多粘菌素生产工艺
多粘菌素高产菌种和生产工艺
多粘菌素(Polymyxin B)高产菌种和生产工艺概述多粘菌素(PolymyxinB)是1947年发现由多粘杆菌(Bacillus polymyxa)所产生,由多种氨基酸和脂肪酸组成的一族碱性多肽类抗生素的总称,不同菌种所产生的多粘菌素,由于所含氨基酸和脂肪酸的不同,又分为多粘菌素A、B、C、D、E、M。
多粘菌素B(Polymyxin B)又分为B1和B2,多粘菌素E(Polymyxin E,Colistin,)又分为E1和E2,多粘菌素M又称多粘菌素甲,多粘菌素B和多粘菌素E二者具有相似的药理作用,应用较广,多粘菌素B多用于人用药,多粘菌素E多用于兽用药。
分子式:C56H98N16O13.H2SO4(B1组分);分子量:1301.56多粘菌素B常用其硫酸盐,为白色结晶性粉末,易溶于水,有引湿性,在酸性溶液中稳定,其中性溶液在室温放置一周不影响效价,碱性溶液不稳定,在醚、酮、酯、烃等有机溶剂中几乎不溶解。
多肽类抗生素是一类抗菌作用各不相同的高分子多肽化合物。
多数口投消化道不易吸收,排泄迅速,毒性小,无副作用,不易产生耐药菌株,添加于饲料促进生长及其他生产性能效果好,是最安全的禽畜促生长抗生素之一。
作用与用途本品为抗革兰氏阴性杆菌的抗生素,具杀菌作用,对大多数的革兰氏阴性杆菌有较强的抗菌作用,对绿脓杆菌的作用更为显著,对大肠杆菌、沙门氏菌、痢疾杆菌、流感杆菌、百日咳杆菌、产气杆菌及肺炎杆菌等也有良好的作用。
但变形杆菌对本品不敏感。
多粘菌素对生长繁殖期和静止期的细菌都有效,过去临床上主要用于治疗革兰氏阴性菌感染,特别是绿脓杆菌和大肠杆菌引起的各种感染,如呼吸系统感染、腹膜炎、胆管感染、尿路感染、烧伤感染、眼角膜感染及败血症等。
但现在已经被疗效更好、毒性更低的其他抗生素所取代,仍可局部用于敏感菌的眼、耳、皮肤、粘膜感染及烧伤绿脓杆菌感染。
作用机理其杀菌作用机制是改变细菌细胞的渗透性。
多肽类抗生素具有表面活性,因本品分子中含有亲脂性官能基团(带阳电荷的游离氨基),可引入脂蛋白,和细胞膜磷脂中的磷酸根结合,使细菌合成的胞浆膜的成分发生改变,细胞膜表面积增大,破坏了原来胞浆膜的屏蔽功能,使其通透性增加,导致细胞内成分大量外漏而死亡。
粘菌素发酵工艺优化
第41卷 第3期2022年8月铀 矿 冶URANIUMMININGANDMETALLURGYVol.41 No.3Aug.2022收稿日期:2021 03 16第一作者简介:李 炯(1984—),男,河北赵县人,学士,工程师,主要从事微生物研究工作。
粘菌素发酵工艺优化李 炯(河北圣雪大成唐山制药有限责任公司,河北唐山064000)摘要:多粘菌素E是由多粘芽孢杆菌产生的一种重要的动物抗生素,对大多数革兰氏阴性菌有较强的抗菌作用,一般通过发酵法来生产。
通过控制摇瓶的装液量和玻璃珠的添加量,研究溶氧、剪切力对发酵的影响程度。
在7L罐的放大试验中,系统研究了搅拌转速、溶氧、犆犈犚、残糖等因素对效价的影响;优化流加补料工艺使得效价提高到37.5×104U/mL,实现了粘菌素E的高产。
关键词:多粘菌素E;效价;补糖策略;发酵参数;放大试验中图分类号:S476 文献标志码:A 文章编号:1000 8063(2022)03 0333 06犇犗犐:10.13426/j.cnki.yky.2022.03.024 硫酸粘杆菌素E(犆狅犾犻狊狋犻狀狊狌犾犳犪狋犲)又名多粘菌素E(犘狅犾狔犿狔狓犻狀E),是由多粘芽孢杆菌产生的一组多肽类抗生素[1 5]。
临床上多粘菌素E主要用于革兰阴性菌感染的治疗,多粘菌素E是最有发展前途的抗菌素之一[6 15]。
关于硫酸粘杆菌素的发酵工艺在20世纪50、60年代的时候研究较多,之后因其使用量较少,对其的研究也越来越少。
但抗生素的耐药性问题日渐显现,因硫酸粘菌素不易产生耐药性,所以近年来对其的应用和发酵工艺研究又逐渐增加[16]。
在10L发酵罐通气比1∶1vvm、搅拌转速350rpm、培养温度34℃的条件下,在发酵过程中溶氧发生变化的时间段内,菌体生长最快,耗氧速率也最快;最终确定溶氧可控制在40%以上,并以此来调整发酵过程的搅拌频率和通气量[17]。
合成硫酸粘杆菌素最适宜的pH为5.50~6.20,pH过高或过低均会对发酵产生不利影响;当发酵液pH首次降到5.80时,补加氨水调节发酵液的pH有利于发酵水平的提高[18]。
注射用硫酸多粘菌素b_加工过程_概述说明
注射用硫酸多粘菌素b 加工过程概述说明1. 引言1.1 概述本文旨在对注射用硫酸多粘菌素b的加工过程进行概述和说明。
硫酸多粘菌素b 是一种重要的抗生素药物,具有广谱的抗菌活性,在临床上被广泛应用于治疗感染性疾病。
为了保证其质量和安全性,正确而规范的加工过程是至关重要的。
1.2 文章结构文章主要分为四个部分:引言、注射用硫酸多粘菌素b加工过程概述、正文和结论。
