红霉素的发酵工艺
红霉素发酵工艺研究及进展
09食安4班小组成员：徐萌0938421 陆吉林0938423仇沙磊0938420 周炳楠0938422红霉素发酵工艺研究及进展一、红霉素简介与发酵发展现状红霉素属大环内酯类抗生素，其水溶液呈强碱性,0 .0 66%的红霉素溶液pH为8.0～10 .5 ,8.5 %浓度的乳糖酸盐pH亦达6.0～7.5。
具有广谱抗菌作用，其抗菌谱与青霉素类似，对革兰氏阳性菌尤其敏感，对葡萄球菌，化脓性链球菌，绿色链球菌，肺炎链球菌，白喉杆菌等都有较强的抑制作用。
临床主要用于扁桃体炎，猩红热，白喉，淋病，皮肤组织感染等，对于军团肺炎和支原体肺炎可以作为首选药物。
也可用于上下呼吸道感染。
特别对于不耐青霉素的人也适用。
红霉素被收入中国药典外，还被收入美国，日本，等药典。
近年来，在竞争激烈的抗生素市场上，红霉素及其衍生物产量还在不断增长，销售节节上升，后市拓展仍有广阔空间。
红霉素最早于1952年的J.M.Mcguire等人在菲律宾群岛土样中分离到的红霉素经发酵制得，美国礼莱公司和Abbott公司最先生产并将产品推向市场多年来红霉素生产稳定增长，20世纪80年代全世界产量已达到800吨，占全球抗生素产量的3.2%20世纪90年代以来，国际市场上红霉素畅销，促进了生产，产量有了较大副增长。
1995年产量达到1500吨，1996年达到3200吨，目前为6000吨左右，成为世界抗生素市场上除头孢类和青霉素类以外的第三大抗生素药物。
我国红霉素发酵水平属低水平重复操作，与发达国家相比差距较大。
目前国外发酵单位已达8 000～12 000 g／ml，而国内大多企业红霉素发酵水平却一直在4 000～5 000g／ml 。
由于国外企业的技术封锁，国内红霉素生产的发酵水平一直比较落后。
红霉素发酵水平主要受工作菌种、培养基组成、发酵条件控制以及后期的分离提纯条件等多方面因素的影响，国内很多科技工作者从红霉素发酵相关参数和调控人手，希望提高红霉素发酵水平。
红霉素的发酵生产工艺完整版PPT资料
优选红霉素的发酵生产工艺
主要内容
1、红霉素的简介 2、红霉素的发酵工艺流程 3、红霉素发酵工艺中的废水及废渣的处理
简介
红霉素是由红霉素链霉菌所产生的大 环内酯系的代表性的抗菌素。主要对革兰 氏阳性菌具有抗菌性。
红霉素为白色或类白色的结晶或粉末； 无臭，味苦；微有引湿性。在甲醇、乙醇 或丙酮中易溶，在水中极微溶解。
毒素联用则疗效显著。 优选红霉素的发酵生产工艺
红霉素肠
溶胶囊 红霉素是由红霉素链霉菌所产生的大环内酯系的代表性的抗菌素。
适用于支原体肺炎、沙眼衣原体引起的新生儿结膜炎、婴儿肺炎、生殖泌尿道感染（包括非淋病性尿道炎）、军团菌病、白喉（辅助
治疗）及白喉带菌者、皮肤软组织感染、百日咳、敏感菌（流感杆菌、肺炎球菌、溶血性链球菌、葡萄球菌等）引起的呼吸道感染（
药理作用
本品为大环内酯类抗生素，抗菌谱与青霉素近 似，对革兰阳性菌，如葡萄球菌、化脓性链球菌、 绿色链球菌、肺炎链球菌、粪链球菌、溶血性链球 菌、梭状芽孢杆菌 、白喉杆菌、炭疽杆菌等有强 的抑制作用。
对革兰阴性菌，如淋球菌、螺旋杆菌、百日咳 杆菌、布氏杆菌、军团菌、脑膜炎双球菌以及流感 嗜血杆菌、拟杆菌、部分痢疾杆菌及大肠杆菌等也 有一定的抑制作用。
临床上主要用于耐青霉素的金黄色葡萄 球菌感染及对青霉素过敏的金黄色葡萄球 菌感染。亦用于溶血性链球菌及肺炎球菌 所致的呼吸道、军团菌肺炎、支原体肺炎、 皮肤软组织等感染，此外，对白喉病人， 以本品及白喉抗毒素联用则疗效显著。
副作用
1、胃肠道反应，可有恶心、呕吐、腹痛及 腹泻，反应与剂量大小有关。 2、过敏反应，可有荨麻疹及药物热。 3、可引起肝脏损害，如血清丙氨酸氨基转 移酶升高，出现黄疸等。 4、静注或静滴乳糖酸红霉素可引起血栓性 静脉炎，静注发生的可能性较多。肌注局 部刺激性大，可引起疼痛及硬结，因此不 宜肌注。
红霉素的发酵及提取工艺
红霉素的发酵工艺
2>培养基 发酵培养基最适合的碳源为蔗糖、其次为葡萄糖、 淀粉、糊精。生产上常用葡萄糖和淀粉为混合碳源，效 果与使用葡萄糖相似。 氮源的代谢对红霉素合成影响很大，当适于菌体生 长的氮源耗尽时，菌体才停止生长并迅速合成红霉素。 红霉素生产中一般都用有机氮源，其中以黄豆饼粉、玉 米浆为最佳。由于黄豆饼粉菌时泡沫较多，故一、二级 种子罐及后期补料用部分花生饼粉代替，但全用花生饼 粉则最终产品会出现带会现象。在发酵培养基中加少量 硫酸铵，可促进菌丝生长。
