青霉素的生产工艺及设备

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年产1000吨青霉素工艺设计

摘要青霉素是一种治疗革兰氏阳性菌引起的各种疾病的常用药物，生产方法主要有化学合成法、半合成法、微生物发酵法。

本设计为年产1000吨青霉素工艺设计，包括以下几部分内容：青霉素的背景知识及发酵生产工艺过程的简介；物料衡算和热量衡算；发酵主要设备的计算与选型；环境要求及废物处理和利用。

设计中主要对发酵罐、种子罐进行了详细计算与选型，选择公称体积为100m3的机械搅拌通风发酵罐进行青霉素的生产。

另外，此设计还绘制了发酵工艺流程图、发酵罐结构图和发酵车间布置图以及对生产过程中产生的废水、废气、废渣的处理作了简单的介绍。

关键词：青霉素；发酵罐；工艺流程；设备选型AbstractPenicillin is the drug that is commonly used to treat the various diseases caused by Gram-positive bacteria, and the production methods of it include chemical synthesis, semi-synthesis, microbial fermentation. This design is the process design of annual output of 1000 tons penicillin，and it including the following contents：the background knowledge of penicillin and the introduction of fermentation process ; the calculation of material balance and heat balance; the calculation and selection of main fermentation equipment ; the environmental requirements and the disposal and utilization of waste. The calculation and selection of the fermenter and the seed tank is the main content of the design; and the nominal volume of 100 m3 mechanically stirred and ventilated fermenter is chose to produce the penicillin.In addition, this design also draw the figure of the fermentation process flow, fermenter structure and the layout of fermentation plan and make a brief introduction for the treatment of the waste produced in the fermentation.Key words: penicillin ；fermenter；process flow ; selection of the equipment目录1 前言 (1)1.1青霉素的发现 (1)1.2青霉素分子结构及分类 (1)1.3青霉素的单位 (1)1.4作用机理 (2)1.5青霉素的应用 (2)2 生产工艺总述 (3)2.1青霉素生产方法 (3)2.1.1天然青霉素的生产方法 (3)2.1.2半合成青霉素的生产方法 (3)2.2生产工艺流程图 (4)2.3发酵工艺过程介绍 (4)2.3.1 菌种介绍 (4)2.3.2 菌种的保藏 (5)2.3.3 孢子的制备 (5)2.3.4 种子制备 (5)2.3.5 发酵培养基介绍 (6)2.3.6 灭菌 (7)2.3.7 发酵 (7)2.4提炼工艺过程 (9)2.4.1发酵液预处理 (9)2.4.2提取 (10)2.4.3精制 (11)2.4.4成品鉴定 (11)3 生产工艺计算 (13)3.1物料衡算 (13)3.1.1 每周期所需产品量的计算 (13)3.1.2 原料消耗计算 (13)3.1.3物料衡算表 (15)3.2热量衡算 (15)3.2.1发酵热的计算 (15)3.2.2换热面积的计算 (16)3.2.3冷却水用量计算 (17)3.2.4蒸汽消耗量计算 (17)3.2.5无菌空气消耗计算 (18)4设备计算与选型 (19)4.1发酵罐 (19)4.1.1发酵罐个数的确定 (19)4.1.2主要尺寸计算 (19)4.1.3搅拌器相关计算 (19)4.1.4挡板相关设计 (21)4.1.5换热器相关计算与选型 (21)4.1.6发酵罐材料选择与壁厚计算 (23)4.1.7支座选择 (23)4.1.8接管及空气分布器的设计 (24)4.2种子罐 (24)4.2.1二级种子罐 (24)4.2.2一级种子罐 (31)4.3无菌空气制取设备 (36)4.4过滤设备 (37)4.5萃取设备 (37)4.6脱色设备 (37)4.7结晶设备 (37)4.8干燥设备 (37)5 厂区洁净要求与污染控制 (39)5.1生产环境空气洁净度级别的确定 (39)5.2厂房污染控制 (39)5.2.1污染源控制 (39)5.2.2 散播过程控制 (39)5.2.3 交叉污染控制 (40)5.3废物处理 (40)5.3.1废气处理和利用 (40)5.3.2废水处理和利用 (40)5.3.3 废渣的处理和综合利用 (41)6 总结 (42)参考文献 (43)致谢 (44)1 前言1.1 青霉素的发现1928年，英国细菌学家Fleming发现污染在培养葡萄球菌的双蝶上的一株霉菌能杀死周围的葡萄球菌。