引言部分介绍了文章的目的和结构,接下来将详细描述硫酸多粘菌素b 的加工过程以及相关工艺流程控制要点。
正文部分将涵盖原料准备与处理、反应与合成过程以及结晶与干燥工艺。
最后,在结论部分总结了加工过程的关键点,并对注射用硫酸多粘菌素b加工的未来发展进行展望。
1.3 目的本文旨在全面阐述注射用硫酸多粘菌素b的加工过程,并提供实践指南。
通过详细介绍硫酸多粘菌素b的生产流程和工艺要点,读者将能够更好地理解该药物的生产过程及其质量控制。
同时,本文还对注射用硫酸多粘菌素b加工领域的未来发展进行了展望,旨在为相关研究和实践提供参考和借鉴。
2. 注射用硫酸多粘菌素b 加工过程概述2.1 硫酸多粘菌素b简介硫酸多粘菌素b是一种重要的抗生素,广泛用于临床医学领域。
它由某些链霉菌产生,具有很强的杀菌作用和抑制细菌生长的能力。
因其可被人体吸收利用,被应用于注射剂的制备中。
2.2 加工过程步骤注射用硫酸多粘菌素b的加工过程通常包括以下几个步骤:第一步是原料筛选与准备。
首先,选择高品质的链霉菌株并进行培养;然后采集发酵液并经过初步处理,去除杂质等不纯物质。
第二步是提取与纯化。
通过特定的分离技术,从发酵液中提取出硫酸多粘菌素b,并对其进行纯化处理,去除其他无关成分。
第三步是结晶与干燥。
将纯化后的硫酸多粘菌素b溶解于适当的溶剂中,经过结晶、过滤和干燥等工艺步骤,得到注射用硫酸多粘菌素b的成品。
2.3 工艺流程控制要点在注射用硫酸多粘菌素b加工过程中,需要注意以下几个工艺流程控制要点:首先,在培养链霉菌时,要确保菌株的质量和培养条件的合适性。
硫酸多粘菌素B菌种选育与发酵工艺的研究
硫酸多粘菌素B菌种选育与发酵工艺的研究作者:吴浣钱来源:《山东工业技术》2018年第18期摘要:随着人们对于自身体质状况的关注度加强,各医学机构科研人员加强了对各项菌种的研发,其中硫酸多粘菌素B菌种是一种治疗由于革兰阴性菌引发疾病的多肽抗生素,且具有明显的功效。
初始之初,硫酸多粘菌素B菌种产品大多依赖从国外引进,为改变该现状,近年来我国加强了对硫酸多粘菌素B菌种的研发,即从生产菌种的诱变育种到最后的发酵工艺,展开了系列的探研,并取得了良好的效果。
关键词:硫酸多粘菌素B菌种;选育;发酵工艺DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2018.18.011目前由于革兰阴性菌引发的各种疾病成为了医学机构首次科研的实验对象。
改革开放初期,对于革兰阴性菌治疗的药物硫酸多粘菌素B菌种我国大多采用从国外引进的方法,在到一定程度上不仅对病人的治疗造成一定的影响,同时也阻碍了我国医学事业的发展。
因此,为改变这种现状,国家加大了对硫酸多粘菌素B菌种的研发,通过相关的实验,进行了菌种的选育,同时探研出适合B菌种种子发酵的相关内容,进而推进我国医疗事业的稳定发展。
1 硫酸多粘菌素B菌种的性质(1)硫酸多粘菌素B菌种的概述。
硫酸多粘菌素B菌种是一种碱性琐环状多肽抗生素,主要是由氨基酸和脂肪组成,是多粘菌素B的硫酸盐形式,在医学的治疗过程中,其主要是针对对革兰阴性菌引的发如大肠杆菌、百日咳杆菌等疾病,具有良好的功效,不仅可用于防治细菌性肠炎,同时对于泌尿性感染、皮肤粘膜感染等也具有其它抗生素所没有的功效。
(2)硫酸多粘菌素B菌种的物理化学性质。
硫酸多粘菌素B菌种是多粘菌素B的一种碱性多肽抗生素的硫酸盐,是一种白色的结晶状粉末,味苦涩,易溶于水却不易溶于酯、酮、氯仿等有机溶剂。
同时,硫酸多粘菌素B菌种的化学性质与外界的因素息息相关,当外界加热温度较高、处于酸碱环境中时,其活力较低,易被分解,容易与有机溶剂等发生反应。
用硫酸多黏菌素b原材料
用硫酸多黏菌素b原材料获得硫酸多黏菌素B,一种重要的抗生素原材料,涉及多个步骤和技术。
在本文中,我们将逐步解释这个过程。
第一步:微生物培养硫酸多黏菌素B的生产通常通过大规模培养多黏菌属细菌来实现。
这些细菌常在一种称为发酵罐的设备中培养。
发酵罐提供了必要的条件,包括温度、pH、氧气和营养物质,以支持菌落的生长和多黏菌素B的产生。
第二步:静态发酵发酵过程的开始阶段是静态发酵。
在此阶段,培养液被注入发酵罐,并保持静止(不搅拌)。
分离培养液和生物质的装置通常被用来防止菌株残留在培养液中。
发酵罐中的菌株开始利用培养液中提供的营养物质和氧气,进行细胞增殖和多黏菌素B的产生。
第三步:搅拌发酵在静态发酵之后,进入搅拌发酵阶段。
发酵罐中的搅拌装置开始工作,将培养液搅拌均匀。
这有助于提供氧气,并保持培养液中的菌株均匀分布。
搅拌还能防止菌株在培养液表面堆积,增加产物的产量。
第四步:收获发酵液在发酵过程完成后,需要收获培养液。
培养液中含有多黏菌素B 以及其他生物产物和废弃物。
收获过程可以通过离心或过滤的方式进行。
通过离心,可以将培养物和细胞分离,从而获得纯净的发酵液。
