红霉素制作工艺研究
红霉素的制备工艺
红霉素生产工艺
2013-06-06
抗生素是微生物在其生命活动过程中产生的,对 某些其他病原微生物具有抑制或杀灭作用的一类生理 活性物质。常将其习惯分类为1、β-内酰胺类如青霉素 类、头孢类等。
2、氨基糖苷素等。
4、四环素类如四环素、土霉素类等。
在环境方面可以加强管理,严格按照卫生标准执 行,在设备方面应注重设备升级换代。在生产技术方 面可以采取多种工艺,如采用大孔吸附树脂提取工艺、 离子交换树脂的提取工艺开发新产品。
(一)、红霉素的发酵工艺过程:
沙土孢子
孢子培养 37℃,7~10天
母斜面孢子
孢子培养 37℃,7~10天
子斜面孢子
种子培养 35 ℃.1:1vvm60~70
一级培养液
种子培养 33~35 ℃,1:1.5vvm35~40h
二级培养液
发酵 31 ℃,1:1vvm 150~160h
发酵液
提取与精制
工艺流程:
红霉素是由红色糖多孢菌发酵产生的。该 菌以前称为红霉素链霉菌。生产上一般是将 其孢子悬液接入种子罐,种子扩大培养2次后 移入发酵罐进行发酵,发酵液经过预处理后, 再经溶剂萃取进行分离纯化,最后经浓缩结 晶干燥后的成品。
生产步骤一般为:红霉素产生菌的培养、红 霉素的生物合成、发酵、发酵液的预处理和 过滤、红霉素的提取、红霉素的精制。
废渣:主要是培养基中的营养废渣和发酵后产生的菌 渣。
废气:主要指在发酵过程中产生的有异味、有害的气 体。
在早期主要采用“混合稀释,再生化处理”的处理方法,现多采用 “预处理—厌氧—好氧”的处理方法。
用微波干燥法干燥湿料废渣,至干废渣 的含水量为8%~12%,用复合蛋白酶 (木瓜蛋白酶和中性蛋白酶)酶解得到的干 废渣在70℃~75℃温度下进行灭酶1 0~15分钟。酶解液加工成多肽和氨基酸 产品或酶解残渣晾晒干制成花卉营养土 。
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四、红三废处理
• 废水:主要是菌渣的分离、纯化、精制及 原材料和设备的清洗生产车间地面的冲洗 所产生的废水。
• 废渣:主要是培养基中的营养废渣和发酵 后产生的菌渣。
• 废气:主要指在发酵过程中产生的有异味、 有害的气体。
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废水处理
在早期主要采用“混合稀释,再生化处理”的处理方法,现多采用 “预处理—厌氧—好氧”的处理方法,如下图:
首先发酵液放罐后用碱调节ph到8加入003甲醛溶液进行超滤过滤再经过连续离子交换树脂脱色和进一步纯化后用纳滤膜进行浓缩当浓缩液效价达到20000uml进后工艺处理浓缩液加入一定量的碱或nascn得到红霉素碱或者硫氰酸红霉素结晶晶体过滤后再用丙酮溶解去除不溶物在丙酮液中加入水使红霉素结晶出来晶体烘干得到成品而丙酮溶液用三达ea技术回收丙酮剩余母液可以返回浓缩工序利用或返回到离交工返回2021310讲解
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废渣处理
• 废渣处理一般流程:
用微波干燥法干燥湿料废渣,至干废渣的含水量为8%~12%
用复合蛋白酶酶(木瓜蛋白酶和中性蛋白酶)解得到的干废渣
在70℃~75℃温度下进行灭酶10~15分钟
酶解液加工成多肽和氨基酸产品
酶解残渣晾晒干制成花卉营养土
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废气处理
1、生产过程中产生的恶臭气体,被收集在密封系统 里,通过收集风管和风机,将密封系统里的臭气, 首先抽引到预处理进行前处理,再送至复合光催 化金属镍网单元。在C波段紫外灯照射下,分解部 分臭气成分,再高空排放。 2、塔式处理方法,如图所示:
• 习惯分类: 1、β-内酰胺类:青霉素类、头孢类等。 2、氨基糖苷类:链霉素、庆大霉素等。 3、大环内酯类:红霉素、麦迪加霉素
红霉素的生产工艺
红霉素的生产工艺红霉素(Erythromycin,简称EM)是一种广谱抗生素,可广泛用于临床治疗感染性疾病。
红霉素的生产工艺主要包括菌种培养、发酵、提取纯化等步骤。
下面将详细介绍红霉素的生产工艺。
首先是菌种培养。
红霉素的生产常用菌株为Streptomyces erythreus(简称SE),通过悬浮培养进行菌株的扩大。
菌种保存通常采用冻干保存或低温保存。
其次是发酵过程。
将所选的菌株接种到培养基中,利用合适的发酵罐进行发酵。
发酵过程通常需要控制温度、酸碱度、通气等条件。
培养基的配方一般包括碳源、氮源、矿物质等成分。
碳源可以选择葡萄糖、麦芽糖等;氮源可以选择酵母浸出物、大豆蛋白等;矿物质可以选择磷酸、硫酸、钠氯化物等。