青霉素的制作方法

青霉素的制作方法青霉素是一种广泛应用于临床医学的抗生素，它可以有效地抑制细菌的生长，对治疗多种感染病症具有重要意义。

青霉素的制作方法主要包括以下几个步骤，原料准备、培养、提取和纯化等。

下面将对青霉素的制作方法进行详细介绍。

首先，原料准备是制作青霉素的第一步。

青霉素的生产原料主要包括青霉素菌株、培养基和发酵设备等。

青霉素菌株是青霉素生产的关键，通常选择产青霉素较高的青霉素菌株进行培养。

培养基是青霉素菌株生长和产生青霉素所需的营养物质，它的配方包括碳源、氮源、矿物盐和生长因子等。

发酵设备则是进行青霉素发酵的容器和设备，如发酵罐、搅拌器和通气装置等。

其次，培养是青霉素制作的关键环节。

在培养过程中，青霉素菌株在培养基中进行生长和繁殖，并产生青霉素。

培养条件的控制对青霉素的产量和质量具有重要影响，包括温度、pH值、通气量和搅拌速度等。

通过合理控制培养条件，可以提高青霉素的产量和降低生产成本。

接下来是青霉素的提取。

青霉素的提取是将青霉素从发酵液中分离出来的过程，通常采用溶剂提取的方法。

首先将发酵液经过离心或过滤等操作，得到含有青霉素的溶液。

然后加入适当的有机溶剂，如乙酸乙酯或丙酮等，将青霉素从溶液中提取出来。

最后通过蒸发溶剂，得到青霉素的粗品。

最后是青霉素的纯化。

青霉素的粗品通常含有杂质和其他有机物，需要进行进一步的纯化。

青霉素的纯化主要包括结晶、结合物提取、柱层析和结晶等步骤。

通过这些方法，可以得到高纯度的青霉素制剂，以满足临床医学的需要。

总的来说，青霉素的制作方法包括原料准备、培养、提取和纯化等步骤。

合理控制这些步骤，可以提高青霉素的产量和质量，为临床医学的应用提供有力支持。

希望本文对青霉素的制作方法有所帮助，谢谢阅读！。

青霉素的提取工艺

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。

青霉素的发酵工艺过程

青霉素生产工艺1.青霉素的发酵工艺过程 (3)2.工艺流程图 (3)图1.生产工艺过程 (3)图2.生产工艺流程图 (4)3.青霉素发酵工艺控制要点： (4)4.工艺指标 (4)5.物料衡算 (4)a)发酵培养基（g/l） (5)b)种子罐发酵培养基 (5)6.热量衡算 (6)6.1生物热 (7)6.2搅拌热 (7)6.3 汽化热 (7)6.4 发酵热 (7)7.设备：发酵罐 (7)1）公称500m3的发酵罐： (8)2）公称为100m3的发酵罐 (8)3) 公称为20 m3的发酵罐 (8)参考文献： (9)1.青霉素的发酵工艺过程1.冷冻干燥孢子————→琼脂斜面————→米孢子————→种子罐————→发酵罐————→过滤————→醋酸丁酯提取————→脱水脱色————→结晶————→洗涤晶体————→工业盐————→综合应用在发酵过程中补料（碳源，氮源，前体），加消沫剂2.工艺流程图（1）丝状菌三级发酵工艺流程冷冻管（25°C，孢子培养，7天）——斜面母瓶（25°C，孢子培养，7天）——大米孢子（26°C，种子培养56h）——一级种子培养液（27°C，种子培养，24h）——二级种子培养液（27~26°C,发酵,7天）——发酵液。

（2）球状菌二级发酵工艺流程冷冻管（25°C，孢子培养，6~8天）——亲米（25°C，孢子培养，8~10天）——生产米（28°C，孢子培养，56~60h）——种子培养液（26~25-24°C，发酵，7天）——发酵液。

