抗生素发酵的过程
盐酸林可霉素发酵生产工艺流程
盐酸林可霉素发酵生产工艺流程盐酸林可霉素又称为盐酸林可霉素，是一种广谱抗生素，对大多数革兰氏阳性菌和阴性菌都有显著的抑制作用。
因其药效广泛，用途广泛，被广泛用于临床治疗。
林可霉素是通过微生物发酵生产的，下面将介绍盐酸林可霉素的发酵生产工艺流程。
一、菌种培养及活化盐酸林可霉素的生产是通过枯草芽孢杆菌进行发酵的，所以首先需要介绍枯草芽孢杆菌的培养及活化的过程。
首先取出冰冻保存的枯草芽孢杆菌菌种，并在无菌条件下接种到含有适量营养成分的琼脂培养基上，将琼脂培养基培养在37℃、180r/min的条件下培养24-48小时，进行悬浮液接种。
二、发酵罐发酵将经过活化的枯草芽孢杆菌接种到发酵罐中，同时加入适量的发酵培养基，使其处于最佳的生长条件。
根据菌株的特性和不同的发酵工艺，可以控制发酵条件，如温度、pH值、通气量、搅拌速度等，一般来说，控制在不同的阶段有不同的参数要求。
发酵时间一般为48-72小时。
三、枯草芽孢杆菌的收获和提取经过一定时间的发酵后，枯草芽孢杆菌代谢产生的林可霉素逐渐积累在发酵液中。
此时需要进行分离和提取工作。
首先需要分离细菌体和发酵液，目的是得到发酵液中的林可霉素。
然后采用萃取、挥发、结晶等步骤对林可霉素进行提取和纯化。
四、产品精制和成品制备通过提取和纯化后，获得的林可霉素是粗品，还需要进行进一步的精制。
精制工艺主要包括结晶、干燥、粉碎等步骤，最终得到符合规范要求的林可霉素成品。
五、产品包装和贮存经过精制和成品制备后的林可霉素需要进行包装和贮存。
一般来说，林可霉素成品需要进行分装并进行氮气充填，以保持其稳定性。
同时，对产品的贮存条件也有严格的要求，例如要求存放在干燥、阴凉、避光的条件下。
综上所述，盐酸林可霉素的发酵生产工艺流程包括菌种培养和活化、发酵罐发酵、枯草芽孢杆菌的收获和提取、产品精制和成品制备、产品包装和贮存。
通过这一系列工艺步骤，可以成功地完成盐酸林可霉素的生产，满足市场上对该产品的需求。
抗生素发酵生产工艺
抗生素发酵生产工艺抗生素发酵生产工艺抗生素是一类具有杀菌或抑菌作用的药物，对人类和动植物疾病的治疗起到至关重要的作用。
抗生素的生产主要依赖于微生物发酵技术。
在抗生素发酵生产工艺中，常用的微生物包括青霉素、链霉素和阿奇霉素等。
抗生素的发酵过程主要分为菌种体系培养、种母液培养和发酵液培养三个步骤。
首先，我们需要培养菌种体系。
菌种培养一般分为筛选和种植两个步骤。
筛选菌种是为了选出具有高产量和优良品质的菌株，种植菌种是为了通过大规模培养来获取足够的菌量。
筛选菌种的方法主要有传统的混合培养方法和现代的分离培养方法。
种植菌种则需要提供适宜的培养基，包括碳源、氮源、无机盐和生长因子等。
菌种体系的培养需要在合适的温度、PH值和搅拌速度下进行，以保证菌株的健康生长。
接下来是种母液培养。
在种母液培养过程中，需要通过喂养和连续培养来提高菌中抗生素的产量。
喂养是指给菌株提供充足的营养物质，通过控制喂养时间和喂养速度来调节菌株的生长速度和抗生素产量。
连续培养是指在一定的培养条件下，通过不断的增加培养基的流速，实现菌株的连续培养和抗生素的连续产量。
种母液培养需要控制好菌株的温度、PH值、搅拌速度和氧气的供应等，以提高抗生素的产量和质量。
最后是发酵液培养。
发酵液培养是将种母液转移到发酵罐中进行大规模培养的过程。
发酵罐除了具备种母液培养的基本要求外，还需要考虑更多的因素，如气体供应、温度控制、搅拌速度和反应器设计等。
发酵液培养的目标是达到最大的菌株数量和抗生素产量。
为了保证抗生素的纯度和稳定性，还需要对发酵液进行适当的提纯和分离。
这样，最终得到的抗生素就可以应用于医药领域，对各种细菌感染进行治疗。
总之，抗生素的发酵生产工艺是一项复杂而关键的过程。
通过合理的菌种培养、种母液培养和发酵液培养，可以获得高产量和优质的抗生素。
随着生物技术的不断发展和进步，抗生素的发酵生产工艺也在不断完善和优化，为人类健康事业做出了重要贡献。
头孢菌c发酵工艺流程
头孢菌c发酵工艺流程头孢菌C（Cephalosporin C）是一种重要的β-内酰胺类抗生素原料药，具有广谱抗菌活性。
头孢菌C的生产工艺流程是一项复杂的发酵过程，本文将详细介绍头孢菌C的发酵工艺流程。
一、菌种培养与预处理头孢菌C的发酵过程首先需要培养适合的菌种。
选择高产菌株进行预培养，培养基中添加合适的营养物质，如碳源、氮源、矿盐等，控制培养条件，使菌种处于最佳生长状态。
