抗生素（antibiotics），又称抗菌素，是由微生物（包括细菌、真菌等）或高等动植物在生活过程中所产生或合成的、能抑制或杀灭某些病原体的化学物质。抗生素一般可分为5类: β-内酰胺类抗生素(如青霉素) 、氨基糖苷类抗生素（如链霉素）、大环内酯类抗生素(如红霉素、螺旋霉素) 、四环内酯类抗生素(如四环素) 和多肽抗生素(如万古霉素) 。抗生素的诞生和发展对保障人类健康起到了非常重要的推动作用，最显而易见的表现是它的出现提高了人类的寿命。抗生素出现以前，人类对许多细菌感染类的疾病都一筹莫展，一旦察觉患此类疾病，只能等候死亡的光临。从抗生素出现到现在仅六十余年的时光中，很多感染性疾病不会大范围的出现，人类的平均寿命提高了至少10年。抗生素的积极作用还体现在对一些新型突发性传染疾病的诊疗研发上。如果没有抗生素，近几年出现的非典型性肺炎、甲型 H1N1 流感等疾病将会让人们付出难以想象的大面积死亡代价。
抗生素的生产工艺大体可分为发酵、过滤、浓缩和结晶四个过程。传统过滤方法主要有: 吸附法、溶媒萃取法、离子交换法和沉淀法。这些方法虽各有特点, 但往往工艺繁杂, 人工成本高、耗时长, 能耗高, 污染严重。为了提高产品质量、降低成本、提高收率和缩短处理时间，对已有的后处理工艺过程和方法还需进一步研究和改进。另外随着生物技术的迅速发展，新产品不断涌现，获得了过去无法得到的结构复杂的多种物质，新产品纯度要求相应提高，这些给后处理过程提出了新的要求。
膜技术作为一种新型的分离技术，由于其在分离过程中无相变，无二次污染，同时它操作方便，结构紧凑，维修费用低，易于自动化，且快速高效，因而已在多种发酵产品的后处理过程中得到应用。相比其他过滤工艺，采用膜处理技术不仅可去除更多的杂质，而且简化了其生产流程，避免了有机溶剂的消耗量和残留，降低投资成本和运行成本，提高了产品的收率，实现抗生素的绿色、环保、节能制造。
常规抗生素的生产工艺如图1所示，膜技术主要可用于抗生素发酵液的澄清、产品的脱盐、脱色、浓缩，以及生产废水的达标排放或回用。目前，江苏天博tb综合体育技股份有限公司已在头孢菌素、硫酸粘杆菌素、硫酸链霉菌、红霉素、万古霉素、金霉素、克拉维酸、两性霉素、林可霉素、大观霉素、博来霉素、多拉菌素等抗生素上推广了膜技术的应用。
常规抗生素生产工艺流程图
膜分离技术在抗生素领域的典型应用
案例一 林可霉素的陶瓷膜法澄清
林可霉素是一种抗革兰阳性菌的碱性抗生素。目前传统工业提取过程一般为：发酵液经预处理后，通过溶媒萃取得到产品。该工艺有机溶剂消耗量大且萃取分配系数较低，导致环境污染和收率低等问题。采用陶瓷膜过滤和树脂吸附取代传统的萃取工艺，可形成绿色高效的林可霉素生产工艺。
与传统的萃取法相比，陶瓷膜工艺操作工艺简单，自动化程度高，大大降低了人工成本，生产成本也降低了23%；陶瓷膜工艺还可有效去除林可霉素发酵液中的蛋白质和大部分杂质，纯度提高了约20%；林可霉素的总收率大于97%。此外，高浓度废水排放量减少50%，满足清洁生产的要求。
案例二 抗生素纳滤膜浓缩
大部分抗生素还是热敏性的，通过热相变来蒸发溶剂实现产品的富集会导致其损失大且成本也较高，通过冷冻来实现产品的富集其成本会更高，直接影响抗生素分离纯化的成本。纳滤膜通过孔径的大小来截留目标产物、透过水等小分子物质起到浓缩的效果。作为一种简单物理过程，具有工艺简单、能耗低、产品损失率低、自动化水平高等特点。一方面实现抗生素效价的提高，另一方面纳滤的出水较为干净，可回用至分离纯化工艺的其他环节，实现产品的高效富集和溶剂的高效利用。
树脂解析水、纳滤浓缩液和纳滤产水
江苏天博tb综合体育技股份有限公司在新疆某企业针对500m3/h抗生素树脂解析液，采用纳滤技术提高抗生素效价至20000 U以上，纳滤产水效价接近0且电导较低，可返回至陶瓷膜或有机膜工艺重复利用；且相对于传统工艺，针对该步骤抗生素的富集，收率提高了4 %以上，而且成本还降低了5-10倍（蒸汽的价格不同导致其运行成本不同），真正实现了节能降耗和产品高效提取的双重目标。
