[精选]XXXX青霉素的生产工艺流程--张兴旺.pptx

包头轻工职业技术学院包头轻工职业技术学院生物制药的生产工艺生物制药的生产工艺主讲人：杨紫团队人员：张鑫、汪洋知识目标：知识目标：掌握掌握-内酰胺类抗生素的理化性质内酰胺类抗生素的理化性质 掌握发酵生产青霉素的条件控制，及青掌握发酵生产青霉素的条件控制，及青霉素提取与精制的控制点。霉素提取与精制的控制点。能力目标：能力目标：通过实训，熟悉工业生产青霉素的工通过实训，熟悉工业生产青霉素的工艺流程并熟悉基本操作艺流程并熟悉基本操作重点重点:掌握掌握发酵生产青霉素的工艺流程发酵生产青霉素的工艺流程难点难点:青霉素提取与精制的控制点青霉素提取与精制的控制点青霉素青霉素青霉素青霉素 又被称为青霉素又被称为青霉素G、青霉、青霉素钠、苄青霉素钠、青霉素钾、素钠、苄青霉素钠、青霉素钾、苄青霉素钾苄青霉素钾等等。青霉素是抗菌素。青霉素是抗菌素的一种，能破坏细菌的细胞壁的一种，能破坏细菌的细胞壁革兰氏阳性菌革兰氏阳性菌并在细菌细胞的并在细菌细胞的繁殖期起杀菌作用的一类抗生素，繁殖期起杀菌作用的一类抗生素，是第一种能够治疗人类疾病的抗是第一种能够治疗人类疾病的抗生素。青霉素是生素。青霉素是-内酰胺类抗生内酰胺类抗生素的素的典型代表典型代表。青霉素结构青霉素结构-内酰胺类抗生素是分子中含有内酰胺类抗生素是分子中含有-内内酰胺环的一类天然和半合成抗生素的酰胺环的一类天然和半合成抗生素的总称。总称。作用机制作用机制 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应用临床应用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，但需要皮试。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、过敏反响青霉素生产菌的生物特性青霉素生产菌的生物特性：产黄青霉：产黄青霉：Penicilliumchrosogenum孢子孢子:绿色和黄色绿色和黄色菌落：平坦或皱褶，圆形菌落：平坦或皱褶，圆形青霉穗青霉穗:分生孢子链状分生孢子链状深层培养菌丝：球状和丝状两种。深层培养菌丝：球状和丝状两种。青霉素发酵工艺青霉素发酵工艺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，生产能力 很低，不能满足工业生产要求，所以被淘汰。现在主要采用的的 产黄青霉菌。b为了提高产黄青霉的青霉素产量 使用的诱变剂如：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孢子制备孢子制备将沙土孢子先在用甘油、葡萄糖、蛋白胨组成的培养基进行斜面培养，经传代活化。最适生长温度2526C，培养68天，得单菌落，再传斜面，培养7天，制得斜面孢子。再移植到优质小米或大米固体培养基上，25C，相对湿度45%-50%，生长7天，制得小米孢子。孢子成熟后进行真空枯燥，低温保存备用。种子罐培养工艺种子罐培养工艺一级种子发酵：发芽罐，孢子萌发，形成菌丝。培养基：葡萄糖，玉米浆，碳酸钙，玉米油 消沫剂等；接种量:200亿孢子/t培养基空气流量: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：二级种子罐：繁殖罐，大量繁殖。培养基：培养基：葡萄糖、玉米浆，玉米油，消沫剂等；接种量：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；生产罐培养工艺生产罐培养工艺三级罐三级罐：生产罐；培养基培养基：花生饼粉，葡萄糖，硫酸铵，硫代硫酸钠，苯乙酰胺，CaCO3,玉米油.温度控制温度控制适宜菌丝生长温度适宜菌丝生长温度一般为一般为25C，分泌青霉素分泌青霉素2020青霉素破坏少，周期很长。青霉素破坏少，周期很长。变温控制，不同阶段不同温度。变温控制，不同阶段不同温度。生长阶段生长阶段:较高温度，缩短生长时间；生产阶段适较高温度，缩短生长时间；生产阶段适当降低温度，以利于青霉素合成。当降低温度，以利于青霉素合成。前期控制前期控制25左右，后期降温控制左右，后期降温控制22pH控制控制合成适宜pH6.46.6左右，防止超过7.0直接加酸或碱：自动控制流加葡萄糖：恒速；变速，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补糖溶氧控制溶氧控制30饱和度，产率急剧下降；饱和度，产率急剧下降；10，造成不可逆的损害。，造成不可逆的损害。临界溶氧浓度：临界溶氧浓度：30。通气比：通气比：1：0.81.5。适宜的搅拌速度适宜的搅拌速度:保证气液混合，提高溶氧保证气液混合，提高溶氧各阶段的供氧比较各阶段的供氧比较菌丝生长速度与形态、浓度菌丝生长速度与形态、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。在发酵中后期一般每天放一次，每次放掉总发酵液的10%左右。消沫消沫天然油脂：玉米油天然油脂：玉米油前期前期:主间歇搅拌主间歇搅拌,少加油少加油中期中期:搅拌、加油、稍微降低通气量必要搅拌、加油、稍微降低通气量必要时时 策略：少量屡次。策略：少量屡次。后期后期:尽量少加消沫剂尽量少加消沫剂青霉素的发酵过程控制十分精密，一般2小时取样一次，测定发酵液的、菌浓、残糖、青霉素效价等指标，同样取样做无菌检查，发现染菌立即结束发酵，视情况过滤提取，因为染菌后波动大，青霉素在几个小时内就会被全部破坏。提炼工艺过程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，条件温和、快速。预处理预处理青霉素的存在部位：发酵液浓度较低：1030Kg/M3含有大量杂质：菌体细胞、核酸、杂蛋白质、细胞壁多糖等、残留的培养基、色素、盐离子、代谢产物等目的：浓缩目的产物，去除大局部杂质，改变发酵液的流变学特征，利于后续的别离纯化过程。预处理:发酵液加少量絮凝剂沉淀蛋白过滤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：硫酸调节pH4.5-5.0，参加0.07%溴代十五烷吡啶，0.07%硅藻土为助虑剂。二次滤液：澄清透明，用于提取收率90溶剂萃取溶剂萃取原理：青霉素游离酸易溶于有机溶剂，原理：青霉素游离酸易溶于有机溶剂，而霉素盐易溶于水。而霉素盐易溶于水。萃取剂：青霉素分配系数高的有机溶剂。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。工业上通常用：醋酸丁酯和醋酸戊酯。