二、发酵罐的准备发酵罐是头孢菌C发酵的主要设备，通常采用不锈钢罐体，具备良好的气密性和控温控湿功能。
发酵罐内部必须进行高温高压蒸汽灭菌，以杀死罐内的微生物。
三、发酵过程1. 接种发酵：将预培养得到的活菌接种到发酵罐中，控制好接种量和接种时间，使菌种迅速适应发酵罐内的环境。
2. 发酵培养：通过控制发酵罐内的温度、pH值、搅拌速度等参数，提供适宜的生长环境，促使头孢菌C大量生长和繁殖。
同时，要根据菌株特性和产量要求，添加合适的营养物质，调整培养基的组成。
3. 发酵过程监控：通过对发酵罐内的溶氧量、酸碱度、温度、搅拌速度等参数的实时监测，及时调整发酵条件，确保菌种的生长和代谢处于最佳状态。
4. 发酵时间：头孢菌C的发酵时间一般为30~50小时，根据菌株特性和产量要求可以进行调整。
四、发酵液处理1. 发酵液离心：将发酵罐中的发酵液进行离心分离，分离出菌体和发酵液。
菌体可以作为下一批发酵的种子菌，发酵液则进一步提取头孢菌C。
2. 头孢菌C的提取：采用溶剂提取法将头孢菌C从发酵液中提取出来。
首先将发酵液与有机溶剂进行接触，使头孢菌C在有机相中分配。
然后通过调整溶剂的pH值或温度等条件，使头孢菌C从有机相转移到水相中。
最后通过溶剂的挥发或蒸馏，得到纯净的头孢菌C。
五、头孢菌C的精制1. 结晶：将提取得到的头孢菌C溶液进行结晶，通过控制结晶条件和晶体生长速度，得到高纯度的头孢菌C结晶体。
2. 洗涤：将头孢菌C结晶体进行洗涤，去除杂质和溶剂残留。
抗生素生产工艺流程
2.发酵培养基：玉米浆，磷酸二氢钾，碳酸钙，麸质粉，葡萄糖。
3.将长好的种子移入5吨自动发酵罐。
4.发酵培养：种子培养基移入发酵罐后(接种量为：1O%)，培养温 度维持在26℃，通气率为1 vvm，罐顶压力0．06Mpa，用4mol／ L NaOH 和1mol／L H2SO4维持PH6．5左右。 5.发酵过程各参数控制：PH值6．0～6．5， 空气流量6L／min， 转速300r／min，培养温度25℃ ，单糖浓度46．8%。
ppt课件完整
4
感谢亲观看此幻灯片，此课件部分内容来源于网络， 如有侵权请及时联系我们删除，谢谢配合！
感谢亲观看此幻灯片，此课件部分内容来源于网络， 如有侵权请及时联系我们删除，谢谢配合！
3．pH、温度、通气搅拌、泡沫（pH>7或pH<6可能是发 酵异常的信号）。
4．染菌处理。
ppt课件完整
3
转化收率=转化液总量/投料量 结晶总量=结晶重量×1.666 结晶收率=结晶总量/转化液总量 产率计算： 发酵指数=发酵液体积/生产周期×有效体积 生产指数=发酵指数×总收率 设备利用率=生产周期/罐数×24 ×本期生产天数 综合指数=生产指数×设备利用率 产率=综合指数×365 ×24 ×0.652
6.发酵全过程采用控制补料，从60小时带放后每4小时补加一次玉 米浆，每次补入35ml到放罐。
7.发酵单位测定是利用高压液相色谱仪外标法测定。
ppt课件完整
1
Байду номын сангаас
平板 菌种筛选
无菌空气
二级种子罐
储罐
抗生素生产工艺流程图
种子斜面 摇瓶扩培
5%—20%
一级种子罐
发酵工程抗生素发酵生产技术概述
发酵工程抗生素发酵生产技术概述发酵工程是一种利用微生物、酶和发酵介质（常见的如糖）来生产有用化合物的技术。
在这个过程中，微生物通过代谢物质的转化来生成目标产品。
抗生素发酵生产技术是发酵工程的一个重要应用领域，在制药、医疗等领域中起到重要作用。
本文将就抗生素发酵生产技术进行一些概述。
抗生素是一类能够抑制或杀死细菌或其他微生物的药物，广泛应用于医疗、养殖和农业等领域。
然而，抗生素的生产过程并不容易。
抗生素分子具有复杂的结构，不同的抗生素有不同的生产方式和工艺。
一般来说，抗生素的生产过程可以分为以下几个步骤：获得产生抗生素的微生物菌种；培养产生抗生素的微生物菌种；提取和纯化抗生素产物；加工和包装抗生素产物。
在抗生素发酵生产技术中，首先需要获得产生抗生素的微生物菌种。
这些微生物可以从自然环境或已知产生抗生素的菌株中分离得到，也可以通过基因工程技术进行修改得到。
随后，需要对这些微生物进行培养。
培养条件的选择对于微生物的生长和抗生素产量有重要的影响。
常见的培养条件包括培养基的组成、温度、pH值、氧气供应等。
通过调节这些条件，可以提高菌株的生长速度和产生抗生素的能力。
在培养过程中，需要不断监测微生物菌种的生长情况和抗生素产量。
