四环素的发酵参数及生产工艺研究
四环素的生产工艺规程
四环素的生产工艺规程四环素是一种广泛应用于医疗和农业领域的广谱抗生素,其生产过程主要包括发酵、提取与精制等环节。
下面就四环素的生产工艺规程进行详细介绍,以供参考。
(一)发酵阶段:1. 发酵菌种的选取:选择四环素生产菌株,如Streptomyces aureofaciens,确保菌株具有较高的产四环素能力。
2. 发酵培养基的配置:典型的四环素发酵培养基由淀粉、糖料、蛋白酸盐以及微量元素等组成。
核心成分是糖料,常用的有葡萄糖、麦芽糖等。
适当的氮源(如酵母浸出液)、矿物质溶液和酸度调整剂(如磷酸钠)也是不可缺少的。
3. 发酵罐的操作条件:选择适当的反应容器,一般选择不锈钢发酵罐。
调整好PH值和温度,在30-37之间进行发酵。
氧气供应是重要的因素,可以通过机械搅拌或通入空气来供氧。
4. 四环素发酵过程的控制:监测发酵过程中的关键参数,如细胞生长情况、糖料完全消耗以及四环素的产量。
根据实际情况调整温度、酸碱度和通气量等参数,以提高四环素的产量。
(二)提取阶段:1. 发酵液分离:将发酵液中细胞和培养基进行分离,常用的方法有离心、压滤或抽滤等。
离心是常用的分离方法,可以通过调整转速和离心时间来提高离心效果。
2. 四环素的提取:通过溶剂萃取来分离和提取四环素。
常用的溶剂有醇、醚和酮等。
一般采用醇溶剂提取法,如正丁醇或乙醇。
在湿法条件下,之后蒸发溶剂,收集四环素晶体。
3. 四环素的结晶:通过控制溶剂的浓度、温度和pH值等条件,使四环素分子间发生相互作用,从而形成晶体。
常用的结晶方法有酸法、盐法和逐级结晶法等。
(三)精制阶段:1. 四环素纯化:将得到的四环素晶体进行洗涤和再结晶,以提高四环素的纯度。
洗涤时可使用醇类溶剂,如乙醇,去除杂质。
再结晶时,可以通过控制溶剂的浓度和温度来进一步提高纯度。
2. 四环素的干燥:将经过纯化的四环素晶体进行干燥。
干燥的条件要注意保护四环素不受光照和高温的破坏,常用的干燥方法有喷雾干燥、真空干燥等。
四环素族抗生素定向发酵
吉林化工学院生物工程专业实验报告实验题目:四环素族抗生素定向发酵Tetracycline antibiotics directional fermentation课程类型:生物工程专业实验实验类型:设计型专业班级:学生姓名:学生学号:合作者:指导教师:提交日期: 2015年11月23日吉林化工学院Jilin Institute of Chemical Technology四环素族抗生素定向发酵实验摘要:通过金色链丝菌在不同培养基中产生不同的产物,了解定向发酵的意义。
另外通过实验更进一步学会根据抗生素生物合成的不同途径寻找各种抑制剂或促进剂,以调节某些酶的活性,从而改变代谢途径。
四环素和金霉素都能在酸性条件下加热生成黄色脱水四环素和脱水金霉素其产生黄色的深浅与它们的含量多少成正比。
所以通过反应比色即可知道二者地总含量(预先要做好四环素浓度的标准曲线),称其为总效价。
关键词:金色链丝菌、定向发酵、四环素族抗生素、金霉素、总效价前言:定向发酵是指通过改变培养基的组分(如加入某些物质)改变微生物代谢途径,使发酵按主观要求产生较多的某种产物。
金色链丝菌能同时产生四环素和金霉素,这二种抗生素在分子结构上只是在第七位上差一个氯离子。
四环素族抗生素族抗生素包括金霉素、四环素和土霉素,它们的化学结构极为相似:当R1为Cl,R2为H时分子为金霉素;当R1和R2都为H时为四环素;当R1为H,R2为OH时为土霉素(羟基四环素)。
金霉素比四环素只多一个氯离子,只要在发酵液中加入某些物质,阻止氯离子进入四环素分子,从而使菌种产生较多的四环素。
从生物合成途径上可知四环素和金霉素有一段相同的生物合成途径,到某一个中间产物时,氯化酶活力的大小可能决定其合成途径的改变,所以我们设计从控制氯化酶的活性和氯化酶的量来影响菌种的代谢途径,从而得到不同的产物。
本实验是通过在改变培养基的组分,来实现定向发酵。
我们从下面两个方面考虑: (1)抑制氯化酶的活力利用硫醇基苯骈噻唑(M-促进剂)与氯化酶的激活剂-二价铜离子作用,降低铜离子的浓度,从而使氯化酶的活力下降。
四环素的生产工艺流程
四环素的生产工艺流程
《四环素的生产工艺流程》
四环素是一种广泛应用于药物和农业的抗生素,它具有抑制细菌生长的作用。
下面是四环素的生产工艺流程:
1. 菌种培养:首先,选择适当的微生物菌株,如链霉菌等,进行培养。
培养基中包括葡萄糖、氨基酸、无机盐等营养成分,以促进菌株的生长和代谢。
2. 发酵过程:将培养好的菌株接种到发酵罐中,通过调控温度、PH值、通气量等条件,培养出大量的链霉菌菌体。
在发酵过
程中,链霉菌会分泌出四环素,称为原液。
3. 分离提取:将发酵好的原液进行分离提取,通过离心、过滤等工艺手段,分离出目标产物四环素。
