青霉素的生产工艺.ppt

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1、青霉素的生产工艺一、什么是青霉素二、青霉素生产工艺过程三、青霉素菌种发酵工艺的原理四、生产原理课件制作人:孙学亚专业:应用化学学号:4111430041第一部分什么是青霉素青霉素青霉素(Benzylpenicillin/Penicillin)又被称为青霉素G、peillinG、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,是指从青霉菌培养液中提制的分子中含有青霉烷、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,是第一种能够治疗人类疾病的抗生素。青霉素类抗生素是β-内

2、酰胺类中一大类抗生素的总称。青霉素的结构式化学式青霉素化学本质:盐酸巴氨西林。其化学名为1-乙氧甲酰乙氧6-〔D(-)-2-氨基-2-乙酰氨基〕青霉烷酸盐酸盐。分子式:C16H18N3O4S·HCl分子量:384.5青霉素它不能耐受耐药菌株(如耐药金葡)所产生的酶,易被其破坏,且其抗菌谱较窄,主要对革兰氏阳性菌有效。青霉素G有钾盐、钠盐之分,钾盐不仅不能直接静注,静脉滴注时,也要仔细计算钾离子量,以免注入人体形成高血钾而抑制心脏功能,造成死亡。药理学内服易被胃酸和消化酶破坏。肌注或皮下注射后吸收较快,15~30min达血

3、药峰浓度。青霉素在体内半衰期较短,主要以原形从尿中排出。青霉素药理作用是干扰细菌细胞壁的合成。青霉素的结构与细胞壁的成分粘肽结构中的D-丙氨酰-D-丙氨酸近似,可与后者竞争转肽酶,阻碍粘肽的形成,造成细胞壁的缺损,使细菌失去细胞壁的渗透屏障,对细菌起到杀灭作用。对革兰阳性球菌及革兰阳性杆菌、螺旋体、梭状芽孢杆菌、放线菌以及部分拟杆菌有抗菌作用。青霉素对溶血性链球菌等链球菌属,肺炎链球菌和不产青霉素酶的葡萄球菌具有良好抗菌作用。对肠球菌有中等度抗菌作用,淋病奈瑟菌、脑膜炎奈瑟菌、白喉棒状杆菌、炭疽芽孢杆菌、牛型放线菌、念珠

4、状链杆菌、李斯特菌、钩端螺旋体和梅毒螺旋体对本品敏感。本品对流感嗜血杆菌和百日咳鲍特氏菌亦具一定抗菌活性,其他革兰阴性需氧或兼性厌氧菌对本品敏感性差.本品对梭状芽孢杆菌属、消化链球菌、厌氧菌以及产黑色素拟杆菌等具良好抗菌作用,对脆弱拟杆菌的抗菌作用差。青霉素通过抑制细菌细胞壁四肽侧链和五肽交连桥的结合而阻碍细胞壁合成而发挥杀菌作用。对革兰阳性菌有效,由于革兰阴性菌缺乏五肽交连桥而青霉素对其作用不大。可以用青霉素的疾病1.流行性脑脊髓膜炎2.放线菌病3.淋病4.奋森咽峡炎5.莱姆病6.多杀巴斯德菌感染7.鼠咬热8.李斯特菌

5、感染9.除脆弱拟杆菌以外的许多厌氧菌感染二青霉素生产工艺过程菌种→孢子制备→种子→发酵→提取→精制→成品检验→包装→分装→(应用→跟踪→质量分析)1.菌种的选育技术:(1)杂交育种(2)原生质体融合(3)基因工程(4)新抗生素产生菌获得2.菌种保藏:(1)定期移植保存法(2)液体石蜡封藏法(3)真空冷冻干燥保藏法(4)液氮超低温保藏法(5)沙土管保藏法(6)麦皮保藏法3培养基种类:(1)固体培养基(2)液体培养基4影响培养液的因素:(1)原材料质量的影响(2)水质的影响(3)灭菌操作(4)培养基粘度的影响5发酵设备灭菌:

6、(1)实罐灭菌:{1.预热(80~90℃)2.直热(蒸汽)(120℃、30min)(全进全出原则)3.待空气压力高于罐内压力时,通入空气。}(2)空罐灭菌:130℃,45~60min,直接蒸汽法(3)连续灭菌:配料(预热)。冷却系统水应排净(夹套与盘管)→连消塔→维持罐→冷却管→无菌培养基。(4)空气过滤除菌6.发酵过程控制:(1)碳源浓度变化及其控制(2)氮源浓度变化及其控制(3)补无机盐、前体(4)溶氧浓度的变化和控制(5)温度控制(6)pH控制(7)泡沫控制(8)发酵终点的判断(9)发酵异常处理7.发酵液的预处理和

7、液固分离:(1)稳定性{1.对pH的稳定性,如:青霉素酸性不稳定;多粘菌素酸性稳定;红霉素酸性不稳定,但碱性稳定。2.对温度的稳定性,如:杆菌肽、灰黄霉素可在90~100℃下加热过滤;而四环素、青霉素则需低温处理(15~18℃)}(2)提取工艺对滤液质量的要求{1.离子交换法2.溶酶萃取法3.沉淀法}(3)发酵液预处理方法:A.菌体和蛋白质处理1.等电点沉淀2.变性沉淀(热变性沉淀)3.加各种沉淀剂沉淀:重金属离子(Ag+、Cu2+、Zn2+、Fe3+、Pb2+等)和阴离子(三氯乙酸、水杨酸、钨酸等)4.加入凝聚剂:Al

8、2(SO4)3•18H2O、AlCl3•6H2O、FeCl3、ZnSO4、MgCO3等5.加入絮凝剂,如酰胺类6.吸附法:加入黄血盐和硫酸锌生成亚铁氰化锌钾7.酶解法去除不溶性多糖:酶解不溶性多糖和蛋白质。B.高价金属离子的去除{1.离子交换法:土霉素、四环素,用122#树脂除Fe3+和色素头孢菌素C滤液用S×14,

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