图1.生产工艺过程图2.生产工艺流程图3.青霉素发酵工艺控制要点：青霉素培养基中碳源主要是工业用葡萄糖，氮源为豆粉、麸质粉、玉米浆。

无机盐主要含硫酸钠、磷酸二氢钾等。

青霉素发酵温度一般为25~26℃，有研究表明青霉素采用变温培养比恒温培养提高产量近15%。

青霉素合成速率对温度的影响最为敏感，这也说明了次级代谢发酵温度控制的重要性。

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。

青霉素工艺

青霉素工业钾盐主要工艺流程(1)青霉素工业钾盐工艺流程图醋酸丁酯萃取活性炭脱色青霉素滤液──────→一次BA提取液─────→无盐水水洗碳酸钾溶液抽提压滤BA───────→水洗BA───────→共沸结晶双锥干燥钾盐抽提液──────→青霉素钾盐──────→工业钾盐(2)青霉素钠盐流程图醋酸丁酯萃取活性炭脱色青霉素滤液──────→一次BA提取液─────→无盐水水洗碳酸钾溶液抽提压滤BA───────→水洗BA───────→共沸结晶树脂交换钾盐抽提液──────→青霉素钾盐──────→青霉素钠盐无菌过滤、共沸结晶过滤、洗涤、干燥溶液─────────→钠盐结晶液────────→青霉素钠盐成品(3)6-APA工艺流程图去离子水硼酸────────────┬───────────↓┌─────────┐│缓冲液配制│└────┬────┘├──────────────┐青霉素G钾盐│纯化水洗罐│──────────┐│┌────────│↓↓↓│┌─────────┐││青霉素G、K溶解││└────┬────┘││预打缓冲液泡酶││←─────────────┘↓┌─────────┐│裂解│└────┬────┘↓┌─────────┐│结晶│└────┬────┘↓┌─────────┐│离心、洗涤│└────┬────┘↓┌─────────┐│真空干燥│└────┬────┘↓┌─────────┐│成品│└─────────┘(4)7-ACA生产工艺流程图┌────┐┌────┐┌─────┐┌────┐┌─────┐│二氯甲烷││头C锌盐││N,N-甲基苯││二氯甲烷││三甲基氯硅│└─┬──┘└─┬──┘└──┬──┘└──┬─┘└──┬──┘└──────┴───┬───┴───────┴──────┘↓┌────┐│酯化反应│└─┬──┘┌────┐│┌────┤五氯化磷│↓↓└────┘┌────┐│氯化反应│└─┬──┘┌────┐│┌────┤甲醇│↓↓└────┘┌────┐│醚化反应│└─┬──┘┌────┐│┌────┤去离子水│↓↓└────┘┌────┐│水解反应│└─┬──┘├────────┐↓↓┌────┐┌─────┐│水相││有机相回收│└─┬──┘└─────┘│┌─────┐│┌────┤303#活性炭│↓↓└─────┘┌─────┐│脱色、过滤│└─┬───┘┌───────────┐│┌────┤甲醇、亚硫酸氢钠、氨水│↓↓└───────────┘┌─────┐│结晶│└─┬───┘┌───────┐│┌────┤去离子水、丙酮│↓↓└───────┘┌─────┐│离心、洗涤│└─┬───┘↓┌─────┐│干燥│└─┬───┘┌────┐│┌────┤包材清洁│↓↓└────┘┌─────┐│颗粒│└─┬───┘↓┌─────┐│包装│└─┬───┘↓┌─────┐│入库│└─────┘(5)7-ADCA：氧化物流程┌───────┐│青霉素钾盐溶解│└───┬───┘↓┌───────┐│氧化反应│└───┬───┘↓┌───────┐│结晶│└───┬───┘↓┌───────┐│离心、洗涤│└───┬───┘↓┌───────┐│干燥│└───┬───┘↓┌───────┐│成品│└───────┘头G酸制备流程┌───────┐│蒸馏│└───┬───┘↓┌───────┐│硅烷化反应│└───┬───┘↓┌───────┐│重排反应│└───┬───┘↓┌───────┐│水解反应│└───┬───┘↓┌───────┐│结晶│└───┬───┘↓┌───────┐│离心洗涤│└───┬───┘↓┌───────┐│干燥│└───┬───┘↓┌───────┐│成品│└───────┘7-ADCA制备流程┌───────┐│头G酸溶解│└───┬───┘↓┌───────┐│裂解│└───┬───┘↓┌───────┐│萃取│└───┬───┘↓┌───────┐│结晶│└───┬───┘↓┌───────┐│离心洗涤│└───┬───┘↓┌───────┐│干燥│└───┬───┘↓┌───────┐│成品│└───────┘主要产品所需的主要生产设备（1）公司“九五”期间建设和引进的设备主要用于千吨青霉素、双加工程项目,引进设备总价值近4000万美元,其投资大、技术含量高,原料药及头孢、制剂系列产品用生产设备使用年限均在12年以上,均为国内外先进水平。