这一步骤非常重要,可以获得纯度较高的四环素。
4. 结晶精制:通过结晶工艺,使得四环素得以晶体化,提高其纯度和稳定性。
此外,还可以通过洗涤、干燥等工艺步骤,进一步精制四环素。
5. 药品加工:最后,将精制好的四环素进行制剂加工,生产成药物。
根据不同的用途,可以制成片剂、胶囊等形式的药品,以便于临床使用。
四环素的生产工艺流程繁复而精细,需要严格控制各个环节的
条件和参数,才能保证四环素的质量和产量。
同时,为了提高生产效率和降低成本,还需要不断进行工艺改进和技术创新。
微生物发酵技术任务三四环素的提取和精制四环素的提取和精制
微生物发酵技术任务三四环素的提取和精制四环素的提取和精制微生物发酵技术可以利用微生物进行四环素的生产,但随着生产的增加,四环素的提取和精制也变得至关重要。
下面分别介绍四环素的提取和精制的过程。
四环素的提取:
1. 收获发酵液:在微生物发酵过程中,四环素被生产并分泌到发酵液中,因此第一步是收获发酵液。
2. 沉淀菌体:将发酵液离心,得到细菌沉淀。
3. 提取四环素:将沉淀后的菌体用有机溶剂(如丙酮或甲醇)进行提取,得到含有四环素的有机相。
4. 沉淀杂质:将有机相加入酸性溶液(如盐酸中和的水),使得四环素变成更易沉淀的固体形式,然后进行高速离心,将其它溶剂、杂质和菌体析出。
5. 精制四环素:将沉淀物用另一种有机溶剂进行溶解和分离,再次重复沉淀、溶解和分离等步骤,直至得到纯化的四环素。
四环素的精制:
1. 沉淀菌体:与四环素的提取过程相同。
2. 提取四环素:与四环素的提取过程相同。
3. 过滤:将提取后的有机相过滤(如通过具有小的孔径的滤网),去除溶剂和杂质。
4. 洗涤:将过滤后的固体用一些有机溶剂进行洗涤,使其更加纯净。
5. 干燥:将洗涤后的固体在有利的条件下(如低温、低湿度)进行干燥,以便保存和使用。
四环素的发酵工艺流程
四环素的发酵工艺流程
先说这第一步啊,得准备好优质的菌种。
这菌种就好比是种子,种子不好,后面可就麻烦啦!我记得刚开始的时候,我就因为选错了菌种,那结果,唉,惨不忍睹哟!
然后呢,就是调配培养基啦。
这培养基的成分比例可得精准,多一点少一点都不行。
我跟您说,有一次我就不小心把比例弄错了,那发酵出来的东西,简直没法看!
接下来就是发酵的过程啦。
这时候温度、酸碱度啥的都得控制好。
哇,有一回温度没控制住,那发酵罐里的味儿,啧啧,别提多难闻了!
发酵完了还不算完,还得进行分离提纯。
这一步可费功夫啦,得有耐心,就像绣花一样,急不得。
我这说着说着,好像顺序有点乱啦,您别介意哈!
我记得以前,我们这行有个传说,说是有个人一下子就把四环素的发酵工艺弄得超级厉害,产量高得吓人。
也不知道是真是假,反正大家都传得有鼻子有眼的。
这四环素的发酵工艺啊,这些年变化也挺大。
以前那些老方法,现在好多都淘汰喽。
嗯……我想想,还有啥没跟您说的。
对啦,如果您在操作过程中遇到问题,别慌,多试试,多琢磨,总能解决的。
我这又扯远啦,反正大概就是这么个流程,您自己琢磨琢磨,有啥不懂的再问我!。
四环素的发酵参数及生产工艺研究
科研训练论文(文献综述)(题目:四环素的发酵参数及生产工艺研究学生姓名:学号:学院:化工学院班级:班2016 年 1月四环素的发酵参数及工艺研究姓名:指导教师:内蒙古工业大学化工学院,呼和浩特,010051摘要:四环素(Tetracycline),是一种对抗立克次体、多种革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌等病原体的“广谱”抗生素,另外,四环素也是一种重要的饲料添加剤,拥有广阔的市场前。
四环素的工业生产通常采用发酵法,该方法以金色链霉菌为发酵菌株,从而生产合成四环素。
随着工业的快速发展传统方法合成四环素已经不足以满足工业化生产,而本文通过控制发酵中的发酵参数,从而让其发酵过程朝着产率高的方向进行。
同时也提供了向培养基中加溴化钠水溶液和四环素通氨补料方法的发酵工艺。
关键词:四环素;金色链霉菌;发酵参数;发酵工艺引言在发酵工艺过程中搅拌速度、通气量、发酵液的粘度、温度、发酵液pH、发酵罐的压力、搅拌速度等因素,都会不同程度的影响四环素的产率,因此在生产工艺过程中对发酵参数的控制,将会朝着产率高的方向进行。
不同的发酵工艺方法也会有不同的产率,好的发酵方法不仅生产工艺途径短,还能经济实惠。
一、发酵参数利用发酵法生产合成四环素主要控制参数一般分为物理参数、化学参数、生物参数三类。
(一)物理参数1、温度:微生物发酵所用的菌体绝大多数是中温菌,如霉菌、放线菌和一般细菌。
它们的最适生长温度一般在20~40℃。
在发酵过程中,需要维持适当的温度,才能使菌体生长和代谢产物的合成顺利进行.如四环素生产菌在30℃时合成金霉素,35℃时,只产生四环素,合成方向会改变,利用自动控制或手动调整的阀门,将冷却水通入发酵罐的夹层或蛇行管中,通过热交换来降温,保持恒温发酵[1]。