常用的监测方法包括测定菌株密度、测定发酵液的抗生素浓度等。
通过监测，可以对微生物的生长状态进行控制和调节，以及对抗生素产量进行评估和优化。
当培养达到一定程度后，需要对发酵液进行产品的提取和纯化。
传统的提取方法包括萃取、蒸馏、结晶等。
这些方法可以将抗生素从发酵液中分离出来，并去除其他杂质。
随后，抗生素产品需要经过纯化过程，获得高纯度的抗生素。
纯化方法包括过滤、层析、电泳等。
这些方法可以去除抗生素中的杂质，提高纯度。
最后，经过提取和纯化的抗生素产品需要进行加工和包装，以便后续的药物制剂或应用。
加工包括液体制剂的调整和固体制剂的制备。
包装过程需要严格控制产品的质量和卫生条件，以确保最终产品的安全性和稳定性。
抗生素发酵工艺
一、名词解释1、分批发酵：在发酵中，营养物和菌种一次加入进行培养，直到结束放出，中间除了空气进入和尾气排出外，与外部没有物料交换。
2、补料分批发酵：又称半连续发酵，是指在微生物分批发酵中，以某种方式向培养系统不加一定物料的培养技术。
3、前体：指某些化合物加入到发酵培养基中，能直接彼微生物在生物合成过程中合成到产物物分子中去，而其自身的结构并没有多大变化，但是产物的产量却因加入前体而有较大的提高。
4、接种量：移入种子的体积接种量＝—————————接种后培养液的体积5、次级代谢产物：是指微生物在一定生长时期，以初级代谢产物为前体物质，合成一些对微生物的生命活动无明确功能的物质过程，这一过程的产物，即为次级代谢产物。
6、实罐灭菌：实罐灭菌（即分批灭菌）将配制好的培养基放入发酵罐或其他装置中，通入蒸汽将培养基和所用设备加热至灭菌温度后维持一定时间，在冷却到接种温度，这一工艺过程称为实罐灭菌，也叫间歇灭菌。
7、种子扩大培养：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，再经过扁瓶或摇瓶及种子罐逐级扩大培养,最终获得一定数量和质量的纯种过程。
这些纯种培养物称为种子。
8、倒种：一部分种子来源于种子罐，一部分来源于发酵罐。
二、填空题1、微生物发酵培养（过程）方法主要有分批培养、补料分批培养、连续培养、半连续培养四种。
2、发酵过程工艺控制的只要化学参数溶解氧、PH、核酸量等.3、发酵过程控制的目的就是得到最大的比生产率和最大的得率。
4、微生物的培养基根据生产用途只要分为孢子培养基、种子培养基和发酵培养基。
5、常用灭菌方法：化学灭菌、射线灭菌、干热灭菌、湿热灭菌6、发酵过程工艺控制的代谢参数中物理参数温度、压力、搅拌转速、功率输入、流加数率和质量等7、染菌原因：发酵工艺流程中的各环节漏洞和发酵过程管理不善两个方面。
抗生素的发酵生产工艺.doc
抗生素的发酵生产工艺.doc抗生素是一类广泛应用于医疗和兽医领域的药物，用于预防或治疗细菌感染。
不同的抗生素有不同的化学结构，生产抗生素的方法也因此各不相同。
本文将重点介绍抗生素的发酵生产工艺。
一、抗生素发酵生产的基本流程1. 培养菌抗生素的生产主要依靠微生物，因此首先需要筛选出具有生产该抗生素能力的微生物。
筛选后的微生物将在培养基上进行大规模培养，以提供充足的细胞质和代谢产物。
2. 发酵过程发酵是抗生素生产的关键步骤。
一般采用批量、半连续和全连续三种发酵方式。
其中，批量发酵是最常用的方式。
批量发酵流程如下：①铺面：将培养基注入发酵罐中，通入空气以增氧。
②接种：将筛选得到的微生物接入发酵罐中。
③培养：培养12-24小时，以形成菌体。
④产生抗生素：开始产生目标抗生素，持续时间一般为3-5天。
⑤收获：收获抗生素后，将生产产物进行提纯和精制，以达到合格的药品标准。
1. 青霉素青霉素是一类广泛使用的β内酰胺类抗生素，由链霉素产生的放线菌筛选出，其发酵生产工艺如下：铺面罐：加入甜菜汁、植物硝酸盐和钙磷酸盐等培养基组分，保持pH值的恒定，通入空气以增氧。
发酵罐：将铺面罐的培养液移入发酵罐中，加入接菌液（含有链霉素菌丝的液态培养基），在恒温、恒湿的条件下进行底层搅拌式发酵，温度控制在18℃左右。
霉素沉积罐：将发酵获得的青霉素经过分离和提取，再通过沉淀、烘干、加工等步骤，得到制剂。
培养基：加入淀粉、麦芽粉、氨基酸等营养物质，以提供菌体生长所需的能量和物质。
分离纯化：通过分离、沉淀、过滤、萃取等多种方法，得到纯净的链霉素制剂。
3. 山梨酸钙山梨酸钙是一种广泛使用的防腐剂和保鲜剂，由发酵的亚铁酸菌（Gluconobacter oxydans）产生，其生产工艺如下：基础培养液：加入铵盐、硫酸铵、硫酸亚铁等组分，以满足微生物的基础营养需求。
