发酵工程青霉素的制备
青霉素的生产工艺
青霉素的生产工艺
青霉素的生产工艺主要包括以下步骤：
1. 选用高效的青霉素生产菌株进行发酵。
通常选用产生青霉素的链霉菌属、放线菌属或马铃薯杆菌等菌株。
2. 准备培养基。
培养基不仅需提供菌株生长所需的碳、氮、磷等元素和营养物质，还需添加产生青霉素所需的特定物质，如酚红酸、L-赖氨酸等。
3. 进行大规模的发酵。
将选好的菌株接种到多孔发酵罐中，利用发酵罐内的温度、pH值、曲速等我们需要的条件进行大规模的发酵。
4. 青霉素的提取和提纯。
通过离心、过滤、蒸发等步骤分离出发酵液和青霉素后，利用溶剂萃取、二次结晶等技术进行提纯和纯化。
5. 对纯净的青霉素进行制剂。
将提纯后的青霉素转化为片剂、注射液、口服药水等不同剂型，用于临床使用。
需要注意的是，在整个生产工艺中需要严格控制发酵条件、培养基配比、菌株筛选等步骤，确保青霉素的质量和产量。
同时还要注意生产工艺的卫生、安全等问题，避免细菌污染等不良影响。
青霉素生产工艺流程
青霉素生产工艺流程
青霉素是一种重要的抗生素，广泛应用于医疗领域。
青霉素的
生产工艺流程是一个复杂的过程，需要经过多个步骤才能最终得到
高纯度的青霉素产品。
下面我们将详细介绍青霉素生产的工艺流程。
首先，青霉素的生产需要选择合适的青霉素产生菌株，如青霉
菌属、放线菌属等。
这些菌株具有较高的青霉素产生能力，是青霉
素生产的重要基础。
通过对这些菌株的筛选和培养，可以得到高产
青霉素的菌株。
接下来，青霉素的生产需要进行发酵过程。
在发酵罐中，将选
好的青霉素产生菌株进行培养，提供适宜的温度、pH值、氧气供应
等条件，促进青霉素的产生。
在发酵过程中，需要对发酵液进行监
测和控制，确保青霉素的产生达到最佳状态。
随后，青霉素的生产需要进行分离和提纯过程。
通过离心、过滤、结晶等操作，将发酵液中的青霉素分离出来。
然后经过溶解、
结晶、洗涤等步骤，得到相对纯度较高的青霉素产品。
最后，青霉素的生产需要进行检测和包装。
对青霉素产品进行
质量检验，确保产品符合相关标准。
然后将青霉素产品进行包装，以确保产品的质量和稳定性。
总的来说，青霉素的生产工艺流程包括菌株选择与培养、发酵过程、分离和提纯过程、检测和包装等多个环节。
每个环节都需要严格控制和操作，才能最终得到高质量的青霉素产品。
青霉素的生产工艺流程不仅涉及生物工程、发酵工程等多个学科领域，也需要工程技术和质量管理的综合运用。
希望通过本文的介绍，能够更加深入了解青霉素生产的工艺流程，为青霉素生产提供一定的参考和指导。
青霉素发酵工艺流程
青霉素发酵工艺流程青霉素是一种广谱抗生素，广泛应用于临床医学、畜牧养殖、农业等领域。
其制备过程主要是利用青霉菌进行发酵。
以下是青霉素发酵工艺流程的简要介绍。
首先，选用高产菌株进行繁种。
经过筛选和改良的青霉菌菌株具有较高的产青霉素能力。
通过筛选，从已有的菌株库中挑选出一个能够产生高效青霉素产量的菌株，进行培养扩大。
接下来，进行菌种扩大培养。
利用白垩液培养基培养菌种，保持培养基的稳定性。
菌种的培养过程中要注意控制温度、PH 值、氧气供应等因素。
控制好这些因素，就可以使菌种的增殖速度达到最大化。
进行主发酵。
将已经增殖好的菌种接种到主发酵罐中，添加适当的基质，如磷酸盐、蛋白胨等，提供菌体生长所需要的营养物质。
控制好温度、PH值、搅拌速度等因素，同时保证氧气供应充分，有利于菌体的生长和产生青霉素。
进行青霉素分泌期发酵。
在主发酵结束后，通过一定的处理方式，将菌体分离出来，损坏菌体，将菌体内的青霉素释放出来。
方法有机械破碎法、超声破碎法等。
进行青霉素提取和纯化。
提取过程主要是利用有机溶剂将青霉素从发酵液中提取出来。
纯化过程则是通过各种化学方法，如薄层层析、反渗透、离子交换等，去除杂质，提高纯度。
进行药品制剂。
经过提取和纯化后的青霉素需要进行制剂，使其成为适合临床使用的产品。
根据药物的性质和要求，选择合适的制剂方法和辅料，制备出片剂、注射液等型态的青霉素。
