青霉素提取工艺
青霉素生产的一般工艺流程及其注意点
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青霉素的萃取工艺
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五 说教学过程
作用原理
青霉素药理作用是干扰 细菌细胞壁的合成。青霉素 的结构与细胞壁的成分粘肽 结构中的D-丙氨酰-D-丙氨 酸近似,可与后者竞争转肽 酶,阻碍粘肽的形成,造成 细胞壁的缺损,使细菌失去 细胞壁的渗透屏障,对细菌 起到杀灭作用。
预处理
发酵液中的杂质如高价无机离子(Fe2+、Ca2+、Mg2+) 和蛋白质在离子交换的过程中对提炼影响甚大,不利于树 脂对抗生素的吸收。如用溶媒萃取法提炼时,蛋白质的存 在会产生乳化,使溶媒合水相分离困难。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),既能降低钙离子浓度,也利于去除镁离 子。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,两者还有协同作用。他们所产 生的复盐对蛋白质有吸附作用。为了有效的去除发酵液中 的蛋白质,需加入絮凝剂。絮凝剂是一种能溶于水的高分 子化合物。含有很多离子化基团(如—NH2,—COOH,— OH)。
取青霉素钾对照品和青霉素对照品各10mg置10ml量瓶中用ph65磷酸盐缓冲液取02moll磷酸二氢钾溶液125ml加水250ml混匀用氢氧化钠试液调节ph值至65再用水稀释至500ml溶解并稀释至刻度摇匀20l注入液相色谱仪记录色谱图青霉素v峰与青霉素峰的分离度应大于60
青霉素的萃取工艺
组员:徐波 刘金安 李万智 徐标 叶永逸
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青霉素钠含量测定
色谱条件与系统性试验:用十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂; 以 0.5mol/L磷酸二氢钾溶液(用磷酸调节 pH 值至 3.5) -甲醇-水(10:30:60)为流动相 A;以 0.5mol/L 磷酸 二氢钾溶液(用磷酸调节 pH 值至3.5)-甲醇-水(10: 50:40)为流动相B;检测波长为 225nm;流速为每分钟 1ml。以流动相A—流动相B(70:30)等度洗脱;取青霉 素对照品和苯乙酸各适量,加水制成每1ml中含各约 0.2mg 的混合溶液,取 20μl 注入液相色谱仪,记录色 谱图,色谱峰流出顺序为苯乙酸、青霉素,两峰之间的分 离度应不小于 6.0。理论板数不低于 5000。 测定法:取本品适量,精密称定,加水溶解并定量稀释成每 1ml 中约含 1mg的溶液,摇匀,精密量取 20μl 注入液 相色谱仪,记录色谱图;另取青霉素对照品适量,同法测 定。按外标法以峰面积计算,其结果乘以 1.0658,即为 供试品中 C16H17N2NaO4S 的含量。每1mg的C16H17N2NaO4S相 当于 1670 青霉素单位。
青霉素的提取工艺
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化学式
青霉素 化学本质:盐酸巳氨西林。其化学名 为1-乙氧甲酰乙氧6-〔D(-)-2-氨基-2-乙 酰氨基〕青霉烷酸盐酸盐。 分子式:C16H18N3O4S· HCl 分子量:384.5 青霉素它丌能耐受耐药菌株(如耐药金葡)所 产生的酶,易被其破坏,且其抗菌谱较窄, 主要对革兰氏阳性菌有效。青霉素G有钾盐、 钠盐之分,钾盐丌仅丌能直接静注,静脉滴 注时,也要仔细计算钾离子量,以免注入人 体形成高血钾而抑制心脏功能,造成死亡。
[10] Ren Z Q, Zhang W D, Li H S, et al. Mass transfer characteristics of citric acid extraction by hollow fiber renewal liquid membrane[J].Chem Eng J, 2009, 146: 220-226
[8]朱澄云, 莫凤奎, 朱金良,等. 乳状液膜法从发酵液中提取青霉素癿研究[J]. 膜科学不技 术, 2000, 20 (6): 55-57.
.
参考文献:
[9]张卫东, 李爱民, 李雪梅, 等. 液膜技术原理及中空纤维更新液膜[J]. 现代化工, 2005, 25(4): 66-68.