在发酵过程中,还可以添加一些辅料,如发酵活性调节剂、表面活性剂、抗泡剂等,以提高发酵效果。
发酵过程一般分为两个阶段:生长阶段和产物积累阶段。
在生长阶段,菌株快速繁殖并合成一些前体物质;在产物积累阶段,菌株进入稳定生长期,产生红霉素。
然后是红霉素的提取和纯化。
经发酵后的培养液中含有大量的菌体、杂质和一部分红霉素。
首先,通过离心等方法将菌体和培养液分离,得到菌体酱,其中含有红霉素。
接下来,采用有机溶剂提取法,如乙醇、丙酮等,将红霉素从菌体酱中提取出来。
然后,再通过一系列的分离、洗涤、结晶等工艺步骤,对红霉素进行纯化。
其中的分离步骤通常包括覆盖层法、溶剂萃取、蒸发结晶等。
最后,经过提取和纯化后得到纯度较高的红霉素。
为了达到不同的药物形式要求,还可以对红霉素进行进一步的加工。
如通过微胶囊化、包衣等工艺对红霉素进行包装,以便于制剂制备和使用。
制得的红霉素最终可以应用于药物制剂的生产,如口服片剂、胶囊、注射剂等。
总结起来,红霉素的生产工艺主要包括菌种培养、发酵、提取纯化等步骤。
通过对菌株的培养和发酵,得到发酵液,再通过提取和纯化步骤得到纯度较高的红霉素。
红霉素的生产工艺对于药物的质量和产量都具有重要影响,需要严格控制各个环节的条件和操作。
红霉素的发酵生产工艺
厌氧塔:甲烷细菌利用乙酸或氢气和二氧化碳形成CH4。
曝气沉淀池:将空气中的氧强制溶解到混合液中的过程。
废水中有机物的回收处理工段:主要是丙 酮的回收,初馏和精馏两道工序。
废液贮罐→粗馏再沸器→粗馏塔→冷却 器→精馏塔→精馏再沸器→精贮藏罐→冷 凝器→冷却塔→冷凝器→贮罐→装桶
发 酵 液
碱 化
加4% 硫酸锌
板
框
调节
过
PH
滤
溶媒 萃取
溶媒 再生 套用
废水 排放
离心 机分
离
晶体 烘干
过
加入
溶媒
滤
NaSCN
相
主要缺点为:
a.需要大量絮凝剂 红霉素过滤时消耗的絮凝剂主要是硫酸锌,并且硫
酸锌作为重金属,过滤菌渣不容易处理。 b.萃取工艺成本较高 红霉素萃取工艺需要消耗大量的复合溶媒,溶媒需
此外,对支原体、放线菌、螺旋体、立 克次体、衣原体、奴卡菌、少数分枝杆菌 和阿米巴原虫有抑制作用。金黄色葡萄球 菌对本品易耐药。
作用机制主要是与 糖核蛋白体的移位过程,妨碍肽链增长, 抑制细菌蛋白质的合成,系抑菌剂
适应症
适用于支原体肺炎、沙眼衣原体引起的新生儿 结膜炎、婴儿肺炎、生殖泌尿道感染(包括非淋 病性尿道炎)、军团菌病、白喉(辅助治疗)及 白喉带菌者、皮肤软组织感染、百日咳、敏感菌 (流感杆菌、肺炎球菌、溶血性链球菌、葡萄球 菌等)引起的呼吸道感染(包括肺炎)、链球菌 咽峡炎、李斯德菌感染、风湿热的长期预防及心 内膜炎的预防、空肠弯曲菌肠炎,以及淋病、梅 毒、痤疮等。
红霉素的发酵 生产工艺
主要内容
1、红霉素的简介 2、红霉素的发酵工艺流程 3、红霉素发酵工艺中的废水及废渣的处理
红霉素生产工艺
红霉素生产工艺设计1. 研究背景红霉素是由红霉素链霉菌所产生的大环内酯系的代表性的抗菌素。
可以抑制细菌蛋白质的合成,系抑菌剂,其中主要对革兰氏阳性菌,立克次氏体等具有抗菌活性,是治疗耐药性金黄色葡萄球菌感染和溶血性链球菌感染所引起疾病的首选药物。
红霉素为大环内酯类抗生素,是1952年从红色糖多孢菌(Saccharopolyspora erythaea)的培养液中分离出来的一种碱性抗生素。
后来从发酵液中分离出来红霉素A、B、C、D、E等组分。
其中以红霉素A为主要组分,抗菌活性强、且毒副作用较小;其它组分抗菌活性弱,而毒副作用又较A大。
通常所称的红霉素即指红霉素A及其盐类。
白色或类白色的结晶性粉末,微有吸湿性,味苦,易溶于醇类、丙酮、氯仿、酯类,微溶于乙醚。
红霉素在水中极微溶解,红霉素碱能和有机酸或无机酸类结合成盐,其部分盐类易溶于水。
此外能和酸酐结合成酯。
其临床应用领域的扩大和以阿奇霉素,罗红霉素,克拉霉素等为代表的新兴半合成红霉素的出现,快速拉动了红霉素原料药的生产需求。
抗菌谱广,用药方式简便,不良反应小,随着红霉素衍生物的生物药物的不断涌现,人们对红霉素的认识提升到了新的层面,如何提高红霉素发酵单位成为进来研究开发的热点。
本本本本本本本5000本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本——本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本本 2.研究主要内容(1)红霉素作用机理(2)红霉素理化性质(3)红霉素工艺流程(4)工艺流程数据的认定(5)污染的控制在生产开始采用三级发酵,以此使菌种在放大过程中保持其稳定高产的性能,同时满足发酵生产的需要。
生化制药四班红霉素的制备工艺课件