以上就是青霉素发酵工艺流程的基本步骤。
在实际生产中，这只是一个简化的流程，实际操作中还需要进行各种监测和控制，确保发酵过程中各项参数控制合适，从而提高产量和质量，并减少成本和废物产生。
青霉素发酵工艺的不断改进和优化，使得青霉素的产量和质量得到大幅提升，为人们提供了更好的抗生素选择。
(完整版)青霉素生产工艺过程
青霉素生产工艺过程一、青霉素的发酵工艺过程1、工艺流程（1）丝状菌三级发酵工艺流程冷冻管（25℃，孢子培养，7天）——斜面母瓶（25℃，孢子培养，7天）——大米孢子（26℃，种子培养56h,1:1.5vvm）——一级种子培养液（27℃，种子培养，24h,1:1.5vvm）——二级种子培养液（27~26℃,发酵,7天,1:0.95vvm）——发酵液。
（2）球状菌二级发酵工艺流程冷冻管（25℃，孢子培养，6~8天）——亲米（25℃，孢子培养，8~10天）——生产米（28℃，孢子培养，56~60h,1:1.5vvm）——种子培养液（26~25-24℃，发酵，7天，1：0.8vvm）——发酵液。
2、工艺控制（1）影响发酵产率的因素基质浓度：在分批发酵中，常常因为前期基质量浓度过高，对生物合成酶系产生阻遏（或抑制）或对菌丝生长产生抑制（如葡萄糖和钱的阻遏或抑制，苯乙酸的生长抑制），而后期基质浓度低限制了菌丝生长和产物合成，为了避免这一现象，在青霉素发酵中通常采用补料分批操作法，即对容易产生阻遏、抑制和限制作用的基质进行缓慢流加以维持一定的最适浓度。
这里必须特别注意的是葡萄糖的流加，因为即使是超出最适浓度范围较小的波动，都将引起严重的阻遏或限制，使生物合成速度减慢或停止。
目前,糖浓度的检测尚难在线进行, 故葡萄糖释放率予以调节。
的流加不是依据糖浓度控制,而是间接根据pH 值、溶氧或C02（2）温度：青霉素发酵的最适温度随所用菌株的不同可能稍有差别，但一般认为应在25℃左右。
温度过高将明显降低发酵产率，同时增加葡萄糖的维持消耗，降低葡萄糖至青霉素的转化率。
对菌丝生长和青霉素合成来说，最适温度不是一样的, 一般前者略高于后者, 故有的发酵过程在菌丝生长阶段采用较高的温度，以缩短生长时间, 到达生产阶段后便适当降低温度，以利于青霉素的合成。
（3）pH值：青霉素发酵的最适pH值一般认为在6.5左右,有时也可以略高或略低一些，但应尽量避免pH值超过7.0, 因为青霉素在碱性条件下不稳定, 容易加速其水解。
青霉素的发酵生产流程
青霉素的发酵生产流程一、菌种选育与保存青霉素的生产首先始于优良菌种的选育。
选育出的高产、稳定且遗传性能好的菌种是青霉素生产的基础。
一旦获得理想菌种，必须妥善保存以防退化。
常用的保存方法包括冷冻干燥、斜面低温保藏和砂土管保藏等。
二、生产菌活化在进行大规模发酵生产前，需要对保存的菌种进行活化。
活化过程通常在适宜的培养基和温度下进行，目的是使菌种从休眠状态复苏，恢复其生理活性。
三、孢子制备活化后的菌种进一步制备成孢子悬液。
孢子作为青霉素发酵的种子，其质量直接影响发酵效果。
孢子制备过程中要注意控制营养条件、温度和湿度等，以获得数量多、质量好的孢子。
四、种子制备种子制备是将孢子接入适宜的培养基中，进行一定时间的培养，使其繁殖成足够数量的菌丝体。
这一过程中要严格控制培养条件，如温度、pH值、通气量等，以确保菌丝体健康、生长迅速。
五、发酵培养发酵培养是青霉素生产的核心环节。
将种子接入发酵罐中，在严格控制的培养条件下进行大规模的培养。
通过调节培养基成分、温度、pH值、溶氧量等参数，促进青霉素的合成和积累。
六、发酵液预处理发酵结束后，发酵液需要进行预处理，以去除其中的杂质和固体颗粒，为后续的萃取与分离创造条件。
预处理通常包括离心、过滤、沉淀等步骤。
七、萃取与分离萃取与分离是将青霉素从发酵液中提取出来的关键步骤。
常用的萃取剂有醋酸丁酯、正丁醇等。
通过萃取，青霉素可以被转移到有机相中，再经过分离纯化得到较为纯净的青霉素。
八、脱色与结晶经过萃取与分离后得到的青霉素溶液需要进行脱色处理，以去除其中的有色杂质。
