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使用陶瓷膜进行酶液的澄清和浓缩
酶是一种重要的生物催化剂，其具有高效、专一、温和的特性。酶来源通常为微生物发酵液、动物组织提取液和植物组织提取液。提取液中酶含量通常较低，杂质较多，通常需要经过分离纯化，最终制备成纯度高、易转移存放的酶制剂产品，应用于如食品工业、制药工业、纺织工业、造纸工业等行业。
微生物发酵来源的酶制剂，通常是由细菌、酵母菌、丝状菌发酵、纯化得到。例如淀粉酶产生菌主要是枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌杆菌、曲霉菌和根霉菌；蛋白酶产生菌为地衣形芽孢杆菌、短小芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌等细菌，链霉菌、曲霉菌、毛霉等丝状菌；葡萄糖异构酶来自链霉菌等。随合成生物学的发展，涌现出越来越多的特种酶，如医疗或清洗剂用蛋白酶，谷氨酸脱羧酶、天冬氨酸酶、天冬酰氨酶、青霉素酰化酶、β-半乳糖苷酶、α-乙酰乳酸脱羧酶、甘露聚糖酶等，其大部分来自基因工程改造后的大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、毕赤酵母菌等。
酶的提取纯化工艺路线通常为：
菌体与酶的固液分离→酶液的浓缩脱盐→酶的纯化精制→酶的浓缩、冻干
固液分离常用：离心机、板框压滤机、陶瓷膜、中空纤维膜等。
酶液浓缩常用：卷式有机膜、中空纤维膜、陶瓷膜等。
酶的纯化精制：等电点沉降、盐析、离子交换树脂、凝胶色谱、亲和层析等。
酶的浓缩、干燥：陶瓷膜浓缩、有机膜浓缩，喷雾干燥或冷冻干燥等。
工业上，根据酶制剂不同的应用场景、制备不同纯度的产品，选择不同的工艺路线。
酶液的生产，涉及到的关键问题包括：
（1）酶液澄明度，浊度是否＜5 NTU，菌体的是否完全去除
（2）酶纯度（酶的比活力）的提高
（3）酶收率，是否有过滤损失（澄清时的截留损失或浓缩时的透过损失）
（4）设备选型
（5）膜选型，膜的截留、过滤精度、除杂效果、污堵情况
采用陶瓷膜进行酶液澄清的优势：
● 过滤精度高，抗染污性强、易清洗；
● 耐酸、耐碱、耐氧化剂，耐高温等；
● 流道宽，纳污性好，可实现湿菌体浓度达到80%以上；
● 过滤过程无相变，酶活损失少，酶收率高；
● 自动化程度高；
● 无外源助剂添加，菌体浓缩液可直接使用；
● 过滤后酶液浊度远低于板框滤液；
● 膜设备清洗方便、可实现自动化，清洗后设备水通量可恢复初始状态。
陶瓷膜用于酶液澄清过滤的典型案例：
植酸酶发酵液的澄清；
蛋白酶发酵液的澄清；
转谷氨酰胺酶发酵液的澄清等；
陶瓷膜澄清工艺路线：
（1）酶发酵液→陶瓷膜过滤+洗滤→收滤液→超滤浓缩得酶浓缩液
（2）酶发酵液→板框过滤→框框滤液→陶瓷膜过滤+洗滤→收滤液→超滤浓缩得酶浓缩液
受酶的种类、分子量大小、结构、理化性质、来源、料液状态差异的影响，不同的酶透过陶瓷膜的情况各有差异。但陶瓷膜澄清过滤的核心问题还是保证酶活、降低透过液浊度、提高目标酶收率。在酶制剂的陶瓷膜澄清工艺开发和工程化放大过程中，通过筛选陶瓷膜材质和孔径、优化膜过滤参数、设备选型，已经逐渐解决上述问题。
此外，随着陶瓷膜超滤的开发应用，越来越多的酶制剂采用超滤陶瓷膜进行酶液的浓缩，并取得较好的效果，平均通量达到100L/㎡h，截留率达到99%以上，展现出越来越好的应用前景。
武汉博纳多年来致力于膜分离技术的应用工艺开发，将工艺、膜与设备相结合，积累了丰富的产品纯化经验和工程化放大经验，既解决工艺制造难题，又提高了产品质量，与客户共同提升行业技术水平。
