イオン交換樹脂は軟水装置や脱塩装置などの水処理だけでなく、製薬工程でも使用されています。抗生物質の精製はその用途の1つです。
抗生物質の濃度や純度を上げるイオン交換樹脂
抗生物質は発酵または合成によって製造されますが、生成液の抗生物質の濃度は低いため、濃縮して純度を高める後工程が求められます。
イオン交換樹脂は抗生物質の濃度や純度を上げるための抽出・分離・精製工程において、優れたパフォーマンスを発揮し、高い費用対効果が期待できます。
例えば糖ペプチド、セファロスポリン、およびアミノグリコシドなどの製造において、培養液から目的の抗生物質を抽出して濃縮・分離する工程に、イオン交換樹脂が適用できます。
アミノグリコシド系抗生物質の濃縮
アミノグリコシド系抗生物質は放線菌由来の抗生物質であり、感染症の治療に役立ちます。その一種であるストレプトマイシンとトブラマイシンは、どちらもアミノ基を持つ基本的な抗生物質であり、これらの抗生物質は陽イオン交換樹脂に吸着させ濃縮することができます。
ストレプトマイシン
ストレプトマイシンは、あらかじめ水酸化ナトリウム水溶液でナトリウム形に変換した陽イオン交換樹脂によって発酵ブロスから抽出・分離できます。樹脂に捕捉されたストレプトマイシンは硫酸溶液で溶出されます。抽出後の脱色工程では、陰イオン交換樹脂を使用する場合があります。
トブラマイシン
トブラマイシンは弱酸性陽イオン交換樹脂で発酵ブロスから抽出・分離できますが、この場合にはアンモニア形に変換した陽イオン交換樹脂が使われます。樹脂に捕捉されたトブラマイシンはアンモニア水で溶離され、後工程ではマクロポーラス型の強塩基陰イオン交換樹脂により脱色されます。
どちらの抗生物質も抽出工程ではPurolite® C115Eが、脱色工程ではPurolite® A502PSFLが推奨されます。カナマイシン、ネチルマイシン、シソマイシン、ネオマイシン、ゲンタマイシンなどの他のアミノグリコシド系抗生物質の製造プロセスにおいても、抗生物質の精製または脱色にイオン交換樹脂または合成吸着剤を適用できる可能性があります。