青霉素发酵工艺流程实验报告

青霉素发酵工艺流程实验报告下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。

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年产吨青霉素工厂工艺设计完整版

青霉素是一种广泛应用于医药领域的抗生素，它的工艺设计对于生产的质量和效率至关重要。

以下是一个年产吨青霉素工厂的完整工艺设计。

一、原材料准备1.糖源：选择代谢产物丰富的废弃物如玉米渣或甜菜渣作为糖源，通过液化、糖化、转化等步骤获得高糖浆。

2.氮源：使用廉价而丰富的天然氮源如废弃物油饼作为氮源，通过进气的方式提供给发酵器中的微生物。

3.矿盐：按照青霉菌生长的需要配置适量的矿物质盐料，如磷酸盐、硫酸盐等。

二、发酵过程1.发酵菌株选择：选择高产青霉素的优良菌株，进行菌株的培养和保存。

2.发酵罐配置：配置一定数量的发酵罐，每个发酵罐容积可根据产量需求调整，良好的搅拌设备用于保持培养液的均匀悬浮。

3.发酵培养基的配制：将糖源、氮源、矿盐等原料按照一定比例混合均匀，经过消毒处理后灌装到发酵罐中。

4.发酵过程控制：控制发酵罐内的温度、pH值、氧气供应等参数，以满足青霉菌生长和产生青霉素的要求。

5.发酵时间控制：根据不同的菌株和发酵条件，控制发酵时间以达到最佳产酸期。

三、青霉素提取和纯化1.发酵液分离：通过过滤等方式将发酵液中的发酵菌株和固体颗粒分离。

2.提取剂的选择：选择适宜的有机溶剂提取发酵液中的青霉素。

3.提取和分离过程：经过分析、萃取、萃取液浓缩、结晶操作等离心过程，最后获得纯度较高的青霉素晶体。

4.青霉素晶体的干燥：将获得的青霉素晶体进行干燥处理，以降低含水量。

四、青霉素的粉碎和包装1.青霉素晶体的粉碎：将青霉素晶体通过粉碎设备进行细磨，使之成为直径适宜的颗粒。

2.粉碎后的干燥：将粉碎后的青霉素放在干燥设备中，降低含水量。

3.青霉素的包装：将青霉素粉碎后进行包装，常用的包装方式有瓶装、胶囊装、纸盒装等。

五、废水处理1.生产过程中产生的废水经过初级沉淀，将悬浮物沉淀下来。

2.经过中性化处理，调整废水的pH值以便进一步处理。

3.废水进一步通过化学处理、生物处理等步骤，使之达到国家排放标准。

通过以上工艺设计，可以建立一个年产吨青霉素的工厂，实现青霉素的高效生产。

青霉素的生产工艺及设备

青霉素的生产工艺及设备引言青霉素是一种重要的抗生素，被广泛应用于医疗领域。

在青霉素的生产过程中，合理的工艺和先进的设备是确保高质量产品的关键因素。

本文将介绍青霉素的生产工艺及常用的生产设备。

青霉素的生产工艺青霉素的生产工艺主要包括以下几个步骤：1.青霉菌的培养：选用高产菌株进行培养，通常使用青霉菌的液体培养基，如玉米粉培养基、磷酸二氢钾培养基等。

2.发酵：将培养好的青霉菌菌种接种到发酵罐中，通过控制温度、pH值、搅拌速度等条件，使菌株能够在较短的时间内大量繁殖。

3.青霉素的提取：经过一定时间的发酵后，菌体中产生的青霉素需要进行提取。

常用的提取方法有有机溶剂法、浸提法等。

4.纯化：提取得到的青霉素溶液中可能含有其他杂质，需要进行纯化。

纯化的方法主要包括结晶、蒸馏、析出等。

5.干燥：纯化后的青霉素需要进行干燥，以去除水分，确保产品的稳定性和质量。

6.包装：最后，将干燥后的青霉素进行包装，以便储存和运输。

青霉素的生产设备在青霉素的生产过程中，需要使用一系列的生产设备，以确保生产工艺的顺利进行。

以下是常用的设备：1.发酵罐：用于培养青霉菌菌种并进行发酵过程。

发酵罐通常由不锈钢制成，具有良好的耐腐蚀性和可调节的温度、pH值、搅拌速度等参数。

2.静态混合器：用于混合发酵罐中的培养基和青霉菌菌种，保证菌株能够均匀分布并获得充分营养。

3.分离设备：包括离心机、过滤器等，用于将发酵液中的青霉菌菌体和代谢产物分离。

离心机通过离心力将菌体和液体分离，而过滤器则通过微孔等作用将菌体滤出。

4.萃取设备：用于青霉素的提取，常用的设备有搅拌式萃取塔、液液萃取塔等。

这些设备利用溶剂对溶解青霉素，实现青霉素的分离。

5.真空干燥器：用于将纯化后的青霉素产品进行干燥，去除水分。

真空干燥器通过降低压力，加速水分的挥发，从而实现青霉素的干燥。

6.包装设备：用于将干燥后的青霉素产品进行包装。

常见的包装设备有自动包装机、药物包装机等，可以根据需要进行不同规格和容量的包装。

青霉素的发酵生产过程

b．溶酶萃取法
c . 沉淀法
（3）发酵液预处理方法:
A.菌体和蛋白质处理： a．等电点沉淀 b．变性沉淀（热变性沉淀） c．加各种沉淀剂沉淀：重金属离子和阴离子 d．加入凝聚剂：Al2(SO4)3•18H2O、AlCl3•6H2O、FeCl3、ZnSO4等 e．加入絮凝剂，如酰胺类 f.吸附法：加入黄血盐和硫酸锌生成亚铁氰化锌钾 g.酶解法去除不溶性多糖：酶解不溶性多糖和蛋白质。 B.高价金属离子的去除: a.离子交换法 b．沉淀法 C.发酵液的液固分离设备： a．压滤设备：板框 b．吸滤设备：真空鼓式吸滤机（自动化） c．离心过滤设备：框式离心机
6 青霉素的生物合成
7 青霉素的生产工艺过程
菌种 → 孢子制备 → 种子制备 → 发酵 → 发酵液预处理及种子加滤 → 提取 → 精制→ 成品检验 → 包装 → 分装 → （应用 → 跟踪 → 质量分析）
发酵阶段提取阶段
菌种
发酵 7.1 阶段青霉素 7. 生产工艺过程
提取 7.2 阶段
5 青霉素的药理作用
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。以下为可用青霉素的疾病：
1 2 3 4 5 6 7 8 9
流行性脑脊髓膜炎放线菌病淋病奋森咽峡炎莱姆病多杀巴斯德菌感染鼠咬热李斯特菌感染除脆弱拟杆菌以外的许多厌氧菌感染
7.1.2 培养基
碳源：青霉菌能利用多种碳源如乳糖、蔗糖、葡萄糖等。目前采用淀粉水解糖，糖化液进行流加。氮源：可采用玉米浆、花生饼粉、精制棉籽饼粉或麸皮粉等有机氮源，及氯化氨、硫酸氨、硝酸氨等无机氮源。前体：为生物合成含有苄基基团的青霉素G，需要在发酵中加入前体如苯乙酸或苯乙酰胺。由于它们对青霉菌有一定毒性，故一次加入量不能大于0.1%，并采用多次加入方式。无机盐：包括硫、磷、钙、镁、钾等盐类。铁离子对青霉菌有毒害作用，应严格控制发酵液中铁含量在30ug/mL以下。