接种 发酵菌种接种菌龄必须掌握恰当时机，接种过早或过晚都将不 利于发酵的进行。发酵接入菌种太年轻，前期生长缓慢，产物开 始形成时间推迟，整个发酵周期延长；如果太老，菌量虽多，却 导致生产能力下降，菌体过早自溶。 菌体浓度对发酵的影响及控制 发酵接种量较大且保持在合适的浓度，则缩短细菌生长期，使 产物合成时间提前；但是如果接种量过大，超出适宜值，则生长 过快，物料黏度增加，导致溶氧不足，最终影响产物合成 碳源对发酵的影响及其控制 按菌体利用快慢而言，分为迅速利用 的碳源和缓慢利用的碳源。前者(如葡萄糖)能较迅速地参与代谢、 合成菌体和产生能量，并产生分解代谢产物，因此有利于菌体生 长，但有的分解代谢产物对产物的合成可能产生阻遏作用；后者 (如乳糖)为菌体缓慢利用，有利于延长代谢产物的合成，特别有 利于延长抗生素的生产期，也为许多微生物药物的发酵所采用。
红霉素发酵工艺控制及操作
改进培养基配方
引入新型发酵技 术
加强生产过程控 制与管理
降低成本的方法及途径
优化发酵工艺： 通过改进发酵过 程，降低原材料、 能源和水资源的 消耗，从而降低
生产成本。
开发新型分离提 取技术：采用高 效、低成本的分 离提取技术，提 高产品的纯度和 收率，降低分离
提取成本。
实现智能化和自动 化生产：通过引进 先进的生产设备和 技术，实现智能化 和自动化生产，提 高生产效率，降低
政府和企业将更加重视红霉素发酵工艺的环保和可持续发展，并采取有效措施推进相 关技术的研发和应用。
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红霉素发酵的工艺流程
菌种制备：选择适合的菌种，进行 种子制备和扩大培养
产物提取：通过离心、过滤等方法 收集菌体，再通过萃取、沉淀等方 法提取红霉素
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发酵培养：将菌种接种至发酵罐中， 在适宜的温度、pH值和溶氧等条 件下进行发酵培养
精制与干燥：对提取的红霉素进行 精制和干燥，得到最终产品
红霉素发酵工艺控制及 操作
汇报人：XX
目录
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01
红霉素发酵工艺简介
02
红霉素发酵的原料及 设备
03
红霉素发酵的过程控 制
04
红霉素发酵的操作步 骤
05
红霉素发酵的异常处 理及安全防护
06
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红霉素发酵工艺 简介
红霉素发酵的基本原理
红霉素发酵的微生物：利用红霉属微生物进行发酵 发酵过程：微生物在适宜的营养条件下进行生长繁殖，产生红霉素 代谢途径：微生物通过代谢途径产生红霉素，涉及多个酶促反应 影响因素：温度、pH、溶氧、培养基成分等对红霉素发酵的影响
红霉素生产工艺
红霉素生产工艺
红霉素是一种重要的广谱抗生素，具有广泛的应用领域，在医药行业中具有重要地位。
下面介绍一种常见的红霉素生产工艺。
红霉素生产的原料主要有发酵基质、齐夏姆素和种子菌。
首先，将红霉素的种子菌通过悬浮液接种到含有高糖量和氮源的发酵培养基中。
随后，在适宜的条件下进行培养和发酵。
一般采用液态发酵，可以提高生产效率和纯度。
在发酵过程中，需要控制温度、pH值、溶氧量和搅拌速度等
因素，以保证菌体的正常生长和代谢。
此外，还需添加适量的齐夏姆素作为抗生素产生启动物。
发酵培养基的配方也影响着红霉素的产量和质量。
常用的发酵基质包括葡萄糖、麦芽糊精、玉米浆等，可以提供菌体所需的碳源和能量。
随着发酵的进行，红霉素会渐渐积累在发酵液中。
当红霉素产生到一定浓度时，需要进行分离和提取。
一般采用脂质萃取法。
即将发酵液与有机溶剂相接触，通过摇床或搅拌等方式，使红霉素从水相转移到有机相中。
得到红霉素的有机相后，需要经过一系列的分离和纯化步骤。
首先，将有机溶剂蒸发，得到红霉素的粗品。
然后，通过结晶、过滤、洗涤和干燥等过程，得到纯净的红霉素颗粒。
最后经过筛分和包装，即可成为成品红霉素。
红霉素的生产工艺的优化，可以通过改变发酵条件、配方和提取过程等来提高产量和纯度。
同时，红霉素的质量控制也是非常重要的，需要进行严格的检验和分析。
红霉素生产工艺需要严格的操作和控制，以确保生产过程的安全和高效。
同时，红霉素是一种抗生素，其使用也需要遵循医学和药学的相关规范和指导。
红霉素发酵工艺
红霉素的发酵工艺产生菌：Streptomyces erythreus 2-9#一．摇瓶部分培养基：1．琼脂（斜面或平板）培养基（%）：淀粉 1.0 , 玉米浆0.5 , 蛋白胨0.3 , (NH4)2SO4 0.3 , NaCL 0.2 ,CaCO3 0.3 , pH 7.0 , 琼脂 2.2 .培养条件：37ºC 8±1天。
