原料药生产工艺的研究资料及文献资料

1、目录页码1. 制备路线22. 制备工艺22.1发酵22.1.1. MISB-2培养基的组成及培养条件22.1.2. MIIB-7培养基的组成22.1.3. MFIB-14培养基的组成及培养条件32.1.4. 接种体的准备32.1.5. 菌种的生长或预发酵32.1.6 .发酵罐422分离提取52.2.1. 用转鼓真空过滤机过滤发酵液52.2.2. 吸附与洗脱52.2.2.1. 树脂吸附52.2.2.2 .树脂塔的洗脱5222.3. 树脂再生52.2.3. 提取52.2.3.1. 第一次萃取52.2.3.2 .活性炭处理62.2.3.3. 第二次萃取62.2.3.4. MIBK的精制”62.2.3

2、.5.IRC50-600L树脂的再生一”一一62.2.3.6 .塔内活性炭的更换62.2.4. 结晶72.2.4.1. 第一次结晶72.2.4.2 .第二次结晶7*2.2.4.3.第三次结晶73. 工艺流程图.84. 原材料来源95. 三废初步治理方案96. 参考文献一一一.9克拉维酸钾生产工艺(ProductionProcessOfCVH)第3页共9页克拉维酸钾生产工艺的研究资料及文献资料1制备路线发酵液中的链霉菌棒状体通过发酵合成克拉维酸，属于胞外的次级代谢。通过一系列的步骤：结晶的固体从发酵液中游离出来；加入助滤剂，通过旋转真空过滤器过滤去除菌丝体；通过强阴离子交换树脂对滤液的吸附和洗脱

3、；酸性条件下的液-液萃取，将活性组分萃取到有机相中；活性炭纯化；从有机相萃取到胺盐水相中；胺盐固体的结晶；胺盐的重结晶和钾盐的结晶得产品。2制备工艺2.1发酵2.1.1. MISB-2培养基的组成及培养条件MISB-2*微量元素溶液糊精硫酸铵磷酸氢二钾硫酸镁氯化钠氯化钙蒸馏水pH7.0琼脂将上述组分混匀，加入试管中，每支加10ml,用棉花塞塞住试管口。然后120C灭菌20分钟。斜面试管的接种完成以后，在温度28C，相对湿度为40%的条件下培养7天，然后查看斜面上灰绿色菌落(微生物孢子)的生长情况,然后将它们保存在大约4C的条件下一个月左右。当上述菌落块显示出最佳生产效果时，用斜面种子进行第二次

4、发酵试验。将余下的1/2大小的菌落块悬浮于3毫升的TritonX-100中，将悬浮溶液调匀后，分别取0.1ml接入4支装有MISB-2培养基的斜面试管中，在温度为28C的情况下培养7天。2.1.2. MIIB-7培养基的组成MIIB-7玉米糊精黄豆粉磷酸二氢钾三油酸甘油酯蒸馏水在室温条件下，按照上面的顺序，加入上述各成分至最终体积的一半，不断地搅拌，用30%的KOH将pH调至7.0，然后用蒸馏水补足至规定的体积。用塞好棉花塞并用牛皮纸包好，121C灭菌15分钟，然后冷却至室温。它们最好在接下去的一个星期内使用。2.1.3. MFIB-14培养基的组成及培养条件MFIB-14*微量元素溶液MOP

5、S玉米糊精黄豆粉磷酸二氢钾醋酸钠三油酸甘油酯蒸馏水按照上述顺序，加入各组分，并不断摇拌。用30%的KOH将pH调至7.0。塞好棉花塞并用牛皮纸包好，121C灭菌15分钟，并冷却至室温。第二次发酵试验：将斜面试管中的抱子悬浮在6毫升TritonX-100溶液中，取0.5ml悬浮液接入250ml装有50mlMIIB-7培养基的摇瓶中。在温度25C，转速250RPM的条件下，培养48小时。在下次接种之前，测pH,菌丝含量（3000RPM离心10分钟），检查氨基氮、可溶性磷酸盐。取上述菌液1.5ml接入250ml装有50mlMFIB-14培养基的摇瓶中，共接6瓶。将摇瓶称重，然后放入摇瓶机培养，温度为