在红霉素的合成过程中,某些代谢物 可能会对关键酶产生反馈抑制作用, 从而调节红霉素的合成速率和产量。
03 红霉素的制备工艺流程
菌种选育和种子扩大培养
菌种选育
选择高产红霉素的菌种,通过突 变、诱变等方法提高菌种的产量 。
种子扩大培养
将选育好的菌种在种子罐中进行 扩大培养,为发酵生产提供足够 的菌体量。
红霉素在临床上的广泛应用,为抗生素的研发和应用奠定了基础,推动了医药行业 的发展。
红霉素的生产现状和挑战
目前,红霉素主要通过微生物发酵法生产,使用的菌种是弗氏链霉菌。
随着全球抗生素市场的不断扩大,红霉素的需求量也在逐年增加。为了 满足市场需求,需要不断提高生产效率和产品质量。
面临的挑战包括如何提高发酵产率、降低生产成本、减少环境污染等。 同时,随着抗生素耐药性的增加,开发新型抗生素也成为了迫切的需求 。
根据不同应用领域,如口服 制剂、注射剂等,进行市场细
分。
客户需求
客户对红霉素的质量、价格 、供货稳定性等方面有不同需
求。
红霉素的发展趋势和未来展望
发展趋势
红霉素的制备技术不断 改进,新剂型不断涌现
。
未来展望
随着抗生素耐药性的问 题日益严重,红霉素作 为经典抗生素仍将发挥
重要作用。
政策影响
相关政策法规对红霉素 的生产和市场销售有重
稳定性评价
应对红霉素的稳定性进行评价,包括对其在温度、湿度、光 照等条件下的稳定性进行考察,以便确定其有效期和储存条 件。同时,应定期对留样进行检测,以确保其质量符合标准 。
05 红霉素的生产成本和市场 前景
红霉素的生产成本分析
直接生产成本
主要包括原材料、能源、设备折旧、劳动力 等费用。
红霉素的发酵生产工艺[行业特制]
一类荟萃
16
基于红霉素原有提取工艺的缺点,三达
公司立足自身资源,整合了膜技术、连续 离交技术以及EA(有机溶媒萃取吸收)技 术,开发出了一套全新的红霉素提取新技 术,新工艺采用超滤膜、树脂以及纳滤膜 技术来浓缩和纯化红霉素料液,替代了原 有的板框+萃取来浓缩料液的工艺,可以 明显的降低红霉素生产成本,再结合新工 艺的后续纯化措施,可有效的提高红霉素 产品的质量,提高产品的竞争力。
14
目前市场上比较常用的是用硫氰酸红霉素其原有工艺如下
发 酵 液
碱 化
加4% 硫酸锌
板
框
调节
过
PH
滤
溶媒 萃取
溶媒 再生 套用
废水 排放
离心 机分
离
晶体 烘干
过 滤
一类荟萃
加入 NaSCN
溶媒
相
15
主要缺点为:
a.需要大量絮凝剂 红霉素过滤时消耗的絮凝剂主要是硫酸锌,并且硫
酸锌作为重金属,过滤菌渣不容易处理。 b.萃取工艺成本较高 红霉素萃取工艺需要消耗大量的复合溶媒,溶媒需
一类荟萃
17
滤渣 脱水干燥
肥料
发酵液 超滤
连续立交除杂 纳滤浓缩
加碱或NaSCN
透析液
废液排放
三达公司红霉素提取 新工艺
晶体 丙酮溶解 加水再结晶
一类荟萃
结晶过滤烘干
水溶液
EA
工
回收丙酮
序
18
废水处理
滞留 5小时
栅格
红霉素生产菌种与工艺技术
红霉素生产菌种与工艺技术红霉素(Erythromycin)系由链霉菌Stretomyces erythreus所产生的14元环的大内酯类抗生素。
红霉素属抑菌剂,抗菌谱与青霉素相似但略广。
对G菌有强大抗菌作用,对部分G菌、立壳次体、支原体、衣原体、螺旋体也有较强的抑制作用。
主要作用于敏感细菌所致的呼吸道感染、金葡菌性皮肤感染、支原体肺炎、砂眼表原体引起的结膜炎等等.是治疗军团菌最有效的首选药。
红霉素与口一内酰胺类抗生素一般无交叉耐药性。
它与机体免疫系统之间存在着协同作用的关系,这对于免疫功能低下的病人具有特别重要的意义。
因此,对红霉素的研究再次引起重视并趋活跃。
目前红霉素研究的重点大多集中在红霉素分子中去氧氨基乙糖上,先后制备出红霉索的乳糖酸、葡庚酸盐、硬脂酸盐、依托红霉索、琥乙红霉素等各种盐和酯类,这些衍生物便于口服或注射,已应用于临床。
近年来,罗红霉素、阿齐霉素、克拉霉素、地红霉素.氟红霉素、氮红霉素等一系列新的红霉素衍生物相继研制成功。
红霉素类抗生素新品种拓展丁抗菌谱和杀菌能力,增强了耐酸性和生物利用度,延长了药物半衰期,减少了服用剂量和给药次数,降低了不良反应发生率,因而受到广大医生和患者的普遍欢迎。
随着人们对红霉素药物研究的进展以及降低医药费用呼声的增强,红霉素类药物在临床应用的地位也将得到重新评估,其市场前景较为乐观。
从目前厂家格局来看,产业链完整的企业还是有优势,硫氰酸红霉素生产企业中,宁夏启元和宜都东阳光两家企业可生产硫氰酸红霉素、红霉素碱、阿奇霉素等。
在上游中间体紧张的情况下,产业链完善的企业在成本上有一定的优势。
据了解,宁夏启元的阿奇霉素已计划生产,但是产品还没出来。
而像硫氰酸红霉素的二线生产企业河南华星、岳阳同联等也都没货。
