链霉素发酵提取工艺课件

链霉素链霉素1.概述2.工艺路线3.提取精制一、概述 链霉素（streptomycin）是一种氨基葡萄糖型抗生素，分子式C21H39N7O12。

1943年美国S.A.瓦克斯曼从链霉菌中分离得到，是继青霉素后第二个生产并用于临床的抗生素。它的抗结核杆菌的特效作用，开创了结核病治疗的新纪元。从此，结核杆菌肆虐人类生命几千年的历史得以有了遏制的希望。5-(2,4-diguanidino-3,5,6-trihydroxy-cyclohexoxy)-4-[4,5-dihydroxy-6-(hydroxymethyl)-3-methylamino-tetrahydropyran-2-yl]oxy-3-hydroxy-2-methyl-tetrahydrofuran-3-carbaldehyde双氢链霉素硫酸链霉素链霉素2013年12月4日

链霉素对许多革兰阴性杆菌如大肠埃希菌、肠杆菌属、沙门菌属等也具抗菌作用；脑膜炎奈瑟菌和淋病奈瑟菌亦对该品敏感。链霉素对葡萄球菌属及其他革兰阳性球菌的作用差。各组链球菌、铜绿假单胞菌和厌氧菌对该品耐药。链霉素主要与细菌核糖体30S亚单位结合，抑制细菌蛋白质的合成。细菌与链霉素接触后极易产生耐药性。链霉素和其他抗菌药物或抗结核药物联合应用可减少或延缓耐药性的产生也用于结核病的二线治疗，多与其它抗结核药合用。

液氮保藏(-196℃)沙土管保藏(2-4℃)原斜面孢子中罐种子小罐种子摇瓶种子斜面孢子(代1)大罐发酵液提炼车间斜面培养恒温恒湿35-36℃，7天斜面培养恒温恒湿34-35℃，6天摇瓶培养33-34℃，39.5hr转速250rpm装量80ml/750ml接种量一块斜面/瓶50-64hr小罐种子培养36±0.5℃24-30h转速60-300rpm，搅拌功率5.5kw通气量2m3/min,罐压0.03Mpa中罐种子培养36±0.5℃，25hr转速60-240rpm接种量15%通气量1.5VVM罐压0.03Mpa搅拌功率22kw大罐发酵36±0.5℃，136hr转速60-130rpm接种量15%通气量0.75VVM罐压0.04Mpa搅拌功率115kw

工艺流程或一、生产菌种 早期发现产链霉素的生产菌种是灰色链霉菌。后来又找到了产链霉素的其他类型链霉素族抗生素(如羟基链霉素或双氢链霉素)的菌种。如比基尼链霉菌、灰肉链霉菌等。

灰色链霉菌的孢子柄直而短，不呈螺旋形。孢子量很多，呈椭圆球形。气生菌丝和孢子都呈白色。单菌落生长丰满，呈梅花形或馒头形，直径约为3～4mm。基内菌丝透明，在斜面背后产生淡棕色色素。链霉素产生菌诱变育种常用的诱变剂有：紫外线、7射线、氮芥、乙烯亚胺、亚硝酸和硫酸二乙酯等。一些化学诱变剂又经常和紫外线等进行复合处理。近年来采用亚硝基胍、快中子和激光等，诱变选育出营养缺陷型或再回复突变型高产菌株。杂交育种与诱变育种相结合的方法，对提高菌种的生产能力，收到了较好的效果。(二)摇瓶种子培养 生产斜面的菌落接种到摇瓶培养基中，经过培养即得摇瓶种子。链霉素发酵经常使用：瓶种子来接种种子罐。种子质量以菌丝阶段、发酵单位、菌丝黏度或浓度、糖氮代谢、种子液色泽和无杂菌检查为指标。摇瓶种子(母瓶)可以直接接种子罐，也可以再扩大培养，用培养所得的子瓶接种。摇瓶种子检查合格后，贮存于冷藏库内备用，冷藏时间最多不超过7天。(四)发酵培养链霉素的发酵培养基主要由葡萄糖、黄豆饼粉、硫酸铵、玉米浆、磷酸盐和碳酸钙等所组成。(1)碳源及其代谢葡萄糖是链霉素发酵的一种较好的碳源，用其他碳源(如淀粉、糊精、麦芽糖等)发酵单位都比葡萄糖低。葡萄糖的用量，视补料量的多少而定，总量一般在10%以上，以保证在发酵过程中有足够的碳源.(3)其他无机离子 在复合培养基中已经存在，一般就不需再添加。为了调节pH，中和代谢过程中所产生的有机酸，尚需加人CaCO3。Co+是一种酶的激活剂，又是生物合成维生素B12的前体，通常需加入极微量，K+有促进生长的作用，Na+与维持细胞渗透压有关，通常加入0.25％左右量的NaCl即可，增加用量会明显影响菌的生长繁殖。Mn2+、Mg2+对链霉菌菌丝生长有明显作用。Fe2+浓度超过60ug／mg以上，就要产生毒性，显著影响链霉素的产量，而对菌丝体生长影响较小，一般适用量在20ug／ul左右。2．链霉素的发酵条件及中间控制(1)通气和搅拌：灰色链霉菌是一种高度需氧菌。在黄豆饼粉培养基内增加通气量能提高发酵单位，又能使pH升高。(2)温度：灰色链霉菌对温度敏感。一般认为链霉素发酵温度以28．5℃左右为宜。(3)pH：适合链霉菌菌丝生长的pH6.5—7.0，适合于链霉素合成的pH为6.8—7.3，pH低于6.0或高于7.5，对链霉素的生物合成都不利。4)中间补料控制：为了延长发酵周期，提高产量，链霉素发酵采用中间补碳、氮源，通常补加葡萄糖、硫酸铵和氮水，这样还能调节发酵的pH。根据耗糖速率，确定补糖次数和．补糖量。链霉素的提取和精制发酵液粉针剂饱和树脂原液水针剂成品浓缩液精制液洗脱液过滤洗脱吸附脱色中和精制脱色浓缩无菌过滤无菌过滤干燥1．发酵液的过滤及预处理 发酵终了时，所产生的链霉素，有一部分是与菌丝体相结合的。用酸、碱或盐作短时间处理以后，与菌丝体相结合的大部分链霉素就能释放出来。工业上，常采用草酸或磷酸等酸化剂处理，以草酸效果较好，可用草酸将发酵液酸化至pH＝3左右，直接蒸汽加热(70－75℃)，维持2min(这样能使蛋白质凝固，提高过滤速度)，迅速冷却、过滤或离心分离。过滤后，所得酸性滤液也可进行碱性处理，进一步除去蛋白质，或者直接用NaOH凋pH值至6.7—7.2。二、吸附与解吸附 链霉素在中性溶液中呈三价的阳离子，可以用阳离子交换树脂吸附。试验表明，磺酸型树脂虽能吸附链霉素，但二者的亲和力太强，不易用酸洗脱下来。羧酸型树脂吸附链霉素后，很容易洗脱。因此，目前生产上都用羧酸树脂的钠