青霉素的生产工艺及设备

青霉素的生产工艺及设备引言青霉素是一种重要的抗生素药物，具有广谱抗菌活性，对许多细菌感染有很好的疗效。

本文将介绍青霉素的生产工艺及相关设备，以帮助读者了解青霉素的生产过程。

1. 青霉素的生产工艺青霉素的生产工艺一般包括以下几个步骤：1.1 青霉菌培养青霉菌是合成青霉素的关键菌种。

首先需要在适当的培养基中培养青霉菌，提供合适的温度、湿度和氧气条件，以促进菌落的生长。

1.2 发酵过程将培养好的青霉菌转移到大型发酵罐中，添加适当的发酵培养基，提供充足的营养物质供青霉菌生长。

发酵过程通常需要控制好pH值、温度、气体流速等参数，以保证产量和质量。

1.3 青霉素提取与纯化经过一定时间的发酵后，青霉菌会产生青霉素。

提取和纯化青霉素是生产过程中的关键步骤。

一般采用有机溶剂萃取、离子交换和柱层析等技术来提取青霉素，同时通过蒸馏、结晶和过滤等步骤来提高纯度。

1.4 产品包装提取纯化后的青霉素需要进行产品包装。

常见的包装形式包括药片、胶囊和注射剂等。

包装过程需要严格控制卫生条件，以确保产品的质量和安全性。

2. 相关设备在青霉素的生产过程中，需要使用以下设备：2.1 发酵罐发酵罐是用于培养青霉菌的关键设备，一般采用不锈钢材料制作。

发酵罐的设计应考虑到温度、氧气和 agitation 的控制，以及菌体生长所需的营养物质供应。

2.2 提取设备青霉素的提取过程需要使用一系列的设备，如离心机、过滤器和萃取装置等。

这些设备辅助青霉素分离和提纯过程，提高产率和纯度。

2.3 分析仪器为了保证产品质量，生产过程中需要使用分析仪器进行实时监测和质量控制。

常用的分析仪器包括高效液相色谱仪（HPLC）和气相色谱仪（GC）等，用于检测青霉素的含量和纯度。

2.4 包装设备生产完成后，青霉素需要进行包装。

常见的包装设备包括片剂压片机、胶囊填充机和注射剂灌装机等。

这些设备可以自动完成包装过程，提高生产效率。

结论青霉素的生产工艺及设备涉及多个环节，涵盖了菌种培养、发酵、提取纯化和产品包装等。

年产800吨青霉素生产工艺设计

年产800吨青霉素生产工艺设计一、引言青霉素是一种常用的抗生素，广泛用于医疗领域。

本文旨在设计一种年产800吨青霉素的生产工艺，确保生产过程高效、安全、稳定。

二、原材料准备2.1 细菌培养基的配制为了生产青霉素，首先需要准备细菌培养基。

细菌培养基的配制包括以下步骤： 1. 准备蔗糖、玉米粉、磷酸氢二钠等原料； 2. 按照一定比例将原料加入蒸馏水中；3. 进行搅拌并加热至溶解； 4. 过滤除杂质和残留物。

2.2 细菌菌种的选取与培养选取适合生产青霉素的细菌菌株，并进行菌株的培养。

培养过程包括以下步骤： 1. 从冷冻保存的菌株中挑取菌落； 2. 将菌落接种到细菌培养基中； 3. 进行静态培养或搅拌培养，维持适宜的温度和pH值。

三、生产工艺3.1 发酵过程青霉素的生产主要通过发酵过程实现。

发酵过程需要控制以下参数： 1. 温度：维持在适宜的温度范围内，促进细菌的生长和代谢； 2. pH值：控制培养液的酸碱度，有利于菌株生长； 3. 氧气供应：通过气体供应设备不断输入新鲜氧气； 4. 搅拌速度：通过搅拌设备保持培养液的均匀性。

3.2 提取纯化过程发酵结束后，需要对发酵液进行提取纯化，以获得纯度较高的青霉素。

提取纯化过程包括以下步骤： 1. 调整发酵液的pH值，使之适宜用于后续处理； 2. 使用有机溶剂进行液液萃取，将青霉素从发酵液中分离出来； 3. 进行过滤、浓缩、结晶等处理，得到初步的青霉素产物； 4. 使用色谱等技术进行纯化，去除杂质，得到纯净的青霉素。

四、设备选型与工艺流程4.1 设备选型为了满足年产800吨青霉素的需求，需要选用高效、稳定的设备。

设备选型应考虑以下因素： 1. 生产能力：设备的生产能力要满足年产800吨的要求； 2. 自动化程度：设备的自动化程度越高，生产过程越稳定可靠； 3. 安全性：设备应采用安全可靠的设计，确保生产过程安全。

4.2 工艺流程根据上述生产工艺，制定如下工艺流程： 1. 原料准备：根据配方制备细菌培养基；2. 细菌培养：选取合适的细菌菌株进行培养；3. 发酵过程：控制温度、pH值、氧气供应和搅拌速度进行发酵； 4. 发酵液提取纯化：调整pH值进行液液萃取和纯化处理； 5. 青霉素纯化：过滤、浓缩、结晶和色谱等处理，得到纯净的青霉素产物。