预计,大环内酯类原料短期内价格依然坚挺,该行情可能要持续要下半年。
当前硫氰酸红霉素成交价格在410-430元/kg;阿奇霉素的价格已接近1300元/kg。
红霉素的发酵及提取工艺课件
结晶过程中产生的母液中含有少量 红霉素,可进行再次处理,提高收率。
04
红霉素的质量控制和安全 性
红霉素的质量标准和检测方法
质量标准
红霉素的质量标准包括纯度、含量、 微生物限度、有关物质等指标,以确 保产品质量稳定可控。
检测方法
采用高效液相色谱法、微生物限度检 查法等方法对红霉素的质量进行检测, 确保符合质量标准。
感谢观看
质合成起到杀菌作用。
治疗白喉
02
红霉素可以抑制白喉杆菌的生长,减少毒素的产生,对于治疗
白喉有良好效果。
治疗军团菌病
03
红霉素可以有效抑制军团菌的生长,对于治疗军团菌病具有重
要意义。
红霉素在农业领域的应用
饲料添加剂
红霉素可以作为饲料添加剂,提高动物生长速度和饲料利用率。
植物生长调节剂
低浓度的红霉素可以促进植物生长,提高产量和品质。
无机盐
硫酸铵、磷酸二氢钾等,提供合成代谢产物 所需的微量元素和离子。
氮源
豆粕、玉米浆等有机氮源,提供合成蛋白质、 核酸等细胞成分所需的氮元素。
前体物质
生物素、维生素B1等,促进菌体合成红霉素 所需的酶系合成。
发酵过程控制和工艺优化
温度控制
根据菌体生长和产物合成的不 同阶段,控制发酵温度在适当
的范围内。
利用基因工程和代谢工程手段提高红霉素产量的研究
基因工程技术
通过基因工程技术对产生红霉素的微 生物进行基因敲除或敲入,以改变其 代谢流向,提高红霉素的产量。
代谢工程技术
利用代谢工程技术对微生物进行代谢 流分析和代谢通量分析,找出限制红 霉素产量的代谢瓶颈,并通过代谢途 径改造和优化提高产量。
THANKS
红霉素生产工艺
项目三 空运出口货代单证 任务四 航空出口报关报检(报检单、出境货物通关单、报关单)
步骤二:认识并填制出境货物通关单 13.证明:填写发货人证明本批货物已经报检/申报,请海关予以放 行,并签上经办人的姓名。本任务的经办人是李芳芳,所以经办人姓名 应填李芳芳。 14.备注:填写需要注明的其他情况。本任务中没有需要注明的内容, 所以此栏不填。 在整理完上述信息后,李芳芳完成的出境货物通关单如下:
任务执行
项目三 空运出口货代单证 任务四 航空出口报关报检(报检单、出境货物通关单、报关单)
步骤二:认识并填制出境货物通关单 8.集装箱规格、数量及号码:填写装载本批货物的集装箱规格(如 40英尺、20英尺等)以及分别对应的数量。本任务未提及集装箱相关信 息,所以此栏不填。 9.货物名称及规格:按贸易合同或发票所列货物名称及各种规格填 写。本任务货物为维生素D3,所以此栏应填维生素D3。 10.H.S.编码:指货物对应的海关商品代码,填写8位数或10位 数。任务给出H.S.编码为2936290090,所以此栏应填2936290090。
任务执行
项目三 空运出口货代单证 任务四 航空出口报关报检(报检单、出境货物通关单、报关单)
步骤三:填制报关单 李芳芳通过查阅相关资料,了解到出口货物报关单各 项内容含义如下:
在整理完上述信息后,李芳芳完成的报关单如下: 任务执行
生产原理
红霉素是由红色糖多孢菌(Saccharopolyspora erythrea)发酵产生的。该菌以前称为红霉素链霉菌 (Streptomyces erythreus)。生产上一般是将其孢 子悬液接入种子罐,种子扩大培养2次后移入发酵罐 进行发酵,发酵液经过预处理后,再经溶媒萃取进行 分离纯化,最后经浓缩结 任务四 航空出口报关报检(报检单、出境货物通关单、报关单)
红霉素生产工艺
毕业论文题目: 浅谈红霉素发酵工艺系部:生物工程系专业: 生物技术及应用班级:姓名:学号:指导教师:2012年 4 月10日目录摘要 (5)1 前言 (6)1.1简述 (6)1。
2物化性状 (6)1.3作用机理 (6)1.4 红霉素发酵的研究意义 (6)1。
5红霉素研究现状 (7)1.6现阶段的研究方向 (7)2红霉素发酵工艺流程及操作要点 (7)2.1发酵工艺流程 (7)2.1。
1一级发酵工艺 (7)2。
1。
2二级发酵工艺 (8)2。
1。
3三级发酵工艺 (8)2。
2红霉素发酵操作要点 (9)2.2.1红霉素发酵营养组分 (9)2。
2。
1。
1碳源营养 (9)2.2.1.2氮源营养 (10)2.2.2红霉素发酵操作注意事项 (11)2。
2.2.1红霉素发酵PH控制 (11)2.2。
2。
2红霉素发酵豆油的控制 (11)2.2.2。
3红霉素发酵温度的控制 (12)2.2.2.4红霉素发酵溶氧的控制 (12)2.2。