6、25C，2瓶为一组，分别培养4天、5天、6天。培养结束后，根据蒸发损失情况调整重量，测pH和菌丝浓度（4000RPM离心10分钟）。同时测定下述残留物质：氨基氮，用HPLC法测定克拉维酸含量。当分析结果表明两次发酵测试均有较好的生产能力时，将菌种冷冻干燥保存在液氮中。2.1.4. 接种体的准备准备10LMIIB-7培养基用于菌种的培养，将它们放入2L的锥形摇瓶中（装量为1L）。锥形摇瓶配件包括硅胶塞，软管和接种针（供后面接种使用）。接种方法如下：向斜面抱子内加入玻璃球和6ml的TritonX-100溶液并充分振荡，制备抱子悬浮液。用上述抱子悬浮液接种，并按照下述条件进行培养：温度28C，相对湿

7、度40%，转速250RPM。培养大约48小时。此时菌丝体就可以用于初级发酵。然而，为避免接种的摇瓶过多增加染菌的可能性，可将有较高生产能力的接种物摇瓶（无菌，配有硅胶塞，软管和接种针）先在层流柜内合并，再接种。2.1.5. 菌种的生长或预发酵准备3.6m3IBG-2-1培养基放入指定的预发酵培养基配置容器内，培养基的组成如下：IBG-2-1Grs/L黄豆粉20.0玉米淀粉20.0三油酸甘油酯1.0消沫剂1.0磷酸钠0.4脱盐水适量克拉维酸钾生产工艺(ProductionProcessOfCVH)第4页共9页将pH调至8.5，加入工艺用水到一个适当的体积。将上述培养基转移到预发酵罐中进行灭菌。灭

8、菌条件是121C,35分钟，并需要搅拌。培养基经灭菌以后，冷却至28C。按照之前叙述的方法，准备10L的接种物进行接种，将摇瓶中的菌丝体用蠕动泵逐一输送至接种装置。接种以后，预发酵的的温度28C，顶部压力为1atm,通气量为1.8m3/min(0.5v/v/min)。搅拌桨外周的速度在2m/s左右。培养周期应稳定在36-40小时之间。当预发酵液的生长情况达到向发酵罐转移的条件，在无菌的条件下完成将预发酵罐中的预发酵液向发酵罐的转移。2.1.6. 发酵罐在适当的培养基配置容器内配置36m3lBF-2-1培养基，培养基的组成如下：IBF-2-1Grs/L黄豆粉40玉米淀粉19三油酸甘油酯1消沫剂1

9、硫酸镁0.2氯化铁0.028氯化锌0.005氯化铜0.005氯化锰0.005氯化钙0.1饮用水适量按顺序加入上述各组分至培养基配置容器中，并不断搅拌。此时将pH调至5.5。加入适量的工艺用水。培养基配置完以后，马上转移至发酵罐进行灭菌。灭菌条件是121C，45分钟。然后，将发酵培养基冷却至25C。在接种前，用氨水将pH调至7.0；可溶性磷酸盐的水平调至500mg/L。然后，在无菌空气压力的作用下，预发酵液被转移至发酵罐内，发酵周期开始。发酵应在25C，0.5atm压力下，通气量为36m3/min，保证一定的搅拌速度，但涡轮的周边转速不应超过4.2m/s，同时保证溶氧不低于20%。发酵过程中，补

10、加氨水将pH控制在6.8，并补加磷酸二氢钠(NaH2PO4.H2O)溶液，甘油和三油酸甘油酯。发酵过程中要进行的分析项目：pH：发酵开始时，以后每8小时一次。菌丝含量：发酵开始时，以后每8小时一次粘度：可溶性磷酸盐：发酵开始时，以后每8小时一次，直至40小时后，每24小时一次。氨基氮：发酵开始时，以后每24小时一次。为了检查生产水平，从约36小时开始，每24小时，测定一次发酵液中克拉维酸的含量，若需要，可增加测定次数。为了检查发酵液是否染菌，应进行如下无菌检查：灭菌以后，接种以后，每隔24小时。克拉维酸钾生产工艺(ProductionProcessOfCVH)第10页共9页2.2. 分离提取2