青霉素生产安全操作规程

青霉素生产安全操作规程青霉素是一种常用的抗生素，广泛用于医疗领域。

然而，青霉素的生产过程中存在一定的风险，因此需要制定一套安全操作规程来确保操作人员和生产环境的安全。

下面是一份青霉素生产安全操作规程，供参考。

一、生产场所准备1. 生产车间应设置在通风良好、无异味、无尘埃和无杂物的地方。

2. 设备和工具应按照要求进行清洁和消毒，并定期进行检查和维护。

3. 车间内应设置紧急疏散通道，并配备灭火器和应急照明设备。

4. 工作人员应穿戴防护服、手套、口罩和安全鞋等个人防护装备。

二、物料准备和搬运1. 物料储存室应远离明火、热源和有机物质，储存环境应保持干燥、阴凉和通风。

2. 物料在搬运过程中应采取防护措施，如使用专用容器、正确包装和标记。

3. 搬运过程中应注意平稳，避免碰撞和摔落，防止物料破裂或泄漏。

三、产品制备和处理1. 操作人员应事先熟悉操作流程和操作规程，保证操作的准确和标准化。

2. 操作过程中应注意操作顺序和操作时间，确保操作的安全和有效性。

3. 如需进行溶剂的使用和处理，应注意溶剂的选择和操作规范，避免产生有毒有害物质。

4. 操作文档和日志应详细记录操作过程和操作结果，并进行签名和审阅。

四、废物处理和清洁1. 废弃物和过期物应专门收集和储存，严禁随意丢弃或混入其他物质。

2. 废物收集容器应密封且标有警示标志，定期进行处理并遵守相关环境保护规定。

3. 生产车间和设备应定期进行清洁和消毒，清洁工具和消毒剂应符合卫生要求。

4. 废水、废液和废气应进行有效的处理和排放，确保不对环境和人体造成污染和危害。

五、事故和应急处理1. 发生事故或突发状况时，应立即采取应急措施，保护人员的生命安全和财产安全。

2. 应急疏散通道和应急照明设备应保持畅通和正常工作。

3. 发生事故后应及时报告和记录，并进行事故原因分析和处理。

六、员工培训和健康监测1. 操作人员应经过专业的培训和考核，熟悉安全操作规程和应急措施。

2. 定期进行员工健康体检，确保员工的健康状况符合相关要求。

青霉素的生产

提取纯化难度
青霉素的提取和纯化过程复杂，需要高精度的技术和设备，这也是技术挑战之一。
高能耗与高污染
青霉素生产过程中的高能耗和高污染问题，需要研发更环保、节能的生产工艺来解决。
市场挑战
价格竞争激烈
随着青霉素生产技术的普及，市场上的竞争越来越激烈，价格战成为不可避免的现象。
需求波动大
全球抗生素市场的需求波动较大，对青霉素的生产和销售带来很大的不确定性。
青霉素的抗菌原理
青霉素通过抑制细菌细胞壁的合成，破坏细菌的细胞壁，导致细菌细胞壁缺损，水分由外环境不断渗入高渗的菌体内，致细菌膨胀，变形死亡。
青霉素的用途
抗菌治疗
青霉素是抗菌治疗中的重要药物，尤其在治疗由敏感菌引起的各种感染，如肺炎、淋病、脑膜炎、扁桃体炎等有显著疗效。
预防感染
在某些手术或注射操作前，使用青霉素可以预防术后感染或注射部位的细菌感染。
定期对员工进行安全培训，提高员工的安全意识和应急处理能力。
穿戴防护用品
员工在生产过程中必须穿戴防护服、手套、口罩等防护用品，以减少与有害物质的接触。
环保要求
减少废弃物排放
优化生产工艺，减少废弃物的产生，降低对环境的污染。
废水处理
对生产过程中产生的废水进行严格处理，确保达标排放。
废气处理
对生产过程中产生的废气进行除尘、脱硫等处理，减少对空气的污染。
发酵过程控制
发酵过程中需要控制温度、pH值、溶氧量等参数，以确保微生物正常生长和青霉素的产量。
提取与纯化技术
提取
发酵液中的青霉素需要经过提取过程，通常采用有机溶剂如乙酸乙酯进行提取。
纯化
提取液经过纯化过程，去除杂质，提高青霉素的纯度。常用的纯化方法包括结晶、离子交换、吸附等。

青霉素的生产工艺及设备

• 3培养基种类：（1）固体培养基（2）液体培养基
• 4影响培养液的因素：（1）原材料质量的影响 (2)水质的影响 (3)灭菌操作 (4)培养基粘度的
影响 • 5发酵设备灭菌： (1)实罐灭菌：{1．预热（80～90℃）2．直热（
蒸汽）（120℃、30min）（全进全出原则） 3．待空气压力高于罐内压力时，通入空气
对革兰阳性球菌及革兰阳性杆菌、螺旋体、梭状芽孢杆菌、放线菌以及部分拟杆菌有抗菌作用。
青霉素对溶血性链球菌等链球菌属，肺炎链球菌和不产青霉素酶的葡萄球菌具有良好抗菌作用。对肠球菌有中等度抗菌作用，淋病奈瑟菌、脑膜炎奈瑟菌、白喉棒状杆菌、炭疽芽孢杆菌、牛型放线菌、念珠状链杆菌、李斯特菌、钩端螺旋体和梅毒螺旋体对本品敏感。本品对流感嗜血杆菌和百日咳鲍特氏菌亦具一定抗菌活性，其他革兰阴性需氧或兼性厌氧菌对本品敏感性差.本品对梭状芽孢杆菌属、消化链球菌、厌氧菌以及产黑色素拟杆菌等具良好抗菌作用，对脆弱拟杆菌的抗菌作用差。青霉素通过抑制细菌细胞壁四肽侧链和五肽交连桥的结合而阻碍细胞壁合成而发挥杀菌作用。对革兰阳性菌有效，由于革兰阴性菌缺乏五肽交连桥而青霉素对其作用不大。
(3)发酵液预处理方法:
A.菌体和蛋白质处理{1．等电点沉淀 2．变性沉
淀（热变性沉淀）3．加各种沉淀剂沉淀：重金属离
子（Ag+、Cu2+、Zn2+、Fe3+酸、水杨酸、钨酸等） 4．加入凝聚剂：
Al2(SO4)3•18H2O、AlCl3•6H2O、FeCl3、ZnSO4、
衍生物
• 按其特点可分为： • 青霉素G类：如青霉素G钾、青霉素G钠、长效西
林等 • 青霉素分子结构球棍模型 • 青霉素V类：(别名：苯氧甲基青霉素、6-苯氧乙酰