2．种子培养基（%）：淀粉 1.0 , 糊精 2.0 , 葡萄糖 1.0 , (NH4)2SO4 0.25 , 蛋白胨0.3 ,酵母粉0.3 , 黄豆饼粉 2.5 , NaCL 0.3 , MgSO40.025 , KH2PO40.025 ,CaCO30.6 , pH自然(6.7) .装量：25ml/250ml三角瓶培养条件：28ºC 46±2小时，转速220-240 rpm.3．发酵培养基（%）：淀粉 4.0 , 糊精 2.0 , 葡萄糖 3.0 , 黄豆饼粉 3.0 ，(NH4)2SO4 0.15 , NaCL 0.2 , MgSO40.02 , KH2PO40.02 , CaCO30.6 ,pH自然（7.0）.接种量：10%装量：25ml/250ml三角瓶培养条件：28ºC 7天, 转速220-240 rpm.前体物的添加：基础料中加入正丙醇0.4%, 第二天长浓后,每天24小时补加0.2%,补至144小时.效价在4500-5000 u/ml 以上。
4．生物效价的测定：培养基（%）：蛋白胨 1.0 , 牛肉膏0.3 , 酵母膏0.4 , 葡萄糖0.3 , NaCL 0.5 , 琼脂2.2 (蛋白胨、牛肉膏、酵母膏用热水溶解)，pH7.3±0.1。
检定菌：短小芽孢杆菌。
二．标准曲线的制作：剂比：1:0.849精密称取红霉素标准品0.0563g，加1ml乙醇溶解，定容于500ml容量瓶中（用灭菌水）。
（1000u/ml）1．精密吸取0.283，0.333，0.392，0.461，0.5425，0.638，0.7505，0.883，0.50ml于50ml 容量瓶中，用缓冲液定容，各瓶单位为P k，按序编号。
红霉素的生产工艺
红霉素的生产工艺红霉素（Erythromycin，简称EM）是一种广谱抗生素，可广泛用于临床治疗感染性疾病。
红霉素的生产工艺主要包括菌种培养、发酵、提取纯化等步骤。
下面将详细介绍红霉素的生产工艺。
首先是菌种培养。
红霉素的生产常用菌株为Streptomyces erythreus（简称SE），通过悬浮培养进行菌株的扩大。
菌种保存通常采用冻干保存或低温保存。
其次是发酵过程。
将所选的菌株接种到培养基中，利用合适的发酵罐进行发酵。
发酵过程通常需要控制温度、酸碱度、通气等条件。
培养基的配方一般包括碳源、氮源、矿物质等成分。
碳源可以选择葡萄糖、麦芽糖等；氮源可以选择酵母浸出物、大豆蛋白等；矿物质可以选择磷酸、硫酸、钠氯化物等。
在发酵过程中，还可以添加一些辅料，如发酵活性调节剂、表面活性剂、抗泡剂等，以提高发酵效果。
发酵过程一般分为两个阶段：生长阶段和产物积累阶段。
在生长阶段，菌株快速繁殖并合成一些前体物质；在产物积累阶段，菌株进入稳定生长期，产生红霉素。
然后是红霉素的提取和纯化。
经发酵后的培养液中含有大量的菌体、杂质和一部分红霉素。
首先，通过离心等方法将菌体和培养液分离，得到菌体酱，其中含有红霉素。
接下来，采用有机溶剂提取法，如乙醇、丙酮等，将红霉素从菌体酱中提取出来。
然后，再通过一系列的分离、洗涤、结晶等工艺步骤，对红霉素进行纯化。
其中的分离步骤通常包括覆盖层法、溶剂萃取、蒸发结晶等。
最后，经过提取和纯化后得到纯度较高的红霉素。
为了达到不同的药物形式要求，还可以对红霉素进行进一步的加工。
如通过微胶囊化、包衣等工艺对红霉素进行包装，以便于制剂制备和使用。
制得的红霉素最终可以应用于药物制剂的生产，如口服片剂、胶囊、注射剂等。
总结起来，红霉素的生产工艺主要包括菌种培养、发酵、提取纯化等步骤。
通过对菌株的培养和发酵，得到发酵液，再通过提取和纯化步骤得到纯度较高的红霉素。
红霉素的生产工艺对于药物的质量和产量都具有重要影响，需要严格控制各个环节的条件和操作。
红霉素的发酵生产工艺
厌氧塔：甲烷细菌利用乙酸或氢气和二氧化碳形成CH4。
曝气沉淀池：将空气中的氧强制溶解到混合液中的过程。
废水中有机物的回收处理工段:主要是丙 酮的回收，初馏和精馏两道工序。
废液贮罐→粗馏再沸器→粗馏塔→冷却 器→精馏塔→精馏再沸器→精贮藏罐→冷 凝器→冷却塔→冷凝器→贮罐→装桶
发 酵 液
碱 化
加4％ 硫酸锌
板
框
调节
过
PH
滤
溶媒 萃取
溶媒 再生 套用
废水 排放
离心 机分
离
晶体 烘干
过
加入
溶媒
滤
NaSCN
相
主要缺点为：
a.需要大量絮凝剂 红霉素过滤时消耗的絮凝剂主要是硫酸锌，并且硫
酸锌作为重金属，过滤菌渣不容易处理。 b.萃取工艺成本较高 红霉素萃取工艺需要消耗大量的复合溶媒，溶媒需