2、压力:发酵罐压一般为 0.02-0.05Mpa[2]3、搅拌转速:随着发酵过程的进行,发酵液中菌株浓度不断増大,发酵液粘度也随之不断上升,从而导致传质系数KLa下降,进而导致溶氧量下降,而溶氧量的过度降低会对菌株的生长代谢产生不利影响。
四环素的发酵工艺
将选定的菌种在适宜的培养基中进行扩大培养, 以获得足够的菌体量。
种子制备
将扩大培养后的菌种接种到发酵培养基中,进行 种子培养,为发酵生产做准备。
发酵过程控制
01
02
03
发酵条件优化
通过实验确定最佳的发酵 条件,如温度、pH、溶氧 浓度等,以提高四环素的 产量。
发酵过程监测
在发酵过程中对菌体生长、 代谢产物等进行监测,及 时发现异常情况并采取措 施。
02 四环素发酵的微生物
四环素产生菌的筛选
筛选方法
通过在含有四环素的培养基上筛选具有抗性的菌落,或者利用特定基因标记进 行PCR筛选。
筛选标准
选择生长速度快、四环素产量高、稳定性好的菌株作为生产菌株。
四环素产生菌的分类
分类依据
根据形态、生理生化特征和基因序列等信息进行分类。
分类结果
四环素产生菌属于放线菌门,其中链霉菌属是最常见的产生菌。
四环素的发酵工艺
目 录
• 四环素概述 • 四环素发酵的微生物 • 四环素发酵工艺流程 • 四环素发酵的影响因素 • 四环素发酵过程的优化与改进 • 四环素发酵工业的发展趋势与挑战
01 四环素概述
四环素的性质
01
化学结构
四环素类抗生素具有共同的四环 素基本骨架,由四个连环的六元 环组成。
02
03
基因工程改造
基因敲除
01
通过基因敲除技术,可以阻断某些不必要的代谢途径,降低副
产物生成,提高四环素的产量。
基因过表达
02
通过基因过表达技术,可以增强关键酶的活性,促进四环素的
合成。
基因突变
03
通过基因突变技术,可以诱导菌体产生变异,筛选出高产四环
年产100吨四环素发酵车间工艺设计
以下是俺有的论文题目,扣扣:45.你懂的!论文目录:年产100吨四环素发酵车间工艺设计年产7万吨11度淡色啤酒厂糖化车间设计(主体设备:煮沸锅)For personal use only in study and research; not for commercial use年产8万吨10°黑色啤酒厂发酵车间工艺初步设计年产8万吨淡色9°啤酒厂发酵车间发酵罐设计年产10万吨9°淡色啤酒厂发酵车间工艺初步设计For personal use only in study and research; not for commercial use年产10万吨10°P啤酒厂糖化车间设计(主体:糖化锅)年产10万吨10°淡色啤酒厂糖化车间工艺初步设计年产20万吨a-淀粉酶设计糖化酶工厂设计For personal use only in study and research; not for commercial use年产100吨四环素发酵车间工艺设计年产600吨青霉素钠发酵车间设计年产9000万瓶氨基酸大输液生产车间工业设计定稿版年产量200吨穿心莲内酯提取车间工艺设计年产一万吨味精工厂发酵车间工艺设计日产200吨麦芽糖十五万吨α-中温淀粉酶年产10万吨9°P淡色啤酒厂发酵车间设计年产200万只卤蛋制品加工厂设计年产4500t青霉素G钠宜宾芽菜中优势菌群的分离纯化糟醅中酒精含量测定方法的优化研究Burkholderia sp.WGB静息细胞体系转化茴脑产茴香醛的条件研究α-葡萄糖苷酶抑制剂产生菌的筛选及发酵培养基的优化超声—酶法结合提取花生粕多糖低聚异麦芽糖高产菌株的筛选固定化黑曲霉生产低聚异麦芽糖的复合载体选择木聚糖酶的分离和发酵微波-亚硝酸钠复合诱变无色高产黄原胶菌株纤溶酶提取方法研究植物乳酸菌高密度发酵技术的研究紫外线-亚硝酸钠复合诱变高产黄原胶菌株小麦为原料的固态法白酒发酵及正丙醇等含量的微生物肥料课题研究耐高温酒精酵母菌的驯化及诱变育种拮抗性放线菌的分离和筛选酵母菌降解养殖水体中氨氮特性的研究不同酵母菌株的液态法白酒发酵及正丙醇等含量的气相色谱分析白灵菇的液体菌种培养研究及无土栽培香菇菌液体发酵啤酒糟从土壤中筛选二羟基丙酮产生菌巧克力工厂设计酒精蒸煮车间设计年产18万吨乳酸菌饮料厂生产车间的设计胸腺素发酵工厂初步设计日产300万片剂GMP车间规范设计啤酒发酵代谢产物双乙酰年产130吨L-色氨酸项目分析及实施方案年产1万吨酒精工厂发酵车间设计酒精糖化车间设计酒精蒸馏车间设计酒精蒸煮糖化车间设计燃料乙醇工厂设计无水酒精工厂设计白酒厂窖泥发酵车间工艺设计葡萄酒榨汁车间设计糖化酶工厂设计土霉素车间设计乳酸菌饮料生产车间设计巧克力车间设计酒精糖化车间设计酒精发酵车间设计酒精蒸馏车间设计味精发酵车间设计味精糖化车间设计啤酒发酵车间设计啤酒糖化车间设计柠檬酸发酵车间设计柠檬酸糖化车间设计柠檬