中空纤维更新液膜提取工艺流程图:
采用中空纤维更新 液膜实现了从发酵滤 液中同步分离和富集 青霉素的新型提取工 艺 以碳酸钾溶液作为 接收相,DOA(二辛 胺)+异辛醇+煤油作 为有机相,在常温条 件下提取模拟发酵滤 液中的青霉素
如图所示,采用中空纤维更新液膜技术 提取青霉素G,由于中空纤维更新液膜的传 质强化作用,可在实验进行到90min时实现 液膜过程的逆浓度梯度传递,传质速率较快, 实验结果所用时间较长是为了避免壳程非理 想流动等情况的影响,所用膜器的尺寸较小, 填装因子较低,传质面积较小,仅为 5.48˟ ² ,若采用长1m,内径0.1m的商 10̄ m² 用中空纤维膜器,传质面积可高达60m² ,则 可极大地提高处理速率。
青霉素提取原始方法
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青霉素提取原始方法
青霉素提取原始方法即青霉素发现之初采用的提取方法。
在此方法中,使用培养的青霉菌株,通过培养基发酵生产青霉素,然后进行萃取和纯化。
具体步骤如下:
1. 培养青霉菌:使用含有合适营养物质的培养基,培养青霉菌株。
青霉菌株在适宜的温度、pH和氧气条件下生长,并产生
青霉素。
2. 收集发酵液:经过一段时间的培养,酶类和微生物代谢产物会溶解在发酵液中。
收集发酵液,即培养基中含有青霉菌培养产生的物质。
3. 萃取:将收集的发酵液经过反复的溶剂萃取。
常用的溶剂包括丁醇、正己烷等。
通过溶剂的选择性提取,将青霉素从其他杂质中分离出来。
4. 蒸馏:将经过溶剂萃取的溶液进行蒸馏,将溶剂和青霉素分离。
在蒸馏过程中,溶剂会蒸发,而青霉素则保留在残留物中。
5. 结晶:将残留物溶解在适当的溶剂中,通过降低温度逐渐结晶。
青霉素会以晶体的形式沉淀下来。
6. 进一步纯化:对青霉素晶体进行洗涤和过滤,以去除杂质。
可以使用适当的溶剂进行洗涤,然后通过过滤将洗涤后的纯净青霉素分离出来。
这些步骤描述了青霉素提取的原始方法。
使用这种方法可以从青霉菌的培养液中提取纯净的青霉素,为后续药物制剂提供原料。
青霉素的提取
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3、萃取设备 (5)混合槽或静态混合器
国内大多数厂家是用混合槽或静态混合器进行混合萃取,再用碟片 式离心机进行分离。这种装置结构复杂,拆洗困难,特别是由于离心 分离过程中蛋白质和固体杂质的沉积,需要天天进行拆洗,十分不便。
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青霉素的提取与工艺
4 青霉素提取工艺条件
(1) 温度、酸度对青霉素稳定性的影响
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2、新提取方法的研究 (2) 反胶团萃取
反胶团是近年来新的生物活性物质分离、提纯方法 一方面,由于 pH对萃取率影响不大,可以在较高的pH条件下操作,另一方面,可以 利用离子强度的变化将杂蛋白去除。反胶团萃取已经在某些生物 产品的提纯上得到应用,但是要用于青霉素这样的大处理量、低附 加值的产品生产,还很困难
膜 分 离 器 具 21
膜分离原理
青霉素的提取与工艺 3、萃取设备
(1)波式离心萃取器 (2)倾析机 (3)环隙式离心萃取器 (4)排渣式离心分离机 (5)混合槽或静态混合器
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3、萃取设备 (1)波式离心萃取器
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3、萃取设备 (2)倾析机
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3、萃取设备 (3)环隙式离心萃取器
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不同 pH时石油亚砜-煤油体系的萃砜
亚 砜 萃 取 相 关 酶 反 应
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反萃取过程中的乳化问题
溶剂萃取法从发酵液中萃取青霉素已有五十余年的历史。但其 萃取工艺基本没有改变: 所用的萃取剂主要是乙酸丁( 戊) 脂, 甲基异丁酮等。萃取操作条件为: p H 1.8一2. 2, 有机相与水 相体积比O⁄A꞊ 2/ 1, 反萃PH .6 7 一.7 2 , 相比O⁄A꞊ 2/ 1。 在其萃取过程中有以下两个特点: ①青霉素易被破坏,在pH 4 一8 范围内相对较稳定, 在PH 4< 或p H >8 皆易分解。在 PH 2.0,10 摄氏度下, 青霉素的半衰期为1.3小时, 萃取要在 很短时间内完成。② 由于发酵液中含有大量蛋白质、有机色 素及其他生物副产品, 所以萃取过程中乳化严重。而且采用离 心办法也很难将乳化消除, 需要使用破乳剂。
