下面筆者談下藥廠設計之抗生素的預處理和固液分離工藝。發(fā)酵后獲得的發(fā)酵液是一種混合物，其中除含有需要的產品外，還含有未轉化的底物、不能轉化的物質、大量水、微生物體以及各種微量雜質。因此，必須將含量甚少的目的產物從反應液（指胞外產物）或細胞（指胞內產物）中提取/分離出來，精制/純化，才能獲得合乎要求的生物藥物。采用何種方法和手段取決于發(fā)酵液的特性（黏度、產物濃度、雜質含量等）和所需產品的形式（如結晶狀產品、濃縮液、粗制溶液、干燥粉末等）?？股氐奶崛?、分離與精制或純化大致都經(jīng)過下列各階段。

胞內產物需經(jīng)細胞破碎、細胞碎片分離等步驟。胞外產物則將細胞去除后，對余下的液體即可進行初步純化。在初步純化及其以前的各步操作，處理的體積較大，著重于濃縮，稱為提取或分離；以后各步為精細的分離操作，著重于純化，稱為精制（或純化）。

預處理的目的是改變發(fā)酵液（培養(yǎng)液）的物理性質，以利于固液分離，并去除發(fā)酵液（培養(yǎng)液）中部分雜質便于后續(xù)各步操作。預處理的方法有加熱、凝聚和絮凝。加熱是最簡單和經(jīng)濟的預處理方法，即把發(fā)酵液（養(yǎng)液）加熱到所需溫度并保溫適當時間。加熱能使雜蛋白變性凝固，從而降低發(fā)酵液（培養(yǎng)液）的黏度，使固液分離變得容易。但加熱的方法只適合對熱穩(wěn)定的生物活性物質。凝聚和絮凝在預處理中，用于細小菌體或細胞（分泌胞外產物）、細胞的碎片（分泌胞內產物）以及蛋白質等膠體粒子的去除。其處理過程就是將一定的化學藥劑預先投加到發(fā)酵液（或培養(yǎng)液），改變細胞、菌體和蛋白質等膠體粒子的分散狀態(tài)，破壞其穩(wěn)定性，使它們聚集成可分離的絮凝體，再進行分離。

固液分離常用的方法有過濾、離心等。過濾和離心相比，無論是投資費用還是運轉費用，前者都要小得多，因而首選方法應是過濾。但因發(fā)酵液中的不溶性固形物和菌體細胞均是柔性體，細胞個體很小，特別是細菌，過濾時形成的濾餅均是高度可壓縮性的，所以造成過濾困難。

如果產物在細胞內，收集細胞后就還要進行細胞的破碎和細胞碎片的分離。細胞碎片比細胞更難分離。

細胞破碎常用的方法有機械破碎（高壓勻漿、高速球磨）、非機械法（化學破碎、酶破碎、滲透壓沖擊法、凍結融化法、干燥法）。近年來，雙水相萃取技術引起了廣泛關注，它可以通過選擇適當?shù)臈l件，使細胞碎片集中于一相而達到分離。