通过过滤,可以过滤掉细菌和其他大颗粒物质,从而得到纯净的液体产物。
第五步:提取多黏菌素B收获的发酵液并不是纯净的多黏菌素B,还需要进行提取。
常用的方法是溶剂提取。
这涉及将发酵液与有机溶剂混合,以将目标产物溶解于有机相中。
然后,通过分离有机相和水相,可以得到富含多黏菌素B的有机层。
第六步:纯化提取获得的多黏菌素B含有其他杂质,需要纯化处理,以获得高纯度的多黏菌素B产物。
纯化的方法主要包括色谱技术,如凝胶过滤色谱和高效液相色谱。
这些技术能够根据分子大小、电荷和亲水性等特性来分离不同的化合物。
第七步:结晶和干燥纯化的多黏菌素B溶剂中的水分需要去除,以得到干燥的产物。
结晶是最常用的方法之一。
通过在溶剂中加入催化剂或者调整溶剂浓度,在适当的条件下,多黏菌素B会结晶出来。
多粘菌素b 合成途径
多粘菌素b 合成途径多粘菌素B是一种重要的抗生素,广泛用于临床治疗。
本文将介绍多粘菌素B的合成途径。
多粘菌素B的合成主要包括以下几个步骤:筛选菌株、培养菌株、提取多粘菌素B、纯化多粘菌素B。
合成多粘菌素B的第一步是筛选适合生产多粘菌素B的菌株。
研究人员通过对不同菌株的筛选,最终选定了一株能够高效产生多粘菌素B的菌株。
接下来,筛选出的菌株将被培养。
培养多粘菌素B的菌株需要提供适宜的培养基,包括合适的碳源、氮源和微量元素等。
通过控制培养条件,如温度、pH值和氧气供应等,来促进菌株的生长和多粘菌素B的产生。
当菌株达到一定的生长程度后,多粘菌素B将被提取出来。
提取多粘菌素B的方法有很多种,其中常用的方法是采用有机溶剂提取法。
首先将培养液离心分离,将菌体与培养液分离开来。
然后,加入适量的有机溶剂,如甲醇或丙酮,使多粘菌素B溶于有机溶剂中。
最后,通过蒸发溶剂,得到多粘菌素B的提取物。
为了得到纯净的多粘菌素B,提取物需要经过纯化过程。
纯化多粘菌素B的方法主要包括色谱层析法和透析法。
色谱层析法是一种常用的纯化方法,通过在固相上使用特定的吸附剂,将多粘菌素B与其他杂质分离开来。
透析法则是利用半透膜的特性,将多粘菌素B 与溶剂中的小分子物质分离。
经过以上几个步骤,最终可以得到纯净的多粘菌素B。
这样的多粘菌素B可以用于临床治疗,对抗细菌感染。
多粘菌素B的合成途径是一个复杂的过程,需要多个步骤的配合和精确的控制。
通过合理选择菌株、优化培养条件、采用适当的提取和纯化方法,可以高效地合成多粘菌素B。
这为多粘菌素B的生产提供了可行的途径,也为维护人类健康做出了重要贡献。
多粘菌素b 合成途径
多粘菌素b 合成途径
多粘菌素B是一种抗生素,广泛应用于临床治疗中。
本文将介绍多粘菌素B的合成途径。
多粘菌素B的合成途径主要包括以下几个步骤:培养多粘菌、提取和纯化多粘菌素B、酶解、结晶和干燥。
多粘菌素B是由多粘菌(Bacillus polymyxa)产生的。
多粘菌是一种革兰氏阳性细菌,广泛存在于土壤和水体中。
为了大规模生产多粘菌素B,可以通过培养多粘菌来获得足够的产量。
培养基的配方对于菌株的生长和多粘菌素B的产生至关重要。
随后,通过适当的提取和纯化步骤,可以从培养基中提取出多粘菌素B。
提取方法可以包括溶菌、离子交换层析、凝胶渗透层析等。
纯化步骤则可以通过高效液相色谱、凝胶电泳等技术来实现。
提取和纯化后,多粘菌素B需要经过酶解步骤。
酶解是为了去除多粘菌素B分子中的杂质,使其纯度更高。
酶解可以通过添加适当的酶来实现,酶的选择应根据具体情况来确定。
酶解后,多粘菌素B需要进行结晶和干燥。
结晶是为了获得多粘菌素B的结晶体,从而方便后续的质量控制和储存。
结晶过程中,可以通过控制温度、pH值、浓度等条件来控制结晶的质量和产率。
干燥则是为了去除结晶体中的水分,从而增加多粘菌素B的稳定性和保存期限。
多粘菌素B的合成途径包括培养多粘菌、提取和纯化多粘菌素B、酶解、结晶和干燥等步骤。
这些步骤的顺序和条件都对多粘菌素B 的质量和产量有着重要的影响。
因此,在多粘菌素B的生产过程中,需要严格控制每个步骤的条件,以确保最终产物的质量和效果。
多粘菌素B的合成途径的研究和优化将为其在临床治疗中的应用提供更好的支持。
硫酸多粘菌素b 游离纯化的原理
硫酸多粘菌素b 游离纯化的原理硫酸多粘菌素B(Vancomycin Sulfate)是一种强效的抗生素,广泛用于严重感染的治疗。
由于其结构复杂且产量极低,为了进一步研究其性质和应用,需要对硫酸多粘菌素B进行游离纯化。
硫酸多粘菌素B的游离纯化可以通过如下步骤进行:1.发酵产生硫酸多粘菌素B:硫酸多粘菌素B是由枯草杆菌属细菌生产的,首先需要进行大规模的发酵培养。
在培养基中添加适当的碳源、氮源和矿物质,以促进菌株的生长和产生硫酸多粘菌素B。
2.细胞离解和除杂物:将发酵液离心,将菌体和培养基分离。
然后可以通过超滤等方法去除较大的杂质,如细胞碎片和大分子蛋白质等。
