XXXX青霉素的生产工艺流程

1、包头轻工职业技术学院生物制药的消费工艺主讲人：杨紫团队人员：张鑫、汪洋.知识目的： 掌握-内酰胺类抗生素的理化性质 掌握发酵消费青霉素的条件控制，及青霉素提取与精制的控制点。才干目的： 经过实训，熟习工业消费青霉素的工艺流程并熟习根本操作重点:掌握发酵消费青霉素的工艺流程难点:青霉素提取与精制的控制点.青霉素青霉素 又被称为青霉素G、青霉素钠、苄青霉素钠、青霉素钾、苄青霉素钾等。青霉素是抗菌素的一种，能破坏细菌的细胞壁革兰氏阳性菌并在细菌细胞的繁衍期起杀菌作用的一类抗生素，是第一种可以治疗人类疾病的抗生素。青霉素是-内酰胺类抗生素的典型代表。青霉素构造.-内酰胺类抗生素是分子中含有-内酰胺环的

2、一类天然和半合成抗生素的总称。.作用机制 细胞壁合成中的肽多糖合成的第三阶段 肽多糖的D-丙氨酰-D-丙氨酸二肽类似物 竞争性与转肽酶结合，使转肽酶不能催化多肽链之间的交联。 生长中的细胞有效，静止细胞无效 高效、平安的抗细菌感染药物.临床运用1临床抗感染治疗：大多数革兰氏阳性菌和某些革兰氏阴性细菌及螺旋体等。毒性小，但需求皮试。2各种半合成抗生素的原料： 氨苄青霉素，磺苄青霉素，乙氧萘青霉素，头孢菌素母核。.青霉素的性质1、稳定性 固体青霉素盐的稳定性与其含水量和纯度有很大的关系；2、溶解度 青霉素游离酸在水中溶解度很小，易溶于有机溶剂如醋酸乙酯、苯、氯仿、丙酮和乙醚中，而其钾盐、钠盐易溶于

3、水和甲醇，可溶于乙醇.3、降解反响： 青霉素是很不稳定的化合物，遇酸碱或加热易分解而失去活性，并发生分子重排。4、紫外吸收 5、过敏反响.青霉素消费菌的生物特性：产黄青霉：Penicilliumchrosogenum孢子:绿色和黄色菌落：平坦或皱褶，圆形青霉穗:分生孢子链状深层培育菌丝：球状和丝状两种。.青霉素发酵工艺1.发酵工艺流程.a最早发现的产生青霉素的 原始菌种是点青霉菌，消费才干 很低，不能满足工业消费要求， 所以被淘汰。如今主要采用的的 产黄青霉菌。b为了提高产黄青霉的青霉素产量 运用的诱变剂如：二环氧丁烷、 甲磺酸乙酯、乙烯亚胺、亚硝酸、 X射线等。 1菌种：.2孢子制备将沙土孢

4、子先在用甘油、葡萄糖、蛋白胨组成的培育基进展斜面培育，经传代活化。最适生长温度2526C，培育68天，得单菌落，再传斜面，培育7天，制得斜面孢子。再移植到优质小米或大米固体培育基上，25C，相对湿度45%-50%，生长7天，制得小米孢子。孢子成熟后进展真空枯燥，低温保管备用。.种子罐培育工艺一级种子发酵：发芽罐，孢子萌生，构成菌丝。培育基：葡萄糖，玉米浆，碳酸钙，玉米油 消沫剂等；接种量:200亿孢子/t培育基空气流量: 1：3m3 / m3 min；搅拌转速:300-350r/min； pH:自然； 温度：250.5 ； 时间: 68h。.二级种子罐：繁衍罐，大量繁衍。培育基：葡萄糖、玉米浆