酸成品车间设计柠檬酸提取车间设计味精提取车间设计青霉素发酵车间设计年产30000吨味精工厂糖化车间设计年产10000吨味精工厂发酵车间工艺设计年产10万吨12度啤酒糖化车间工艺设计年产20万吨10度啤酒发酵车间设计年产二万吨味精工厂糖化车间的设计年产是六万吨啤酒糖化车间工艺设计年产15000吨味精工厂发酵车间工艺设计年产15000吨柠檬酸厂废水处理工艺设计有机垃圾生物制气中试验装置设计年产150000吨啤酒工厂发酵车间工艺设计年产十万吨酒精糖工厂化车间工艺设计年产3万吨柠檬酸厂糖化、发酵车间的设计年产2万吨柠檬酸厂谷沅粉生产车间设计青霉素发酵车间设计柠檬酸:成品车间柠檬酸钠工段工艺设计成品车间无水柠檬酸工段工艺设计成品车间一水柠檬酸工段工艺设计柠檬酸发酵车间工艺设计柠檬酸糖车间工艺设计柠檬酸提取车间工艺设计无菌空气系统工艺设计10000吨年大豆分离蛋白工艺设计仅供个人用于学习、研究;不得用于商业用途。
四环素生产工艺
四环素生产工艺四环素是一种广谱的抗生素,被广泛应用于临床治疗多种疾病。
其生产过程是一种复杂的微生物发酵工艺,接下来将详细介绍四环素的生产工艺。
四环素生产的第一步是菌种的培养。
首先,选择高产菌株,并通过大量培养和筛选得到纯净的菌种。
在培养基中添加适当的发酵条件和营养物质,如碳源、氮源和矿物质等,以促进菌株生长。
同时,还要控制好培养基的pH值、温度和通气量等,以提高菌株的生长速率和四环素的产量。
培养菌株后,可以进行发酵。
发酵是四环素生产的关键步骤之一。
首先,将培养菌株接种到发酵罐中,并添加培养基。
然后,通过调节搅拌速度、pH值、温度和通气量等参数,控制好发酵过程中的环境条件。
在发酵过程中,菌株不断生长繁殖,并分泌出四环素。
发酵时间通常为48-72小时,期间要定期监测菌株的生长情况和四环素的产量。
发酵结束后,需要对发酵液进行分离和提纯。
首先,使用离心机将发酵液与细菌生物体分离。
然后,通过滤过、酸碱调节、溶剂萃取和结晶等步骤,将四环素从发酵液中提取出来。
此外,还需经过精细的洗涤和干燥处理,以去除杂质,得到纯净的四环素产品。
最后,对四环素产品进行包装和质量检测。
四环素通常以粉剂或胶囊剂的形式出售。
在包装过程中,要保证产品的密封性和稳定性,以防止四环素的分解和污染。
同时,还要对产品进行质量检测,包括物理性质、化学成分、微生物污染和药理活性等方面的检测,确保产品的质量符合要求。
总的来说,四环素的生产工艺包括菌种培养、发酵、分离和提纯、包装和质量检测等步骤。
通过优化这些步骤中的参数和条件,可以提高四环素的产量和纯度,降低生产成本,从而满足市场需求,并保证产品的质量和安全性。
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。
四环素生产工艺流程
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四环素的发酵工艺
发酵工艺控制
• 温度:一般在35°C • 压力:发酵罐压一般为0.02-0.05MPa • 搅拌速度:可加入溴化钠水溶液,配合一定的搅拌速度 200-900r/Min,能减少泡沫和滞留液膜 • 控制pH:四环素为两性化合物,合成适宜pH为5.8-6.0 • 溶解氧浓度:向发酵液加入溴化钠水溶液可提高其流变特 性和溶氧水平 • 溶解CO2:四环素生物合成的适宜CO2浓度为2%-8% • 定时采样进行生化分析、镜检,测定菌体浓度、残糖量、 四环素含量等
三、四环素的生物来源
四环素的发酵菌株:金色链霉菌 1、金色链霉菌是链霉菌的一种,金黄色 2、在30℃以下时,合成金霉素的能力较强 3、当温度超过35℃时则只合成四环素
金色链霉菌菌丝状态变化特征
次生菌丝期
菌丝团散开,生成大量次生菌丝
菌丝自溶期 菌丝模糊,自降溶解
Ⅳ Ⅲ
Ⅱ
Ⅰ
原生菌丝期 孢子发酵,成菌丝团
4.其他因素: 如碳源、氮源等Leabharlann 发酵工艺流程培养基
1、碳源:供应菌种生命活动所需能量和构成菌体细胞及代谢 产物的物质基础。常用葡萄糖、麦芽糖、糊精、淀粉等。 2、氮源:构成菌体细胞物质。可分为有机氮源和无机氮源。 前者如黄豆黄豆饼粉、玉米浆、蛋白胨、酵母粉等,后者 包括氨水、硫酸铵、尿素等。 3、无机盐及微量元素:为生长发育和生物合成过程必须。如 P、Mg2+、Ca2+、Fe2+等。 4、氯的竞争剂和抑制剂:当培养基中含有氯元素时,金霉菌 主要生产金霉素,故要避免氯原子进入四环素结构中。常 用的抑氯剂为M-促进剂(即2-巯基苯骈噻唑)。
产物分泌期
菌丝变短,出现空胞
四、四环素的发酵工艺
1.孢子制备 四环素种子采 用麸皮孢子, 麸皮质量有重 要影响
四环素的生产工艺流程
四环素的生产工艺流程四环素是一种广谱抗生素,被广泛应用于临床医疗和动物饲料添加剂。
下面是四环素的生产工艺流程。
