制药企业中的发酵工艺优化措施

制药企业中的发酵工艺优化措施

摘要：制药过程当中，企业往往会考虑到生产成本的问题，为了减少药品生产

的成本，通常需要对各种技术进行开发和革新。提升发酵技术对于减少企业的成

本消耗具有至关重要的作用，发酵技术创新被认为是制药企业节省成本的关键环节。因此，需要在发酵工艺的优化方面付出更多的精力，笔者主要根据实际工作

情况，对制药企业的发酵工艺优化的具体策略进行分析，希望能够为行业的发展

提供参考和借鉴。

关键词：制药企业；发酵工艺；成本节约

1对PH进行合理控制

配料当中的PH值会直接影响到制药的成本，PH分为配前，配后和消前，消

后几个阶段，配前和配后的PH值的主要作用是可以对制药材料的质量进行检测。如果PH值存在问题，可及时查找问题的根源，进而采取针对性的解决措施。药

品制作的新的配方在投入使用之前，需要先对配方的安全性和可靠性进行评估，PH检测方法可以识别出新配方当中的成分与原材料之间是否会发生反应。使用适当的PH对培养基进行检测，可以预防消毒工作对培养基产生的破坏。在培养基

消毒工作当中，PH值会出现一定程度的波动，对培养基的破坏程度与PH值密切

相关。因此，需要在消毒当中密切监测和科学控制PH值，在PH控制科学的情况下，能够将消毒对培养基的破坏降低到最低限度。发酵产抗过程当中，需要考虑

营养物质与PH值之间的关系，发酵时间的不同，对PH的实际需要存在差异。在

不同的发酵周期对于PH进行科学掌握，可以减少药品当中的杂质，同时也具有

防治溶氧的作用。

2对培养基的配方进行调整

2.1调整碳氧比例

培养基当中的碳氧比例主要是影响菌体的生长繁殖，同时，对产物的合成也

具有一定的影响。碳源增加会导致PH出现下降，如果PH过低，就会导致菌体在

衰老较为严重的阶段出现自溶现象。氮源越多，微生物生长的作用越快，氮源不

足的情况下，菌丝量会大幅度减少。当前在抗生素的发酵当中，有机氮源在药物

制取当中承担着重要的角色。但是药品的生产质量和成本，与氮源的生产厂家，

产品质量等因素均存在关系。因此，要保证发酵的质量，就需要在氮源的来源上

进行控制，尽量找一家生产工艺较好的厂家长期合作。

2.2对培养基的PH进行控制

不同菌体需要的PH值存在一定的差异，单纯配料基本无法达到环境的要求，需要通过对酸碱度的调节来实现培养基的优化。目前，生产工艺主要是通过酸性

物质的加入进行酸碱度的调节，同时辅以氮源补充。培养基的PH值主要通过碳

酸钙来进行控制，例如：在青霉素的发酵当中，主要通过氨水和葡萄糖对PH值

进行调节。为了保证酸碱度的相对平衡，往往采用自控装置添加葡萄糖。氨水采

用间歇式的添加方式进行添加，主要目的是预防氨水加入过多导致PH值过大。PH值主要表示酸碱度，酸碱度的科学控制是保证发酵质量的关键措施。

3优化溶氧工艺

溶氧控制需要结合生产情况进行，发酵罐的罐体比较深，搅拌功率较大时，

溶氧就会相对较高。根据发酵周期的实际需要，重点调整通气量等指标，主要目

的是为发酵提供一个适当的溶氧条件。后期阶段需要根据发酵的具体工艺对搅拌

工序进行调整。在搅拌当中，需要根据实际情况，科学的选择使用的设备，做好

接口和缝隙处的清洁工作，防止被细菌所污染。需要结合设备的实际情况做好空

气分布器的布局工作，进而使空气分布器与物料的混合度达到合适的要求，需要

注意避免受到其它细菌的污染。布局需要以便于清洁为主，及时做好清洁工作，

防止堵塞现象发生。合理控制补充原料的时间可以缓解溶氧，对于改善发酵质量

具有积极的作用。

4优化补料控制环节

使用仪表对补料的流速进行检测，可以实现对补料流速的科学控制。例如：

在制作青霉素的过程当中，对葡萄糖添加的量进行分析，主要依据是溶氧情况和

液面情况。另一方面，根据监测指标对补料的量进行调整，例如：在头孢菌素的

发酵过程当中，关键在于对补油情况的控制，补油的量是根据残油和其他的指标

来控制的，在分析具体情况以后需要对补油量的上限进行规定。目前，连续补料

控制的优化途径有两种：一是通过反馈控制，二是通过无反馈控制进行优化。借

助仪表等技术对补料的添加量进行评估，得到的结果相对较为精准。补料的控制

质量会直接影响到发酵质量，主要是通过溶氧状况，PH值调节状况影响发酵质量的。

5灭菌工艺的优化

灭菌的关键环节是对灭菌的温度和时间进行控制，提高温度和灭菌时间就会

使灭菌的效果大大增加，但也会带来一个问题，那就是对培养基的破坏性较大。

要根据不同的菌种分析情况，实现灭菌和营养之间的权衡，只有充分权衡了利弊，才能使灭菌工作恰到好处。但有一些问题需要注意，发酵液经过消毒会遭到破坏，并且通常情况下破坏严重，因此，对消毒之前的PH进行控制至关重要。在消毒

前PH控制理想的情况下，对消毒的温度和时间进行控制。发酵补料的消毒通过

调节几种料的PH同时进行消毒。几种物料按照比例调节浓度，并且对蒸发量进

行控制，同时也能够做到对成本进行节约。导致细菌污染问题出现的主要原因是

设备参数调节不合理，环境管理不符合规定等多种原因。在实际的除菌当中，通

过大频次除湿或者严格的空气过滤等措施，可以将无菌环境控制在相对稳定的标准。

6将温度控制在适宜的范围之内

大部分制药企业对自己生产的抗生素菌种需要的温度较为了解，通过更换不

同品种的菌种可以改善菌种的适应能力。在炎热的季节里，降温设备的耗电量相

对较高。如果将菌株的品种不断更新，培养出环境适应能力较强的菌种，一方面

可以降低降温设备的能耗，另一方面也可以降低污染杂菌的风险，这对于把控生

产质量具有积极的意义。温度控制需要在不同时期进行调整，由于灭菌过程会对

培养基产生一定的影响，因此需要在设定灭菌温度时将灭菌温度和培养基的保护

进行权衡。在进行灭菌温度和压力的调整时，需要在温度和压力上进行合理调控。在发酵菌体的培养过程中，温度是影响菌体繁殖的关键因素，适当的提高温度可

以加速菌体的生长和繁殖，对于菌体的培养能够带来一定的益处。但温度不宜过高，如果温度控制不佳，导致温度过高，会损害菌体的繁殖质量，特别是容易导

致菌丝自溶的出现，进而对代谢产物的排出造成消极影响。众所周知，后期的生

产和发酵过程，与菌丝的培养质量息息相关。

总结

制药企业通过对发酵工艺的改善可以起到节省药品生产成本的作用。优化生