.0kt_a土霉素生产车间发酵工段工艺设计开题报告.doc

嘉兴学院南湖学院毕业论文（设计）开题报告题目：1.0kt/a土霉素生产车间发酵工段工艺设计 系 别：化学与纺织工程系 专 业：生物工程 班 级：生物N111 学 号：201145849432 学生姓名： 何畅路 一、选题的背景、意义抗生素由微生物（包括细菌、真菌、放线菌属）产生、能抑制或杀灭其他微生物的物质。抗生素分为天然品和人工合成品，前者由微生物产生，后者是对天然抗生素进行结构改造获得的部分合成产品。 抗生素原名抗菌素。由微生物产生的在低浓度下具有抑制或杀死其他微生物作用的化学物质。目前所用的抗生素很多是从微生物培养液中提取的，有些抗生素已能人工合成。由于不同种类的抗生素的化学成分不同，因此它们对微生物的作用机理也不同，有些抑制蛋白质的合成，有些抑制核酸的合成，有些则抑制细胞壁的合成。由于抗生素可使95%以上由细菌感染而引起的疾病得到控制，因此被广泛应用于家禽、家畜、作物等病害的防治，现已成为治疗传染性疾病的主要药物。抗生素还应用于食品保存，如四环素应用于肉类等的保存，制霉菌素应用于柑桔等的保存。利用四环素能与肿瘤组织结合的特性，可将这种抗生素作为载体以提高抗肿瘤药物的药效。抗生素虽然能有效地防治人类的疾病，但在临床使用上还存在着微生物对抗生素的耐药性问题，如某些地方耐药的金黄色葡萄球菌已达80%90%，有些用药者对抗生素会产生过敏反应。对于这些问题有待于今后研究解决。抗生素以前被称为抗菌素，事实上它不仅能杀灭细菌，而且对霉菌、支原体、衣原体等其它致病微生物也有良好的抑制和杀灭作用，近年来通常将抗菌素改称为抗生素。通俗地讲，抗生素就是用于治疗各种细菌感染或致病微生物感染的药物。四环素类的抗生素生产在国内虽是出于淘汰趋势,但作为兽用专用抗生素或添加剂在国内仍有很大市场【1】。二、相关研究的最新成果及动态2.1土霉素简介中文名称：土霉素英文名称：Oxytetracycline 其结构式为： 分子式：C22H24N2O9 分子量：460.58由土壤链霉菌的培养液中提取而得。按无水物计算，每1mg效价不得少于930土霉素单位。土霉素是一种四环类广谱抗生素，由于其抗菌谱广，在医疗和畜牧业上得到广泛应用。土霉素还是合成多四环素的原料，在制药行业占有重要的地位【2】。药物成分 本品的主要成份为土霉素，其化学名：6-甲基-4-（二甲氨基）-3，5，6，10，12，12a-六羟基-1，11-二氧化-1，4，4a ，5 ，5a ，6 ，11，12a-八氢-2-并四苯甲酰胺。性状蛋黄色的结晶性或无定形粉末，无臭，在日光下颜色变暗，在碱性溶液中容易破坏失效。在乙醇中微熔，在水中极微溶解；在氢氧化钠试液和稀盐酸中溶解。效价测定每1000土霉素单位相当于1毫克土霉素。其盐酸盐为黄色结晶粉末，在水中易溶，10%水溶液的pH值为2.3-2.9。药理作用（1）药效学 本品具广谱抑菌作用，敏感菌包括肺炎球菌、链球菌、部分葡萄球菌、炭疽杆菌、破伤风杆菌、棒状杆菌等革兰氏阳性菌以及大肠杆菌、巴斯德氏菌、沙门氏菌、布鲁氏菌、嗜血杆菌、克雷伯氏菌和鼻疽杆菌等革兰氏阴性菌。对支原体、衣原体、立克次体、螺旋体等也有一定程度的抑制作用。（2）药动学 土霉素内服易吸收，但不完全。一次服用后，一般2-4h达血药浓度，因部分药物进入瘤胃后延缓吸收，需要4-8h才达峰浓度。毒理作用 四环素类抗生素。本品为广谱抑菌剂，许多立克次体属、支原体属、螺旋体对本品敏感。肠球菌属对其耐药。其他如放线菌属、炭疽杆菌、单核细胞增多性李斯特菌、梭状芽孢杆菌、奴卡菌属、孤菌、布箅菌属、弯曲杆菌、耶尔森菌等对本品亦较敏感。多年来由于土霉素和四环素类的广泛应用，临床常见病原菌对土霉素耐药现象严重，包括葡萄球菌等革兰阳性菌及多数革兰阴性杆菌，本品与四环素类抗生素的不同品种之间存在交叉耐药。本品作用机制为药物能特异性与细菌核糖体30S亚A位置结合，抑制肽链的增长和影响细菌蛋白质的合成。药物相互作用1、与碳酸氢钠同用，可能升高胃内pH值，而使四环素类的吸收减少及活性降低。2、与钙盐、铁盐或含金属离子钙、镁、铝、铋、铁等的药物（包括中草药）同用时可与四环素类形成不溶性络合物，减少药物的吸收。3、与强利尿药如呋噻米等同用可使肾功能损害加重。4、四环素类属快效抑菌药，可干扰青霉素类对细菌繁殖期的杀菌作用，宜避免同用。检测手段采用高效液相色谱法测定土霉素片的含量。