青霉素的生产工艺流程
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青霉素的生产工艺流程
青霉素(Penicillin)是一种广谱抗生素,对多种细菌有抑制作用。
以下是青霉素的生产工艺流程:
1. 青霉菌培养:选择优良的青霉菌菌株,如溶血性青霉菌(Penicillium chrysogenum),并将其接种于培养基中,培养基中包含有机物和无机盐等营养物质。
2. 静态培养:将培养瓶装入培养箱内,控制温度、湿度和通气条件,使细菌在培养基中进行繁殖。
细菌释放出的酸性物质可以抑制其他细菌的生长,因此其他细菌对青霉菌的影响较小。
3. 青霉素提取:培养一定时间后,将发酵液离心分离,然后将得到的混合物加入乙醇中,使其沉淀。
经过过滤和干燥,可以得到带有青霉素的粉末。
4. 绿色液相提取:将青霉素粉末加入溶剂中,形成绿色溶液。
通过溶剂萃取的方式,使青霉素和其他杂质分离。
5. 结晶提纯:通过酸化、碱化等反应,控制溶液的pH值,促使青霉素结晶。
青霉素结晶后,经过过滤和洗涤,可以得到较纯的青霉素晶体。
6. 干燥:将青霉素晶体进行干燥,去除多余的水分。
干燥后的青霉素可以作为药物原料使用。
7. 检测和包装:对青霉素进行质量检测,包括纯度和含量的检
测等。
合格的青霉素产品经过包装,可以用于制备药物。
以上就是青霉素的生产工艺流程的简要介绍。
青霉素的生产过程需要严格的卫生条件和控制,以确保产品的质量和安全性。
青霉素的生产过程也在不断改进和优化,以提高产量和纯度,并减少对环境的负面影响。
青霉素的工艺流程
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青霉素的工艺流程
青霉素是一种抗菌药物,是由真菌青霉(Penicillium)制作而成的。
青霉素的工艺流程可以分为以下几个步骤:
1. 材料准备:准备培养基,培养霉菌和提取青霉素所需的其他原料。
2. 角化:将培养基倒入培养皿中,使其凝固,形成可以供霉菌生长的基质。
3. 培养霉菌:在适宜温度和湿度下,接种霉菌于培养皿中,培养霉菌使其生长并产生青霉素。
4. 提取:将培养得到的发霉的培养皿进行打碎,然后用有机溶剂(如甲醇或乙酸乙酯)进行浸提。
浸提过程可以将青霉素从霉菌体内提取出来。
5. 分离纯化:通过过滤等操作,将有机溶剂中的悬浮物和杂质分离出来。
然后通过蒸发和结晶等步骤,使青霉素得到进一步纯化。
6. 干燥:将纯化后的青霉素进行干燥,以获得最终的产品。
需要注意的是,青霉素的生产过程还需要注意以下几个方面:
1. 培养环境:青霉素的生产需要在适宜的温度、湿度和pH值条件下进行。
同
时,在培养过程中还需要注意防止其他细菌和真菌的污染。
2. 溶剂选择:在提取过程中选择适宜的有机溶剂,以确保溶剂能够有效地提取青霉素,并尽可能减少对青霉素的破坏。
3. 分离纯化:在分离纯化过程中需要根据青霉素的物化性质来选择适当的纯化方法,以确保青霉素的纯度和产量。
4. 质量控制:在整个生产过程中,需要进行严格的质量控制,包括对原料、中间产物和最终产品的检测和分析,以确保产品的质量和安全性。
总结起来,青霉素的工艺流程包括材料准备、角化、培养霉菌、提取、分离纯化和干燥等步骤。
通过合理选择培养条件、提取和纯化方法等,可以实现对青霉素的高效生产和优质产品的制备。
青霉素提炼工艺流程
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青霉素提炼工艺流程青霉素是一种广谱的抗生素,被广泛用于医疗领域。
它的提炼工艺流程经过多年的研究和改进,已经取得了很大的进展。
以下是青霉素提炼工艺流程的详细描述。
首先,青霉素的提炼通常从青霉菌的培养开始。
选择适当的青霉菌菌株,能够高效产生青霉素。
将选定的青霉菌菌株接种到培养基中,提供适宜的生长条件,如温度、pH和营养成分等。
通过培养,青霉菌能够生长并产生青霉素。
随后,对培养得到的青霉菌发酵液进行分离和除杂。
通常是通过离心、滤过和微生物膜的方法,将菌体和其他杂质分离开来,得到纯净的青霉菌发酵液。
然后,通过酸化和沉淀,将青霉素从发酵液中提取出来。
发酵液酸化后,青霉素会形成无溶性的盐,沉淀到底部。
然后将沉淀物进行过滤,将沉淀的青霉素与溶剂分离开来。
溶剂中含有水,可以有效地溶解青霉素。
接下来,将青霉素的溶液进行浓缩。
通常使用蒸发和冷冻干燥的方法,将青霉素溶液中的溶剂去除,使其浓缩成固体。
这样可以减少体积,便于储存和运输。
最后,通过结晶和纯化,将青霉素提纯。
青霉素溶液进行结晶,使其形成结晶体。
经过多次结晶和过滤,去除杂质,提高青霉素的纯度。
最后得到的青霉素经过干燥,得到纯净的青霉素产品。
整个青霉素提炼工艺流程中,需注意操作的质量控制。
在培养阶段,需要控制菌株选择和培养条件,以获得高产青霉素的青霉菌。
在分离和除杂阶段,需要控制分离效果,确保得到纯净的青霉菌发酵液。
在提取和浓缩阶段,需要控制提取效率和浓缩效果,以获得高纯度且无溶剂残留的青霉素溶液。