3.中性化:将发酵液调整到适当的pH值,一般为5-6之间,以提供最佳的离化和游离纯化条件。
4.温度调节:将发酵液加热至适当温度,一般为50-70摄氏度之间,促使硫酸多粘菌素B从菌体中游离出来。
5.清洗和结晶:将发酵液冷却,并用冷醇溶液洗涤来清洗硫酸多粘菌素B。
接着,使用适当的溶剂使硫酸多粘菌素B溶解,并通过加热和冷却过程来促使其结晶。
6.溶液搅拌和过滤:将溶解的硫酸多粘菌素B溶液进行搅拌,以提高结晶效率。
然后通过过滤将固体硫酸多粘菌素B分离出来。
7.干燥和纯化:将硫酸多粘菌素B固体进行干燥,可以采用真空干燥或喷雾干燥等方法。
然后通过逆流色谱等技术进行纯化,去除杂质。
需要注意的是,硫酸多粘菌素B的游离纯化是一个复杂的过程,需要仔细控制各个步骤的条件和参数,以获得高纯度和高收率的硫酸多粘菌素B。
此外,还需要对纯化后的硫酸多粘菌素B进行质量检测,包括纯度、活性等指标的测定。
总之,硫酸多粘菌素B的游离纯化是通过发酵、离解、除杂物、中性化、温度调节、清洗和结晶、溶液搅拌和过滤、干燥和纯化等步骤进行的。
通过这些步骤可以获得高纯度和高收率的硫酸多粘菌素B,为进一步的研究和应用提供了基础。
发酵液中分离多粘菌素e的生产工艺研究
㊀2019年11月J o u r n a l o fG r e e nS c i e n c e a n dT e c h n o l o g y第22期收稿日期:2019G10G09基金项目:陕西省科技项目(编号:2018Z K C -173;2019-P T-15);渭南市科技局项目(编号:Z D Y F -S F G G-17-Z S G )作者简介:马文艳(1981 ),女,硕士,主要从事应用微生物及生物医药方面的工作.通讯作者:潘忠成(1974 ),男,博士,主要从事应用微生物及生物医药方面的工作.发酵液中分离多粘菌素E 的生产工艺研究马文艳1,潘忠成1,2,王卫富1,翁婧1,李蒲民1(1.陕西麦可罗生物科技有限公司,陕西渭南714200;2.哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院教育部超轻材料与表面技术重点实验室,黑龙江哈尔滨150001)摘要:主要研究了沉淀法分离提取发酵液中多粘菌素E (C o l i s t i n s u l f a t e )的生产工艺.对超滤液热絮凝㊁吸附脱色㊁碱性沉淀以及浓缩液二次脱色等工艺参数进行了考察,结果表明:工艺最佳条件:超滤液90~95ħ热絮凝5m i n 后,板换快速冷却,复合脱色处理:加碳量0.1%㊁亚硫酸盐0.5%~1.0%,沉淀条件:pH 值为11.0~12.5㊁15~30ħ㊁静置1h ,浓缩液脱色添加0.4%~0.8%活性炭,处理0.5h ,最高收率达到90%以上,成品各项指标符合E P 生产标准.通过连续稳定性试验对各个参数进行验证,得到了适用于工业化生产的多粘菌素E 分离工艺.关键词:硫酸粘杆菌素;沉淀分离法;碱性多肽;絮凝中图分类号:T Q 923㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:A㊀文章编号:1674G9944(2019)22G0186G041㊀引言多粘菌素E 是一种碱性多肽类抗生素,兽用硫酸粘菌素商品为其硫酸盐.目前生产中主要是连续树脂法分离提取[1,3],但此法污水量大,工艺复杂,收率低.文献报道中的对多粘菌素E 分离技术较多[2,4,5],但都不能形成可行性的生产工艺.活性炭是一种传统的脱色剂,其生产工艺简单,可操作性强,效率高,是抗生素生产提取工艺常见脱色方法.沉淀法分离抗生素是一种传统方法,具有操作简单,但由于多粘菌素的碱性不稳定性[5,6],收率不稳定,尚无利用此法的生产报道.作者在前期研究在碱性沉淀法[8]上做了大量基础工作,本文通过对利用传统的活性炭预处理和碱性沉淀法分离多粘菌素E 进行研究,优化各项工艺操作参数,并与膜分离[2]等工艺结合,获得了能够替代树脂法的多粘菌素E 生产工艺.2㊀材料与方法2.1㊀材料多粘菌素E 标品(B R )由天津施瑞克公司提供,硫酸及硫酸盐等其他试剂为国产分析纯,活性炭为福建大林森木质活性炭.2.2㊀实验方法(1)多粘菌素E 测定高效液相色谱法(H P L C ),文献[9]改进方法.(2)蛋白相对含量测定方法采用紫外分光光度计,设定波长280n m ,物料稀释50~100倍测定吸光值.(3)色素相对含量测定方法采用可见分光光度计,设定波长400n m 测定吸光值.3㊀结果与分析3.1㊀多粘菌素E 超滤液预处理3.1.1㊀热处理对超滤液进行热处理(结果见图1),试验过程中,加热温度80ħ以上时,蛋白絮凝量逐渐增多,色素量降低,当温度高于90ħ左右出现拐点,色素去除率下降,蛋白去除率升高减缓,同时降解率快速升高.图1㊀不同温度条件下的热絮凝处理结果结果表明:温度在90ħ左右最佳,可除去较多的杂质,收率保持在95%以上,褐变反应加快.