下面筆者談下藥廠設(shè)計(jì)之抗生素的預(yù)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(chǎn)品外，還含有未轉(zhuǎn)化的底物、不能轉(zhuǎn)化的物質(zhì)、大量水、微生物體以及各種微量雜質(zhì)。因此，必須將含量甚少的目的產(chǎn)物從反應(yīng)液（指胞外產(chǎn)物）或細(xì)胞（指胞內(nèi)產(chǎn)物）中提取/分離出來(lái)，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(chǎn)物濃度、雜質(zhì)含量等）和所需產(chǎn)品的形式（如結(jié)晶狀產(chǎn)品、濃縮液、粗制溶液、干燥粉末等）?？股氐奶崛 ⒎蛛x與精制或純化大致都經(jīng)過下列各階段。
胞內(nèi)產(chǎn)物需經(jīng)細(xì)胞破碎、細(xì)胞碎片分離等步驟。胞外產(chǎn)物則將細(xì)胞去除后，對(duì)余下的液體即可進(jìn)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(xì)的分離操作，著重于純化，稱為精制（或純化）。
預(yù)處理的目的是改變發(fā)酵液（培養(yǎng)液）的物理性質(zhì)，以利于固液分離，并去除發(fā)酵液（培養(yǎng)液）中部分雜質(zhì)便于后續(xù)各步操作。預(yù)處理的方法有加熱、凝聚和絮凝。加熱是最簡(jiǎn)單和經(jīng)濟(jì)的預(yù)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(dāng)時(shí)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(duì)熱穩(wěn)定的生物活性物質(zhì)。凝聚和絮凝在預(yù)處理中，用于細(xì)小菌體或細(xì)胞（分泌胞外產(chǎn)物）、細(xì)胞的碎片（分泌胞內(nèi)產(chǎn)物）以及蛋白質(zhì)等膠體粒子的去除。其處理過程就是將一定的化學(xué)藥劑預(yù)先投加到發(fā)酵液（或培養(yǎng)液），改變細(xì)胞、菌體和蛋白質(zhì)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(jìn)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(wú)論是投資費(fèi)用還是運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用，前者都要小得多，因而首選方法應(yīng)是過濾。但因發(fā)酵液中的不溶性固形物和菌體細(xì)胞均是柔性體，細(xì)胞個(gè)體很小，特別是細(xì)菌，過濾時(shí)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(chǎn)物在細(xì)胞內(nèi)，收集細(xì)胞后就還要進(jìn)行細(xì)胞的破碎和細(xì)胞碎片的分離。細(xì)胞碎片比細(xì)胞更難分離。
細(xì)胞破碎常用的方法有機(jī)械破碎（高壓勻漿、高速球磨）、非機(jī)械法（化學(xué)破碎、酶破碎、滲透壓沖擊法、凍結(jié)融化法、干燥法）。近年來(lái)，雙水相萃取技術(shù)引起了廣泛關(guān)注，它可以通過選擇適當(dāng)?shù)臈l件，使細(xì)胞碎片集中于一相而達(dá)到分離。