硫酸庆大霉素生产工艺设计流程图

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硫酸庆大霉素生产工艺
一、硫酸庆大霉素产品说明 1、产品名称及化学结构
1.1产品名称：硫酸庆大霉素（Gentamycin sulfate）
1.2化学结构:
1.2.1结构式:
• 2H SO
2 4
C1： R1=R2=CH3
C2： R1=CH3R2=H
C1a: R1=R2=H
1.2.2分子式：
C1: C21H43N5O7=477.61
C2: C20H41N5O7=463.58
C3: C19H3”5O7=449.55
1.2.3分子量：
Cj 477.61
C2: 463.58
C3: 449.55
C； C2、C1a为硫酸庆大霉素的三个组分，各组分与2个分子的硫酸相结合，其成分折干效价为590Wml 以上。

2、理化性质
2.1性状：白色或类白色粉末，吸水性强，稳定性高，易溶于水，不溶于乙醇、丙酮、氯仿等有机溶剂。

2.2比旋度：+107。

〜+1210
3、产品质量标准
（查药典）
二、原材料、包装材料质量标准及规格
1、发酵部分
名称规格
葡萄糖工业用：淡黄色粉末，含量70%以上，氯含量0.6%以下。

药用（口服）：白色结晶，含量88%以上，氯含量0.25%以下。

淀粉工业用：含量80%以上，水分14%以下，氯含量0.1%以下，灰份1%以下，无发霉结块。

黄豆饼粉工业用：热榨，浅黄色粉末，无发霉结块，蛋白质37%以上，水分12%以
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2、提取部分
三、生产方法及原理简介
硫酸庆大霉素的生产是以绛红色小单抱菌()2号作为庆大霉素生产用菌种，在蒸汽消毒的培养基中不断扩大培养、发酵，通过菌种的次级代谢分泌出具有抑菌活性的庆大霉素。

用离子交换树脂提取出菌分泌的活性物质，经精制、转盐生产出硫酸庆大霉素原料药。

用以制成各种硫酸庆大霉素制剂，应用于临床治疗。

四、硫酸庆大霉素生产工艺流程图及操作条件
硫酸庆大霉素的生产过程主要包括以下四个部分：发酵生产、提取、精制、无菌压缩空气、无菌喷雾干燥。

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1、硫酸庆大霉素生产工艺流程图:
35 ℃ 23hr 35 ℃35 ℃35 ℃
种子瓶 ----- 一级种子罐——►二级种子罐----- ^发酵罐------
250rpm 38hr 22hr 96hr
酸化 6 hr
放罐 ----- 732树脂静态吸附——过筛——►饱和树脂——漂洗
中和
漂去酸洗 4.5%氨水无NH4+ 效价
——装柱——解吸——> 浓缩——►浓缩液----------------- >浓缩液
杂质无盐水洗串711柱15万”/ml
收率95% 收率93% H2sO4活性炭
----- >转盐液——> 脱色液——> 过滤——►精滤一►无菌喷粉
PH=4.0-6.0 脱色
收率89% 收率85%
2、生产工艺过程：
2.1菌种部分
接种接种35 ℃ 23hr
砂土管----- ►种子斜面----- - 种子瓶------- ^生产用菌种
50rpm
2.1.1种子瓶配方（%）:
淀粉 1.0 碳酸钙0.3 硝酸钾0.05 玉米粉1.5
黄豆饼粉1.5 氯化钻1r/ml 鱼粉葡萄糖0.1
蛋白胨0.2
自来水配制，消前PH调至7.5
2.1.2种子瓶的制备
按种子瓶配方配制好培养基，装入500ml摇瓶中，装量50ml,用1kg/cm2饱和蒸汽120℃ 灭菌30分钟，冷却备用。

2.1.3接种子瓶
在超净工作台上，火焰保护下，用蒸汽消过毒的无菌接种铲挖取斜面抱子0.5cm2于种子瓶中，放于摇床上，35℃±0.5℃培养40小时左右，涂片观察菌丝形态，形态为大菊花团边缘已经散开，即可下瓶作为生产用种。

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2.2发酵部分:
【注】补料配方同发酵罐。

2.2.2一级种子罐（消后体积250L）
空罐消毒：压力1.5〜2.0kg/cm2
温度125〜130c保温保压40分钟
实罐消毒：压力1.0 kg/cm2±0.1kg/cm2预热时间30分钟为宜
温度119〜122℃保温保压30分钟
分过滤器消毒：压力1.2〜1.4kg/cm2保温、保压30分钟
按一级种子罐配方配好培养基，移入一级种子罐内搅拌后，直接进蒸汽进行实罐消毒，消后体积250L,降温至35℃后，在火焰的保护下，利用压差法将种子接入一级种子罐内，接种量5〜6瓶，进行培养。