在结晶和纯化阶段,需要控制结晶和过滤效果,以获得高纯度的青霉素产品。
青霉素提炼工艺流程的不断改进和优化,使青霉素的生产效率和纯度得到了显著提高,大大满足了临床需求。
随着科学技术的不断进步,相信青霉素的提炼工艺会进一步完善,为医疗领域的抗生素治疗提供更好的支持。
青霉素提取一般工艺流程
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青霉素提取一般工艺流程英文回答:Penicillin is a widely used antibiotic that is derived from the fungus Penicillium. The extraction process for penicillin involves several steps to isolate and purify the compound. Here is a general overview of the process:1. Fermentation: The first step is to cultivate the Penicillium fungus in a suitable medium. This involves providing the fungus with a nutrient-rich environment, such as a liquid broth or a solid substrate. The fungus is allowed to grow and produce penicillin during this stage.2. Filtration: Once the fermentation is complete, the broth or substrate is filtered to separate the fungal biomass from the liquid. This step removes the solid components and allows for easier downstream processing.3. Extraction: The filtered liquid, which contains thepenicillin, is subjected to extraction. This is typically done using organic solvents like ethyl acetate or butanol. The solvents selectively dissolve the penicillin, allowing it to be separated from the rest of the liquid.4. Concentration: The solvent containing the extracted penicillin is then concentrated to increase the concentration of the compound. This can be achieved through techniques like evaporation or distillation, where the solvent is removed under controlled conditions.5. Purification: The concentrated penicillin solution undergoes further purification steps to remove impurities and isolate the penicillin compound. This may involve techniques such as chromatography or crystallization.6. Formulation: Once the penicillin is purified, it can be formulated into the desired dosage form. This can include tablets, capsules, or injectable solutions, depending on the intended use.Overall, the process of penicillin extraction involvesfermentation, filtration, extraction, concentration, purification, and formulation. This process allows for the production of high-quality penicillin that can be used to treat various bacterial infections.中文回答:青霉素是一种广泛应用的抗生素,它源于青霉菌。