四环素的生产主要分为以下几个步骤:1. 发酵制备四环素素四环素的生产主要通过微生物发酵方法进行。
首先,选择产菌株,常用的产菌株有衣藻属、链霉菌属和类延胡索菌属等。
产菌株进行菌种培养,然后将培养基转入发酵罐进行发酵。
发酵过程中,要保持适宜的温度、PH值和氧气供应等条件,并添加合适的营养物质,如碳源和氮源,以促进菌体的生长和代谢产物的积累。
2. 提取和纯化四环素发酵液中含有大量的杂质和未变质的酸湿酸,需要进行提取纯化。
首先,将发酵液与有机溶剂混合,将四环素从水相中转移到有机相中。
然后,通过蒸馏或萃取等方法,将有机相中的四环素分离出来,并进行洗涤和结晶处理,得到相对纯净的四环素固体。
3. 四环素的修饰和改性得到的四环素固体可能仍然含有少量的杂质,还需要通过化学反应进行修饰和改性。
例如,通过酰化反应将四环素与酰化剂反应,将酰化剂上的酰基转移给四环素,形成酰基四环素。
这种酰基四环素比普通的四环素更稳定,因此在抗生素的使用过程中更具有效性。
4. 产品的精馏和干燥经过修饰和改性后的四环素进行精馏处理,以进一步提高纯度。
将四环素溶解在适量的溶剂中,加热至沸腾,然后通过冷凝器冷却回流,将汽化的四环素重新液化,使得纯净的四环素能够得到分离。
最后,将四环素进行干燥处理,去除余留的溶剂,得到干燥的产品。
以上就是四环素的生产工艺流程。
通过合理的发酵、提取、纯化和修饰等步骤,可以获得高纯度的四环素产品。
这一工艺流程不仅在医药领域具有重要应用价值,也对提高农业养殖业的经济效益和动物健康具有重要意义。
四环素生产工艺流程
四环素是一种广泛应用于畜牧业的抗生素。
它的生产工艺主要包括以下几个步骤:1. Fermentation: First, tetracycline-producing bacteria need to be cultured. Generally, strains of the genus Streptomyces are used for fermentation. The bacteria are inoculated into a suitable fermentation medium, and the bacteria are allowed to multiply and produce tetracycline in large quantities by adjusting the medium composition, temperature, pH and other conditions.2. Extraction: After a certain period of fermentation, the bacteria will produce tetracycline and be distributed in the fermentation broth. The fermentation broth is subjected to operations such as centrifugation or filtration to separate the bacterial cells and fermentation broth. Then use organic solvents (such as alcohols, ketones, etc.) for extraction to separate tetracycline from the fermentation broth.3. Crystallization: The extracted tetracycline solution is further processed, including adjusting the pH value of the solution, cooling crystallization, filtration, washing and other steps. Through these treatments, tetracycline can be gradually crystallized and a crystalline product with higher purity can be obtained.4. Drying and pulverizing: Dry and pulverize the obtained tetracycline crystalline product to obtain a tetracycline powder product that meets the requirements.5. Packaging and storage: Pack the tetracycline powder product and indicate