生物分离工程课程设计

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设计说明书

100M3青霉素钾盐发酵液萃取结晶工段的设计

起止日期：2015 年 6 月22 日至2015 年 6 月28 日

2015年6月

摘要

青霉素是一种与我们日常生活息息相关的抗生素药物，通过数十年的完善，青霉素针剂和口服青霉素已能分别治疗肺炎、肺结核、脑膜炎、心内膜炎、白喉、炭疽等病，增强了人类治疗传染性疾病的能力。世界各国对青霉素的需求都非常大，因而青霉素在目前的制药工业中占有举足轻重的地位，生产规模非常大。研究和优化其生产工艺，提高青霉素的生产速率，降低青霉素的生产成本，从而降低药物的价格，对人类健康有重要意义。

关键词: 青霉素生产工艺分离纯化

Abstract

Penicillin is a closely related to our daily life of antibiotics, through decades of perfect and penicillin injections and oral penicillin has been able to were used in the treatment of pneumonia, pulmonary tuberculosis, meningitis, endocarditis, diphtheria and anthrax and other disease, enhance the treatment of human infectious diseases. The world demand to penicillin are very large, and penicillin in the pharmaceutical industry occupies an important position, production scale is very large. Research and optimize the production process, improve the rate of penicillin production, reduce cost of penicillin, thereby reducing drug price, have important significance to human health.

Key words: penicillin ;production process ; separation and purification

目录

前言......................................................................................................... 错误！未定义书签。

1.设计的基本依据 (6)

1.1青霉素发酵液 (6)

1.2青霉素的基本理化性质 (6)

2.分离原理 (6)

2.1预处理 (6)

2.2过滤 (6)

2.3萃取 (6)

2.4结晶................................................................................. 错误！未定义书签。

3.提取工艺及物料衡算 (7)

3.1过滤工段说明-- (7)

3.1.1具体操作 (7)

3.1.2物料衡算 (7)

3.1.3工段影响因素及控制要点 (8)

3.1.4对本设计的简单评论 (8)

3.2萃取工段说明-- (8)

3.2.1具体操作 (9)

3.2.2物料衡算 (9)

3.2.3工段影响因素及控制要点 (9)

3.3结晶工段说明-- (9)

3.3.1具体操作 (9)

3.3.2物料衡算 (10)

3.3.3工段影响因素及控制要点 (10)

3.3.4对本设计的简单评论 (10)

参考文献 (11)

附.青霉素生产工艺设备图 (12)

一、背景和意义

1、生产背景

青霉素（Penicillin，或音译盘尼西林）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，是由青霉菌中提炼出的抗生素。青霉素属于β－内酰胺类抗生素（β－lactams）,β－内酰胺类抗生素包括青霉素、头孢菌素、碳青霉烯类、单环类、头霉素类等。青霉素是很常用的抗菌药品。但每次使用前必须做皮试，以防过敏。

青霉素是抗生素中的一种，通过数十年的完善，青霉素针剂和口服青霉素已能分别治疗肺炎、肺结核、脑膜炎、心内膜炎、白喉、炭疽等病，抗生素在当前制药工业中占有十分重要的地位，尤其是下游半合成抗生素的发展，进一步刺激了上游的工业发酵。一些抗生素的工业生产规模非常大，如β-内酰胺类的青霉素、头孢菌素C，大环内酯类的红霉素、利福霉素，氨基环醇类的链霉素、庆大霉素。其它的一些抗生素，如林可霉素、四环素、金霉素、万古霉素等，单个发酵罐容积越来越大，100 m3的发酵罐被普遍采用，200 m3甚至更大容积的发酵罐经常可见报道。

2、青霉素的理化性质

青霉素钾(benzylpenicillin potassium)又名汴青霉素，汴青霉素G钾盐，

分子式C

16H

17

KN

2

O

4

S，分子量为372.48。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。

物理性质：1.熔点：214～217℃（分解）。2.旋光度[α]D：+310 （c=0.688,水）。3.结晶很稳定,室温保存数年活性不变。4.水溶液不稳定,20万u/ml水溶液于30℃放置24h效价下降56%。

化学性质：1.不耐热 2.水溶液不稳定 3.肌肉注射吸收快而安全 4.作用快,维持时间短。

储存条件：青霉素一般是以钠盐,或者钾盐的形式,并于低温避光处保存。因为制剂中的药物降解（产生青霉烯酸）程度与分装瓶的保管时间、保管温度等因素密切相关。如青霉素溶液中的青霉烯酸的含量在19 ℃、4h 增加2 倍,30℃ 4h 增加10 倍,37℃ 4h 则增加20 倍,由此可知青霉素钠溶液配成后存储的时间越长、存储环境的温度越高，产生的青霉烯酸就越多，就越容易出现过敏反应（过敏性休克）。因此,青霉素盐应该现配现用。