2.5红霉素发酵空气的控制 (12)2.2.2.6发酵液质量控制 (13)2。
2.3有效成分测定标准 (13)3结论 (13)参考文献 (14)谢辞 (15)摘要红霉素是20世纪50 年代开始生产的大环内酯类抗生素,他的抗菌谱与青霉素G 相似,只要用于抗革兰氏阳性菌所致的感染,对青霉素耐药菌和某些病原体如军团菌、螺杆菌、支原体、衣原体、放线菌、非结核分枝杆菌、立克次体及某些厌氧菌感染有效。
红霉素还具有改善机体免疫系统的作用,对不断增加的许多致病微生物也有良好的抗菌活性。
随着对红霉素的研究开发深入开展,一些高效、长效、生物利用度好、各具特色的新红霉素半合成衍生物具有很大的市场潜力。
本次研究对红霉素的发酵条件进行了简要的探讨,其中红霉素的发酵单位达XXX,相当于目前国内红霉素的生产有了一定的突破和进展,对红霉素的工艺研究具有一定了理论指导意义及重大的经济价值。
关键字:红霉素;发酵工艺参数;探讨1前言1.1简述红霉素是由红霉素链霉菌(Streptomyces erythreus)所产生的大环内酯(macrolide)系的代表性的抗菌素.可以抑制细菌蛋白质的合成,系抑菌剂,其中主要对革兰氏阳性菌、立克次氏体等具有抗菌活性,是治疗耐药性金黄色葡萄球菌感染和溶血性链球菌感染所引起疾病的首选药物.随着红霉素衍生物药物的不断涌现,对红霉素的认识提升到了新的层面,如何提高红霉素发酵单位成为近来研究开发的热点.现阶段,我国红霉素年产量与国际水平相差较大美国亚培公司年产量达2000t,我国仅200t(马培齐。
年产400吨红霉素的工艺设计
年产400吨红霉素的生产工艺设计制作人:王正红学号:*********班级:生物工程091班指导老师:***制作日期:2012.7目录一红霉素的研究现状 (3)1.1红霉素的理化性质 (3)1.2 红霉素的特性 (4)1.3红霉素的发展阶段 (4)1.4红霉素的发酵发展现状 (4)1.4.1 生产概况 (5)1.4.2 销售概况 (6)1.5 前景预测 (6)二.立题依据(提出问题,解决问题) (7)2.1材料与方法 (7)2.2 诱变方法 (8)三红霉素的生产工艺 (8)3.1本设计的工艺原则和流程的确定 (8)3.2 菌种选择与培育 (9)3.3 培养基的种类及各种成分 (9)3.4 发酵条件的控制 (12)3.5 提取工艺 (14)四物料衡算 (14)4.1总物料衡算 (14)4.2发酵车间物料衡算 (15)4.3 提取车间物料衡算 (17)4.4热量衡算 (18)五设备选型及尺寸计算 (19)5.3设备结构的工艺设计 (22)5.4生产成本的计算 (26)5.5 红霉素发酵罐 (29)5.6 参考文献 (30)一红霉素的研究现状1.1红霉素的理化性质分子式:红霉素(Erythromycin)分子式及结构式 :C37H67O13N分子量:733.94 g/mol结构:红霉素是由红霉内酯与去氧氨基己糖和红霉糖缩合而成的碱性苷。
红霉内酯环含有13个碳原子,内酯环的C-3通过氧原子与红霉糖相联结,C-5通过氧原子与去氧氨基己糖相连接。
红霉糖本身不含氮,是含有一个甲氧基的己糖,去氧氨基己糖。
成分:由链霉素Streptomycin elytrous所产生,是一种碱性抗生素。
其游离碱供口服用,乳糖酸盐供注射用。
此外,尚有其琥珀酸乙酯(琥乙红霉素)、丙酸酯的十二烷基硫酸盐(依托红霉素)供药用。
1.2 红霉素的特性红霉素碱易溶于醇类,醚,丙酮,氯仿和醋酸乙酯,醋酸戊酯,不甚溶于水,在水中的溶解度与一般化合物不同,如:60℃,1.14mg/mL;40℃,1.28mg/mL;19℃,3.10mg/mL;7℃,14.20mg/mL;1℃,15.00mg/mL。
红霉素的制备工艺
红霉素生产工艺
2013-06-06
抗生素是微生物在其生命活动过程中产生的,对 某些其他病原微生物具有抑制或杀灭作用的一类生理 活性物质。常将其习惯分类为1、β-内酰胺类如青霉素 类、头孢类等。
2、氨基糖苷类如链霉素、庆大霉素等。
3、大环内酯类如红霉素、麦迪加霉素等。
4、四环素类如四环素、土霉素类等。
红霉素是由红色糖多孢菌发酵产生的。该 菌以前称为红霉素链霉菌。生产上一般是将 其孢子悬液接入种子罐,种子扩大培养2次后 移入发酵罐进行发酵,发酵液经过预处理后, 再经溶剂萃取进行分离纯化,最后经浓缩结 晶干燥后的成品。
生产步骤一般为:红霉素产生菌的培养、红 霉素的生物合成、发酵、发酵液的预处理和 过滤、红霉素的提取、红霉素的精制。
废渣:主要是培养基中的营养废渣和发酵后产生的菌 渣。
废气:主要指在发酵过程中产生的有异味、有害的气 体。
在早期主要采用“混合稀释,再生化处理”的处理方法,现多采用 “预处理—厌氧—好氧”的处理方法。