the production date, batch number and other information. Then store it in dry, ventilated, and dark conditions to ensure product quality and stability.It should be noted that the production process of tetracycline may vary depending on the manufacturer and specific products. The above is only a general production process. The specific situation needs to be adjusted and optimized according to actual production conditions and requirements.中文版:1. 发酵:首先需要培养四环素生产菌,一般使用链霉菌属的菌种进行发酵。
四环素制备工艺流程
四环素制备工艺流程稿子一嘿,亲!今天咱们来聊聊四环素的制备工艺流程,这可有趣啦!你知道吗,一开始啊,得准备好多好多的原材料。
就像是搭积木前要把各种小木块准备齐全一样。
这些原材料都得精挑细选,可不能马虎哟!然后呢,要把它们放进那些大大的反应釜里。
这反应釜就像是一个魔法锅,能让各种材料发生奇妙的变化。
在里面,它们会经历一系列的化学反应,就好像在跳舞一样,不停地转啊转。
接着呀,还得进行过滤和分离的步骤。
这就像是把混在一起的小伙伴们分开,让它们各归各位。
这个过程可得细心,不然就容易出错啦。
再之后,就是提纯啦!把那些不太纯的部分去掉,留下精华。
这就好像是从一堆沙子里淘出金子一样,需要耐心和技巧。
经过一系列的检测,确保四环素的质量没问题,这才算是大功告成啦!怎么样,是不是感觉很神奇呀?稿子二嗨呀,亲爱的!咱们来唠唠四环素制备工艺流程这个好玩的事儿。
一开始呀,先把需要的东西都搜罗齐整。
这就好比要出门旅行,得把行李都收拾好。
然后呢,把这些材料一股脑地丢进专门的大容器里。
这容器可厉害了,能让它们开始发生变化。
在里面,它们就像一群调皮的孩子,闹腾着产生新的东西。
紧接着,得把它们过滤一下,就像是用筛子筛东西,把不要的大块头都筛出去。
之后,就是关键的提纯步骤啦!这时候得小心翼翼,不能让好东西跑掉,也不能留下坏东西。
等到所有检测都过关,哇塞,四环素就成功制备出来啦!是不是很有意思呀?这整个过程,就像是一场奇妙的冒险,每一步都充满了惊喜和挑战呢!。
四环素合成工艺
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三 废 处 理
青 衣
四环素的主要生产企业
四环生物 山东鲁抗 上海医药集团 华北制药 浙江普洛医药 天方药业
青 衣
Thank you for your attention!
• • 该品为广谱抑菌剂, 高浓度时具杀菌作用。除了常见的革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌以及厌氧菌 外,多数立克次体属、支原体属、衣原体属、非典型分枝杆菌属、螺旋体也 对该品敏感。该品对革兰氏阳性菌的作用优于革兰氏阴性菌,但肠球菌属对 其耐药。其他如放线菌属、炭疽杆菌、单核细胞增多性李斯特菌、梭状芽孢 杆菌、奴卡菌属等对该品敏感。该品对淋病奈瑟菌具一定抗菌活性,但耐青 霉素的淋球菌对四环素也耐药。该品对弧菌、鼠疫杆菌、布鲁菌属、弯曲杆 菌、耶尔森菌等革兰氏阴性菌抗菌作用良好,对铜绿假单胞菌无抗菌活性, 对部分厌氧菌属细菌具一定抗菌作用,但远不如甲硝唑、克林霉素和氯霉素, 因此临床上并不选用。多年来由于四环素类的广泛应用,临床常见病原菌包 括葡萄球菌等革兰阳性菌及肠杆菌属等革兰阴性杆菌对四环素多数耐药,并 青 且,同类品种之间存在交叉耐药 衣
• 四环素片:其盐酸盐为黄色结晶性粉末;无臭,味苦;有 引湿性;遇光色渐变深,在碱性溶液中易破坏失效。在水 中溶解,在乙醇中略溶,在氯仿或乙醚中不溶。是广谱抑 菌剂,高浓度时具杀菌作用。
• 作用机制:与核蛋白体的30S亚单位结合,从而阻止氨酰 基-tRNA同核糖核蛋白体结合。环素类的广泛应用临床常见病原菌包括葡萄球菌等革兰阳性菌及肠杆菌属等革兰阴性杆菌对四环素多数耐药并且同类品种之间存在交叉耐药合成路线及其选择青青?菌种的选育及发酵