青霉素G的提取工艺

青霉素G的提取工艺(总9页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--青霉素G的提取工艺的研究学院：环境与化学工程学院班级： 09级生物化工姓名：李建章学号： 0049指导老师：张晓宇青霉素G的提取工艺的研究1927年，人们发现了青霉素(penicillin)，这是应用于临床的第一种抗生素。

青霉素属于天然β-内酰胺类抗生素，是目前生产量最大的抗生素。

青霉素及半合成青霉素是临床应用极为广泛的抗菌药物，由于其抗菌作用强、疗效高、毒性低等优点，目前仍广泛应用于临床，而且在治疗很多感染疾病中仍为首选药物。

青霉素还是裂解生产半合成抗生素中间体及头孢菌素类抗生素的重要中间体和原料。

由于在商业生产和治疗中的重要性，直至在被发现80多年后的今天，青霉素仍然是世界最重要的生化产品之一。

图1．1青霉素的化学结构式青霉素是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。

青霉素分子中含有6个不对称碳原子，故具有旋光性。

不同的侧链R构成不同类型的青霉素，可分为G型、V型及0型等。

若R为苄基则为苄青霉素或叫青霉素G；若R为苯氧甲基，则为苯氧甲基青霉素或叫青霉素V。

天然青霉素(由发酵所得)有8种，以青霉素G疗效最好，应用最广。

青霉素G又称苄青霉素、盘尼西林，是一种天然青霉素，是青霉菌分泌的一种有机酸，pKa=其化学结构式如图1．1所示，青霉素G分子中含有一仰．内酰胺环和一个游离羧基，前者鄙．内酰胺类抗生素多：有的特征，后者使其呈弱酸性。