脱色后，再通过结晶操作，使青霉素以晶体的形式析出，便于后续的干燥和包装。
九、成品检验与包装最后，对结晶得到的青霉素进行质量检验，包括纯度、活性等指标。
合格的青霉素产品进行干燥、粉碎后，进行包装。
包装材料要求无菌、防潮、避光，以保证青霉素在存储和运输过程中的稳定性和有效性。
整个青霉素的发酵生产流程需要严格控制各个环节的条件和操作，以确保最终产品的质量和产量。
青霉素的生产工艺流程
青霉素的生产工艺流程
《青霉素的生产工艺流程》
青霉素是一种广泛应用的抗生素，其生产工艺流程经过多年的发展和优化，现已比较成熟。
下面我们来了解一下青霉素的生产工艺流程。
1. 发酵原料准备
青霉素的生产主要依赖于青霉菌的发酵，因此首先需要准备发酵原料。
通常使用的原料包括玉米粉、葡萄糖、氨水等，这些原料提供了青霉菌生长和合成青霉素所需的营养物质。
2. 发酵罐
准备好发酵原料后，需要将其加入发酵罐中。
发酵罐内需控制好温度、湿度和氧气供应等条件，以促进青霉菌的生长和青霉素的合成。
3. 提取青霉素
当发酵过程结束后，青霉素已经在发酵液中合成。
接下来需要进行提取工艺，将青霉素从发酵液中分离出来。
提取工艺通常包括分液、萃取、结晶等步骤。
4. 青霉素精制
通过提取工艺得到的青霉素并不纯净，还需进行进一步的精制工艺，以去除杂质并提高青霉素的纯度和活性。
5. 包装和贮存
经过精制的青霉素最终需要进行包装，以便于运输和使用。
此外，青霉素的贮存条件也十分重要，需要妥善保存，以确保其品质和稳定性。
总的来说，青霉素的生产工艺流程主要包括发酵、提取、精制和包装等环节。
在整个生产过程中，需要严格控制各项参数，确保青霉素的质量和产量达到预期目标。
随着生物工程技术的发展和进步，相信青霉素的生产工艺将会进一步改善和完善，为人类健康事业做出更大的贡献。
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。
青霉素发酵工艺流程
青霉素发酵工艺流程
《青霉素发酵工艺流程》
青霉素是一种广泛应用于医药领域的抗生素，其生产工艺主要是通过青霉菌的发酵来实现的。
青霉菌在适宜的条件下，可以产生大量的青霉素，而青霉素发酵工艺流程就是为了优化这个生产过程。
青霉素发酵工艺流程的第一步是选取适宜的青霉菌菌株，这需要通过实验室的筛选和培养来确定。
接下来是种子培养，将选取的青霉菌菌株进行预培养，以便后续发酵生产的播种。
然后是青霉素主发酵阶段，将种子培养得到的菌种接种到发酵罐中，同时提供适宜的发酵条件，包括温度、pH值、氧气供应等。
在这个阶段，青霉菌将大量生产青霉素。
接着是青霉素收获和提取，当发酵达到一定的时间后，青霉素在发酵液中达到一定的浓度。
此时就需要对发酵液进行分离和提取，以获取青霉素的纯品。
最后是废液处理和产品精制，青霉素的发酵过程会产生一定量的废液，需要进行处理和清洁。
而提取得到的青霉素也需要进行进一步的精制和检验，以确保产品的质量和纯度。
整个青霉素发酵工艺流程涉及到微生物学、生物工程、化学工程等多个领域的知识，需要严格的操作和管理。
但通过这个工
艺流程，青霉素得以大规模的生产，并且在医药领域得到了广泛的应用。
青霉素发酵生产工艺介绍
青霉素发酵生产工艺介绍引言青霉素是一种广泛应用于医药领域的抗生素药物，具有抗菌作用。
它可有效治疗多种感染，成为临床上不可或缺的抗生素之一。
青霉素的生产主要通过发酵工艺实现，本文将介绍青霉素的发酵生产工艺。
青霉素的发酵生产工艺选材和制种青霉素的生产需要选择合适的发酵菌种。
常见的菌种有青霉菌和链霉菌，它们都能高效地产生青霉素。
制种过程中，首先要选择适宜的基质，如葡萄糖、麦芽糖等，将其加入发酵培养基中，以提供营养物质供菌种生长。
同时，还需要对发酵容器进行无菌处理，确保制种环境的卫生。
发酵过程发酵是青霉素生产的关键步骤。
在制种完成后，将菌种转移到发酵培养基中，以开启青霉素的生产过程。
发酵过程需要控制合适的温度、pH值和通氧速率等条件，以保证产酸和产生青霉素的效果。