因此,热处理过程应快速升温及降温,尽量缩短温度对效价和褐变反应的影响.3.1.2㊀脱色处理陶瓷清液90~95ħ热处理,活性炭和还原剂复合影响效果明显(图2),色素去除率与还原剂量呈正相关,蛋白去除率与之无关,当还原剂量超过1%,对收率产生负影响.结果表明,亚硫酸盐对褐变反应速率抑制及还原性脱色有较好影响,但过量盐加入,可能影响多粘菌素E 的电荷状态或构象,稳定性降低导致降解发生.681㊀马文艳,等:发酵液中分离多粘菌素E 的生产工艺研究生物与化工活性炭对热处理后滤液的脱色效果(图3),活性炭加入量和杂质去除率㊁效价损失率呈正相关.结果表明:较少的活性炭对效价也有明显的影响,但其脱色及去蛋白效果又很显著,因此保证收率的前提下,0.1%的炭量处理为最佳.图2㊀加入亚硫酸盐的处理效果图3㊀活性炭的脱色效果3.2㊀多粘菌素E 碱性沉淀过程3.2.1㊀不同条件对多粘菌素E 稳定性的影响前期的试验数据和药典记录一致,碱性条件下,尤其是溶液或湿晶体状态下,硫酸粘杆菌素降解受p H 值㊁温度㊁时间等因素影响明显.碱性p H 值条件下,多粘菌素E 的稳定性较差,沉淀絮凝和降解反应同时发生.p H 值和温度对稳定性的影响(见图4,图5),结果表明:p H 值低于11.5的时理论降解率反而更高,p H 值在11.5~12.0,沉降过程的理论降解率较低.结果说明,p H 值和温度都偏低时,多粘菌素E 多呈溶解短肽,更易降解;而p H 值和温度过高,直接导致碱性降解反应速率加快.图4㊀p H 值对稳定性的影响这与试验过程观测到的情况一致,条件前期多粘菌素的形成絮凝速率和降解率呈负相关,而调碱后期,尤其是较高温度,絮凝沉淀快速形成,降解率反而降低.多粘菌素E 呈游离短肽时,更易降解,降解量的累计和时间呈正相关(图6).结果表明:在试验过程,调碱操作时间越短,降解率越低,0.5~1h 的生产操作时间可以降理论降解率控制在10%以内.图5㊀温度对稳定性的影响图6㊀沉淀过程降解率变化3.2.2㊀不同条件对多粘菌素E 沉淀收率的影响p H 值和温度对沉降收率的影响(见图7,图8),结果表明:p H 值在11.5左右,温度在25ħ左右,沉降收率分别达到最高.沉降时间对收率的影响(见图9),结果表明:沉降时间在1h 左右,收率达到最高85%~86%.而在保护剂的作用下(见图10),0.1%~0.2%的还原性保护剂可以和环境中的氧化性基团作用,提高活性短肽的惰性,收率提高到88%~89%.3.2.3㊀不同条件对多粘菌素E 浓缩液脱色处理效果的影响㊀㊀超滤液在p H 值为4.0时,不同活性炭量的脱色结果(见图11),色素的去除率同活性炭量呈正相关,少量活性炭对色素的吸附效率较高,过量加入活性炭的色素吸附效率明显下降;脱色时间的色素去除率的影响较小,但炭加入过多,脱色时间较长,对效价损失影响明显,脱色时间控制在0.5h 左右最适.采用0.6%活性炭脱色,考察p H 值对活性炭的脱色效果影响(见图11).结果表明:相对较高的p H 有利于色素的去除,但效价损失率也较高.结果可见,pH 值为4.0左右色素去除率较高,同时效价损失率明显降低.781㊀2019年11月绿㊀色㊀科㊀技第22期图7㊀p H值对沉降收率的影响图8㊀温度对沉降收率的影响图9㊀沉降时间对收率的影响图10㊀保护剂对沉降收率的影响氧化剂脱色与活性炭的复合脱色作用结果(图12),复合处理比活性炭单独处理色素去除率提高15%左右,氧化剂与有机物活性基团的反应能力较强,极易对效价产生影响,使用量不宜过多.图11㊀p H对脱色效果的影响图12㊀不同p H 条件下的复合脱色效果不同活性炭量对复合脱色效果的影响(见图13),结果表明,活性炭量对复合处理色素去除率影响较小,但对效价损失影响较大.图13㊀活性炭量对复合脱色效果影响图14㊀多粘菌素E 浓度对脱色效果的影响881㊀马文艳,等:发酵液中分离多粘菌素E的生产工艺研究生物与化工不同浓度浓缩液对复合处理的脱色影响(见图14),结果表明,浓缩液效价在400~800万单位之间,效价高低和脱色效果呈负相关.这说明高效价浓缩液粘度较大,脱色过程色素与活性炭的表面接触几率降低,同时多粘菌素E被活性炭吸附后,活性炭的吸附能力进一步降低.3.3㊀工艺稳定性试验采用以上试验最佳结果进行多批试验,同时对脱色后浓缩液进行高温喷干形成成品.对试验各步收率进行统计以及成品各项指标结果(见表1,表2).表1㊀工艺各步骤收率核算超滤/%预处理/%沉淀/%脱色/%喷干/%总收率/%101.8~105.195.6~97.291.6~94.598.5~99.695.085.6~90.25表2㊀喷雾干燥原粉指标效价/u灰分/%硫酸盐/%比旋酸度色级透光率/%E P标准ȡ19000ɤ116~1863~684~6Ⅰ级ȡ90试验样品20000~220000.1~0.716.4~17.866~685~6Ⅰ级ȡ90㊀㊀连续进行多批工艺稳定性验证,总收率收率和干粉指标都达到预期目标,工艺各阶段质量控制稳定.4㊀结论(1)工艺最佳条件:超滤液90~95ħ热絮凝5~10m i n后,冷却过滤,一次脱色加碳量0.1%㊁亚硫酸盐0.5%~1.0%,沉淀条件p H值为11.0~12.5㊁15~25ħ㊁静置1h,浓缩液添加0.4%~0.8%活性炭脱色0.5~1h,最高收率达到90%以上.