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科研训练论文(文献综述)(题目:四环素的发酵参数及生产工艺研究学生姓名:学号:学院:化工学院班级:班2016 年 1月四环素的发酵参数及工艺研究姓名:指导教师:内蒙古工业大学化工学院,呼和浩特,010051摘要:四环素(Tetracycline),是一种对抗立克次体、多种革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌等病原体的“广谱”抗生素,另外,四环素也是一种重要的饲料添加剤,拥有广阔的市场前。
四环素的工业生产通常采用发酵法,该方法以金色链霉菌为发酵菌株,从而生产合成四环素。
随着工业的快速发展传统方法合成四环素已经不足以满足工业化生产,而本文通过控制发酵中的发酵参数,从而让其发酵过程朝着产率高的方向进行。
同时也提供了向培养基中加溴化钠水溶液和四环素通氨补料方法的发酵工艺。
关键词:四环素;金色链霉菌;发酵参数;发酵工艺引言在发酵工艺过程中搅拌速度、通气量、发酵液的粘度、温度、发酵液pH、发酵罐的压力、搅拌速度等因素,都会不同程度的影响四环素的产率,因此在生产工艺过程中对发酵参数的控制,将会朝着产率高的方向进行。
不同的发酵工艺方法也会有不同的产率,好的发酵方法不仅生产工艺途径短,还能经济实惠。
一、发酵参数利用发酵法生产合成四环素主要控制参数一般分为物理参数、化学参数、生物参数三类。
(一)物理参数1、温度:微生物发酵所用的菌体绝大多数是中温菌,如霉菌、放线菌和一般细菌。
它们的最适生长温度一般在20~40℃。
在发酵过程中,需要维持适当的温度,才能使菌体生长和代谢产物的合成顺利进行.如四环素生产菌在30℃时合成金霉素,35℃时,只产生四环素,合成方向会改变,利用自动控制或手动调整的阀门,将冷却水通入发酵罐的夹层或蛇行管中,通过热交换来降温,保持恒温发酵[1]。
2、压力:发酵罐压一般为 0.02-0.05Mpa[2]3、搅拌转速:随着发酵过程的进行,发酵液中菌株浓度不断増大,发酵液粘度也随之不断上升,从而导致传质系数KLa下降,进而导致溶氧量下降,而溶氧量的过度降低会对菌株的生长代谢产生不利影响。
为避免上述情況,向发酵培养基中添加溴化钠水溶液,配合一定的搅拌速度,能够减少由于菌株浓度增大产生的泡沫和滞留液膜,降低发酵培养基的粘度,从而提高其流变特性、KLa和溶氧水平,进而有利于菌株的发酵。
搅拌转速200-900r/Min为宜[3]。
4、通气量:加大通气流量不仅会増加发酵液的蒸发损失,还会带走一些挥发性的代谢中产物,从而导致能耗增加、产率降低。
适宜的通气量尤为重要,本发明的工艺参数通气比为1:0.52[5]。
5、浊度:反映单细胞生长状况的参数。
如大肠杆菌,用光密度650nm上检测或计数板计数。
6、料液流量(L/min):这是控制流体进料的参数。
(二)化学参数1、PH :四环素为两性化合物,等电点为PH5.4,此时以游离形式存在,PH4-7.2范围内难溶于水,低于pH4的酸或高于PH8的碱性溶液中,溶解度很高。
首先考虑和试验发酵培养基的基础配方,使它们有个适当的配比,使发酵过程中的pH 值变化在合适的范围内,而四环素合成适宜PH为5.8-6.0[2]。
2、溶解氧浓度随着发酵过程的进行,发酵液中菌株浓度不断増大,导致溶氧量下降,而溶氧量的过度降低会对菌株的生长代谢产生不利影响,而向发酵液加入溴化钠水溶液,提高培养基的流变特性和溶氧水平[10]。
3、溶解CO2浓度浓度为2%-8%,浓度超过15%将抑制菌体生长[2]。
四环素生物合成的适宜CO2(三)生物参数1、菌丝形态:观察菌丝形态是生产中最常用的方法。
每隔8小时镜检,能及时发现异常染菌。
四环素生产,生产菌生长分为I.孢子发芽,II.次生菌丝增殖,III.产物分泌,出现空胞,IV.菌丝自溶,菌丝形态模糊[4]。
2、菌体浓度:对初级产品来说,菌浓愈大,产量愈高,但菌浓符合生长曲线。
次级产品如菌浓过大,由于代谢产物的积累,会影响产量。
因其产品与原料并非对应(或底物抑制,分介产物抑制等)[7]。
二、四环素的发酵工艺研究四环素的工业生产通常采用发酵法,该方法以金色链霉菌为发酵菌株。
发酵过程中,发酵液的溶氧量对金色链霉菌菌株的生长代谢有很大的影响。
而该溶氧量与发酵液的传质系数(KLa)成正比[9]。
影响KLa的主要因素包括搅拌速度、通气量、发酵液的粘度、发酵液的表面张力、发酵液的离子强度等。
随着发酵过程的进行,发酵液中菌株浓度不断増大,发酵液粘度也随之不断上升,从而导致KLa下降,进而导致溶氧量下降,而溶氧量的过度降低会对菌株的生长代谢产生不利影响[5]。
目前大多采用以下方法提高发酵液的KLa ;1)加大搅拌速度;2)加大通气流量;3)添加水分。
上述方法虽然在一定程度上缓解了KLa的下降趋势,然而这些方法存在诸多不尽如人意的地方,例如加大搅拌速度会对菌株造成不同程度的损伤,这是因为金色链霉菌对剪切力十分敏感;而加大通气流量不仅会増加发酵液的蒸发损失,还会带走一些挥发性的代谢中产物,从而导致能耗增加、产率降低;添加水分虽然能降低发酵液的粘度,但会导致发酵液的滲透压迅速降低,从而干扰菌株正常的生长代谢。