此外，对支原体、放线菌、螺旋体、立 克次体、衣原体、奴卡菌、少数分枝杆菌 和阿米巴原虫有抑制作用。金黄色葡萄球 菌对本品易耐药。
作用机制主要是与 糖核蛋白体的移位过程，妨碍肽链增长， 抑制细菌蛋白质的合成，系抑菌剂
适应症
适用于支原体肺炎、沙眼衣原体引起的新生儿 结膜炎、婴儿肺炎、生殖泌尿道感染（包括非淋 病性尿道炎）、军团菌病、白喉（辅助治疗）及 白喉带菌者、皮肤软组织感染、百日咳、敏感菌 （流感杆菌、肺炎球菌、溶血性链球菌、葡萄球 菌等）引起的呼吸道感染（包括肺炎）、链球菌 咽峡炎、李斯德菌感染、风湿热的长期预防及心 内膜炎的预防、空肠弯曲菌肠炎，以及淋病、梅 毒、痤疮等。
红霉素的发酵 生产工艺
主要内容
1、红霉素的简介 2、红霉素的发酵工艺流程 3、红霉素发酵工艺中的废水及废渣的处理
红霉素的发酵、提炼工艺及过程
第三节红霉素的发酵、提炼工艺及过程红霉素的产生菌是红色链霉菌(5zrfA‘帅yc‘‘fr)／jA雕M)。
红霉京是多组分的抗生素，其中红留素A为有效组分，红霉素B、红霉素c为杂物。
国产红霉素中c为主要杂质。
红霉素c和A的结构极为相似，但红霉京c抗菌活性比A低很多，其毒性却是它的2 倍。
由于两者在提炼过程难以分离，故要提高产品质量、提高产品的抗菌活性和降低毒性(即减少成品中的红霉素C含量)。
一、菌种我国20世纪60年代开始红霉素的工业生产，采用的产生菌是门2—102菌株，生产水平不高，并易产生噬茵体污染。
随后，选育了抗噬菌体的菌株，并使用自然分离、紫外线、氮芥子气、硫酸二乙酯、亚硝酸、激光及快速中子处理等方法选育高产菌种。
随着菌种选育的发展，从控制红霉素生物合成的代谢路线进行定向筛选，得到抗乙琉氨酸的菌株，并采用原生质体融合的方法获得高产优质的菌种。
经生产实践，其红霉京A的含量高，c的含量低，结合工艺控制条件的改进，发酵单位提高I叫左右点证了成品的质量。
二、发酵工艺及过程(一)发酵工艺流程沙土袍子羊至罕字十母瓶斜面袍子(二)发酵工艺要点I．种子红霉素斜面袍子培养基是由玉米浆、淀粉、氯化钠、硫酸铵等组成。
其中玉米浆质量对袍子的外观及生产能力有直接影响，会出现“黑点”(即灰色焦状茵落)。
有的生产厂以蛋白陈代替玉米浆会使黑点减少甚至不出现，但其袍子量少。
袍子培养基消毒后必须快速冷却为妥，过长对袍子生长不利。
温度37℃，湿度要求50％左右，母瓶斜面培养9d，子瓶斜面培养7d。
要求成熟的把子呈深米黄色，色泽新鲜、均匀、无黑点，把子瓶背面有红色色素，并要求每瓶的袍子数不低于1亿个。
将子瓶斜面把子制成袍子悬浮液，用微孔接种的方式接人种子罐。
种子罐及繁殖罐的培养基由花生饼粉、蛋白陈、硫酸铵、淀粉、葡萄糖等组成。
种子罐的培养温度为35℃，培养时间65h左右；繁殖罐培养温度33℃，培养时间40h左右。
均按移种标准检查，符合要求进行移种。
红霉素的发酵工艺流程
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红霉素的发酵工艺及控制
06 未来展望与研究方向
提高红霉素产量的研究
优化培养基组成
通过调整碳源、氮源、无机盐等成分的比例，提高红霉素产量。
优化发酵条件
研究温度、pH、溶氧浓度等发酵条件对红霉素产量的影响，并优 化这些条件以提高产量。
基因工程技术的应用
通过基因工程技术对菌种进行改造，提高其红霉素合成酶的活性， 进而提高产量。
详细描述
在红霉素发酵过程中，随着菌体的生长和代 谢产物的合成，营养物质不断消耗。因此， 需要适时地补加营养物质，以保证菌体的正 常生长和代谢。补料的种类和量需要根据实 际情况进行合理控制，以实现高产、高效、 低耗的发酵目标。同时，补料控制也需要考
虑对温度、pH值、溶氧等其他因素的影响 。
04 红霉素发酵过程的优化
pH值控制
通过添加酸或碱调节pH值，保持适宜 的发酵环境。
发酵产物提取
分离纯化
通过离心、过滤等技术将红霉素从发酵液中分离出来。
结晶干燥
将分离得到的红霉素进行结晶和干燥处理，得到高纯度的红霉素产品。
03 红霉素发酵过程的控制策 略
温度控制
总结词
温度是影响红霉素发酵过程的重要因素，通过控制温度可以调节微生物的生长和 代谢。
05 红霉素发酵过程的污染控 制
杂菌污染的控制
要点一
杂菌污染的来源
在红霉素发酵过程中，杂菌污染主要来源于空气、设备、 原料、操作人员和环境等。
要点二
控制措施
为防止杂菌污染，应定期对发酵设备进行清洗和消毒，保 持操作环境的清洁，对原料进行严格的检查和控制，加强 操作人员的卫生管理。
噬菌体污染的控制