预处理：将亚铁酸菌接入培养基中，培养24小时，产生菌体。
发酵罐：将预处理得到的菌体接种发酵罐中，发酵温度控制在30℃左右。
抗生素发酵生产工艺
抗生素发酵生产工艺1. 引言抗生素是一类具有抑制或杀死细菌生长的药物，广泛用于医疗领域。
而抗生素的生产则主要通过发酵过程来实现。
本文将介绍抗生素发酵生产的工艺流程及相关要点。
2. 抗生素发酵生产工艺流程抗生素的发酵生产流程一般包括以下几个关键步骤：2.1. 选材与接种抗生素发酵的起点是菌种的选取与接种。
通常选用的是具有产生目标抗生素能力的细菌或真菌菌种。
接种时应注意保持菌种的纯度，并选择合适的培养基进行预培养。
2.2. 发酵罐配置与预处理发酵罐是抗生素生产的核心设备之一，其配置应根据具体抗生素的特性和工艺要求进行选择。
常见的发酵罐包括摇床发酵罐和搅拌发酵罐。
在进一步发酵前，需要进行罐体消毒和培养基的预处理工作。
2.3. 发酵过程控制发酵过程中，需要对发酵罐中的培养基进行控制和调节，以满足微生物的生长和抗生素的产生需求。
常见的控制参数包括pH值、温度、氧气供应和搅拌速度等。
此外，还需监测微生物的生长和抗生素的产量。
2.4. 抗生素提取与纯化发酵结束后，需要进行抗生素的提取与纯化工作。
常见的提取方法包括有机溶剂法和固相萃取法。
提取后的抗生素需经过一系列工艺步骤，如浓缩、结晶和干燥等，以获得高纯度的抗生素产品。
3. 抗生素发酵生产工艺的关键要点3.1. 培养基配方和优化培养基的配方直接影响着菌种的生长和抗生素的产生。
在选择培养基成分时，需根据目标抗生素的特性和菌种的需求进行优化。
常见的成分包括碳源、氮源、无机盐和生长因子等。
3.2. 发酵过程参数的控制与调节发酵过程中的参数控制对于抗生素的产量和品质具有重要影响。
pH值、温度、氧气供应和搅拌速度是常见的控制参数，需要根据具体菌种和抗生素的特性进行合理的调节和控制。
3.3. 发酵罐的选择与配置发酵罐的选择与配置应根据抗生素的需求和工艺要求进行。
摇床发酵罐适用于部分产生低分子量抗生素的菌种，而搅拌发酵罐适用于大规模生产。
同时，罐体的材质、内部结构和附件设置也需要考虑。
抗生素发酵生产技术
抗生素发酵生产技术引言抗生素作为一类重要的药物，在医疗领域起到了不可替代的作用。
它们能有效地抑制或杀死病原微生物，帮助人们治疗疾病。
抗生素的发酵生产技术在制药工业中占据重要地位，本文将详细介绍抗生素发酵生产技术的原理、过程和优化方法。
1. 抗生素发酵生产技术的原理抗生素的发酵生产技术是利用微生物代谢产物来合成药物的过程。
一般来说，抗生素是由细菌、真菌或放线菌等微生物通过发酵过程产生的，因此发酵生产技术对于抗生素的制备至关重要。
发酵生产技术的原理基于微生物的代谢特性。
在特定的培养基条件下，微生物可以通过代谢过程合成并分泌抗生素。
这些培养基通常包含碳源、氮源、矿物质和其他必需的营养物质。
通过控制培养基的成分和条件，可以调节微生物的代谢途径，从而提高抗生素的产量和纯度。
2. 抗生素发酵生产技术的过程抗生素发酵生产技术一般包括以下几个主要步骤：2.1 微生物的选育和培养首先需要选育和培养产生特定抗生素的微生物菌株。
一般来说，这些菌株需要具备以下特点：能够产生目标抗生素、生长速度快、代谢产物稳定等。
选育好的菌株需要在实验室中进行预培养，并通过稳定的培养条件进行扩大培养。
2.2 培养基的制备培养基的制备是抗生素发酵过程中的关键环节。
常见的培养基包括液体培养基和固体培养基。
液体培养基适用于大规模发酵生产，而固体培养基适用于筛选产生抗生素菌株。
制备培养基时，需要根据微生物的特点和需求选择合适的配方，并进行消毒处理。
2.3 发酵过程控制发酵过程控制是抗生素发酵生产技术的关键步骤之一。
通过调节发酵罐的温度、pH值、通气速率等条件，可以促进微生物的生长和抗生素的产生。
此外，需要对发酵过程进行监测和控制，确保微生物菌株的稳定生长和抗生素的高产。
2.4 分离和提取经过一段时间的发酵，微生物将产生大量抗生素。
分离和提取是将抗生素从发酵液中分离出来的过程。
常用的分离和提取方法包括离心、过滤、萃取等。
分离和提取的目的是提高抗生素的纯度和收率，为后续的药物制备和质量控制提供有力支持。
抗生素的发酵生产—四环素的发酵生产
金霉菌的培养特征
金霉菌在马铃薯葡萄糖等固体斜面培养基中生长 时，营养菌丝能分泌金黄色色素，但其气生菌丝 却没有颜色。孢子在初形成时是白色的，在28℃ 培养5-7d，孢子从棕灰色转变为灰黑色。 金霉菌形态
