青霉素生产工艺PPT参考课件.ppt

青霉素的制备，(a)，理化性质：1，溶解度：受pH影响的游离酸：易溶于有机溶剂，不溶于水：易溶于水，几乎不溶于有机溶剂，有机溶剂中含有少量水时，溶解度增加。2，酸碱：有机弱酸，2，3，稳定性：干净盐固体稳定性；纯有机溶剂溶液稳定。酸碱分解的可能性；-内酰胺环易于失活，以发挥亲核或亲电试剂的作用；青霉素的水溶液不稳定。温度，pH对稳定性的影响-3，4分解反应，4，5，聚合反应氨苄西林青霉素在水溶液中容易形成聚合物，是氨苄西林过敏反应的主要过敏原之一。5，6，过敏反应为青霉和青霉噻唑多肽和青霉噻唑蛋白，6，(B)，制造工艺，1，第一株原菌株pen . chrysogenum(pen . chrysogenum)根据菌丝体形态分为思想(黄色孢子和绿色孢子)和球状细菌(绿色孢子和白色孢子)两种。国内青霉素生产工厂大部分使用绿色思想细菌，部分工厂使用白色孢子球形菌。7，2，发酵工艺，1)思想细菌发酵工艺，稻枝病，8，2)球形细菌培养工艺，球形细菌菌株亲大米孢子生产大米孢子种子液体发酵液，(亲大米孢子培养)亲大米锥病，25度，6在25 培养6 7天后，制作大米孢子，真空干燥。生产时用种子罐(葡萄糖、玉米粉、尿素)，根据预防接种量，在25 至40 45小时内培养的菌丝体浓度超过40%，则根据10%-15%的接种量，转移到繁殖罐(花生酱粉、葡萄糖)。在25 培养13 15小时后，菌丝体40%以上，残留糖约为1.0%，通过无菌检查后，可以将接种量的30%转移到发酵罐中。10，2)球形细菌：在冷冻管孢子混合0.5-1.0%玉米浆的摇瓶中，培养出原始亲美孢子，然后连接到水稻枝病，产生水稻孢子。两者都可以从25度培养10天来收获。放在5度冰箱里保管。种子培养：在10天内冷藏大米，培养种子罐(花生酱粉、玉米胚芽粉、葡萄糖、麦芽)28度50-60h。PH降至5.5-5.0时，菌丝体是菊花团，平均直径为100-130微米，每毫升数为6万-8万只，沉淀率在85%以上即可使用。连接发酵罐。11，培养基，碳源：提供乳糖，蔗糖，葡萄糖，淀粉，天然油等能源。乳糖可以被生产细菌慢慢利用，并且由于有利于保持青霉素分泌的条件，是最好的碳源，但是价格昂贵，很难普遍使用。玉米油和豆油等天然油也可以作为有效的碳源慢慢利用，但不能大规模使用。目前生产的碳源是葡萄糖母液和工业葡萄糖。思想补充党一般将残党降低到0.6%左右，PH上升后开始添加，0.07-0.15%/次，次/h；球形细菌在PH高于6.5时开始添加糖。12，氮源：提供蛋白质合成原料玉米浆。由于国内玉米浆的产量低，调整配方用花生粉代替，生产水平也可以达到技术指标。目前生产的氮源包括花生黄油粉、谷蛋白粉玉米胚芽粉、尿素等。13，用苄青霉素生物合成前体的前体为苯乙酸，苯基乙酰胺等。它们的一部分可以直接与青霉素分子结合。这些前驱体都对青霉菌有一定的毒性，添加量不能超过0.1%。添加硫代硫酸钠可以减少毒性。14，无机盐降低硫和磷：硫浓度时，青霉素产量减少了3倍，磷浓度减少了1倍。钙、镁、钾：适合青霉素生物合成的阳离子比率为钾30%，钙20%，镁41%为宜。镁离子少、钾离子多的情况下，菌丝细胞将培养基的氮源转化为各种氨基酸的能力强。钙离子影响细胞生长和培养基的pH值。铁离子：铁容易渗入菌丝，对青霉素发酵有毒性影响。发酵液中铁含量6微克/ml不起作用。