培养温度：35℃罐压：0.4 kg/cm2
培养时间：38小时通气量：1：0.5 V/V/分以上
搅拌转速：200〜220转/分
移种标准：菌丝形态呈菊花团边缘全部散开或呈网状，无杂菌。

2.2.3二级种子罐：（消后体积1.5T）
空罐消毒、实罐消毒及分过滤器消毒均同一级种子罐。

移种管道消毒为2〜3 kg/cm2保压2小时。

按二级种子罐配方配好培养基，移入二级种子罐内搅拌后，直接进蒸汽进行实罐消毒，消后体积1.5L,降温至35℃后，通过移种管道将一级种子罐的成熟种子移入，进行培养。

培养温度：35℃罐压：0.3 kg/cm2
培养时间：22小时通气量：1：0.8 V/V/分以上
搅拌转速：200〜220转/分
移种标准：菌丝形态呈网状，量多无杂菌。

2.2.4发酵罐：（消后体积10T）
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1.5 〜
2.0kg/cm 2
125〜130℃保温、保压30分钟
1.0 kg/cm 2±0.1kg/cm 2预热时间30〜45分钟为宜 119〜122c 保温、保压30分钟
分过滤器消毒：压力1.2〜1.4kg/cm 2保温、保压35分钟 移种管道消毒：2〜3 kg/cm 2保压2小时。

按发酵罐配方配好培养基，移入罐内搅拌后，直接进蒸汽进行实罐消毒，消后体积10T ,降 温至35℃后，通过移种管道接入二级种子罐内的种子，进行发酵培养。

培养温度：35℃ 罐压：24小时前0.2 kg/cm 2, 24小时后0.1 kg/cm 2 通气量：1： 1.2 V/V/分以上 搅拌转速：不少于170转/分。

发酵罐补料：（总补料量26T ）
第一个补料很关键，必须在发酵液泡沫下去后（大约18小时）菌丝生长良好，无杂菌，可 补料4T 补料5T
补料5T
补料6T
补料6T 或酌情补入。

如果以上菌丝浓度偏高，第六个补料可考虑补稀方（即原方的1/2） 放罐标准：
发酵周期：96小时左右
发酵单位上升迟缓或不在上升 PH 有回升趋势 2.3 提取部分 2.3.1 酸化中和
将放罐发酵液放入发酵罐，加盐酸酸化至PH1.5〜2.0,然后加工业用NaOH 中和至PH6.4〜 6.8,酸化可使庆大霉素由菌丝中充分溶出，中和有利于732树脂的吸附。

2.3.2 732树脂静态吸附
中和后的发酵液按6万R /ml 树脂的交换容量，投人铵型732树脂搅拌吸附6〜7小时， 测废液单位在20R /m1以下，过60目振荡筛分离树脂，树脂抽入漂洗柱，反冲漂洗干净。

2.3.3饱和树脂的洗涤，解吸及脱色：
饱和树脂装人树脂柱，先用自来水反冲洗至无悬浮物，然后用0.4N HCl 正向冲洗，流速 1/20V/分钟（每分钟流树脂体积的1/20）,约洗树脂体积的20 — 30倍量，洗至无Ca 2+、Mg 2+ 后（以NaOH 检查），再用无盐水冲至无Cl -。

再通人4.5%的氨水进行解吸，流速上1/100V/ 分钟，至流出液PH = 7.0时与711树脂柱串联，收集树脂体积的8倍量，流出单位在 300R /ml 以下之后，9〜10倍量作下次解吸氨水套用。

2.3.4 薄膜浓缩
解吸流出液约半倍量后，开始浓缩，浓缩过程中蒸汽压力。

不超过0.5kg/cm 2,真空度在 600mmHg 以上，浓缩2—3遍后，用萘氏试剂检查浓缩液应无NH4+,浓度达到6Be （波美度）， 化学效价15万|J /ml 左右，以备转盐、碳脱，压入炭脱罐。

空罐消毒：压力 温度
实罐消毒：压力
温度
补3T 。

第二个补料: 第三个补料: 第四个补料: 第五个补料: 第六个补料:
23〜25小时 28〜30小时
35〜40小时 41〜45小时
52〜55小时
2.4精制部分（转盐、炭脱、过滤）
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加入的浓缩液进行搅拌，用12N的H2SO4调PH6.0〜6.2,加浓缩液体积的7%左右的活性炭进行脱色，温度为65〜75℃,历时60〜90分钟，趁热减压过滤，脱色液透光度95%以上，效价15万p /ml左右，经PE管精滤器过滤，用于水针剂的制备或用于无菌喷雾干燥。

2.5无菌喷粉部分：
根据《药品生产质量管理规范，GMP》的要求，对原料药生产的精、烘、包工序必须采用洁净技术设计，设立控制区（洁净度100000级）、洁净区（洁净度10000级），局部采用100 级层流净化。