孢子形状一般呈圆形或椭圆形，也有方形或长方 形，孢子在气生菌丝上排列成链状。
金色链霉菌沉没培养的生长时期 A 第一期（原生菌丝期）孢子吸水膨胀，发芽，长出分枝，
分枝旺盛而生长成一个菌丝团 B 第二期（次生菌丝期）菌丝团散开，主体菌丝两侧的次生
菌丝延长、交织成网状，菌丝分枝明显 C 第三期（分泌期）菌丝趋短或中长状，菌丝侧枝中有中短
分枝，菌丝中出现空泡，中后期菌丝更短，分枝减少，成 短枝芽状。 D 第四期（自溶期电点析出游离碱。 • 发酵液先用酸酸化，然后加黄血盐、硫酸锌，过滤得滤液。滤
渣以草酸溶液洗涤，滤液和洗涤液合并，控制滤液单位在 7000U/ml左右，送去结晶。 • 从四环素精碱制造盐酸盐，系利用其盐酸盐在有机溶剂中、在 不同温度下有不同的结晶速度的性质。将四环素精碱悬浮在丁 醇中，加入化学纯浓盐酸，温度不超过18℃，迅速过滤掉不溶 解杂质，然后加热，即有盐酸盐析出。析出的盐酸盐用无水丙 酮洗涤，干燥，得四环素盐酸盐成品。
等），抑制四环素的生物合成; 培养基中的CaCO3能与菌体合成的四环素结合成四环素钙
盐（水中溶解度很低），从而降低了水中可溶性四环素的 浓度，促进菌丝体进一步分泌四环素。 消沫剂:植物油、动物油
抑氯剂
抑氯剂的作用是抑制氯原子进入四环素分子结构 ，抑制金霉素的合成，增加四环素的产量。
生产中加入的溴化钠主要是让溴和氯竞争，来抑 制氯的活性。但抑氯效果不高，通常还要加入促 进剂M（2-巯基苯并噻唑），溴化钠一起作用，抑 制氯进入四环素分子，使金霉素的产量低于5%。 此外，还有2，5-巯基-1，3，4-噻二唑等有效抑 氯剂。
青霉素发酵流程
青霉素发酵流程
青霉素是一种广谱抗生素,由青霉菌属真菌发酵生产而来。
其发酵生产过程大致可分为以下几个主要步骤:
1. 菌种培养
首先需要从青霉菌保种中接种一小量活性菌种,在无菌条件下进行初级扩大培养,获得足够数量的活性菌种作为发酵介质的接种源。
2. 发酵介质配制
根据发酵所需营养成分的要求,配制合适的发酵介质。
介质通常由碳源、氮源、矿物质和其他生长因子等组成。
3. 发酵
将活性菌种接种到无菌发酵罐中,严格控制发酵条件如温度、pH值、通气量和搅拌速度等,使青霉菌大量生长并产生青霉素。
发酵过程一般需要5-7天。
4. 离心分离
发酵液经离心分离,将菌体和发酵液分离。
菌体可作为动物饲料等利用,而发酵液则含有青霉素。
5. 萃取纯化
从发酵液中萃取出青霉素,可采用有机溶剂萃取、离子交换树脂吸附等方法。
然后进一步纯化,去除杂质,提高青霉素的纯度。
6. 干燥结晶
将纯化的青霉素溶液通过真空干燥、喷雾干燥等方式制成粗品青霉素粉末。
也可以进一步结晶,获得青霉素结晶体。
7. 包装入库
经检验合格的青霉素产品最后包装、入库,准备用于制剂生产或直接供应市场。
整个发酵生产过程需要严格无菌操作,并对各个环节的条件如温度、pH值等进行精细控制,以确保产品的质量和产量。
抗生素的发酵生产
产量已居世界前列。五十年代是抗生素大发展时代，六十年代
形成了抗生素工业和科研体系，七十年代抗生素科研及生产虽 然继续发展，但由于“十年文革”，使基础理论科研工作基本
处于停顿状态，八十年代是抗生素事业改革开放的时期，九十
年代是抗生素事业调整、充实、提高、再发展的新阶段。 就目前情况来说，我国抗生素在品种、质量、技术水平及
代谢时期
青霉素——次级代谢产物（代谢途径不清）
BEIJING INSTITUTE OF PETROCHEMICAL TECHNOLOGY
第二节 青霉素的发酵生产
碳源：最适乳糖，主要使用淀粉水解糖 二、培养基
氮源：最适玉米浆，主要使用花生饼粉、尿素等 前体：苯乙酰胺和苯乙酸 无机盐：S、P、Ca、Mg、K、Fe
培养基中各组分质量的稳定性是获得连续、高产的关键； 青霉素的生产应定品种、定产地、定加工方法、定贮存条件、 定统一质量标准
第二节 青霉素的发酵生产
三、发酵工艺及过程
BEIJING INSTITUTE OF PETROCHEMICAL TECHNOLOGY
第二节 青霉素的发酵生产