色谱条件：采用Kromasil C18（200nm4.6mm，5m）色谱柱；流动相为0.05mol/L草酸铵溶液-二甲基甲酰胺-0.2mol/L磷酸氢二铵溶液（75：20：5），用氨试液调pH值至8.0；流速0.8ml/min，柱温35；检测波长280nm。该方法的线性范围为50-200g/ml，线性方程A=1748.3X+42142r=0.9999.平均回收率为100.02%，RSD=0.1%。本法具有专属性，能有效地测定土霉素片的含量【3】。采用紫外分光光度法测定土霉素片的含量。以盐酸液（0.1mol/L）为溶剂，检测波长为353nm，土霉素的浓度10-26g/ml，与吸收度呈线性相关（r=0.9999；回归方程C=32.452A+0.0037），回收率为100.1%，相对标准偏差为0.15%（n=6）。与抗生素微生物检定法做比较试验，两种分析方法间无显著性差异。本法简单、准确，适用于常规分析【4】。随着土霉素产量的不断下降,出口量也逐年减少,出口价格一路走低。1995年,我国土霉素出口价格为11.5美元/kg,1998年为10美元/kg ,2000年己降到7美元/kg。近年来,出口量和出口价格还在下滑。在国内市场上,土霉素除了作为生产强力霉素等的原料外,主要用于畜禽药物以及饲料添加剂,临床用药微乎其微。在发达国家,土霉素已基本不再使用,发达国家畜牧业中用的也是纯度高的无菌土霉素。我国生产的土霉素大部分为低档产品,未来几年出口形势将十分严峻【5】。磁技术现已应用于工业、农业、医药等领域中【6-7】。将磁技术应用于膜分离过程中,旨在利用外加磁场使溶液部分物理化学性质发生改变,如降低料液粘度、改变液体表面张力、提高膜通量、降低膜污染程度、延长膜的使用寿命,使具有磁性差异的物质在磁场条件下扩大其差异性或进行分离,在外加磁场下使原结合在一起的2种或多种物质发生结合度的变化,再通过膜过滤分离开来。磁场影响对膜分离土霉素发酵液性能。土霉素在碳纳米管修饰电极上的电化学行为研究及其测定。土霉素属于四环素类药物, 医学上广泛地用于消炎处方。目前测定OTC的方法主要包括分光光度法8,色谱法【9】以及荧光法【10】另外基于土霉素在汞电极上的吸附而建立了一种测定土霉素的吸附溶出伏安法【11三、课题的研究内容及拟采取的研究方法、技术路线及研究难点，预期达到的目标研究内容：1.0kt/a土霉素生产车间发酵工段工艺设计拟采取的研究方法：按照国家标准设计土霉素的生产车间技术路线：工艺流程简图研究难点：车间与厂房的置与立体设计。预期达到的：成功设计出能生产1.0kt/a土霉素的发酵车间四、论文详细工作进度和安排2014年11月30日 确定选题，检索文献,下达任务书； 2015年1月16日前 完成文献综述、开题报告和外文翻译等；2015年3月25日前 完成论文初稿；2015年5月10日前 完成论文终稿；2015年5月20日前 论文评阅、论文相似度检测2015年6月5日 论文答辩。五、主要参考文献【1】.段丽丽,沈建忠.四环素类药物作用研究进展【J】.兽医兽药. 2005,(1)4143.【2】.Ford LM. Eaton TE，Godfery OW 【J】.Appl Environ Microbiol，1990， 56（11）：3511.【3】.张莉，刘红云，郑举.高效液相色谱法测定土霉素片的含量【J】.安徽省兽药饲料监察所.2006,(03):33-35.【4】.白丽，刘国俊，王秋生.紫外分光光度法测定土霉素片含量【J】.天津药学.1999，11（4）：53【5】.陈育枝,张元元,袁希平,等.动物四环素类抗生物现状及前景【J】.兽药与饲料添加剂.2006 ,11(3)15 18.【6】.张玉春.磁化除垢器在循环水系统的应用J .石油化工环境保护,1997,(2):61-62.【7】.雒文生,等.磁化用于有机废水处理的实验研究J .武汉水利电力大学学报,2000,33(5):124.【8】. L emus Gallego J M , Prez A rroyo J. A nal. Ch im. A ctaJ,2002,460:85.【9】. Delpe R, Pouliquen H. A nal. Ch im. A cta J ,2003, 475:117.【10】.Sultan SM. A nalystJ,1986,11:97.【11】.韦桂珍, 陆宗鹏,Bond A M. 分析化学J,1989,17:1072.【12】.沈英才.土霉素发酵罐搅拌器的变频调速控制【T】.河北工业科技.2007，24（1）：7-10【