11、.2.1. 用转鼓真空过滤机过滤发酵液用乙酸将收集的发酵液的pH调至5左右。然后加入助滤剂，通过转鼓真空式过滤器过滤。收集滤液。2.2.2. 吸附与洗脱2.2.2.1. 树脂吸附用阴离子树脂SA11A对滤液进行吸附，树脂填充在两根树脂柱内，总体积为4400L，每根树脂柱的体积分别为2200L。塔内树脂再生后的活化形式为醋酸盐，从柱的上方用水洗脱，水的用量为2v/v，流速为1v/v，洗脱至洗脱液的pH在4-5之间。将发酵液滤液以每小时3v/v的流速从上往下注入树脂柱，此时，克拉维酸代替了树脂中的醋酸离子,吸附在树脂上。吸附时间约为5小时。树脂被发酵液滤液饱和后，从上至下用水冲洗树脂塔，水的用量为

12、1v/v，流速为每小时2v/v。2.2.2.2. 树脂塔的洗脱当发酵液滤液的吸附完成后，用1M的NaCl溶液，以每小时0.5v/v的流速，从上至下洗脱克拉维酸，此时，Cl离子取代了树脂中的克拉维酸，克拉维酸进入洗脱液。洗脱时间大约需要10小时。2.2.2.3. 树脂再生树脂塔内树脂的再生和准备如下： 水洗 4%NaOH溶液洗涤 水洗 1M的醋酸溶液洗涤 1M醋酸浸泡2.2.3. 提取2.2.3.1. 第一次萃取在酸性条件下，将克拉维酸活性物质从水相转移至非水相(MIBK,4-甲基-2-戊酮)。在温度0-5C的情况下，用硫酸将pH调至2.0左右。酸化的洗脱液和溶媒的混合物进入第一萃取器，进行混合

13、和萃取，同时进行相分离。含有全部克拉维酸活性成分的有机相进入下一步工艺。抽提后的洗脱液中含有少量的MIBK，送入溶媒回收系统。2.2.3.2. 活性炭处理用活性炭除去富溶媒中的杂质。2.2.3.3. 第二次萃取通过加入叔丁胺的MIBK溶液，将有机相中的克拉维酸抽提至水相。一开始先用约500L的水,然后水溶液循环进行萃取。这个过程可以通过用HPLC法测定效价进行很好的控制。由于产物非常不稳定且容易降解，所以温度必须控制在0-5C之间，pH约为5.0,2.2.3.4. MIBK的精制第二步萃取以后的废MIBK,在再使用于第一次萃取前，通过IRC-50阳离子树脂柱，除去其中残留的叔丁胺(tBA)。2

14、.2.3.5. IRC50-600L树脂的再生 用氮气吹干树脂，将MIBK送入溶媒回收系统。 用适量的水冲洗，将MIBK与水的混合液送入溶媒回收系统。 用氮气吹干，将MIBK与水的混合液送入溶媒回收系统。 用1.5N的盐酸溶液处理树脂，流出液送入废水处理系统。 用水洗树脂塔，直到流出液pH为中性。 用氮气吹干，尾气排入溶媒回收系统。 向树脂塔内加入适量丙酮，静置30分钟。 用氮气吹干，含丙酮的尾气排入溶媒回收系统。 向树脂塔内加入适量MIBK，尾气排入溶媒回收系统。 用氮气吹干。 向树脂塔内装入MIBK，备用。2.2.3.6. 废活性炭的处理在活性炭搅拌结束进行过滤，必须按下列步骤除去富MIB

15、K中的活性炭： 过滤经过过滤器进行过滤，过滤完毕用压缩空气吹干活性炭中的富MIBK。加入适量MIBK，洗涤过滤器，洗涤结束用压缩空气吹干活性炭中的MIBK。过滤结束向富MIBK罐加入适量的水洗涤过滤器中的活性炭，洗涤液排入溶媒回收系统，洗涤结束用压缩空气吹干活性炭中的洗涤液。 打开过滤器进行卸炭。2.2.4.结晶2.2.4.1. 第一次结晶在室温条件下，加入大约40倍体积的，经过滤器过滤的丙酮，叔丁胺-富水形成结晶。悬浮液在0-5C的条件下静置8小时。产品通过3个配有完全不锈钢的25pm筛孔板的真空压力过滤器进行过滤；为了得到均匀的厚度，材料应分布在三个过滤器上；过滤器上有一个过滤盘子，盘子上