青霉素提取一般工艺流程
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青霉素提取一般工艺流程英文回答:The general process for extracting penicillin involves several steps. Here is a brief overview of the process:1. Fermentation: The first step is to cultivate the Penicillium fungus in a suitable growth medium. This is usually done in large fermentation tanks under controlled conditions of temperature, pH, and oxygen supply. The fungus produces penicillin as a secondary metabolite during its growth.2. Harvesting: Once the fermentation is complete, the broth containing the Penicillium culture is harvested. The broth is separated from the fungal biomass using methods like filtration or centrifugation.3. Extraction: The penicillin is extracted from the harvested broth using organic solvents. The broth is mixedwith a solvent like butyl acetate or ethyl acetate, which selectively dissolves the penicillin. The mixture is then agitated to enhance the extraction process.4. Separation: After extraction, the organic solvent containing the penicillin is separated from the aqueous phase. This is usually done using techniques like liquid-liquid extraction or solvent evaporation. The penicillin-rich organic phase is collected for further purification.5. Purification: The collected organic phase undergoes several purification steps to remove impurities and isolate the penicillin. These steps may include techniques like chromatography, crystallization, and filtration. Thepurified penicillin is obtained as a solid or liquid, depending on the specific form of penicillin being produced.6. Formulation: The final step involves formulating the purified penicillin into a suitable dosage form. This may include steps like drying, milling, and blending with excipients to produce tablets, capsules, or injectable formulations.中文回答:提取青霉素的一般工艺流程包括以下几个步骤:1. 发酵,第一步是在适宜的培养基中培养青霉菌。
青霉素提取工艺
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青霉素的提取工艺青霉素(Benzylpenicillin / Penicillin)又被称为青霉素G、peillin G、盘尼西林、配尼西林、青霉素钠、苄青霉素钠、青霉素钾、苄青霉素钾。
青霉素是抗菌素的一种,是指从青霉菌培养液中提制的分子中含有青霉烷、能破坏细菌的细胞壁并在细菌细胞的繁殖期起杀菌作用的一类抗生素.青霉素类抗生素是β—内酰胺类中一大类抗生素的总称。