一般情况下，发酵温度控制在25-30摄氏度，pH值控制在5.5-6.5范围内。
在发酵过程中，还需要进行补料操作，以补充发酵液中的营养物质。
通常会根据菌种的需要，在合适的时间点添加特定的营养物质，以促进青霉素的产生。
此外，还需要监测发酵液的生物量、酸度和溶解氧含量等指标，以及时调整发酵条件。
青霉素的提取和纯化发酵过程完成后，青霉素被积累在发酵液中。
为了提取和纯化青霉素，通常需要进行一系列的操作。
首先，将发酵液经过过滤或离心，去除细胞渣和固体颗粒。
接下来，利用适当的溶剂和提取剂，将青霉素从发酵液中提取出来。
提取过程中，可采用溶剂萃取、离子交换或凝胶过滤等技术。
提取后，还需要对青霉素进行纯化。
通常会通过吸附、洗脱和结晶等方法，去除杂质和非青霉素成分，使得最终产品纯度达到要求。
在纯化过程中，需要注意避免高温和酸碱环境，以免对青霉素产生不良影响。
青霉素的包装和贮存最后一步是对青霉素进行包装和贮存。
将纯化后的青霉素药物填充到合适的容器中，并进行密封和标识。
包装过程需要保持无菌环境，以防止药物受到污染。
同时，在贮存过程中，需注意避免高温和潮湿环境，以保持青霉素的稳定性和药效。
青霉素发酵工艺
青霉素的发酵工艺青霉素生产工艺过程一、青霉素的发酵工艺过程1、工艺流程（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,1:1.5vvm）——一级种子培养液（27°C，种子培养，24h,1:1.5vvm）——二级种子培养液（27~26°C,发酵,7天,1:0.95vvm）——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,1:1.5vvm）——种子培养液（26~25-24°C，发酵，7天，1：0.8vvm）——发酵液。
2、工艺控制（1）影响发酵产率的因素基质浓度在分批发酵中，常常因为前期基质量浓度过高，对生物合成酶系产生阻遏（或抑制）或对菌丝生长产生抑制（如葡萄糖和钱的阻遏或抑制, 苯乙酸的生长抑制）, 而后期基质浓度低限制了菌丝生长和产物合成, 为了避免这一现象, 在青霉素发酵中通常采用补料分批操作法, 即对容易产生阻遏、抑制和限制作用的基质进行缓慢流加以维持一定的最适浓度。
这里必须特别注意的是葡萄糖的流加,因为即使是超出最适浓度范围较小的波动, 都将引起严重的阻遏或限制, 使生物合成速度减慢或停止。
目前, 糖浓度的检测尚难在线进行, 故葡萄糖的流加不是依据糖浓度控制, 而是间接根据pH 值、溶氧或C02 释放率予以调节。
（2）温度青霉素发酵的最适温度随所用菌株的不同可能稍有差别 , 但一般认为应在25 °C 左右。
温度过高将明显降低发酵产率 ,同时增加葡萄糖的维持消耗 , 降低葡萄糖至青霉素的转化率。
对菌丝生长和青霉素合成来说 , 最适温度不是一样的, 一般前者略高于后者, 故有的发酵过程在菌丝生长阶段采用较高的温度，以缩短生长时间, 到达生产阶段后便适当降低温度 , 以利于青霉素的合成。
(完整版)青霉素生产工艺过程
青霉素生产工艺过程一、青霉素的发酵工艺过程1、工艺流程（1）丝状菌三级发酵工艺流程冷冻管（25℃，孢子培养，7天）——斜面母瓶（25℃，孢子培养，7天）——大米孢子（26℃，种子培养56h,1:1.5vvm）——一级种子培养液（27℃，种子培养，24h,1:1.5vvm）——二级种子培养液（27~26℃,发酵,7天,1:0.95vvm）——发酵液。
（2）球状菌二级发酵工艺流程冷冻管（25℃，孢子培养，6~8天）——亲米（25℃，孢子培养，8~10天）——生产米（28℃，孢子培养，56~60h,1:1.5vvm）——种子培养液（26~25-24℃，发酵，7天，1：0.8vvm）——发酵液。
2、工艺控制（1）影响发酵产率的因素基质浓度：在分批发酵中，常常因为前期基质量浓度过高，对生物合成酶系产生阻遏（或抑制）或对菌丝生长产生抑制（如葡萄糖和钱的阻遏或抑制，苯乙酸的生长抑制），而后期基质浓度低限制了菌丝生长和产物合成，为了避免这一现象，在青霉素发酵中通常采用补料分批操作法，即对容易产生阻遏、抑制和限制作用的基质进行缓慢流加以维持一定的最适浓度。