除去蛋白质：加除去蛋白质：加0.05-0.1%乳化剂乳化剂PPB。萃取：萃取：23次。次。逆流萃取过程逆流萃取过程正相萃取：酸化正相萃取：酸化pH1.8-2.0，滤液：醋酸丁，滤液：醋酸丁酯酯1：0.3，碟片式离心机别离浓缩，碟片式离心机别离浓缩1.5-2.1反相萃取：反相萃取：pH6.8-7.4磷酸盐、碳酸盐缓磷酸盐、碳酸盐缓冲液。把青霉素从丁酯中提取到缓冲液冲液。把青霉素从丁酯中提取到缓冲液中。中。反复萃取反复萃取23次，到达结晶要求。次，到达结晶要求。萃取条件：萃取条件：10下。萃取罐冷冻盐水冷却。下。萃取罐冷冻盐水冷却。脱色脱色1.萃取液中萃取液中添加活性炭，添加活性炭，除去色素除去色素。2.过滤，除过滤，除去活性炭去活性炭。结晶结晶直接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结晶共沸蒸馏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，16-26，真空0.67-1.3KPa下蒸馏。水和丁醇形成共沸物而蒸出。钠盐结晶析出。结晶经过洗涤、枯燥60真空16h，磨粉，装桶，得到青霉素产品。河南新乡华星药厂河南新乡华星药厂山东鲁抗医药股份山东鲁抗医药股份联邦联邦制药制药内蒙古内蒙古浙江司太立制药浙江司太立制药佛山市顺德区海正药业佛山市顺德区海正药业江西东风药业股份江西东风药业股份四川制药股份四川制药股份山东宇辉药业山东宇辉药业武汉远城化工原料武汉远城化工原料9、静夜四无邻，荒居旧业贫。11月-2311月-23Sunday,November 26,202310、雨中黄叶树，灯下白头人。09:04:1109:04:1109:0411/26/2023 9:04:11 AM11、以我独沈久，愧君相见频。11月-2309:04:1109:04Nov-2326-Nov-2312、故人江海别，几度隔山川。09:04:1109:04:1109:04Sunday,November 26,202313、乍见翻疑梦，相悲各问年。11月-2311月-2309:04:1109:04:11November 26,202314、他乡生白发，旧国见青山。26 十一月 20239:04:11 上午09:04:1111月-2315、比不了得就不比，得不到的就不要。十一月 239:04 上午11月-2309:04November 26,202316、行动出成果，工作出财富。2023/11/26 9:04:1109:04:1126 November 202317、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。9:04:11 上午9:04 上午09:04:1111月-239、没有失败，只有暂时停止成功！。11月-2311月-23Sunday,November 26,202310、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。09:04:1109:04:1109:0411/26/2023 9:04:11 AM11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。11月-2309:04:1109:04Nov-2326-Nov-2312、世间成事，不求其绝对圆满，留一份缺乏，可得无限完美。09:04:1109:04:1109:04Sunday,November 26,202313、不知香积寺，数里入云峰。11月-2311月-2309:04:1109:04:11November 26,202314、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。26 十一月 20239:04:11 上午09:04:1111月-2315、楚塞三湘接，荆门九派通。十一月 239:04 上午11月-2309:04November 26,202316、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。2023/11/26 9:04:1109:04:1126 November 202317、空山新雨后，天气晚来秋。9:04:11 上午9:04 上午09:04:1111月-239、杨柳散和风，青山澹吾虑。11月-2311月-23Sunday,November 26,202310、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。09:04:1109:04:1109:0411/26/2023 9:04:11 AM11、越是没有本领的就越加自命非凡。11月-2309:04:1109:04Nov-2326-Nov-2312、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。09:04:1109:04:1109:04Sunday,November 26,202313、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。11月-2311月-2309:04:1109:04:11November 26,202314、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。26 十一月 20239:04:11 上午09:04:1111月-2315、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。十一月 239:04 上午11月-2309:04November 26,202316、业余生活要有意义，不要越轨。2023/11/26 9:04:1109:04:1126 November 202317、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。9:04:11 上午9:04 上午09:04:1111月-23MOMODA POWERPOINTLorem ipsum dolor sit amet,consectetur adipiscing elit.Fusce id urna blandit,eleifend nulla ac,fringilla purus.Nulla iaculis tempor felis ut cursus.感感 谢谢 您您 的的 下下 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