(2)少量的亚硫酸盐类保护剂和活性炭的复合处理效果明显,但生产应用还有待进一步生产验证.(3)脱色后喷干成品各项指标达到E P标准,通过试验连续验证,该工艺流程简单,完全可以达到生产要求.参考文献:[1]顾觉奋,寇晓康,杜振宁,等.离子交换与树脂吸附在制药工业上的应用[M].北京:中国医药科技出版社,2008.3[2]杨亚勇,刘珍奇,蒋顺进.超滤膜在多粘菌素E预处理中的应用[J].中国抗生素杂志,2001(4):244~245.[3]邢维玲,周希贵,王贺祥,等.离子交换层析法提取黏杆菌素的研究[J].中国兽医杂志,2002(11):44~46.[4]佟斌,刘桂敏,吴兆亮,等.泡沫分离提取多粘菌素E的工艺研究[J].食品工业科技,2007,28(5):153~155[5]孟㊀杰,刘桂敏,赵艳丽,等.硫酸多黏菌素E水溶液的表面张力和泡沫性能的研究[J].中国抗生素杂志,2007,32(11):696~672.[6]常晓菲,王㊀宏,王㊀静.硫酸多粘菌素B提取工艺的研究进展[J].北方药学,2011(10):13~14.[7]马卫明,佘锐萍,彭芳珍,等.肽类抗生素研究进展[J].中国兽医杂志,2005,6(41):38~41.[8]丁绪芹,张劲松,王福岭.沉淀法分离硫酸粘杆菌素工艺研究[J].中国兽药杂志,2013,47(6):27~30.[9]解庆镇,顾吉林.多粘菌素E的高效液相色谱测定[J].中国抗生素杂志,1988(13):36~40.S t u d y o n t h eP r o d u c t i o nP r o c e s s o f S e p a r a t i n g C o l i s t i nS u l f a t eEf r o mF e r m e n t a t i o nB r o t hM aW e n y a n1,P a nZ h o n g c h e n g1,2,W a n g W e i f u1,W e n g J i n g1,L i P u m i n1(1.S h a a n x iM i c r o b eB i o t e c h n o l o g y C o.,L t d.W e i n a n,S h a a n x i,715500,C h i n a;2.K e y L a b o r a t o r y o fS u p e r-L i g h tM a t e r i a l s a n dS u r f a c eT e c h n o l o g y,M i n i s t r y o f E d u c a t i o n,C o l l e g e o f M a t e r i a l S c i e n c ea n dC h e m i c a lE n g i n e e r i n g,H a rb i nE n g i n e e r i n g U n i v e r s i t y,H a r b i n,H e i l o n g j i a n g,150001,C h i n a)A b s t r a c t:T h e p r o d u c t i o n p r o c e s s o f s e p a r a t i o n a n d e x t r a c t i o n o f C o l i s t i n s u l f a t e f r o mf e r m e n t a t i o n b r o t h b y p r e c i p i t aGt i o nm e t h o dw a s s t u d i e d.T h e r m a l f l o c c u l a t i o n o f u l t r a f i l t r a t i o n,d e c o l o r i z a t i o n o f a c t i v a t e d c a r b o n,a l k a l i n e p r e c i p i t aGt i o na n d s e c o n d a r y d e c o l o r i z a t i o nw e r e s t u d i e d.T h e o p t i m u mc o n d i t i o n s o f t h e p r o c e s s:t h e u l t r a