(图1。
青霉素分子式)化学特性青霉素又称盐酸巴氨西林。
其化学名为1-乙氧甲酰乙氧6—〔D(—)-2—氨基—2-乙酰氨基〕青霉烷酸盐酸盐。
是一种有机酸,性质稳定,难溶于水。
可与金属离子或有机碱结合成盐,临床常用的有钠盐、钾盐.青霉素盐如青霉素钾或钠盐为白色结晶性粉末,无臭或微有特异性臭,有引湿性。
干燥品性质稳定,可在室温保存数年而不失效,且耐热.遇酸、碱、重金属离子及氧化剂等即迅速失效。
极易溶于水,微溶于乙醇,不溶于脂肪油或液状石蜡.其水溶液极不稳定,在室温中效价很快降低10%,水溶液pH为5。
5~7。
5.青霉素价格较为便宜,因而也证明了生产并提取青霉素是有着较为成熟的工业方法的。
(图2青霉素的售价)青霉素的提纯青霉素提纯工艺流程简图:(图3)因为青霉素水溶液不稳定,故发酵液预处理、提取和精制过程要条件温和、快速,防止降解。
在提炼过程中要遵循下面三个原则:错误!时间短错误!温度低错误!pH适中1。
预处理发酵结束后,目标产物存在于发酵液中,浓度较低,只有10-30kg/m3,并且含有大量杂质,如高价无机离子(Ca,Mg,Fe离子),菌丝,未用完的培养基,易污染杂菌,产生菌的代谢产物,蛋白质等。
因此必须对其进行的预处理,其目的在于浓缩目的产物,去除大部分杂质,利于后续的分离纯化过程,是进行分离纯化的第一个工序。
2.过滤发酵液在萃取之前需预处理,可在发酵液加少量絮凝剂沉淀蛋白(比如明矾),或者调解发酵液pH至蛋白质的等电点以沉淀蛋白,然后经真空转鼓过滤(以负压作过滤推动力)或板框过滤(浮液用泵送入滤机的每个密闭的滤室,在工作压力的作用下,滤液透过滤膜或其它滤材,经出液口排出,滤渣则留在框内形成滤饼,从而达到固液分离目的),除掉菌丝体及部分蛋白.青霉素在常温下易降解,因而发酵液及滤液应冷至10 ℃以下,过滤收率一般90%左右。
青霉素提炼工艺流程图
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青霉素提炼工艺流程图:发酵液———————→预处理液——→板框过滤——→滤液——→储罐——→BA提取——→脱色——→过滤——→BA脱色液——→结晶——→离心分离——→含1%水重液回收溶媒的异丙醇洗涤——→甩滤——→无水异丙醇洗涤——→甩干——→摇摆机粉碎——→烘干——→工业钾盐成品发酵液是一个混合液,其中有菌丝、未用完的培养基、生产菌的代谢产物,一些杂质,青霉素的含量仅为0.1~4.5%。
而且,溶液中的青霉素很不稳定,温度的变化、pH的变化都能引起青霉素的分解。
提炼工艺要围绕时间,温度,pH,和去除杂质这四个基本点来改进。
提炼的第一步是发酵液的预处理。
预处理的目的是为了改善发酵液性质,以利于下一步固液分离。
发酵液中含有铁、镁、钙等无机离子和蛋白质,这些对提炼影响很大:不利于离子交换,蛋白质很容易引起萃取时的乳化-使溶媒和水相分离困难。
生产中常用的方法是:加黄血盐去铁离子;加磷酸盐去钙,镁;加絮凝剂去蛋白质。
固液分离这一工序中,把发酵液中的固相的物质如菌丝、未用完的培养基和含有有效成分的液相分离来。
常用的设备是板框过滤机和真空转鼓过滤机。
印象中板框的处理能力比转鼓小?我个人比较喜欢转鼓。
过滤下来的固相物质主要是菌丝,未用完的培养基,黄乎乎的,软软的,好在没有异味,要不发酵车间就成了那个啥了。
过滤后得到的液相中含有我们想得到的青霉素。
文章开头的工艺流程我看有点不完全准确。
在提取过程中就用BA提取含胡过去了。
其实这有三步。
从溶液中提取有效物质常用的方法有萃取法,离子交换法和沉淀法。
青霉素生产中用的是萃取法。
具体的三步包括一次萃取,然后用离心机将重相和轻相分开;然后将轻相反萃取,再用离心机分离重相和轻相;把重相进行二次萃取,再用离心机分开重相和轻相。
最后得到的轻相是经过处理的溶液,其中含有高浓度的青霉素。
BA是指醋酸丁脂,采用它的原因是青霉素在醋酸丁脂中的溶解度很小。
反萃取的作用我记得是去杂质。
二次BA液中含有色素和热原质。
青霉素的萃取

滤液在ph225的条件下于萃取机内用醋酸丁酯进行多级逆流萃取得到丁酯萃取液转入ph7072的缓冲液中然后再转入丁酯中将此丁酯萃取液经活性炭脱色加入成盐剂经共沸蒸馏即可得青霉素g钾盐
青霉素的萃取工艺
青霉素的简介
青霉素本身是一种游离酸能与碱金属或碱土金 属及有机氨类结合成盐类。青霉素游离酸易溶于 醇类、酮类、醚类和酯类,但在水溶液中溶解度 很小;青霉素钾、钠盐则易溶于水和甲醇、微溶 于乙醇、丙醇、丙酮、乙醚、氯仿,在醋酸丁酯 或戊酯中难溶或不溶。青霉素是产黄青霉菌株在 一定的培养条件下发酵产生的、分泌至细胞外的 一种次级代谢产物。青霉素发酵液成分很复杂, 其中含有菌体蛋白质等固体成份;含有培养基的 残余成分及无机盐;除产物外,还会有微量的副 产物及色素类杂质。因此,必须从发酵液中将青 霉素分离提取出来,才能制备合乎药典规定的抗 生素成品。
青霉素生产工艺的控制
(1)基质浓度 (2)温度 (3)培养基成分的控制 (4)pH 值、溶氧 (5)浓菌丝度 (6)泡沫的控制 (7)合理控制发酵时间