这里必须特别注意的是葡萄糖的流加，因为即使是超出最适浓度范围较小的波动，都将引起严重的阻遏或限制，使生物合成速度减慢或停止。
目前,糖浓度的检测尚难在线进行, 故葡萄糖释放率予以调节。
的流加不是依据糖浓度控制,而是间接根据pH 值、溶氧或C02（2）温度：青霉素发酵的最适温度随所用菌株的不同可能稍有差别，但一般认为应在25℃左右。
温度过高将明显降低发酵产率，同时增加葡萄糖的维持消耗，降低葡萄糖至青霉素的转化率。
对菌丝生长和青霉素合成来说，最适温度不是一样的, 一般前者略高于后者, 故有的发酵过程在菌丝生长阶段采用较高的温度，以缩短生长时间, 到达生产阶段后便适当降低温度，以利于青霉素的合成。
（3）pH值：青霉素发酵的最适pH值一般认为在6.5左右,有时也可以略高或略低一些，但应尽量避免pH值超过7.0, 因为青霉素在碱性条件下不稳定, 容易加速其水解。
发酵工程_青霉素的制备
青霉素发生产工艺
抗生素制备的一般流程图
菌种 孢子制备 种子制备 发酵阶段
前体
发酵 发酵液预处理及种子加滤 提取及精制 提取阶段 成品检验 成品包装
菌种
目前国内青霉素生产菌按其在深层培 养中菌丝的形态分为丝状菌和球状菌两种， 养中菌丝的形态分为丝状菌和球状菌两种， 根据丝状菌产生孢子的颜色又分为黄孢子 丝状菌和绿孢子丝状菌， 丝状菌和绿孢子丝状菌，常用菌种为绿孢 子丝状菌，如产黄青霉素。 子丝状菌，如产黄青霉素。
抗菌作用和临床应用
青霉素主要抑制革兰氏阳性细菌， 青霉素主要抑制革兰氏阳性细菌，但对某 些革兰氏阴性细菌， 些革兰氏阴性细菌，螺旋体及放线菌也有 强大的抗菌作用， 强大的抗菌作用，青霉素的抗菌作用与抑 制细胞壁的合成有关。 制细胞壁的合成有关。 青霉素临床上用于治疗葡萄球菌传染症如 脑膜炎、化脓炎、骨髓炎等， 脑膜炎、化脓炎、骨髓炎等，溶血性链球 菌传染症如腹膜炎、产褥热，以及肺炎、 菌传染症如腹膜炎、产褥热，以及肺炎、 淋病、梅毒和炭疽等。 淋病、梅毒和炭疽等。
发酵培养控制
菌体生长过程控制。 菌体生长过程控制。6个阶段 加糖控制。残糖降至0.6% pH上升时加糖 0.6%， 加糖控制。残糖降至0.6%，pH上升时加糖 补氮及加前体。补氮：硫酸铵、氨、尿素，使发 补氮及加前体。补氮：硫酸铵、 尿素， 酵液氨氮量控制在0.01%~0.05% 前体： 0.01%~0.05%。 酵液氨氮量控制在0.01%~0.05%。前体：发酵液中 残存乙酰胺浓度为0.05%~0.08% 0.05%~0.08%。 残存乙酰胺浓度为0.05%~0.08%。 pH控制 控制。 pH控制。6.6~6.4 温度。前期25 后期23 温度。前期25℃ ~26℃ ，后期23℃ 。 溶解氧。不低于饱和溶解氧的30%。 溶解氧。不低于饱和溶解氧的30%。 30% 泡沫的控制。 泡沫的控制。
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。
青霉素发酵工艺
青霉素发酵工艺青霉素是一种重要的抗生素，已经被广泛应用于医疗、兽药、农业等领域。
青霉素的发现是20世纪20年代的重要事件，但是想要大规模生产青霉素并不容易，因为青霉素的自然合成数量很少。
因此，研究人员通过青霉菌的灵活性和代谢特征，发现了青霉素发酵生产工艺，这是一种通过在发酵罐中培养青霉菌而生产青霉素的工艺。
青霉素的发酵生产工艺是一种以青霉菌为发酵微生物,并通过搭建适当的发酵系统，控制发酵条件，最终使青霉菌产生大量的青霉素的过程。
这个过程可以被分成四个阶段，包括发酵罐中的菌种扩增、发酵大量生产、分离提纯和制剂加工。
（一）发酵罐中的菌种扩增青霉素的发酵过程首先需要一种高效的菌种，这种菌种可以在特定的生长条件下产生高浓度的青霉素。
因此，首先要将这种菌种分离出来，并在培养基中培养和扩增细胞。