f i l t r a t ew a s t h e r m a lGl y f l o c c u l a t e d a t90-95ħf o r5m i n s,t h e n c o o l e d a n d f i l t e r e d.0.1%a c t i v a t e d c a r b o n a n d0.5-1.0%s u l f i t e sw e r e u s e d f o r t h e f i r s td e c o l o r i z a t i o nt r e a t m e n t.T h e p r e c i p i t a t i o nc o n d i t i o n sw e r e p H11.0-2.5a n dt e m p e r a t u r e15-25ħ,a n d l a s t l yp r e c i p i t a t e d f o r1h o u r.T h e c o n c e n t r a t ew a s d e c o l o r i z e dw i t h0.4-0.8%a c t i v a t e d c a r b o n f o rh a l f a nh o u r.T h e r a t e r e a c h e d o v e r90%,a n d t h e f i n i s h e d p r o d u c t sm e e t t h eE P p r o d u c t i o n s t a n d a r d s.T h r o u g h t h e t e s t, e a c h p a r a m e t e rw a s v e r i f i e d,a n d t h e s e p a r a t i o n p r o c e s s s u i t a b l e f o r i n d u s t r i a l p r o d u c t i o nw a s o b t a i n e d.K e y w o r d s:c o l i s t i n s u l f a t e;p r e c i p i t a t i o n s e p a r a t i o n;b a s i c p e p t i d e s;f l o c c u l a t i o n981。
多粘菌素生产
多粘菌素生产
1. 菌种培养:使用适当的培养基培养多粘芽孢杆菌菌种,以获得足够数量的菌体。
2. 发酵培养:将培养好的菌种接种到含有适当营养成分的发酵培养基中进行发酵培养。
发酵过程通常在受控的环境条件下进行,以优化菌体生长和多粘菌素的产生。
3. 提取和纯化:发酵结束后,将发酵液进行处理,如离心、过滤等,以去除菌体和杂质。
然后,采用适当的提取方法,如溶剂萃取、离子交换、层析等,从发酵液中提取多粘菌素。
4. 精制和纯化:对提取的多粘菌素进行进一步的精制和纯化步骤,以提高其纯度和质量。
这可能包括结晶、重结晶、层析等技术。
5. 质量控制:对最终产品进行质量控制测试,包括化学分析、微生物学检测、药理学活性测定等,以确保多粘菌素符合相关的质量标准。
6. 包装和储存:将合格的多粘菌素产品进行包装,并储存在适当的条件下,以保持其稳定性和有效性。
需要注意的是,多粘菌素的生产过程需要严格的质量控制和安全措施,以确保产品的质量和安全性。
此外,生产多粘菌素需要遵循相关的法规和指南,以确保合规性和可持续性。
如果你对多粘菌素的生产有具体的需求或问题,建议咨询专业的制药公司或相关机构,以获取更详细和准确的信息。
多粘菌素生产工艺
多粘菌素生产工艺1、多粘菌素的理化性质由多粘杆菌所产生。
由多中氨基酸和脂肪酸组成的一簇碱性多肽类抗生素(1)药理:在已知抗生素中,多粘菌素对G-作用最强(由G-引起的脑膜炎,等),特别是它能抑制其他抗生素几乎没有作用的绿脓杆菌,且不产生抗药性。
(2)毒性:a 、对中枢神经,肾脏有影响,临床表现为晕眩,共济失调,腿软等。
b、注射时局部产生红肿,疼痛,B.E毒性最小,疗效最高。
c 、当与甲醛,亚硫酸氢钠反应,形成Na N-磺甲基衍生物(-NHCH2SO3Na)时,注射时就不会疼痛,活性保持。
(3)结构:A、由10肽组成,含有一个7元环B、A.B.E为5价,D为4价C、B.E含羟基氨基酸较少,游离碱水溶性小; A.D含羟基氨基酸较多,游离碱水溶性大。
(4)物性:白色粉末,无气味,味苦,有引湿性。
pH2.0~7.0时稳定。
pH>7.0很快失效,失效时仅发生立体结构改变或分子内重排,与酰化剂作用同时失效。
(5)效价基准:多粘菌素B游离碱理论效价定为10000u/mg ,E定为30000u/mg2、多粘菌素的菌种和发酵(1)产生菌为多粘性菌:无芽孢的变株产量低,经过热处理可提高抗生素的产量,每一菌种产生一种多肽类抗生素,可连接不同的脂肪酸如B1和B2,E1和E2等(2)发酵:过程可分为三个不同的发酵期。