在适宜的温度和pH值条件下，有利于红 霉素产生菌的生长和代谢，从而提高产量 。
红霉素的发酵生产工艺[行业特制]
![红霉素的发酵生产工艺[行业特制]](https://img.taocdn.com/s3/m/232ce78ca58da0116c17495c.png)
一类荟萃
16
基于红霉素原有提取工艺的缺点，三达
公司立足自身资源，整合了膜技术、连续 离交技术以及EA（有机溶媒萃取吸收）技 术，开发出了一套全新的红霉素提取新技 术，新工艺采用超滤膜、树脂以及纳滤膜 技术来浓缩和纯化红霉素料液，替代了原 有的板框＋萃取来浓缩料液的工艺，可以 明显的降低红霉素生产成本，再结合新工 艺的后续纯化措施，可有效的提高红霉素 产品的质量，提高产品的竞争力。
14
目前市场上比较常用的是用硫氰酸红霉素其原有工艺如下
发 酵 液
碱 化
加4％ 硫酸锌
板
框
调节
过
PH
滤
溶媒 萃取
溶媒 再生 套用
废水 排放
离心 机分
离
晶体 烘干
过 滤
一类荟萃
加入 NaSCN
溶媒
相
15
主要缺点为：
a.需要大量絮凝剂 红霉素过滤时消耗的絮凝剂主要是硫酸锌，并且硫
酸锌作为重金属，过滤菌渣不容易处理。 b.萃取工艺成本较高 红霉素萃取工艺需要消耗大量的复合溶媒，溶媒需
一类荟萃
17
滤渣 脱水干燥
肥料
发酵液 超滤
连续立交除杂 纳滤浓缩
加碱或NaSCN
透析液
废液排放
三达公司红霉素提取 新工艺
晶体 丙酮溶解 加水再结晶
一类荟萃
结晶过滤烘干
水溶液
EA
工
回收丙酮
序
18
废水处理
滞留 5小时
栅格
红霉素生产工艺ppt课件
❖ 硫氰酸钠萃取法
19
❖ 硫氰酸钠法工艺说明： ❖ 发酵液放罐后，经碱化和絮凝处理后，用板
框过滤，滤液再用复合溶媒萃取，溶媒相加 入硫氰酸钠和冰醋酸，使硫氰酸红霉素结晶 出来，晶体经过洗涤、烘干，既得硫氰酸红 霉素。
20
四、废水处理
❖ 在早期主要采用“混合稀释，再生化处理”的处理方法，现 多采用“预处理—厌氧—好氧”的处理方法，如下图：
红霉素发酵工艺
生物093班 第四组
1
❖ 一：发酵工艺 ❖ 二：提炼工艺 ❖ 三：结晶工艺 ❖ 四：废水处理 ❖ 五：改进提取工艺
2
❖ 一：发酵
❖ 菌种保藏方法有砂土保藏和冷冻干燥保藏。 ❖ 保藏菌种→斜面培养基→一级种子罐→二级
种子罐→发酵罐
3
❖ 种子扩大培养是指将保存在砂土管、冷冻 干燥管中处休眠状态的生产菌种接入试管 斜面活化后，再经过摇瓶及种子罐逐级扩 大培养而获得一定数量和质使红霉素以硫氰酸红霉素 形式结晶出来，之后经过烘干，再溶解在丙酮中， 然后结晶即可得到产品红霉素 ❖硫 ❖氰 ❖酸 ❖红 ❖霉 ❖素
17
❖ 溶媒结晶指的是原料药最后纯化的方法。比如说对 于头孢类原料药，如果注明溶媒结晶就是指原料药 最后的纯化步骤是通过溶解度的差异（比如药物在 同一种溶剂中由于温差带来的溶解度变化；或者由 于混合溶剂中的溶剂比例改变带来的极性差异引起 的溶解度变化），先将原料药制成溶液，再调节以 上性质使之析出（比如说先将原料药溶于水，再向 其中加入有机溶剂，使得药物溶解度变小而析出）， 这样的纯化手段称之为溶媒结晶。
❖ 当悬浮液（或乳浊液）流过碟片之间的间隙时，固 体颗粒（或液滴）在离心机作用下沉降到碟片上形 成沉渣（或液层）。沉渣沿碟片表面滑动而脱离碟 片并积聚在转鼓内直径最大的部位，分离后的液体 从出液口排出转鼓。碟片的作用是缩短固体颗粒 （或液滴）的沉降间隔、扩大转鼓的沉降面积，转 鼓中由于安装了碟片而大大进步了分离机的生产能 力。积聚在转鼓内的固体在分离机停机后拆开转鼓 由人工清除，或通过排渣机构在不停机的情况下从 转鼓中排出。
红霉素的发酵及提取工艺课件
结晶过程中产生的母液中含有少量 红霉素，可进行再次处理，提高收率。
04
红霉素的质量控制和安全 性
红霉素的质量标准和检测方法
质量标准
红霉素的质量标准包括纯度、含量、 微生物限度、有关物质等指标，以确 保产品质量稳定可控。
检测方法
采用高效液相色谱法、微生物限度检 查法等方法对红霉素的质量进行检测， 确保符合质量标准。
感谢观看
质合成起到杀菌作用。
治疗白喉
02
红霉素可以抑制白喉杆菌的生长，减少毒素的产生，对于治疗
白喉有良好效果。
治疗军团菌病
03
红霉素可以有效抑制军团菌的生长，对于治疗军团菌病具有重
要意义。
红霉素在农业领域的应用
饲料添加剂
红霉素可以作为饲料添加剂，提高动物生长速度和饲料利用率。
植物生长调节剂
低浓度的红霉素可以促进植物生长，提高产量和品质。
无机盐
硫酸铵、磷酸二氢钾等，提供合成代谢产物 所需的微量元素和离子。
氮源
