雄烯二酮（4AD）在激素類藥物研發(fā)領(lǐng)域具有重要的作用,因其能夠作為重要中間體合成其他多種品類的激素類藥物。早期一些比較大量的4AD是從植物中獲取的,到后來微生物法合成4AD因其成本低、污染少等優(yōu)點占領(lǐng)市場。而目前,我國行業(yè)內(nèi)普遍存在著難以將4AD從生物發(fā)酵液中高效分離的技術(shù)難題,因此,低成本、高效且環(huán)境友好型的分離純化清潔生產(chǎn)工藝方案的研究已迫在眉睫。本論文開發(fā)了一種綠色安全、節(jié)約能耗、高效分離純化的工藝方法。主要研究內(nèi)容包括以下五個部分:1.利用膜處理工藝濃縮發(fā)酵液中的水分。為了減少發(fā)酵液的體積容量簡化分離操作單元的處理難度,且能有效提高4AD的分離效率,采用二級膜處理方法,優(yōu)化篩選出膜處理工藝的處理條件。結(jié)果表明:膜處理工藝條件為進(jìn)口壓力為0.25MPa,出口壓力為0.15MPa,表面流速為4.0m/s,溫度為35℃,其結(jié)果表明該處理工藝的脫水率可達(dá)到75.12%。2.經(jīng)由膜濃縮后的發(fā)酵液的乳化性質(zhì)研究。發(fā)酵液在濃縮脫水后高度乳化,為了使4AD能夠被分離出來,通過研究乳化機(jī)理和性質(zhì),對破乳的工藝方案進(jìn)行優(yōu)化,分析是否達(dá)到預(yù)期的實驗效果。3.提取分離4AD的實驗方案研究。使用堿沉溶劑... 

【文章來源】：湖北工業(yè)大學(xué)湖北省

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

發(fā)酵液中分離純化4AD總工藝流程圖

湖北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文12大豆油29.3甾體4AD3.6乳化劑2.7其他甾體0.55甾醇0.3其他成分0.05總計100在分析測量發(fā)酵原液的基本成分時，由于實際情況中對乳化劑的類別和含量不能完全知曉，因而未有針對乳化劑的檢測方法，并將助溶劑和表面活性劑等物質(zhì)歸納為乳化劑一類，其含量百分比由企業(yè)根據(jù)實際生產(chǎn)添加量在經(jīng)核算后提供。在計算脫水率時，考慮到實驗中的膜設(shè)備內(nèi)有水分無法完全外排，其含水量可能對發(fā)酵液脫水率的核算產(chǎn)生較大誤差，因此本實驗通過測定濃縮后的發(fā)酵液中含水率來反推該階段的脫水率。2.4.2膜分離處理工藝流程4AD發(fā)酵原液在經(jīng)過膜分離設(shè)備濃縮處理后，得到濃縮液和透過液，其中透過液中就是實驗中所要去掉的絕大部分水分，水分的大量去除能夠極大地濃縮發(fā)酵液的處理量，這為后續(xù)萃取濃縮液中的4AD提供實驗基礎(chǔ)，實驗分離出的透過液在進(jìn)行水排放指標(biāo)性檢測后外排或回用，實驗分離出的濃縮液將作為提取分離操作單元的實驗原材料，其處理工藝簡圖如下圖2.2所示：圖2.2膜技術(shù)處理工藝流程圖Figure2.2Processflowofmembranepretreatment2.4.3超濾膜工藝條件研究按照生產(chǎn)規(guī)格取240L新產(chǎn)的發(fā)酵原液，其含水率為63.5%。現(xiàn)實驗備用的有三類孔徑不同超濾膜，進(jìn)行濃縮脫水實驗。其工藝參數(shù)見表2.3，表中分別按照孔徑依次減小的順序?qū)Τ瑸V膜Ⅰ、超濾膜Ⅱ、超濾膜Ⅲ進(jìn)行排列區(qū)分。