青霉素的提取工艺流程发酵液源自过滤 反萃取 过滤萃取
洗涤
共沸结晶 干燥 成品
青霉素的提取与精制
提取精制:将青霉素发酵液冷却,过滤。 滤液在pH2~2.5的条件下,于萃取机内用 醋酸丁酯进行多级逆流萃取,得到丁酯萃 取液,转入pH7.0~7.2的缓冲液中,然后 再转入丁酯中,将此丁酯萃取液经活性炭 脱色,加入成盐剂,经共沸蒸馏即可得青 霉素G钾盐。青霉素G钠盐是将青霉素G钾盐 通过离子交换树脂(钠型)而制得。
1、青霉素钾盐
青霉素钾又名汴青霉素,汴青霉素G钾盐,本品为白 色晶体性粉末,无臭或微有特异性臭,有吸湿性。易溶于 水,生理盐水,葡萄糖溶液。水溶液在室温放置易失效, 遇酸,碱,氧化剂等迅速失效。 工业青霉素钾盐生产工艺:
青霉素的生产工艺流程
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青霉素的生产工艺流程青霉素是一种重要的抗生素,具有广谱抗菌活性,被广泛用于医疗领域。
本文将介绍青霉素的生产工艺流程,以帮助读者了解青霉素的制备过程。
1. 原料准备青霉素的生产过程需要使用以下原料:•青霉菌种(包括产青霉素的真菌属青霉菌)•碳源(如葡萄糖)•氮源(如酵母提取物)•矿盐•pH调节剂•抗泡剂等2. 青霉菌菌种培养首先需要培养青霉菌菌种。
一般情况下,选择青霉菌属菌株进行培养。
培养基中添加适当的碳源、氮源、矿盐等营养物质,同时保持适宜的pH值和温度。
培养时间通常为24至72小时。
3. 发酵将培养好的菌种转入大型发酵罐中,加入适量的培养基,并控制好发酵条件。
一般来说,适宜的温度为25至30摄氏度,适宜的pH为6至7。
发酵过程中还需要进行通气和搅拌,以促进氧气的输送和营养物的均匀分布。
发酵时间通常为3至5天。
4. 青霉素提取和纯化发酵结束后,菌体和培养基会形成一个混合物。
首先需要分离菌体和培养基,可以通过离心或过滤等方法实现。
获得的菌体用合适的溶剂进行提取,将青霉素溶解出来。
然后通过蒸发、冷却、结晶等操作,得到初步的青霉素晶体。
下一步是对青霉素晶体进行纯化。
常见的纯化方法包括溶剂结晶、离子交换、凝胶层析等。
通过这些方法,可以去除杂质并提高纯度。
5. 干燥和粉碎纯化后的青霉素晶体需要进行干燥和粉碎,以获得稳定的产品形态。
一般来说,干燥可以采用喷雾干燥、真空干燥等方法,以去除水分。
然后,通过机械粉碎等操作,将晶体研磨成所需的粒度。
6. 包装和质检最后一步是将青霉素产品进行包装和质检。
包装通常采用密封的塑料袋或玻璃瓶等容器,以防止产品受到湿气和光线的影响。
质检包括对产品外观、含量、溶解性等方面进行检测,确保产品符合质量标准。
总结青霉素的生产工艺流程主要包括原料准备、青霉菌菌种培养、发酵、提取和纯化、干燥和粉碎、包装和质检等步骤。
通过这些步骤,可以获得高纯度的青霉素产品,用于医疗领域的治疗和预防。
生产过程中需要注意控制环境条件、选择适当的培养基和溶剂等,以确保产品的质量和安全性。
青霉素提炼工艺流程
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青霉素的提取工艺
青霉素(Benzylpenicillin / Penicillin)又被称为青霉素G、peillinG、盘尼西林、配尼西林、青霉素钠、苄青霉素钠、青霉素钾、苄青霉素钾。
青霉素是抗菌素的一种,是指从青霉菌培养液中提制的分子中含有青霉烷、能破坏细菌的细胞壁并在细菌细胞的繁殖期起杀菌作用的一类抗生素。
青霉素类抗生素是β-内酰胺类中一大类抗生素的总称。
(图1.青霉素分子式)
化学特性
青霉素又称盐酸巴氨西林。
其化学名为1-乙氧甲酰乙氧6-〔D(-)-2-氨基-2-乙酰氨基〕青霉烷酸盐酸盐。
是一种有机酸,性质稳定,难溶于水。
可与金属离子或有机碱结合成盐,临床常用的有钠盐、钾盐。
青霉素盐如青霉素钾或钠盐为白色结晶性粉末,无臭或微有特异性臭,有引湿性。
干燥品性质稳定,可在室温保存数年而不失效,且耐热。
遇酸、碱、重金属离子及氧化剂等即迅速失效。
极易溶于水,微溶于乙醇,不溶于脂肪油或液状石蜡。
其水溶液极不稳定,在室温中效价很快降低10%,水溶液pH为5.5~7.5。
青霉素价格较为便宜,因而也证明了生产并提取青霉素是有着较为成熟的工业方法的。
(图2青霉素的售价)
青霉素的提纯
青霉素提纯工艺流程简图:
(图3)
因为青霉素水溶液不稳定,故发酵液预处理、提取和精制过程要条件温和、快速,防止降解。
在提炼过程中要遵循下面三个原则:
错误!时间短错误!温度低错误!pH适中
1.预处理
发酵结束后,目标产物存在于发酵液中,浓度较低,只有10-30kg/m3,并且含有大量杂质,如高价无机离子(Ca,Mg,Fe离子),菌丝,未用完的培养基,易污染杂菌,产生菌的代谢产物,蛋白质等。
因此必须对其进行的预处理,其目的在于浓缩目的产物,去除大部分杂质,利于后续的分离纯化过程,是进行分离纯化的第一个工序。
2.过滤