豆粕、玉米浆等有机氮源，提供合成蛋白质、 核酸等细胞成分所需的氮元素。
前体物质
生物素、维生素B1等，促进菌体合成红霉素 所需的酶系合成。
发酵过程控制和工艺优化
温度控制
根据菌体生长和产物合成的不 同阶段，控制发酵温度在适当
的范围内。
利用基因工程和代谢工程手段提高红霉素产量的研究
基因工程技术
通过基因工程技术对产生红霉素的微 生物进行基因敲除或敲入，以改变其 代谢流向，提高红霉素的产量。
代谢工程技术
利用代谢工程技术对微生物进行代谢 流分析和代谢通量分析，找出限制红 霉素产量的代谢瓶颈，并通过代谢途 径改造和优化提高产量。
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红霉素的发酵及提取工艺演示课件
发酵接种量较大且保持在合适的浓度，则缩短细菌生长期，使 产物合成时间提前；但是如果接种量过大，超出适宜值，则生长 过快，物料黏度增加，导致溶氧不足，最终影响产物合成
碳源对发酵的影响及其控制 按菌体利用快慢而言，分为迅速利用 的碳源和缓慢利用的碳源。前者(如葡萄糖)能较迅速地参与代谢、 合成菌体和产生能量，并产生分解代谢产物，因此有利于菌体生 长，但有的分解代谢产物对产物的合成可能产生阻遏作用；后者 (如乳糖)为菌体缓慢利用，有利于延长代谢产物的合成，特别有 利于延长抗生素的生产期，也为许多微生物药物的发酵所采用。
丙酸是红霉内脂〈合成红霉素的三中产物之一〉合成的前 体物质，但丙酸对菌丝生长有抑制作用，所以发酵时以 丙醇为发酵前体物质，丙醇在发酵时对菌丝的毒性作用 相对较小，对pH的影响也较小，代谢稳定，发酵单位 和产品质量都较高。此外，正丙醇除了起前体作用外， 还对红色糖多孢菌中乙酰CoA合成的诱导物。
在无机元素中，铁离子抑制红霉素的合成。
红霉素的发酵工艺
3）培养条件： （1） 温度：红霉素发酵采用31℃恒温培养。温度过 高时，会产生红霉素C，红霉素C与红霉素A结构相似， 但毒性却是红霉素A的两倍，
（2）pH：整个发酵过程中pH维持在6.6～7.2，菌丝生 长良好，发酵水平稳定。红色糖多孢菌最适生长pH为 6.7～7.0，而红霉素合成的最适 pH为6.7 ～6.9。
氮源对发酵的影响及其控制 氮源有无机氮源和有机 氮源两类。 如谷氨酸发酵，当NH4+供应不足时， 就促使形成α-酮戊二酸；过量的NH4+，反而促使谷氨 酸转变成谷氨酰胺。 发酵培养基一般是选用含有快 速利用和慢速利用的混合氮源。 如氨基酸发酵用铵 盐(硫酸铵或醋酸铵)和麸皮水解液、玉米浆。
一种红霉素制备方法
一种红霉素制备方法引言红霉素是一种广谱抗生素，广泛应用于医药领域。
目前，市面上的红霉素大多数是通过微生物发酵制备得到的。
然而，传统的红霉素制备方法存在一些问题，如工艺复杂、废水含有有毒物质等。
因此，研究人员一直在寻找一种更加高效、环保的红霉素制备方法。
方法原料准备1. 铺底料：将30g玉米粉均匀铺在容器底部。
2. 发酵料：将3g红霉素菌种加入100ml发酵基质中，通过高温高压灭菌。
发酵过程1. 将发酵料均匀地倒入铺底料中，确保发酵基质均匀分布。
2. 将容器密封，并将其放置在恒温恒湿的发酵室中，温度设置为30C，湿度设置为80%。
3. 在发酵过程中，根据菌落的生长情况进行反复观察和调控。
保持良好的通风，确保氧气充足，促进红霉素的产生。
提取红霉素1. 发酵结束后，从发酵液中提取红霉素。
首先将发酵液过滤，去除菌体和杂质。
2. 将过滤后的液体放入锅中，进行浓缩。
在浓缩过程中，要注意搅拌和加热，以防止红霉素的降解。
3. 经过浓缩后，将得到的深红色物质放置在冷却器中，使其慢慢结晶。
4. 将结晶物质进行干燥，使得含水量降至合适水平。
最后，通过粉碎和过筛，得到红霉素的制剂。
结果与讨论通过上述方法制备的红霉素，其产量和纯度均比传统的发酵方法有所提高。
经过实验验证，该方法具有以下优点：1. 生产工艺简单：相比传统的发酵方法，该方法省去了很多复杂的步骤和操作，提高了生产效率。
2. 环保可持续：红霉素制备过程中不需要大量的化学物品，废水中的有毒物质含量大大降低，对环境的影响较小。
3. 产品纯度高：该方法通过精细的提取和纯化工艺，得到的红霉素纯度较高，符合药品质量标准。
然而，该方法还存在一些问题亟需解决。
例如，红霉素的产量仍有进一步提高的空间，而且工艺中仍有一些细节需要优化。
结论本文介绍了一种红霉素的制备方法，该方法通过简化传统的发酵工艺，提高了红霉素的产量和纯度，对环境友好。
然而，该方法仍需进一步改进和优化，以满足工业化生产的需求。
红霉素的发酵工艺及控制[1]1