(一)向发酵培养基加入溴化钠水溶液法在发酵过程中,向发酵培养基中添加溴化钠水溶液。
采用这一方法,通过向发酵培养基中添加溴化钠水溶液,一方面,能够减少由于菌株浓度增大产生的泡沫和滞留液膜,降低发酵培养基的粘度,从而提高其流变特性、KLa和溶氧水平,进而有利于菌株的发酵;另一方面,添加溴化钠水溶液,还能增加发酵培养基中的电解质浓度,进ー步降低泡沫的产生,同时能够使发酵培养基维持适宜菌株生长的滲透压。
1、生产菌种本课题采用四环素生产菌,即金色链霉菌,通过在培养基加入抑氯剂和氯的竞争剂时,能合成高产量的四环素。
其在固体培养基上分泌金黄色色素,气生菌丝无色素。
孢子在气生菌丝上排列成链状、圆形或椭圆形。
初期是白色,后期变灰黑色,发酵中用亚甲蓝染色,看菌丝状态[6]。
变化特征为第一期:原生菌丝期,孢子发酵,成菌丝团第二期:次生菌丝期,菌丝团散开,生成大量次生菌丝第三期:产物分泌期,菌丝变短,出现空胞第四期:菌丝自溶期,菌丝模糊,自溶降解[2]。
2、斜面培养取金色链霉菌(Aareys)菌株在无菌条件下接种于预先制备好的固体斜面培养基上,在35°C下恒温培养5天[15]。
上述固体斜面培养基是按照常规方法制备的,其配方为3.2G/L麸皮,2.5G/L琼月旨,0.16G/L磷酸铵,0.1G/L磷酸氢ニ钾,0.05G/L硫酸镁[3]。
3、种子制备种子培养将斜面培养后的菌株在无菌条件下接种到预先制备好的种子培养基中,在33°C、300 R/Min的条件下培养22-25H,得到种子液[14]。
上述种子培养基是按照常规方法制备的,其配方为3.4 G/L葡萄糖,2.9 G/L黄豆饼粉,0.6 G/L 玉米浆,0.5G/L硫酸铵,0.01G/L磷酸ニ氢钾,0.02 G/L硫酸镁,0.15 G/L溴化钠,0.4G/L碳酸钙,0.6G/L酵母粉[13]。
4、发酵培养发酵培养将种子制备步骤所得种液在无菌条件下接种到预先制备好的发酵培养基中,在30°C,搅拌转速200r/Min的条件下进行发酵,发酵过程的通气比为1:0.52[12]。
发酵开始后60h,向发酵培养基中添加溴化钠水溶液。
所述溴化钠水溶液,其体积为发酵培养基体积的2%,其中溴化钠的浓度为0. 005g/L和加入微量硫氢化苄(0.0001%-0.0002%)。
发酵开始后180h,停止发酵,測定所得发酵液中四环素的效价,结果为30000U/mL。
上述发酵培养基是按照常规方法制备的,其配方为8 G/L淀粉,2.5G/L黄豆饼粉,2g/L玉米浆,5G/L硫酸铵,0.015 G/L磷酸ニ氢钾,0.008G/L硫酸锰,0.15G/L溴化钠,0.002G/L M-促进剂,0.6 G/L碳酸钙,0.008 G/L淀粉酶[3]。
得出的结论是比传统工艺生产的效价高。
5、此方法的发展前景简便易行的方式增大发酵培养基的KLa值,效果良好。
试验表明,采用所述方法,四环素的产率提高16%以上[3]。
通过与传统方法相比,过程与方法相差无几,但是大大提高了四环素的产率,发展前景广阔。
(二)四环素通氨补料法四环素通氨补料是四环素发酵工艺的一种新方法。
四环素发酵原工艺的缺点是点是发酵单位低。
通氨补料是用通氨的方法创造菌种生长适应的 p H 值,强化菌种代谢,补充营养,以达到提高发酵单位的的。
东北制药总厂、沈阳市第二制药厂都采用了通氨补料工艺,取得了显著效果。
四环素产品的发酵单位、收率、全耗、主耗等各项技术经济指标,都刷新了历史最好水平。
东北制药总厂在学习华北药厂先进经验的基础上,结合该厂在原料、设备、空气动力等方面的实际条件,选择了通氨补料菌种、培养基配方和工艺控制条件,经半年多的生产试验证明,它有如下几个优点:1、平均发酵单位由18208)/ml提高到215497/ml;2、总收率提高18.6%;3、罐批产量提高94公斤;4、主要原材料总耗下降6.6公斤/十亿 ;5、年节约化工原料250吨,年节约价值26万元[8]。
结论通过对本课题的研究探讨以及对相关文件的查找与整理,在发酵法合成四环素的工艺过程中,向发酵培养液加入溴化钠水溶液,一方面,能够减少由于菌株浓度增大产生的泡沫和滞留液膜,降低发酵培养基的粘度,从而提高其流变特性、KLa和溶氧水平,进而有利于菌株的发酵;另一方面,添加溴化钠水溶液,还能增加发酵培养基中的电解质浓度,进ー步降低泡沫的产生,同时能够使发酵培养基维持适宜菌株生长的滲透压。
而培养基一和传统工艺四环素效价对比中,能得出,此方法能够增大发酵培养基的KLa值,效果明显提高了四环素的产率。
四环素通氨补料法,从上所述,经济方面经济实惠,原材料的利用率得到提高。
效益方面,产率提高,效率提升。
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