这个阶段的目标是通过适宜的环境模拟自然环境中的菌落，使得青霉菌得到生长和繁殖，并从野生状态转化为高产状态。
（二）发酵大量生产共性因素主要包括：温度、压力、通气、搅拌、pH等等。
1.温度：温度是影响青霉素生产的最重要的因素之一，一般发酵储罐的温度均维持在26～28℃为宜，此温度通常是霉菌生长的适宜温度，同时因此温度增加可使霉菌代谢过程居多，有利于生长速度的提高。
2.压力：在发酵生产的过程中，亦需要控制流程质量，以避免闷罐子假象的现象，通过调整发酵罐的压力和通气量，可以尽量减少产生的溶氧量，避免发生大量的酸化反应，减少废弃物生成，也有助于青霉菌的生产和提高产量。
3.通气：通气的作用主要是补充氧气和排放二氧化碳，维持发酵罐内环境的平衡状态。
因此，控制通气量的大小是非常重要的。
4.搅拌：搅拌可以使发酵罐中的菌种均匀地分布，保证发酵过程中各个点的温度、pH等值保持稳定。
5.pH: pH的调整主要是为了保证发酵罐内的pH值适合青霉菌的生长和代谢，并维持适宜的代谢环境。
青霉菌对酸碱度的要求比较严格，因此需要保证pH值能够保持在最适宜范围内，一般为5.5到7.5之间,可以促进罐内微生物群落的生长和繁殖。
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。
发酵工程_青霉素的制备
• pH值：青霉素发酵的最适pH 值一般认为 在6.5左右, 应尽量避免 pH 值超过7.0。 因为青霉素在碱性条件下不稳定,容易加 速其水解。 • 溶氧:对于好氧的青霉素发酵来说,溶氧 浓度是影响发酵过程的一个重要因素。 当溶氧浓度降到30%饱和度以下时,青霉 素产率急剧下降,低于10%饱和度时,则造 成不可逆的损害。溶氧浓度过高,说明菌 丝生长不良或加糖率过低,造成呼吸强度 下降,同样影响生产能力的发挥。
大空孢
自溶
菌丝自溶期
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 们对青霉素有一定毒性，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 对青霉素有毒害作用，应严格控制发酵液中铁含 量在30ug/mL以下。
青霉素的化学结构
青霉素是含有青霉素母核的多种化 合物的总称，青霉素发酵液中至少含有 5种以上的不同的青霉素：青霉素F、青 霉素X、青霉素K及二氢青霉素F等。
青霉素分子结构球棍模型
青霉素合成及调控
青 霉 素 的 生 物 合 成
青霉素的生物合成与赖氨酸的反馈调节
用产黄霉菌生产青霉素要受到赖氨酸的阻 遏，这是由于其赖氨酸生物合成途径的初始 酶——高柠檬酸合成酶受到了赖氨酸反馈阻遏。 在赖氨酸生物合成途径中，从氨基己二酸 分支而产生青霉素，这种赖氨酸阻遏是初级代 谢调节的效果用到次级代谢上的最好的例子。
青霉素生产发酵工艺
菌种
目前国内青霉素生产菌按其在深层培 养中菌丝的形态分为丝状菌和球状菌两种， 根据丝状菌产生孢子的颜色又分为黄孢子 丝状菌和绿孢子丝状菌，常用菌种为绿孢 子丝状菌，如产黄青霉素。
发酵工程应用实例 青霉素生产
• 化学结构：
RCONH O
S N
CH3 CH3
COOH
CH3 _CH _C _ NH _ CH- COOH
NH2 O
CH3
• 菌种：产黄青霉 • 生产能力：达到30000-60000/mL
一、青霉素生产菌生长特性
• I期 分生孢子发芽； • II期 菌丝繁殖； • III期 形成脂肪粒，积累贮藏物； • IV期 脂肪粒减少，形成中、小空泡； • V期 形成大空泡，脂肪粒消失； • VI期 细胞内看不到颗粒，个别细胞出现自溶。
预处理:发酵液加少量絮凝剂沉淀蛋白
(2)、过滤
鼓式真空过滤机过滤： 一次滤液：pH6.2-7.2，略浑，棕黄或绿色，蛋白质含量0. 5-2.0%。
板框式过滤机过滤：硫酸调节pH4.5-5.0，加入0.07%溴代十五烷 吡啶，0.07%硅藻土为助虑剂。 二次滤液：澄清透明，用于提取（收率90％）
(3)、溶剂萃取
(5)、结晶——共沸蒸馏结晶