60微克/毫升生产30%；300微克/毫升产量减少90%。在低于30微克/ml，15的培养条件下，青霉菌分为3个代谢期。菌丝体生长及繁殖期：发芽，菌丝体增殖，地质颗粒形成，储层积累。青霉素分泌期：菌丝生长趋势减弱，间距以碳源和间距添加葡萄糖，使花生黄油粉、尿素成为氮源，间隙添加前驱体。此时，球孢菌pH要求6.6 6.9，丝状细菌pH要求6.2 6.4，青霉素分泌旺盛。菌丝体自行分解时间：16，控制点：1)添加糖的控制：一般残留糖下降到0.6%左右，pH升高，可以开始放糖。2)添加饲料及前体物质：思想细菌接种后8 12小时内发酵液残留苯基乙酰胺的浓度为0.05 0.08%。球菌在发酵后10小时内每3小时添加尿素、氨、苯磺酸的混合物，其数量根据繁育状态添加。(3)pH调节：主要通过添加葡萄糖调节pH，pH大于6.5时硫酸铵4)温度调节：青霉生长最佳温度(27度)高于青霉素分泌最佳温度(20度)。种子罐培养思想和球形细菌要求25，发酵罐培养思想细菌要求26 24 23 22，球形细菌要求26 25 24，初始罐温度高于后期。17，5)通风和混合深度培养要用一定量的空气连接，持续搅拌，保证溶解氧的浓度。实验中通风量为0.8-1.0v/v*min。中后期和后期放慢速度，证明有利于球形细菌的生理生化代谢，改善发酵单位，节约能源。(6)泡沫和泡沫剂“泡沫”等，18，4，精炼工艺，工业钾生产工艺，p511，19，1。工业钾生产工艺，发酵液一次滤液和剩余发酵液二次滤液缓冲液萃取物二次丁基萃取液脱色脱水液结晶液青霉素钾湿晶体清洗后湿晶体筛选颗粒干粉青霉素钾成品，(滚筒真空过滤)1/3-1/2发酵液，10度以下，(板框过滤)。 (缓冲液萃取)1.6%碳酸氢钠，PH6.8-7.4，10度以下，二次丁基萃取，硫酸，丁基PH1.8-2.2，10度以下，-10度以下，无菌过滤， 发酵液二次丁基萃取液脱色青霉素钠盐水萃取液青霉素钠盐湿结晶洗涤后湿结晶干粉青霉素钠盐成品，过滤，萃取一次丁基薄片，缓冲液萃取，二次丁基萃取，与青霉素钾盐相同，脱色过滤活性炭，水萃取，0.5摩尔诺溶液，10 酸化时，pH应添加更高的调节(ph4-5)，以及15-烷基溴吡啶(PPB)等絮凝剂进行过滤。随着高效的高速萃取离心机出现，例如德国西福尔ia公司的翻车机，过滤比使用模子去除菌丝体后提取的产量高2-3%。22，2)影响青霉素提取的主要因素青霉素提取效果除了适当的有机溶剂、乳化剂分解和离心装置外，还与以下主要因素有关：pH一般从滤液中提取乙酸丁酯，pH选择2.0 2.5，从丁基管道提取到水相，pH选择6.8 7.2。温度要求提取在低温(10以下)条件下进行比较有利。设备要考虑用冷盐水冷却，温度，特别是酸化的工作岗位，温度要求更低。23、时间酸化的时候要快。碱化速度可能会有些慢，青霉素的原则是在中性中半衰期长，损伤缓解，所以可以分离。提取方法及浓缩比提取方法选择当前生产上二次逆流提取方法。浓缩比率的选择也很重要。因为丁酯的量与产量和质量有关。丁酯的量为滤液体积的25%到30%时，色素的相对含量低，浓缩比为1.5 2.5倍。24，3)精制脱色脱水：活性炭脱色；冷冻脱水法，用盐水冷却-18 - 20度，水结冰后析出。青霉素钾盐结晶：在青霉素丁酯二次萃取物中添加醋酸钾乙醇溶液，以青霉素钾盐析出。青霉素钠盐：a，直接从二次丁基萃取溶液