青霉素作为一种有机弱酸，在水溶液中存在电离平衡，青霉素易被胃酸破坏，口服不易吸收，临床上以其钾盐或钠盐的形式采用肌肉注射或气雾吸收。

青霉素G钾(钠)主要是通过破坏细菌细胞壁达到杀菌作用，是治疗革兰氏阳性菌及部分阴性菌感染的首选药物。

青霉素的大规模生产采用的是生物发酵法，其分离提纯过程包括过滤、提取、共沸结晶等工序。

常见的发酵液中青霉素的提取方法有吸附法、沉淀法、溶媒萃取法、双水相萃取、反胶团萃取、超临界流体萃取和液膜法等。

青霉素的裂解工艺

青霉素的裂解工艺青霉素是一种重要的抗生素，具有广谱抗菌作用，对许多细菌都有很好的杀菌效果。

而青霉素的制备过程中，裂解工艺起着非常重要的作用。

青霉素的裂解工艺是将产酸青霉素的固体发酵糊状物与固液分离后，得到青霉素干粉。

以下将从青霉素的裂解原理、裂解工艺、裂解设备等方面进行详细介绍。

青霉素的裂解原理：青霉素是由青霉素产酸菌生产的，其发酵过程是生产青霉素的核心。

经过长时间的发酵，青霉素产酸菌将产生产酸青霉素的固体发酵糊状物，这是裂解的原料。

产酸青霉素是一种沉淀物，需要经过固液分离后才能进行裂解。

青霉素的裂解工艺：首先，需要将产酸青霉素的固体发酵糊状物与适量的水混合，并进行搅拌，得到稀释后的悬浮液。

然后，将悬浮液经过固液分离，去除固体杂质，得到含有产酸青霉素的液态部分。

接下来，将液态部分进行处理，得到青霉素的干粉。

裂解工艺的难点和挑战：青霉素的裂解工艺中存在一些难点和挑战。

首先，固体发酵糊状物与水的混合和搅拌过程需要控制得当，以确保悬浮液的均匀性和稳定性。

其次，固液分离过程需要有效地去除固体杂质，以提高后续工艺的效率和产品质量。

最后，干燥过程中需要控制温度和湿度，以避免青霉素的失效和降解。

裂解工艺的设备和技术：青霉素的裂解工艺需要使用一系列设备和技术。

首先是混合设备，用于将固体发酵糊状物与水进行充分混合和搅拌。

其次是固液分离设备，如离心机和压滤机，用于去除悬浮液中的固体杂质。

最后是干燥设备，如喷雾干燥机和真空干燥机，用于将青霉素的液态部分转化为干粉。

青霉素的裂解工艺在生产过程中起着至关重要的作用。

通过科学合理的工艺设计和设备选型，可以提高生产效率，降低生产成本，提高产品质量。

同时，也为青霉素的工业化生产提供了可靠的技术保障。

在未来，随着工艺技术的不断创新和进步，青霉素的裂解工艺将会得到更好的优化和改进，为抗生素产业的发展做出更大的贡献。

青霉素溶剂萃取

青霉素萃取操作条件物料性质
物料的粒度影响萃取效果，一般情况下，粒度越小，扩散时间越短，有利于SF向物料内部迁移，增加了传质效果，但物料粉碎过细会增加表面流动阻力，反而不利于萃取。对于多孔的疏松物料，粒度对萃取率影响较小，菌体脂肪存在于细胞内，萃取脂肪时，应考虑使细胞破壁。水分是影响萃取效率的重要因素。物料中含水量较高时，其水分主要以单分子水膜形式在亲水性大分子界面形成连续系统，从而增加了超临界相流动的阻力，当继续增加水分时，多余的水分子主要以游离态存在，对萃取不产生明显的影响。
30青霉素萃取设备连续逆流离心萃取机171615111410图912westfalia生产的三相倾析式离心机1三角皮带2差速变动装置3转鼓皮带轮4轴承5外壳6分离盘7螺旋输送器8轻相分布器10转鼓11调节环12重液出口13轻注出口14转鼓主轴承15轻相送料管16重相送料管17向心泵a干燥段b澄清段c分离段d入口f调节器盘g调节管h重液出口k轻液出口31连续逆流离心萃取机优点1占用空间小
青霉素萃取方式
根据以上因素，根据以上因素，我组选定
二级逆流萃取
青霉素萃取设备
一、分段式萃取设备
1、混合设备（1）混合罐：为传统的混合设备。利用搅拌将料液和萃取剂相混和。其缺点为间歇操作，停留时间较长，传质效率较低。但由于其装置简单，操作方便，仍广泛应用于工业中。
青霉素萃取设备
（2）混合管
青霉素萃取溶剂
溶剂 pH 2.5（溶剂/水） 45/1 47/1 39/1 39/1 12/1 pH 7.0（溶剂/水） 1/235 1/186 1/260 1/220 1/190
乙酸戊酯乙酸丁酯乙酸乙酯氯仿乙醚
青霉素萃取溶剂
根据以上因素，根据以上因素，我组选定

青霉素静态连续抽提工艺及其专用设备[发明专利]

专利名称：青霉素静态连续抽提工艺及其专用设备
专利类型：发明专利
发明人：刘庆芬,党杰,徐更,袁五锁,姚振永,胡湖生,张仂,陈亚峰,高英海,乔树贵,杨明德,平志存
申请号：CN01140240.7
申请日：20011207
公开号：CN1422858A
公开日：
20030611
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种青霉素静态连续抽提工艺,同时提供一种为实现该工艺方法的专用设备。

其工艺为青霉素有机溶液和碱性溶液进行混合反应,工艺设计的关键点是经混合反应后的混合液连续流经静态分相器进行静态分相处理。

其专用设备,包括有管道、混合器,其设计要点在于在混合器的出口处连接有静态分相器,在管道上设有数控阀门、在混合器与静态分相器的连接管道中间设有pH值探头,该探头、数控阀门的信号输出端连接有计算机控制器。

该工艺过程简单,易于操作,抽提过程不受料液不溶物质的干扰,成品收率高,产品质量稳定。

其设备结构简单,成本造价低,且便于维修。

申请人：华北制药集团倍达有限公司,清华大学核能技术研究院
地址：050015 河北省石家庄市和平东路388号华北制药集团有限责任公司
国籍：CN
代理机构：石家庄国域专利事务所有限公司
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消炎良药青霉素是如何生产的

消炎良药青霉素是如何生产的想必大多数人对于青霉素这个东西并不陌生了吧，只要是得过炎症的人都认识这个东西。

大家都知道青霉素的作用有很多，不但能够帮助我们止痛消炎还能消炎抗菌。

如果在我们的身体一旦出现了炎症，那么我们可以吃一些青霉素来解毒，或者是说在输液的时候输上青霉素。

青霉素属于抗菌药物的一种，在半个多世纪里，人们利用各种传统的遗传学方法对产生青霉素的菌种进行大量的改造，不断改进培养基和发酵条件，不断地完善发酵设备及有关设备，对发酵工艺控制等方面作了大量工作，使青霉素的生产水平不断提高。

近十年来，人们对青霉素在微生物中的合成路线和相关的代谢途径进行了全面研究，发现了控制和调节青霉素合成和代谢的许多“阀门”，人们利用各种手段来调节和控制这些“阀门”，使微生物按着人们要求的青霉素合成路线大量地生产青霉素。

陶瓷膜分离技术是近年来发展迅速的一种新型工艺，广泛应用于生物发酵领域。

陶瓷膜分离设备按照过滤精度可以分为陶瓷微滤、陶瓷超滤、陶瓷纳滤三个范围。

陶瓷微滤膜可作为发酵液除菌工艺，将料液中的固形物全部除去，所得的滤液清澈透明，过滤效果远远超过采用滤布、滤纸等介质的板框过滤机、硅藻土过滤机以及离心机等。

德兰梅勒陶瓷超滤设备可以作为发酵液进一步除杂脱色工艺，就青霉素G方面的应用，采用陶瓷膜超滤设备脱除其中的大分子，有减轻后续处理难度，浓缩倍数高，大大降低水使用量，废水排放量少，连续工作时间长，再生简便高效等优势，配套的离子交换树脂和大孔吸附树脂等使用寿命可延长2-3 倍。

陶瓷纳滤设备可作为其中的浓缩工艺，为产品提供非相变、非热驱动的方式减少液体体积。

随着青霉素生产水平提高，为了规避风险，青霉素的应用却越来越少了。

我国药典规定，注射青霉素前要进行皮试。

但皮试是比较麻烦的，在临床上，医生往往会更倾向于选择其它不用皮试的抗生素。

长期使用抗生素，容易使身体产生耐药性，并且会产生一定的副作用，平时一定要谨慎合理地使用抗生素，以免降低自身免疫力。