目前青霉素发酵工艺控制（分批补料）主要有以下几个方面： ①碳源控制（加糖）：依据残糖量、发酵过程的pH及菌丝形 态。一般在28-30h，残糖在0.5％-0.8％,pH6.5以上,菌丝内 产生空泡,按照0.05%-0.06%/h,1次/2h。 ②氮源及添加前体：依据pH、菌丝形态及发酵单位。一般在30h 后，45-50h是合成青霉素合成能力最旺盛的时期， pH6.26.4，1次/3h，其数量根据菌丝形态、pH 和发酵单位的增长 速度而定。 ③pH控制：主要通过添加碳源和氮源控制。 ④温度控制：青霉菌生长最适温度高于其分泌青霉素的最适温 度，种子罐27℃，发酵罐27℃-26℃，分期变温培养。
抗生素生产工艺
抗生素生产的工艺过程现代抗生素工业生产过程如下：菌种→孢子制各→种子制备→发酵→发酵液预处理→提取及精制→成品包装A、菌种从来源于自然界土壤等，获得能产生抗生素的微生物，经过分离、选育和纯化后即称为菌种。
菌种可用冷冻干燥法制备后，以超低温，即在液氮冰箱(-190℃~-196℃)内保存。
所谓冷冻干燥是用脱脂牛奶或葡萄糖液等和孢子混在一起，经真空冷冻、升华干燥后，在真空下保存。
如条件不足时，则沿用砂土管在0℃冰箱内保存的老方法，但如需长期保存时不宜用此法。
一般生产用菌株经多次移植往往会发生变异而退化，故必须经常进行菌种选育和纯化以提高其生产能力。
B、孢子制备生产用的菌株须经纯化和生产能力的检验，若符合规定，才能用来制备种子。
制备孢子时，将保藏的处于休眠状态的孢子，通过严格的无菌手续，将其接种到经灭菌过的固体斜面培养基上，在一定温度下培养5-7日或7日以上，这样培养出来的孢子数量还是有限的。
为获得更多数量的孢子以供生产需要，必要时可进一步用扁瓶在固体培养基(如小米、大米、玉米粒或麸皮)上扩大培养。
C、种子制备其目的是使孢子发芽、繁殖以获得足够数量的菌丝，并接种到发酵罐中，种子制备可用摇瓶培养后再接入种子罐进逐级扩大培养。
或直接将孢子接入种子罐后逐级放大培养。
种子扩大培养级数的多少，决定于菌种的性质、生产规模的大小和生产工艺的特点。
扩大培养级数通常为二级。
摇瓶培养是在锥形瓶内装入一定数量的液体培养基，灭菌后以无菌操作接入孢子，放在摇床上恒温培养。
在种子罐中培养时，在接种前有关设备和培养基都必须经过灭菌。
接种材料为孢子悬浮液或来自摇瓶的菌丝，以微孔差压法或打开接种口在火焰保护下按种。
接种量视需要而定。
如用菌丝，接种量一般相当于0.1%—2%(接种量的%，系对种子罐内的培养基而言，下同) 。
从一级种子罐接入二级种子罐接种量一般为5%—20%，培养温度一般在25—30℃。
如菌种系细菌，则在32—37℃培养。
在罐内培养过程中，需要搅拌和通入无菌空气。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
现代抗生素工业生产过程如下：菌种→抱子制备→种子制备→发酵→发酵液预处理→提取及精制→成品包装一、菌种从来源于自然界土壤等，获得能产生抗生素的微生物，经过分离、选育和纯化后即称为菌种。
菌种可用冷冻干燥法制备后，以超低温，即在液氮冰箱（-190 C ~-196 C ）内保存。
所谓冷冻干燥是用脱脂牛奶或葡萄糖液等和抱子混在一起，经真空冷冻、升华干燥后，在真空下保存。
如条件不足时，则沿用砂土管在0C冰箱内保存的老方法，但如需长期保存时不宜用此法。
一般生产用菌株经多次移植往往会发生变异而退化，故必须经常进行菌种选育和纯化以提高其生产能力。
二、抱子制备生产用的菌株须经纯化和生产能力的检验，若符合规定，才能用来制备种子。
制备抱子时，将保藏的处于休眠状态的抱子，通过严格的无菌手续，将其接种到经灭菌过的固体斜面培养基上，在一定温度下培养5-7日或7日以上，这样培养出来的抱子数量还是有限的。
为获得更多数量的抱子以供生产需要，必要时可进一步用扁瓶在固体培养基（如小米、大米、玉米粒或麸皮）上扩大培养。
三、种子制备其目的是使抱子发芽、繁殖以获得足够数量的菌丝，并接种到发酵罐中，种子制备可用摇瓶培养后再接入种子罐进逐级扩大培养。
或直接将抱子接入种子罐后逐级放大培养。
种子扩大培养级数的多少，决定于菌种的性质、生产规模的大小和生产工艺的特点。
扩大培养级数通常为二级。
摇瓶培养是在锥形瓶内装入一定数量的液体培养基，灭菌后以无菌操作接入抱子，放在摇床上恒温培养。
在种子罐中培养时，在接种前有关设备和培养基都必须经过灭菌。
接种材料为抱子悬浮液或来自摇瓶的菌丝，以微孔差压法或打开接种口在火焰保护下按种。
接种量视需要而定。
如用菌丝，接种量一般相当于0.1%—2%接种量的%系对种子罐内的培养基而言，下同）。
从一级种子罐接入二级种子罐接种量一般为5%-20%培养温度一般在25—30C。
如菌种系细菌，则在32—37C培养。