发酵液在萃取之前需预处理,可在发酵液加少量絮凝剂沉淀蛋白(比如明矾),或者调解发酵液pH至蛋白质的等电点以沉淀蛋白,然后经真空转鼓过滤(以负压作过滤推动力)或板框过滤(浮液用泵送入滤机的每个密闭的滤室,在工作压力的作用下,滤液透过滤膜或其它滤材,经出液口排出,滤渣则留在框内形成滤饼,从而达到固液分离目的),除掉菌丝体及部分蛋白。
青霉素在常温下易降解,因而发酵液及滤液应冷至10 ℃以下,过滤收率一般90%左右。
(1)菌丝体粗长10µm,采用鼓式真空过滤机过滤,滤渣形成紧密饼状,容易从滤布上刮下。
滤液pH6.27-7.2,蛋白质含量0.05-0.2%。
需要进一步除去蛋白质。
(2)改善过滤和除去蛋白质的措施:硫酸调节pH4.5-5.0,加入0.07%溴代十五烷吡啶PPB,0.7%硅藻土为助滤剂。
再通过板框式过滤机。
滤液澄清透明,进行萃取。
3.萃取
青霉素的提取采用溶媒萃取法。
这是利用抗生素在不同的pH值条件下以不同的化学状态(游离态酸或盐)存在时,在水及水互不相溶的溶媒中溶解度不同的特性,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。
青霉素分子结构中有一个酸性基团(羧基),青霉素的pKa=2.75,所以将青霉素G的水溶液酸化至pH2.0左右,青霉素即成游离酸。
这种青霉素酸在水中溶解度很小,但易溶于醇类、酮类、醚类和酯类,利用这一特性,工业上可用溶媒萃取法从发酵液中分离并提纯青霉素。
在酸性条件下青霉素转入有机溶媒中,调节pH至2.0左右,再转入中性水相,反复几次萃取,即可提纯浓缩。
选择对青霉素分配系数高的有机溶剂。
工业上通常用醋酸丁酯和戊酯。
萃取2-3次。
从发酵液萃取到乙酸丁酯时,pH选择1.8-2.0,从乙酸丁酯反萃到水相时,pH选择6.8-7.4。
发酵滤液与乙酸丁酯的体积比为 1.5-2.1,即一次浓缩倍数为1.5-2.1。
为了避免pH波动,采用硫酸盐、碳酸盐缓冲液进行反萃。
发酵液与溶剂比例为3-4。
几次萃取后,浓缩10倍,浓度几乎达到结晶要求。
萃取总收率在85%左右。
所得滤液多采用二次萃取,用10%硫酸调pH2.0~3.0,加入醋酸丁酯,用量为滤液体积的三分之一,反萃取时常用碳酸氢钠溶液调pH7.0~8.0。
在一次丁酯萃取时,由于滤液含有
大量蛋白,通常加入破乳剂防止乳化。
第一次萃取,存在蛋白质,加0.05-0.1%乳化剂PPB。
萃取条件:为减少青霉素降解,整个萃取过程应在低温下进行(10℃以下)。
萃取罐冷冻盐水冷却。
在萃取过程中,青霉素的降解受温度、酸度影响很大, 这是决定操作工艺条件的主要因素, 许多学者对其进行了研究, 已详细考察了不同pH条件下水溶液的温度对青霉素降解半衰期的影响, 如图 4所示。
他们认为: 青霉素的稳定区间是pH5~8, 在pH6.0 最为稳定,在酸性或碱性条件下降解都很快。
将该数据进行曲线拟合可以得到不同温度下青霉素降解半衰期与水溶液pH的关系曲线。
(图4.水中青霉素降解与 pH 的关系(25 °C) (图5.青霉素降解半衰期与pH的关系)
a: pH4. 0, b: pH5. 0, c: pH6.0, d:pH6. 25,
e: pH6. 5, f:pH7. 0, g: pH8. 0, h: pH9. 0)
可以看出, 在pH 值一定的条件下, 温度越低青霉素越稳定。
因此工厂都采用低温操作, 萃取在pH2. 0、温度5°C下进行。
但是这既增加了能耗, 也增加了乳化的可能性。
另一方面,青霉素在醋酸丁酯中却很稳定。
据报道,室温下,其半衰期达 75 h以上。
从图 5 可以看出, 在半衰期不变的情况下, pH值越高, 允许的操作温度也越高。
也就是说, 只要能提高操作pH 值, 就可以在较高温度下进行萃取操作。
工厂采用的操作条件下半衰期只有 2 h, 如果其操作 pH 值提高, 就可以在常温下操作。
这取决于pH 对萃取率的影响。
为研究温度、酸度对萃取率的影响,用模拟料液在不同温度和平衡pH 值下进行了实验研究, 用分光光度法进行分析。
结果表明青霉素的萃取率受pH影响很大; 提高萃取的平衡pH 值,萃取率将明显下降。
另一方面,在相同pH下随操作温度升高萃取率也稍有升高(图6)。
(图6.温度、pH对青霉素萃取率的影响)
4.脱色
萃取液中添加活性炭,除去色素、热源,过滤,除去活性炭。
5.结晶
萃取液一般通过结晶提纯。
青霉素钾盐在醋酸丁酯中溶解度很小,在二次丁酯萃取液中加入醋酸钾-乙醇溶液,青霉素钾盐就结晶析出。
然后采用重结晶方法,进一步提高纯度,将钾盐溶于KOH溶液,调pH至中性,加无水丁醇,在真空条件下,共沸蒸馏结晶得纯品。
直接结晶:在2次乙酸丁酯萃取液中加醋酸钠-乙醇溶液反应,得到结晶钠盐。
加醋酸钾-乙醇溶液,得到青霉素钾盐。
共沸蒸馏结晶:萃取液,再用0.5 mol/L NaOH萃取,调pH至pH6.4-6.8下得到钠盐水浓缩液。
加2.5倍体积丁醇,16-26℃,0.67-1.3KPa下蒸馏。
水和丁醇形成共沸物而蒸出。
钠盐结晶析出。
结晶经过洗涤、干燥后,得到青霉素产品。