用微波干燥法干燥湿料废渣,至干废渣 的含水量为8%~12%,用复合蛋白酶 (木瓜蛋白酶和中性蛋白酶)酶解得到的干 废渣在70℃~75℃温度下进行灭酶1 0~15分钟。酶解液加工成多肽和氨基酸 产品或酶解残渣晾晒干制成花卉营养土 。
(一)、红霉素的发酵工艺过程:
沙土孢子
孢子培养 37℃,7~10天
母斜面孢子
孢子培养 37℃,7~10天
子斜面孢子
种子培养 35 ℃.1:1vvm60~70
一级培养液
种子培养 33~35 ℃,1:1.5vvm35~40h
二级培养液
发酵 31 ℃,1:1vvm 150~160h
发酵液
提取与精制
红霉素的发酵、提炼工艺及过程
第三节红霉素的发酵、提炼工艺及过程红霉素的产生菌是红色链霉菌(5zrfA‘帅yc‘‘fr)/jA雕M)。
红霉京是多组分的抗生素,其中红留素A为有效组分,红霉素B、红霉素c为杂物。
国产红霉素中c为主要杂质。
红霉素c和A的结构极为相似,但红霉京c抗菌活性比A低很多,其毒性却是它的2 倍。
由于两者在提炼过程难以分离,故要提高产品质量、提高产品的抗菌活性和降低毒性(即减少成品中的红霉素C含量)。
一、菌种我国20世纪60年代开始红霉素的工业生产,采用的产生菌是门2—102菌株,生产水平不高,并易产生噬茵体污染。
随后,选育了抗噬菌体的菌株,并使用自然分离、紫外线、氮芥子气、硫酸二乙酯、亚硝酸、激光及快速中子处理等方法选育高产菌种。
随着菌种选育的发展,从控制红霉素生物合成的代谢路线进行定向筛选,得到抗乙琉氨酸的菌株,并采用原生质体融合的方法获得高产优质的菌种。
经生产实践,其红霉京A的含量高,c的含量低,结合工艺控制条件的改进,发酵单位提高I叫左右点证了成品的质量。
二、发酵工艺及过程(一)发酵工艺流程沙土袍子羊至罕字十母瓶斜面袍子(二)发酵工艺要点I.种子红霉素斜面袍子培养基是由玉米浆、淀粉、氯化钠、硫酸铵等组成。
其中玉米浆质量对袍子的外观及生产能力有直接影响,会出现“黑点”(即灰色焦状茵落)。
有的生产厂以蛋白陈代替玉米浆会使黑点减少甚至不出现,但其袍子量少。
袍子培养基消毒后必须快速冷却为妥,过长对袍子生长不利。
温度37℃,湿度要求50%左右,母瓶斜面培养9d,子瓶斜面培养7d。
要求成熟的把子呈深米黄色,色泽新鲜、均匀、无黑点,把子瓶背面有红色色素,并要求每瓶的袍子数不低于1亿个。
将子瓶斜面把子制成袍子悬浮液,用微孔接种的方式接人种子罐。
种子罐及繁殖罐的培养基由花生饼粉、蛋白陈、硫酸铵、淀粉、葡萄糖等组成。
种子罐的培养温度为35℃,培养时间65h左右;繁殖罐培养温度33℃,培养时间40h左右。
均按移种标准检查,符合要求进行移种。
红霉素的发酵工艺及控制[1]1
学院:生科院 班级:生物技术093班 班级:生物技术093班
目录
1、相关概念 2、生产工艺 3、原料 4、所需设备及其工作原理
相关概念
• 红霉素,由链霉菌Stretomyces erythreus所产 生,是一种碱性抗生素。其游离碱供口服用,乳 糖酸盐供注射用。此外,尚有其琥珀酸乙酯(琥 乙红霉素)、丙酸酯的十二烷基硫酸盐(依托红 霉素)供药用。
溶媒萃取
• 萃取溶剂:醋酸丁酯、辛醇、煤油。 • 萃取设备及方式:碟片式离心机 多级逆流萃取 • 溶剂和料液的添加量控制:按照一定的比例 由转 子流量计控制流量。 • 多级逆液提取(收率98.8%) 每组第一台的离心 机(PH在10左右) 第 二台离心机(PH在10.4左 右) 二级缓冲罐 (回第一台离心机) • 乳化后→富溶→成盐(磷酸盐)→结晶罐(结 晶出 硫氰酸红霉素)→真空抽滤掉母液→烘干 (50℃纯 水洗3遍,离心机加98%丁酯干燥)
• 空气的净化:采风塔(含滤网) →除 过滤器(五纺布)→空气压缩机(无 油润滑空压机),温度升高到 135℃→ 冷凝器 →旋风分离器 • 发酵车间前:先经旋风分离器除去冷 凝水滴 →加热器(除湿)→ 经空气粗 过滤器→精过滤器(聚胼风乙烯膜) 过滤→发酵罐
原料: 碳源:玉米淀粉、食用葡萄糖 氮源: 硫酸铵、氨水C/N=1:2 • 豆饼粉 碳酸钙、磷酸二氢钾、硫酸 镁 丙酮、水(工业用水2.85元/吨) 干酵母、淀粉酶、糖化酶 • 菌种及活化菌种: 红色链霉菌 红色 链霉菌的菌丝体 红色链霉菌的孢子 菌种活化
4 设备及其工作原理
• • • • • 发酵罐:机械搅拌通风发酵罐 发酵罐灭菌:实消 装料系数:75% 补料系统:采用的是电脑在线监控控制补料系统 发酵接种方法:火圈接种法、压力差法。 发酵周 期:一级1-2天,二级种子2天,三级 发酵2-3 天,周期6-7天。 • 发酵温度:32-33℃ • 发酵终点:PH升高、粘度增加、效价不再提 高
年产400吨红霉素的工艺设计