在罐内培养过程中，需要搅拌和通入无菌空气。
控制罐温、罐压，并定时取样作无菌试验，观察菌丝形态，测定种子液中发酵单位和进行生化分析等，并观察无杂菌情况。
种子质量如合格方可移种到发酵罐中。
四、培养基的配制在抗生素发酵生产中，由于各菌种的生理生化特性不一样，采用的工艺不同，所需的培养基组成亦各异。
即使同一菌种，在种子培养阶段和不同发酵时期，其营养要求也不完全一样。
因此需根据其不同要求来选用培养基的成分与配比。
其主要成分包括碳源、氮源、无机盐类(包括微量元素)和前体等。
(1)碳源主要用以供给菌种生命活动所需的能量，构成菌体细胞及代谢产物。
有的碳源还参与抗生素的生物合成，是培养基中主要组成之一，常用碳源包括淀粉、葡萄糖和油脂类。
对有的品种，为节约成本也可用玉米粉作碳源以代淀粉。
使用葡萄糖时，在必要时采用流加工艺，以有利于提高产量。
油脂类往往还兼用作消沫剂。
个别的抗生素发酵中也有用麦芽糖、乳糖或有机酸等作碳源的。
(2)氮源主要用以构成菌体细胞物质(包括氨基酸、蛋白质、核酸)和含氮代谢物，亦包括用以生物合成含氮抗生素。
氮源可分成两类：有机氮源和无机氮源。
有机氮源中包括黄豆饼粉、花生饼粉、棉籽饼粉(它如果经精制以去除其中的棉酚后称Phamamedia)b玉米浆、蛋白胨、尿素、酵母粉、鱼粉、蚕蛹粉和菌丝体等。
无机氮源中包括氨水(氨水既作为氮源，也用以调节PH),硫酸铵、硝酸盐和磷酸氢二氨等。
在含有机氮源的培养基中菌丝生长速度较快，菌丝量也较多。
(3)无机盐和微量元素抗生素产生菌和其他微生物一样，在生长、繁殖和产生生物产品的过程中，需要某些无机盐类和微量元素。
如硫、磷、镁、铁、钾、钠、锌、铜、钻、锰等，其浓度与菌种的生理活性有一定影响。
因此，应选择合适的配比和浓度。
此外，在发酵过程中可加入碳酸钙作为缓冲剂以调节PHO(4)前体在抗生素生物合成中，菌体利用它以构成抗生素分子中的一部分而其本身又没有显著改变的物质，称为前体(PreCurSOr)。
前体除直接参与抗生素生物合成外，在一定条件下还控制菌体合成抗生素的方向并增加抗生素的产量。
如苯乙酸成苯乙酰胺可用作为青霉素发酵的前体。
丙醇或丙酸可作为红毒素发酵的前体。
前体的加入量应当适度。
如过量则往往前体有毒性，并增加了生产成本。
如不足，则发酵单位降低。
此外，有时还需要加入某种促进剂或抑制剂，如在四环素发酵中加入M-促进剂和抑制剂溴化钠，以抑制金霉索的生物合成并增加四环素的产量。
（5）培养基的质量培养基的质量应予严格控制，以保证发酵水平，可以通过化学分析，并在必要时作摇瓶试验以控制其质量。
培养基的储存条件对培养基质量的影响应予注意。
此外，如果在培养基灭菌过程中温度过高、受热时间过长亦能引起培养基成分的降解或变质。
培养基在配制时的调节其PH亦要严格按规程执行。
五、发酵（见手机电子书）发酵过程的目的是使微生物大量分泌抗生素。
在发酵开始前，有关设备和培养基也必须先经过灭菌后再接入种子。
接种量一般为10%或10%^上，发酵期视抗生素品种和发酵工艺而定，在整个发酵过程中，需不断通无菌空气和搅拌，以维持一定罐压或溶氧，在罐的夹层或蛇管中需通冷却水以维持一定罐温。
此外，还要加入消沫剂以控制泡沫，必要时还加入酸、碱以调节发酵液的PH对有的品种在发酵过程中还需加入葡萄糖、铵盐或前体，以促进抗生素的产生。
对其中一些主要发酵参数可以用电子计算机进行反馈控制。
在发酵期间每隔一定时间应取样进行生化分析、镜检和无菌试验。
分析或控制的参数有菌丝形态和浓度、残糖量、氨基氮、抗生素含量、溶解氧、pH、通气量、搅拌转速和液面控制等。
其中有些项目可以通过在线控制。
（在线即Online ,指不需取样而直接在罐内测定，然后予以控制）。
六、发酵液的过滤和预处理发酵液的过滤和预处理其目的不仅在于分离菌丝，还需将一些杂质除去。
尽管对多数抗生素品种在生产过程中，当发酵结束时，抗生素存在于发酵液中，但也有个别品种当发酵结束时抗生素大量残存在菌丝之中，在此情况下，发酵液的预处理应当包括使抗生素从菌丝中析出，使其转入发酵液。
（1）发酵液的预处理发酵液中的杂质如高价无机离子（Ca+2、Mg+2 Fe+3）和蛋白质在离子交换的过程中对提炼影响甚大，不利于树脂对抗生素的吸附。
如用溶媒萃取法提炼时，蛋白质的存在会产出乳化，用溶媒和水相分层困难。
对高价离子的去除，可采用草酸或磷酸。
如加草酸则它与钙离子生成的草酸钙还能促使蛋白质凝固以提高发酵滤液的质量。
