk, és így a termékhatóanygtartalmátnöveljük.azeluátumotmcmbránszűrésnek (ultraszűrésnek) vethetjük alá, mivel az eluátumban levő „szennyezések” túlnyomó része kisebb molekulatömegű, mint az avoparcin. Ezek a szennyezések 4 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