萃取液，再用0.5 M NaOH萃取，于pH6.4-6.8下得到钠 盐水浓缩液。
加 3-4 倍体积丁醇，16-26℃，真空（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（ 60℃真空16h ），磨粉，装桶， 得到青霉素产品。
原理：青霉素游离酸易溶于有机溶剂，而霉素盐易溶于 萃取剂：青霉素分配系数高的有机溶剂。 工业上通常用：醋酸丁酯和醋酸戊酯。 除去蛋白质：加0.05-0.1%乳化剂PPB。 萃取：2－3次。
(4)、脱色
萃取液中添加活性炭，除去色素 过滤，除去活性炭。
(5)、结晶——直接结晶
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。
青霉素的生产工艺流程
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。
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• P和S：为菌体提供营养的无机磷源一 般采用磷酸二氢钾。另外加入硫代硫 酸钠或硫酸钠以提供青霉素分子中所 需的硫。
• 另外，由于在发酵过程中二氧化碳的不断产 生，加上培养基中有很多有机氮源含有蛋白 质，因此在发酵罐内会产生大量泡沫，如不 严加控制，就会产生发酵液逃液，导致染菌 的后果。采用植物油消沫是个好方法，一方 面作为消沫剂，另一方面还可以起到碳源作 用。
• 青霉素发酵——将青霉菌接种到固体培养 基上培养一段时间，得到青霉菌孢子培养 物。用无菌水将孢子制成悬浮液接种到种 子罐内已灭菌的培养基中，通入无菌空气 搅拌，培养。然后将种子培养液接种到发 酵罐已灭菌的含有苯乙酸前体的培养基中， 通入无菌空气搅拌，培养。
二、 青霉素发酵过程
• 青霉素发酵时，青霉素生产菌在合适的培养基、PH、温度 和通气搅拌等发酵条件下进行生长并合成青霉素。
➢ 无机盐包括硫、磷、钙、镁、钾等盐类。铁离子 对青霉素有毒害作用，应严格控制发酵液中铁含 量在30ug/mL以下。
青霉素生产工艺过程
抗生素制备的一般流程图
菌种
孢子制备 种子制备
发酵阶段
前体
发酵
发酵液预处理及种子加滤
提取及精制 成品检验
提取阶段
成品包装
发酵工艺流程
青霉素菌种发酵工艺的原理
一、总述
乳糖比葡萄糖优越的主要原因是乳糖
被水解成单糖的速度正好符合青霉素生产 期合成青霉素的需要，而又不会产生高浓 度的分解产物来抑制青霉素的合成，因此， 碳源多用葡萄糖加乳糖或利用某些非糖原 料如植物油等。但由于乳糖价格较贵，成 本较高，故在生产实践中常通过间隙或滴 加葡萄糖的方法控制培养液中糖的含量， 以符合菌体生长和青霉素生物合成的需要。 这样，可以降低成本，提高产量。
• 菌丝形态：青霉素产生菌分化主要呈丝状生 长和结球生长两种形态。在丝状菌发酵中, 控制菌丝形态使其保持适当的分支和长度, 并避免结球 , 是获得高产的关键要素之一。 而在球状菌发酵中, 使菌丝球保持适当大小 和松紧,并尽量减少游离菌丝的含量, 也是充 分发挥其生产能力的关键素之一。
• 碳酸钙：用来中和发酵过程中产生的 杂酸，并控制发酵液的pH值。
• 由于现在还有一些工厂采用铁罐发酵，在发 酵过程中铁离子便逐渐进入发酵液。发酵时 间愈长，则铁离子愈多。铁离子过多会影响 青霉素的合成。采用铁络合剂以抑制铁离子 的影响，但实际对青霉素产量并无改进。所 以青霉素的发酵罐采用不锈钢制造为宜。
青霉素发酵过程中的代谢变化分为菌体生长、 青霉素合成和菌体自溶三个阶段。
• 菌体生长阶段：发酵培养基接种后生产菌在合 适的环境中经过短时间的适应，即开始发育、 生长和繁殖，直至达到菌体的临界浓度。
• 青霉素合成阶段：这个阶段主要合成青霉素， 青霉素的生产速率达到最大，并一直维持到青 霉素合成能力衰退。在这个阶段，菌体重量有 所增加，但产生菌的呼吸强度一般无显著变化。