繁殖期,分泌期和芽孢形成期,在生产上要在芽孢形成之前放罐,周期一般为36~40个小时。
要点:(1)单一碳源时多糖比单糖或双糖好。
复合碳源时玉米粉加糊精最好(2)有机酸类能刺激多粘性菌E的产生,提高产量;而且奇数碳的酸比偶数碳的酸好。
(3)尿素对E的生产效果较好。
花生饼粉。
黄豆饼粉较差。
而硫酸氨更优于尿素。
(4)最适合pH=5.5~6.2(E)可用氨水调节。
综合以上要点可以看出,以多糖+简单氮源较好。
3.生物合成机制本类抗生素生物合成机制还未搞清楚。
不过有一点可以肯定,它与蛋白质的合成无多大关系。
理由是:(1)以L-苏氨酸-C14进行示踪试验,发现:氯霉素、放线菌素D、嘌呤霉素等抑制标记物掺入蛋白质,而刺激E的形成。
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多粘菌素生产工艺
1、多粘菌素的理化性质
由多粘杆菌所产生。
由多中氨基酸和脂肪酸组成的一簇碱性多肽类抗生素
(1)药理:在已知抗生素中,多粘菌素对G-作用最强(由G-引起的脑膜炎,等),特别是它能抑制其他抗生素几乎没有作用的绿脓杆菌,且不产生抗药性。
(2)毒性:
a 、对中枢神经,肾脏有影响,临床表现为晕眩,共济失调,腿软等。
b、注射时局部产生红肿,疼痛,B.E毒性最小,疗效最高。
c 、当与甲醛,亚硫酸氢钠反应,形成Na N-磺甲基衍生物(-NHCH2SO3Na)时,注射时就不会疼痛,活性保持。
(3)结构:
A、由10肽组成,含有一个7元环
B、A.B.E为5价,D为4价
C、B.E含羟基氨基酸较少,游离碱水溶性小; A.D含羟基氨基酸较多,游离碱水溶性大。
(4)物性:白色粉末,无气味,味苦,有引湿性。
pH2.0~7.0时稳定。
pH>7.0很快失效,失效时仅发生立体结构改变或分子内重排,与酰化剂作用同时失效。
(5)效价基准:多粘菌素B游离碱理论效价定为10000u/mg ,E定为30000u/mg
2、多粘菌素的菌种和发酵
(1)产生菌为多粘性菌:无芽孢的变株产量低,经过热处理可提高抗生素的产量,每一菌种产生一种多肽类抗生素,可连接不同的脂肪酸如B1和B2,E1和E2等
(2)发酵:过程可分为三个不同的发酵期。
繁殖期,分泌期和芽孢形成期,在生产上要在芽孢形成之前放罐,周期一般为36~40个小时。
要点:
(1)单一碳源时多糖比单糖或双糖好。
复合碳源时玉米粉加糊精最好
(2)有机酸类能刺激多粘性菌E的产生,提高产量;而且奇数碳的酸比偶数碳的酸好。
(3)尿素对E的生产效果较好。
花生饼粉。
黄豆饼粉较差。
而硫酸氨更优于尿素。
(4)最适合pH=5.5~6.2(E)可用氨水调节。
综合以上要点可以看出,以多糖+简单氮源较好。
3.生物合成机制
本类抗生素生物合成机制还未搞清楚。
不过有一点可以肯定,它与蛋白
质的合成无多大关系。
理由是:
(1)以L-苏氨酸-C14进行示踪试验,发现:氯霉素、放线菌素D、嘌呤
霉素等抑制标记物掺入蛋白质,而刺激E的形成。
(2)加入0.1mg分子的D-亮氨酸或D-苯丙氨酸,抑制D的生产,但对生长无影响,而加入5倍量的L-亮氨酸,可解除D-亮氨酸的抑制作用。
(3)8-N鸟嘌呤在低浓度(0.5mg分子)时强烈抑制多粘菌素的生产,但对生长或细胞核酸组分和量只有很小的影响。
以上说明多粘菌素的合成并不遵照蛋白质合成的样板机制进行。
此外,L-2.4-二氨基丁酸[(L-Dab)C14]是B的前体。
理由:从多粘菌素中分离出L-Dab活化酶,此酶高度专一性。
L-Dab是此酶的天然底物。
L-Dab酶活性愈强,生产能力愈强,反之此酶活力下降。
4.生物合成与产芽孢的关系
多粘菌素通常是自对数期起,直到自溶期和产芽孢止。
关系如下:
1、不产芽孢的,也不产多粘菌素;
2、抑制芽孢生成的,也抑制多粘菌素生产;
3、静止培养抗生素和芽孢同时消失,振荡生产,两种作用同时恢复;
4、在对数期末两者(芽孢、抗生素)显著受温度影响,30℃:两者均高
产,37℃:两者均大大减少消失;
5、抗生素量下降时,芽孢开始生产。
以上这些说明多粘菌素的形成和产芽孢是联合控制的,它们之间有某功能关
系,其它种种猜测均未得到证实。
5.提取和精制
方法:吸附法、沉淀法、溶媒萃取法、离子交换法。
(以离子交换法应用最广。
)
1、吸附法:以活性炭作为吸附剂,以酸性溶液洗脱。
问题是:选择性差,收率低。
2、溶媒萃取法:在碱性下,转入有机溶媒,酸性下转入水相。
但质量不稳定。
3、离交法:可采用阳离子交换树脂提取,过程与链霉素相近(弱酸101X4),利用分子量最低的多磷盐,即焦磷酸钠,能使镁离子从树脂上挤下来。
焦磷酸钠的浓度以0.5%为宜.这样可以大大地提高抗生素的成品质量。