16、有孔径为25pm大小的筛孔，为了获得相同厚度产品，物料分布在3个过滤器中，如果母液中还含有产品，将母液重新送回加料罐，直到完全透明为止。将母液送去回收丙酮。过滤的时间为40分钟，最后干燥时间30分钟。用大约660L的丙酮洗涤每一个过滤器，同时用氮气吹干，洗涤后的废液和吹干的尾气排入溶媒回收系统。如果含水量超过0.7%，需再用丙酮洗涤。操作人员将湿产品放入托盘内。干燥过程在压力为100torr以下，温度约于25C的条件下进行。干燥物按规定应包装在有标签的塑料袋中，放入室外厂房冷藏，每袋的重量不应超过15kg。2.2.4.2. 第二次结晶将经过称重后的干燥的盐叔丁胺（tBA）溶解在水/异丙醇混合溶

17、液中，溶液过滤以后，过滤装置要用350L的异丙醇洗涤。当加入温度为0-5C的冷的丙酮时，30分钟以后产生结晶。丙酮的用量是水/异丙醇混合溶液体积的4倍。将悬浮液冷却至0-5C。搅拌1.5小时。为达到均匀的厚度，将悬浮液分布在3个过滤器（配有孔径为25pm的筛孔板）内过滤，将来自于过滤器的丙酮/异丙醇/水混合溶液送至溶媒回收系统。如果母液仍然含有产品，将母液重新送回加料罐，再次过滤直到母液完全透明为止。过滤的时间为2小时。干燥需30分钟。每个过滤器用400L的丙酮清洗，用氮气吹干，除去残留的溶媒，残留的溶媒用氮气吹干。如果产物的含水量超过0.7%，需再用丙酮洗涤。操作人员将湿的产品放至托盘中，在

18、温度为25C的条件下真空干燥。当干燥工作结束以后，按照规定将其包装在贴有标签的塑料袋中。放入外部厂房冷藏，每袋的重量不应超过10Kg。2.2.4.3. 第三次结晶第二次结晶得到的盐称重后溶解在水/异丙醇溶液中，该溶液过滤后，过滤装置需用0.23m3的异丙醇洗涤，然后在20-25C的条件下，再加入3.5m3的异丙醇。在20-25C条件下，在20-30分钟的时间内，向水与异丙醇的混合液中加入2-乙基己酸钾（2-EHK）。200L的异丙醇溶液中2-乙基己酸钾（2-EHK）为124Kg。在0-5C，搅拌的情况下，结晶46小时。为了达到均匀的厚度，将钾盐分布在3个真空过滤器（配有孔径为25pm的筛孔板）

19、内过滤。母液送入溶媒回收系统。但若母液中有产品，应将母液重新送回加料罐，再次过滤直到母液完全透明为止。用870L的丙酮洗涤过滤器，并吹干。如果产品中的含水量超过1%，需再用适量丙酮进行洗涤。操作人员将产品放入托盘中，在25C条件下真空干燥8.5小时。包装后放入室外厂房冷藏，每袋的重量不应超过10kg。3工艺流程图母液母液母液废菌丝+助滤剂废滤液-WWT预洗脱液+后洗脱液-WWT废洗脱液-WWT废活性炭废MIBK-最终产品溶煤回收溶煤回收溶煤回收4 中间体控制发酵控制pH为6.80.3。提取第一次萃取温度05C,pH1.50.5；第二次萃取温度05C，pH5.50.5。干燥温度252C。5 原材料来源品名来源黄豆粉E.B.S玉米淀粉E.B.S三油酸甘油酯UNIQEMA消沫剂INSPECNaH2PO4.1H2OALBRICHT-WILSONMgSO4.7H2OBITTERSALTZFeCl3