年产400吨红霉素的生产工艺设计制作人:王正红学号:200907224班级:生物工程091班指导老师:康小虎制作日期:2012.7目录一红霉素的研究现状 (3)1.1红霉素的理化性质 (3)1.2 红霉素的特性 (4)1.3红霉素的发展阶段 (4)1.4红霉素的发酵发展现状 (4)1.4.1 生产概况 (5)1.4.2 销售概况 (6)1.5 前景预测 (6)二.立题依据(提出问题,解决问题) (7)2.1材料与方法 (7)2.2 诱变方法 (8)三红霉素的生产工艺 (8)3.1本设计的工艺原则和流程的确定 (8)3.2 菌种选择与培育 (9)3.3 培养基的种类及各种成分 (9)3.4 发酵条件的控制 (12)3.5 提取工艺 (14)四物料衡算 (13)4.1总物料衡算 (13)4.2发酵车间物料衡算 (15)4.3 提取车间物料衡算 (16)4.4热量衡算 (17)五设备选型及尺寸计算 (18)5.3设备结构的工艺设计 (21)5.4生产成本的计算 (25)5.5 红霉素发酵罐 (29)5.6 参考文献 (30)一红霉素的研究现状1.1红霉素的理化性质分子式:红霉素(Erythromycin)分子式及结构式 :C37H67O13N分子量:733.94 g/mol结构:红霉素是由红霉内酯与去氧氨基己糖和红霉糖缩合而成的碱性苷。
红霉内酯环含有13个碳原子,内酯环的C-3通过氧原子与红霉糖相联结,C-5通过氧原子与去氧氨基己糖相连接。
红霉糖本身不含氮,是含有一个甲氧基的己糖,去氧氨基己糖。
成分:由链霉素Streptomycin elytrous所产生,是一种碱性抗生素。
其游离碱供口服用,乳糖酸盐供注射用。
此外,尚有其琥珀酸乙酯(琥乙红霉素)、丙酸酯的十二烷基硫酸盐(依托红霉素)供药用。
1.2 红霉素的特性红霉素碱易溶于醇类,醚,丙酮,氯仿和醋酸乙酯,醋酸戊酯,不甚溶于水,在水中的溶解度与一般化合物不同,如:60℃,1.14mg/mL;40℃,1.28mg/mL;19℃,3.10mg/mL;7℃,14.20mg/mL;1℃,15.00mg/mL。
红霉素的生产工艺
红霉素的生产工艺
红霉素是一种常用的广谱抗生素,广泛应用于临床医学中的感染疾病治疗。
红霉素的生产工艺是一个复杂的过程,涉及到多个环节和步骤。
首先,红霉素的生产需要通过菌种的培养得到红霉素产生菌株。
红霉素产生菌株属于革兰氏阳性菌,最常用的菌株是链霉菌,也有些其他菌株如菌株Streptomyces nojiriensis。
经过筛选和
变异,选出高产红霉素的产生菌株。
接下来,选择合适的培养基进行菌种的培养。
培养基的组成对红霉素的生产有重要影响,通常包括碳源、氮源、矿物质等。
碳源可以选择糖类、麸皮等,氮源可以选择蛋白质、尿素等。
同时,还需要对培养基进行合适的调节,如调节pH值、温度、通气等条件,以提高红霉素的产量。
在培养过程中,红霉素菌株会产生红霉素前体物质,这是形成红霉素的重要原料。
通过提取和分离,得到红霉素后,需要经过精细的化学合成和结晶工艺,以得到纯度高的红霉素。
最后,对红霉素进行包装和质检。
红霉素通常以粉末或片剂的形式存在,要根据不同的剂型进行包装和灭菌。
同时进行一系列质检项目,如红霉素含量、溶解度、残留溶剂、微生物限度等,确保红霉素的质量符合标准要求。
红霉素的生产工艺需要在严格的环境条件下进行,以确保产品的质量和安全性。
同时,为了提高产量和效益,还需要探索新
的工艺和技术,如应用基因工程技术改良产生菌株,优化培养基的组成和调节条件等。
红霉素作为一种重要的抗生素,对于临床医学的治疗具有重要意义。
因此,红霉素的生产工艺也是一个充满挑战和机遇的领域,需要不断努力和创新,以提高产量和质量,满足临床需求。
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四、红霉素的生产流程图
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五、三废处理
废水: • 废水:主要是菌渣的分离、纯化、精制及 原材料和设备的清洗生产车间地面的冲洗 所产生的废水。 • 废渣:主要是培养基中的营养废渣和发酵 废渣: 后产生的菌渣。 废气: • 废气:主要指在发酵过程中产生的有异味、 有害的气体。
废水处理
在早期主要采用“混合稀释,再生化处理”的处理方法, 在早期主要采用“混合稀释,再生化处理”的处理方法,现多采用 预处理—厌氧 好氧”的处理方法,如下图: 厌氧—好氧 “预处理 厌氧 好氧”的处理方法,如下图:
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种子制备