5、，玉米油，消沫剂等；接种量：10；空气流量：1:1-1.5 m3 / m3 min；搅拌转速：250-280r/min；pH：自然；温度：251；时间： 180-193h；.消费罐培育工艺三级罐：消费罐；培育基： 花生饼粉，葡萄糖，硫酸铵， 硫代硫酸钠，苯乙酰胺，CaCO3, 玉米油.温度控制适宜菌丝生长温度普通为25C，分泌青霉素2020青霉素破坏少，周期很长。变温控制，不同阶段不同温度。生长阶段:较高温度，缩短生长时间；消费阶段适当降低温度，以利于青霉素合成。前期控制25左右，后期降温控制22.pH控制合成适宜pH6.46.6左右，防止超越7.0直接加酸或碱：自动控制流加葡萄糖：恒速；变速

6、，依赖pH变化快慢。pH下降：补加CaCO3、通氨、尿素或提高通 气量pH上升：补加糖、生理酸性物质硫酸铵、油脂 恒速补糖，用酸或碱控制方式 根据pH补糖.溶氧控制30饱和度，产率急剧下降；10，呵斥不可逆的损害。临界溶氧浓度：30。通气比：1：0.81.5 。适宜的搅拌速度:保证气液混合，提高溶氧.各阶段的供氧比较一级种子阶段二级种子阶段发酵阶段空气流量（m3 / m3 min）1：31:1-1.51：0.81.5搅拌转速（ r/min ）300-350250-280150-200.菌丝生长速度与形状、浓度发酵稳定期，湿菌浓度可达15%20%，丝状菌干重约3%，球状菌干重在5%左右。在发酵中

7、后期普通每天放一次，每次放掉总发酵液的10%左右。.消沫天然油脂：玉米油前期:主间歇搅拌,少加油中期:搅拌、加油、略微降低通气量必要时 战略：少量多次。后期:尽量少加消沫剂.青霉素的发酵过程控制非常精细，普通2小时取样一次，测定发酵液的、菌浓、残糖、青霉素效价等目的，同样取样做无菌检查，发现染菌立刻终了发酵，视情况过滤提取，由于染菌后动摇大，青霉素在几个小时内就会被全部破坏。.提炼工艺过程青霉素不稳定，遇酸、碱、热分解失活水溶液中不稳定，非极性溶剂中稳定易溶于有机溶剂，水中溶解度很小青霉素盐很稳定；降解产物具有致敏性防止降解，条件温暖、快速。.预处置青霉素的存在部位：发酵液浓度较低：1030K

8、g/M3含有大量杂质：菌体细胞、核酸、杂蛋白质、细胞壁多糖等、残留的培育基、色素、盐离子、代谢产物等目的：浓缩目的产物，去除大部分杂质，改动发酵液的流变学特征，利于后续的分别纯化过程。预处置:发酵液加少量絮凝剂沉淀蛋白.过滤鼓式真空过滤机过滤：一次滤液：pH6.2-7.2，略浑，棕黄或绿色，蛋白质含量0. 5-2.0%。板框式过滤机过滤：硫酸调理pH4.5-5.0，参与0.07%溴代十五烷吡啶，0.07%硅藻土为助虑剂。二次滤液：廓清透明，用于提取收率90.溶剂萃取原理：青霉素游离酸易溶于有机溶剂，而霉素盐易溶于水。萃取剂：青霉素分配系数高的有机溶剂。工业上通常用：醋酸丁酯和醋酸戊酯。除去蛋白质：加0.05-0.1%乳化剂PPB。萃取：23次。.逆流萃取过程正相萃取：酸化pH1.8-2.0，滤液：醋酸丁酯1：0.3，碟片式离心机分别浓缩1.5-2.1反相萃取：pH6.8-7.4磷酸盐、碳酸盐缓冲液。把青霉素从丁酯中提取到缓冲液中。反复萃取23次，到达结晶要求。萃取条件：10下。萃取罐冷冻盐水冷却。.脱色1.萃取液中添加活性炭，除去色素。2.过滤，除去活性炭。.结晶直接结晶加醋酸钠乙醇溶液反响：得到结晶钠盐。加醋酸钾乙醇溶液：得到青霉素钾盐。薄膜蒸发工艺图.结晶共沸蒸馏结晶萃取液，再用0.5 M NaOH萃取pH6.4-6.8下得到钠盐水浓缩液。加3-4倍体积丁醇，16-2