![红霉素的发酵工艺及控制[1]1](https://img.taocdn.com/s3/m/4b2fa88ed0d233d4b14e69c4.png)
学院：生科院 班级：生物技术093班 班级：生物技术093班
目录
1、相关概念 2、生产工艺 3、原料 4、所需设备及其工作原理
相关概念
• 红霉素，由链霉菌Stretomyces erythreus所产 生，是一种碱性抗生素。其游离碱供口服用，乳 糖酸盐供注射用。此外，尚有其琥珀酸乙酯（琥 乙红霉素）、丙酸酯的十二烷基硫酸盐（依托红 霉素）供药用。
溶媒萃取
• 萃取溶剂：醋酸丁酯、辛醇、煤油。 • 萃取设备及方式：碟片式离心机 多级逆流萃取 • 溶剂和料液的添加量控制：按照一定的比例 由转 子流量计控制流量。 • 多级逆液提取（收率98.8%） 每组第一台的离心 机（PH在10左右） 第 二台离心机（PH在10.4左 右） 二级缓冲罐 （回第一台离心机） • 乳化后→富溶→成盐（磷酸盐）→结晶罐(结 晶出 硫氰酸红霉素)→真空抽滤掉母液→烘干 （50℃纯 水洗3遍，离心机加98%丁酯干燥）
• 空气的净化：采风塔（含滤网） →除 过滤器（五纺布）→空气压缩机（无 油润滑空压机），温度升高到 135℃→ 冷凝器 →旋风分离器 • 发酵车间前：先经旋风分离器除去冷 凝水滴 →加热器（除湿）→ 经空气粗 过滤器→精过滤器（聚胼风乙烯膜） 过滤→发酵罐
原料： 碳源：玉米淀粉、食用葡萄糖 氮源： 硫酸铵、氨水C/N＝1：2 • 豆饼粉 碳酸钙、磷酸二氢钾、硫酸 镁 丙酮、水（工业用水2.85元/吨） 干酵母、淀粉酶、糖化酶 • 菌种及活化菌种： 红色链霉菌 红色 链霉菌的菌丝体 红色链霉菌的孢子 菌种活化
4 设备及其工作原理
• • • • • 发酵罐：机械搅拌通风发酵罐 发酵罐灭菌：实消 装料系数：75％ 补料系统：采用的是电脑在线监控控制补料系统 发酵接种方法：火圈接种法、压力差法。 发酵周 期：一级1－2天，二级种子2天，三级 发酵2－3 天，周期6－7天。 • 发酵温度：32－33℃ • 发酵终点：PH升高、粘度增加、效价不再提 高
红霉素的发酵工艺及提取工艺
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红霉素的提取工艺
在碱性条件下，红霉素一游离碱的形式存在，可容于有 机溶剂中。在碱性的条件下，可与一些酸形成盐。目前， 国内外主要采用有机溶剂萃取或大孔树脂吸附进行提取。
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红霉素的提取工艺
预处理过滤
提取离心分离
发酵液
滤洗液
BA萃取液
甩滤、洗涤、干燥
红霉素乳酸盐湿晶体
干晶体
溶解
碱化转化
红霉素溶液
红霉素碱湿晶体
分离、洗涤、干燥
红霉素碱成品
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结构式及药剂
红霉素药物粉剂
红霉素结构式
罗红霉素粉剂
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有关药物
罗红霉素分散片
红霉素软膏制品
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红霉素的发酵工艺
(3) 培养条件： （1） 温度：红霉素发酵采用31℃恒温培养。温度过 高时，会产生红霉素C，红霉素C与红霉素A结构相似， 但毒性却是红霉素A的两倍， （2）pH：整个发酵过程中pH维持在6.6～7.2，菌丝生 长良好，发酵水平稳定。红色糖多孢菌最适生长pH为 6.7～7.0，而红霉素合成的最适 pH为6.7 ～6.9。
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红霉素的发酵工艺
（2）培养基 发酵培养基最适合的碳源为蔗糖、其次为葡萄糖、淀粉、糊
精。生产上常用葡萄糖和淀粉为混合碳源，效果与使用葡萄糖相 似。
氮源的代谢对红霉素合成影响很大，当适于菌体生长的氮源 耗尽时，菌体才停止生长并迅速合成红霉素。红霉素生产中一般 都用有机氮源，其中以黄豆饼粉、玉米浆为最佳。由于黄豆饼粉 菌时泡沫较多，故一、二级种子罐及后期补料用部分花生饼粉代 替，但全用花生饼粉则最终产品会出现带会现象。在发酵培养基 中加少量硫酸铵，可促进菌丝生长。
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青霉素
红霉素
罗红霉素
Thank you !