种子扩大培养是指将保存在砂土管、 种子扩大培养是指将保存在砂土管 、 冷冻干 燥管中处休眠状态的生产菌种接入试管斜面活化 后,再经过摇瓶及种子罐逐级扩大培养而获得一 定数量和质量的纯种过程。 定数量和质量的纯种过程。
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发酵
• 接种方法:火圈接种法、压力差法。该厂 接种方法: 现使用的是火圈接种法,每次接种3-4瓶 (250ml烧瓶) • 发酵周期:一级1-2天,二级种子2天,三 发酵周期: 级发酵2-3天,周期6-7天。 • 发酵温度:32-33℃ 发酵温度: • 发酵终点:PH升高、粘度增加、效价不再 发酵终点: 提高
酶解残渣晾晒干制成花卉营养土 酶解液加工成多肽和氨基酸产品
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废气处理
1、生产过程中产生的恶臭气体,被收集在密封系统 里,通过收集风管和风机,将密封系统里的臭气, 首先抽引到预处理进行前处理,再送至复合光催 化金属镍网单元。在C波段紫外灯照射下,分解 部分臭气成分,再高空排放。 2、塔式处理方法,如图所示:
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2、超滤法:
超滤法工艺说明:
首先发酵液放罐后,用碱调节pH到8,加 入0.03%甲醛溶液,进行超滤过滤,再经过 连续离子交换树脂脱色和进一步纯化后, 用纳滤膜进行浓缩,当浓缩液效价达到 20000u/ml,进后工艺处理,浓缩液加入一 定量的碱或NaSCN,得到红霉素碱或者硫 氰酸红霉素结晶,晶体过滤后,再用丙酮 溶解,去除不溶物,在丙酮液中加入水使 红霉素结晶出来,晶体烘干得到成品,而 丙酮溶液用三达EA技术回收丙酮,剩余母 液可以返回浓缩工序利用或返回到离交工 序。
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(二)红霉素的基本概况: 红霉素的基本概况
红霉素又称:威霉素 福爱力 威霉素,福爱力 威霉素 性状:红霉素为白色或类白色的结晶或粉末;无臭, 性状 味苦;微有引湿性。在甲醇、乙醇或丙酮中易溶, 在水中极微溶解。 合成:由于其含有多个手性碳原子,所以不容易利用 合成 化学方法合成,只有用生物发酵合成
目前市场上红霉素商品
• 三类
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二、现代红霉素生产过程:
红霉素的等抗生素的发酵生产过程: 红霉素的等抗生素的发酵生产过程:
菌种
孢子制备
种子制备
发酵
发酵液预处理
提取于精制
成品包装
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菌种及活化
菌种: 菌种: 红色链霉菌 红色链霉菌的菌丝体 红色链霉菌的孢子 菌种活化: 菌种活化: 该厂的一级种子罐没有使用,直接使用 的是二级种子罐。将所保藏的菌种孢子进 行活化。
生物制药工艺: 生物制药工艺: 红霉素的生产工艺研究
红霉素的生产工艺研究: 红霉素的生产工艺研究:
一、抗生素总概述及红霉素基本概况 抗生素总概述及 二、红霉素的生产过程 三、红霉素的发酵液提取与精制 四、红霉素的生产流程图 五、三废处理
(一)抗生素总概述:
• 定义 定义:抗生素是微生物在其生命活动过程 中产生的,对某些其他病原微生物具有抑 制或杀灭作用的一类生理活性物质。 • 习惯分类 习惯分类: 1、β-内酰胺类:青霉素类、头孢类等。 2、氨基糖苷类:链霉素、庆大霉素等。 3、大环内酯类:红霉素 红霉素、麦迪加霉素等。 红霉素 4、四环素类:四环素、土霉素类等。
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废渣处理
• 废渣处理一般流程:
用微波干燥法干燥湿料废渣,至干废渣的含水量为8%~12% 用微波干燥法干燥湿料废渣,至干废渣的含水量为8%~12% 12
用复合蛋白酶酶(木瓜蛋白酶和中性蛋白酶)解得到的干废渣 用复合蛋白酶酶(木瓜蛋白酶和中性蛋白酶)
在70℃~75℃温度下进行灭酶10~15分钟 70℃ 75℃温度下进行灭酶10~15分钟 10
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三、红霉素发酵液的提取与精制:
1、硫氰酸钠萃取法
2、超滤萃取法
Hale Waihona Puke 返回1、硫氰酸钠萃取法:
硫氰酸钠法工艺说明:
发酵液放罐后,经碱化和絮凝处理后, 用板框过滤,滤液再用复合溶媒萃取,溶媒 相加入硫氰酸钠和冰醋酸,使硫氰酸红霉素 结晶出来,晶体经过洗涤、烘干,既得硫氰 酸红霉素。此工艺应用时间较久,工艺稳定。