如加磷酸(或磷酸盐)，则既能降低钙离子浓度，也易于去处镁离子。
Na5P3010+Mg2+=MgNa3P3010+Na+如加黄血盐及硫酸锌，则前者有利于去除铁离子，后者有利于凝固蛋白质。
此外，这二者还有协同作用。
它们所产生的复盐对蛋白质有吸附作用。
2K4Fe(CN)6+3ZnSO→K2Zn3[Fe(CN)6]2 J +3K2SO4某些对热稳定的抗生素发酵液还可用加热法。
使蛋白质变性而降低其溶解度。
蛋白质从有规律的排列变成不规则结构的过程称为变性。
加热还能使发酵液粘度降低、加快滤速。
例如在链霉素生产中就可用加入草酸或磷酸将发酵液调至PH 3.0左右，加热至70C ,维持约半小时，用此方法来去除蛋白质，这样滤速可增大10—100倍。
滤液粘度可降低至1/6。
如抗生素对热不稳定，则不应采用此法。
为了更有效地去除发酵液中的蛋白质，还可以加入絮凝剂。
它是一种能溶于水的高分子化合物。
含有很多离子化基团，如一NH2 —COOH —OH等。
如上所述，胶体粒子的稳定性和它所带电荷有关。
由于同性电荷间的静电斥力而使胶体粒子不发生凝聚。
絮凝剂分子中电荷密度很高，它的加入使胶体溶液电荷性质改变从而使溶液中蛋白质絮凝。
对絮凝剂的化学结构一般有下列几种要求：1)其分子中必须有相当多的活性基团，能和悬浮颗粒表面相结合。
2)必须具有长链线性结构，但其相对分子质量(分子量)不能超过一定限度，以使其有较好的溶解度。
在发酵滤液中多数胶体粒子带负电荷，因而用阳离子絮凝剂功效较高。
例如可用含有季胺基团的聚苯乙烯衍生物，分子量在26000- 55000范围内。
加入絮凝剂后析出的杂质再经过滤除去，以利于以后的提取。
(2)发酵液的过滤发酵液为非牛顿型液体、很难过滤。
过滤的难易与发酵培养基和工艺条件，以及是否染菌等因素有关。
过滤如用板框压滤则劳动强度大，影响卫生，菌丝流入下水道时还影响污水处理。
故以选用鼓式真空过滤机为宜，并在必要时在转鼓表层涂以助滤剂硅藻土。
当转数旋转时，以刮刀将助滤剂连同菌体薄薄刮去一层，以使过滤面不断更新。
七、抗生素的提取提取时目的是在于从发酵液中制取高纯度的符合药典规定的抗生素成品。
在发酵滤液中抗生素浓度很低，而杂质的浓度相对地较高。
杂质中有无机盐、残糖、脂肪、各种蛋白质及其降解物、色素、热原质、或有毒性物质等。
此外，还可能有一些杂质其性质和抗生素很相似，这就增加了提取和精制的困难。
由于多数抗生素不很稳定，且发酵液易被污染，故整个提取过程要求：1）时间短；2）温度低；3）pH宜选择对抗生素较稳定的范围；4）勤清洗消毒（包括厂房、设备、管路并注意消灭死角）。
常用的抗生素提取方法包括有溶媒萃取法、离子交换法和沉淀法等。
今分述如下：（1）溶媒萃取法这是利用抗生素在不同PH条件下以不同的化学状态（游离酸、碱或成盐）存在时，在水及与水互不相溶的溶媒中其溶解度不同的特性，使抗生素从一种液相（如发酵滤液）转移到另一种液相（如有机溶媒）中去，以达到浓缩和提纯的目的。
利用此原理就可藉助于调节PH的办法使抗生素从一个液相中被提取到另一液相中去。
所选用的溶媒与水应是互不相溶或仅很小部分互溶，同时所选溶媒在一定的PH下对于抗生素应有较大的溶解度和选择性，方能用较少量的溶媒使提取完全，并在一定程度上分离掉杂质。
目前一些重要的抗生素，如青霉素、红霉素和林可霉素等均采用此法进行提取。
（2）离子交换法这是利用某些抗生素能解离为阳离子或阴离子的特性，使其与离子交换树脂进行交换，将抗生素吸附在树脂上，然后再以适当的条件将抗生素从树脂上洗脱下来，以达到浓缩和提纯的目的。
应选用对抗生素有特殊选择性的树脂，使抗生素的纯度超过离子交换有较大的提高。
由于此法具有成本低、设备简单、操作方便，已成为提取抗生素的重要方法之一。
如链霉菌素、庆大霉素、卡那霉素、多粘菌素等均可采用离子交换法。
此法也有其缺点，如生产周期长，对某些产品质量不够理想。
此外，在生产过程中PH变化较大，放不适用于在PH大幅度变化时，稳定性较差的抗生素等。
3 •吸附法利用各种吸附剂（如活性炭、大孔树脂等）吸附培养中的活性物质，而后用适宜的有机溶剂（如甲醇、丙酮）或它们的水溶液从吸附剂上洗脱活性物质。
必要时可加入稀酸或稀氨水帮助洗脱。
4•直接沉淀法有些活性物质（如四环素）可从培养液中借助PH的调节而沉淀下来；有的也可借加入与水相溶的有机溶剂（如丙酮）而沉淀；还有的可借加入某种离子与活性物质形成复合物而沉淀，例如四环类抗生素与尿素形成的复合物沉淀。