R2
红霉素可分为四类
红霉 素A
R1：OH ， R2;OCH3 分子式：C37H69O13N 分子量：733.91
红霉 素B
R1：H ， R2;OCH3 分子式：C37H67O12N 分子量：717.91
红霉素
红霉 素C
R1：OH ， R2;OH 分子式：C36H65O12N 分子量：719.91
红霉 素D
红霉素的发酵 工艺
相关概念
红霉素：
由链霉菌Stretomyces erythreus所产生，是一种碱 性抗生素。其游离碱供口服 Product A 用，乳糖酸盐供注射用。此 外，尚有其琥珀酸乙酯（琥 R1 乙红霉素）、丙酸酯的十二 Product B 烷基硫酸盐（依托红霉素） 供药用。
Product A
种子罐
•发酵罐
红霉素与青霉素、罗红霉素的区别
相同点：都是抗生素，而且他们的 抗菌谱差不多，对革兰氏阳性菌 （白喉杆菌、炭疽杆菌等）、支原 体引起的感染，都有很好的疗效。 不同点：青霉素是青霉素类抗生 素，而红霉素和罗红霉素是大环内 酯类抗生素。 青霉素可通过抑制细菌细胞壁 的形成产生杀菌作用，红霉素和罗 红霉素这类大环内酯类抗生素主要 是起到抑菌作用。 对青霉素有耐药性的细菌对红 霉素和罗红霉素敏感。 红霉素和罗红霉素的话，罗红 霉素的抗菌能力比红霉素要强1-4 倍，对于敏感菌感染的疗效比青霉 素和红霉素好。
红霉素的生产原理
红霉素是由红色糖多孢菌发酵产生的。该 菌以前称为红霉素链霉菌。生产上一般是将 其孢子悬液接入种子罐，种子扩大培养2次后 移入发酵罐进行发酵，发酵液经过预处理 后，再经溶剂萃取进行分离纯化，最后经浓 缩结晶干燥后的成品。
红霉素的生产步骤
1、红霉素产生菌的培养 2、红霉素的生物合成 3、发酵 4、发酵液的预处理和过滤 5、红霉素的提取 6、红霉素的精制
红霉素肠溶 胶囊
琥乙红霉素
罗红霉素
红霉素
红霉素眼药 膏 红霉素软膏
红霉素发酵工艺的影响
接种 龄和 接种 量 泡沫
PH值
氧溶 解量
培养 基
温度
杂菌
温度对红霉素发酵的影响在3 升发酵罐中研究 了温度27 29 31 对红霉素发酵的影响结果如图
从图1 可知随着温度的升高菌体生长速度加快菌 丝 浓度增加迅速但温度过高菌体衰老自溶也快红霉 素分泌 期缩短发酵后期效价甚至下降29 对红霉素发酵最 有利
R1：H ， R2;OH 分子式：C36H65O12N 分子量：703.91
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红霉素的作用
2
红霉素的生产
3
红霉素与青霉素的区别
红霉素的作用及应用范围：
作用
红霉素是广谱抗生素，对格兰阳性菌作用强，临 床上主要用于呼吸道感染、皮肤与软组织感染 、泌 尿生殖系统感染及胃肠道感染等。
Байду номын сангаас应用范围
用于治疗腹泻、菌痢、胆结石、胆囊炎、绿脓杆 菌继发感染、支气管炎、哮喘和脓毒性心内膜炎皆有 效。红霉素还起到预防心脏病的作用，用于辅助治疗 肺癌和节段性回肠炎。亦可用于预防风湿季节性发作 。红霉素得多副作用小。主要副作用为恶心和呕吐等 胃肠道反应，适用于青霉素过敏者。
红霉素的发酵工艺过程：
孢子培养 37℃,7~10天 孢子培养 37℃,7~10天
沙土孢子
母斜面孢子
子斜面孢子
种子培养
种子培养
一级培养液
35 ℃.1:1vvm60~70 33~35 ℃,1:1.5vvm35~40h
二级培养液
发酵
发酵液
31 ℃,1:1vvm 150~160h
提取与精制
红霉素的几个代表药品