并按照GMP要求进行生产管理。

在无菌喷雾干燥过程中，所有进入系统的物料、空气、人员、设备等都必须按规定净化、消毒，产品的收集也必须在100级层流保护下进行。

无菌喷粉工艺流程
工艺流程示意图
1.空气预过滤器,
2.鼓岚机，
3.麴片加热器,
4.调风阀,
5.电加热器1
6.中效过滤器;
7.高效过滤渊,
8.喷雾塔,
9.旋风分离器,
10.脉冲袋般器，11.5升成品工作台,12.超号工作台1 13.空压机；伫气冠I 15.空与后冷却器,16.集雾器,17.旋风分离器储水地：
18.空％过滤器；19.蒸汽过浸器；20.浓缩液贮罐；21.微孔膜过泡器I 22.转子流量计；23.无盐水贮罐.
精制好的硫酸庆大霉素浓缩液，按10万p /ml配制后，经过滤除菌，用转子流量计15L/ 小时送至喷雾干燥塔。

雾化浓缩液的压缩空气经冷却，分离油水，过滤除去细菌和异物后送至喷雾干燥塔，压力0.9〜1.0 kg/cm2。

干燥用热空气经预过滤，加热，中效过滤和高效过滤后得到净化热空气进入喷雾干燥塔，进口温度120〜130℃,出口温度70〜80℃。

干燥后，热空气和成品自喷雾干燥塔出口送至旋风分离器，经分离得到硫酸庆大霉素无菌粉，在100级层流保护下用玻璃瓶收集，尾气经袋滤器过滤后排空。

工艺流程中，自中效过滤器开始，整个系统在正压下操作，以防止外界非净化空气侵入系统。

2.6无菌压缩空气部分
2.6.1原理简介
好氧微生物在培养过程中，需要大量的氧气，以满足微生物的生长、繁殖以及代谢的需要。

这些氧气通常是由空气提供的。

空气主要是由氮气、氧气、二氧化碳、惰性气体、水蒸
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气以及悬浮在空气中的尘埃等组成的混合物。

空气中含有大量的微生物。

见表表空气中常见的微生物种类及其大小
微生物宽3m) 长心m)
产气杆菌 1.0〜1.5 1.0〜2.5蜡状芽抱杆菌 1.3〜2.08.1〜25.8
普通变形杆菌0.5〜1.0 1.0 〜3.0
地衣芽抱杆菌0.5〜0.5 1.8 〜3.3
巨大芽抱杆菌0.9〜2.1 2.0 〜10.0
覃状芽抱杆菌0.6 〜1.6 1.6 〜13.6
枯草芽抱杆菌0.5〜1.1 1.6 〜4.8
普通变性杆菌0.5〜1.0 1.0 〜3.0
金黄小球菌0.5〜1.00.5 〜1.0酵母菌 3.0〜5.0 5.0 〜19.0
病毒0.0015〜0.2250.0015 〜0.28霉状分枝杆菌0.6 〜1.6 1.6 〜13.6
空气中的微生物是依附在尘埃上的，空气中的尘埃数与细菌数的关系式如式1-1和图
y=0.003x-2.6 1—1
雇
茨
姻
S
尘埃数X (35.31颗/n?)
空气中的尘埃浓度与微生物数量的关系
空气过滤除菌就是对空气进行预处理，去处油、水的干扰，维持一定的气流速度，保持过滤器在比较高的效率下进行过滤，以截留空气中所含微生物，取得无菌空气。

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2.6.2空气过滤除菌流程:
这种两级冷却、加热除菌流程，是一个比较完善的空气除菌流程，可适应各种气候条件，能充分地分离油水，使空气达到低的相对湿度下进入过滤器，以提高过滤效率。

该流程的特点是两次冷却、两次分离、适当加热。

两次冷却、两次分离油水的好处是能提高传热系数，节约冷却用水，油水分离得比较完全。

经第一次却器冷却后，大部分的水、油都已结成较大的雾粒，且雾粒浓度较大，故适宜用旋风分离器分离。

第二冷却器使空气进一步冷却后析出一部分较小雾粒，宜采用丝网分离器分离，这样发挥丝网能够分离较小直径的雾粒和分离效果高的作用。

第上级冷却到30〜35℃,第二级冷却到20〜25℃。

除水后，空气的相对湿度仍是100%,须用丝网分离器后的加热器加热，将空气中的相对湿度降低至50%〜60%,以保证过滤器的正常运行。

两级冷却、加热除菌流程尤其适用于潮湿的地区，其他地区可根据当地的情况，对流程中的设备作适当的增减。

思考题
1、硫酸庆大霉素产品质量标准有哪些检测项目组成?
2、怎样进行发酵罐空罐消毒和实罐消毒？
3、简述压缩空气的过滤除菌流程
4、简述无菌喷粉的工艺流程
5、简述硫酸庆大霉素生产工艺流程图
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