青霉素是含有青霉素母核的多种化合 物的总称，青霉素发酵液中至少含有5 种以上的不同的青霉素：青霉素F、青 霉素X、青霉素K及二氢青霉素F等。
青霉素分子结构球棍模型
青霉素合成及调控
青 霉 素 的 生 物 合 成
➢青霉素的生物合成与赖氨酸的反馈调节
用产黄霉菌生产青霉素要受到赖氨酸的阻 遏，这是由于其赖氨酸生物合成途径的初始 酶——高柠檬酸合成酶受到了赖氨酸反馈阻遏。
• 菌体自溶阶段：这个阶段菌体衰老，细胞开始 自溶，合成青霉素能力衰退，青霉素生产速率 下降，氨基氮增加，PH上升。
发酵培养控制
➢ 加糖控制。残糖降至0.6%，pH上升时加糖 ➢ 补氮及加前体。补氮：硫酸铵、氨、尿素，使发
酵液氨氮量控制在0.01%~0.05%。前体：发酵液中 残存乙酰胺浓度为0.05%~0.08%。 ➢ pH控制。6.6~6.4
• 发酵开始前，有关设备和培养基（主要是碳源、氮源、前 体和无机盐等）必须先经过灭菌，后接入种子。
• 在整个过程中，需要不断通气和搅拌，维持一定的罐温和 罐压，在发酵过程中往往要加入泡沫剂，假如酸碱控制发 酵液的PH，还需要间歇或连续的加入葡萄糖及铵盐等化合 物以补充碳源及氮源，或补进其他料液和前体等以促进青 霉素的生产。
青霉素生产发酵工艺
菌种
目前国内青霉素生产菌按其在深层培养中 菌丝的形态分为丝状菌和球状菌两种，根 据丝状菌产生孢子的颜色又分为黄孢子丝 状菌和绿孢子丝状菌，常用菌种为绿孢子 丝状菌，如产黄青霉素。
青霉素产生菌的生长过程
分生孢子发芽期
菌丝繁殖期 脂肪粒形成期
菌丝生长期
脂肪粒减少，小空孢 大空孢 自溶
--青霉素类抗生素
➢青霉素简介
化学结构 理化性质
➢青霉素合成及调控
生物合成
生物合成的调控
➢青霉素发酵生产工艺
菌种 发酵工艺流程 培养基 发酵培养控制
青霉素简介
青霉素的发现
1929年英国学者 弗莱明首先在抗 生素中发现了青 霉素，英国谢菲 尔德大学病理学 家弗洛里实现对 青霉素的分离与 纯化。
青霉素的化学结构
➢ 温度。前期25℃ ~26℃ ，后期23℃ 。
➢ 溶解氧。不低于饱和溶解氧的30%。 ➢ 泡沫的控制。
• 基质浓度：在分批发酵中，常常因为前期 基质量浓度过高，后期基质浓度低，对生 物合成酶系产生阻遏或对菌丝生长产生抑 制。为了避免这一现象,在青霉素发酵中 通常采用补料分批操作法,即对容易产生 抑制和限制作用的基质维持一定的最适浓 度。
在赖氨酸生物合成途径中，从氨基己二酸 分支而产生青霉素，这种赖氨酸阻遏是初级代 谢调节的效果用到次级代谢上的最好的例子。
➢青霉素的生物合成与糖分解代谢 的关系
青霉素的生物合成受糖分解代谢产物 的阻遏，如合成青青霉素迅速利用的葡萄糖有利于菌体生长， 但抑制青霉素的合成，而被缓慢利用的乳 糖，却是生产青霉素的最好碳源。
青霉素分泌期 菌丝自溶期
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 们对青霉素有一定毒性，故一次加入量不能大于 0.1%，并采用多次加入方式。
• 温度：青霉素发酵的最适温度一般认为应 在25 °C 左右。温度过高将明显降低发 酵产率,同时增加葡萄糖的维持消耗, 降 低葡萄糖至青霉素的转化率。
• pH值：青霉素发酵的最适pH 值一般认为 在6.5左右, 应尽量避免 pH 值超过7.0。 因为青霉素在碱性条件下不稳定,容易加 速其水解。
• 溶氧:对于好氧的青霉素发酵来说,溶氧 浓度是影响发酵过程的一个重要因素。 当溶氧浓度降到30%饱和度以下时,青霉 素产率急剧下降,低于10%饱和度时,则造 成不可逆的损害。溶氧浓度过高,说明菌 丝生长不良或加糖率过低,造成呼吸强度 下降,同样影响生产能力的发挥。
• 菌丝浓度：发酵过程中必须控制菌丝浓度不 超过临界菌体浓度, 从而使氧传递速率与氧 消耗速率在某一溶氧水平上达到平衡。
• 菌丝生长速度：在葡萄糖限制生长的条件下， 当比生长速率低于0.015h-1时，比生产速率 与比生长速率成正比。因此, 要在发酵过程 中达到并维持最大比生产速率,必须使比生长 速率不低0.015h-1。