湖北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文13表2.3超濾膜工藝參數(shù)Table2.3Ultrafiltrationmembraneprocessparameters通過對三種類型的膜進(jìn)行試驗，得到發(fā)酵濃縮液和透過液，分別取樣檢測，并做好相關(guān)標(biāo)記。超濾膜過濾得到的實驗結(jié)果見表2.4。表2.4超濾膜過濾實驗結(jié)果Table2.4ExperimentalresultsofUFprocesses透過液（L）濃縮液（L）脫水率（%）平均通量（L×h-1×m-2）透過液中AD（μg/g）超濾膜I114.12125.8874.8883.15253超濾膜Ⅱ96.42143.5863.2750.22246超濾膜Ⅲ90.81149.1958.8944.66258超濾膜Ⅰ、超濾膜Ⅱ、超濾膜Ⅲ通量衰減曲線見圖2.3。圖2.3超濾膜Ⅰ、超濾膜Ⅱ、超濾膜Ⅲ通量衰減曲線Figure2.3UltrafiltrationmembraneⅠ,ultrafiltrationmembraneⅡ,ultrafiltrationmembraneⅢfluxdecaycurves圖2.3可以看出，三種膜的通量衰減曲線上表現(xiàn)為，起始階段通量隨時間在增進(jìn)口壓力（MPa）出口壓力（MPa）溫度（℃）表面流速（m/s）超濾膜Ⅰ0.220.10404.0超濾膜Ⅱ0.500.33404.0超濾膜Ⅲ0.950.73404.0

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]膜分離技術(shù)特點分析及應(yīng)用[J]. 朱加良,孫奧博,高志豐.  電站系統(tǒng)工程. 2020(03)
[2]膜分離技術(shù)在廢水重金屬離子脫除中的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 趙士祥.  中國資源綜合利用. 2020(04)
[3]含重金屬電鍍廢水的主要處理方法[J]. 管一澤,羅安飛,林安輝.  中外企業(yè)家. 2020(08)
[4]納濾膜的制備與應(yīng)用[J]. 趙蘋菊,李偉.  凈水技術(shù). 2020(02)
[5]納濾膜分離技術(shù)在廢水處理中的應(yīng)用[J]. 趙德偉.  節(jié)能與環(huán)保. 2020(Z1)
[6]超濾/反滲透雙膜法在印染廢水深度處理中的應(yīng)用[J]. 安文浩,許育新,沈阿林.  浙江農(nóng)業(yè)科學(xué). 2020(01)
[7]微濾膜技術(shù)在淡水資源回收利用領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 朱偉浩,肖陽.  山東化工. 2019(17)
[8]從雄烯二酮發(fā)酵廢液中分離甾醇和油脂的工藝研究[J]. 王瑩,劉鳳霞,薛剛,婁源民,何際芳.  中國糧油學(xué)報. 2019(01)
[9]發(fā)酵液去除水分回收雄烯二酮的膜工藝研究[J]. 夏軍,吳正奇,蔣園園,余攀,劉一萱,萬端極.  化工技術(shù)與開發(fā). 2018(07)
[10]納濾水處理技術(shù)的應(yīng)用[J]. 王幸.  農(nóng)村經(jīng)濟(jì)與科技. 2018(08)

博士論文
[1]雄烯二酮C17位引入特定側(cè)鏈合成甾體藥物的研究[D]. 馮書曉.鄭州大學(xué) 2015
[2]新金分枝桿菌ZJUVN-08轉(zhuǎn)化植物甾醇合成雄甾烯二酮的研究[D]. 張小燕.浙江大學(xué) 2013
[3]Mycobacterium neoaurum NwIB-01降解甾醇母核關(guān)鍵酶3-甾酮-△1-脫氫酶和3-甾酮-9α-羥化酶基因的鑒定及其基因工程改造[D]. 魏巍.華東理工大學(xué) 2010
[4]微生物轉(zhuǎn)化植物甾醇制備甾體藥物關(guān)鍵中間體研究[D]. 楊英.合肥工業(yè)大學(xué) 2009
[5]甾體化合物微生物轉(zhuǎn)化的研究[D]. 林彥良.山東大學(xué) 2009

碩士論文
[1]雌甾-4,9-二烯-3,17-二酮和19-去甲-4-雄烯二酮的合成新方法[D]. 崔哲凱.浙江理工大學(xué) 2019
[2]分枝桿菌高效生產(chǎn)9α羥基雄烯二酮的代謝工程改造[D]. 王向棟.江南大學(xué) 2018
[3]微生物轉(zhuǎn)化法生產(chǎn)雄烯二酮工藝條件優(yōu)化[D]. 張磊.河南大學(xué) 2016
[4]微生物轉(zhuǎn)化甾體藥物關(guān)鍵中間體4AD的研究[D]. 劉靖.福州大學(xué) 2004



本文編號：3451885