青霉素的生产工艺论文.doc

《青霉素的生产工艺论文.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、青霉素的生产工艺（生物工程学院，生物技术及应用一班）【摘要】青霉索是人类最早发现的抗生素，其杀伤革兰氏阳性细菌的神奇功效几乎人人都曾领教过。它的发现对药物学乃至整个人类发展的重要意义可以说是有口皆碑，以致于人们把青霉索的发现使用列入二十一世纪给人类生活带来巨大变化的科技贡献。本文将对青霉紊的生产工艺及其提取遗行深入的讲解。[关键词]青霉素生产工艺发酵提取灭菌一前言：抗生素以前被称为抗菌素，是由微生物或高等动植物在生活过程中所产生的具有抗病原体或其它活性的一类次级代谢产物，它可以是某些微生物生长繁殖过程中产生的一种物质，除用于治病的抗生素由此直接提取外，还有完

2、全用人工合成或部分人工合成的。它主要是通过抑制酶的活性或细胞结构功能来影响生物细胞代谢。在众多抗生索类群中，青霉素以抗菌广谱、疗效高、毒副作用小成为人类治疗疾病的首选。青霉素又被称为青霉素G、盘尼西林，配尼西林、青霉素钠、苄青霉索钠青霉素钾，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一内酰胺类中一大类抗生紊的总称。二青霉素生长菌青霉素最初是从点青霉素产生，生产能力很低．后来找到适于深层培养的产黄青霉菌．经一系列

3、的诱变、杂交，育种，才得到高产的菌种。目前国内青霉索的生产菌种按菌丝的形态分为丝状菌和球状菌两种。三青霉素生产工艺工业化生产途径主要分为三种：1，微生物发酵。即生物合成途径，目前大多数抗生素品种采用发酵生产，其特点是成本较低，周期较长。2，化学合成。结构相对简单的抗生素可采用此途径，如氯霉素和磷霉素。但是一般全合成项目花钱多，耗时长，成本高，经济效益差。3，化学半合成。利用化学方法修饰改良生物合成的抗生素，扩大抗菌谱提高疗效和降低毒副作用等，获得新抗生素，如半合成青霉素，相对成本也很高。四青霉素发酵生产工艺流程前体菌种孢子制备种子制备发酵发酵预处理及种子加虑

4、提取及精制成品检测及包装1，生产孢子的制备将砂土保藏的菌种孢子用甘油、葡萄糖、蛋白胨组成的培养基进行斜面培养，经传代活化。最适生长温度在25～26"(2，培养8～l0天，得单菌落，再传斜面，培养7天，得斜面孢子。移植到优质小米或大米固体培养基上，生长7天，25"C，制得小米孢子。2，种子罐和发酵罐培养工艺青霉素采用三级发酵。一级种子发酵：一级种子罐接人小米孢子后，孢子萌发，形成菌丝。充分搅拌150-180r／min，pH自然控制，温度25±l℃。三级发酵罐：生产罐。培养基成分：柠檬酸、白砂糖、磷酸二氢钾、磷酸二氢铵、硫酸镁等无机盐及消泡剂。接种量为20%左右

5、。青霉素的发酵对溶氧要求极高，通气量偏大，通气比控制0．7～1．1；搅拌转速130-150r／min；要求高功率搅拌。3，培养基的灭菌在青霉素生产中一般发酵培养基灭菌方式有连续灭菌和单批实罐灭菌两种。连续灭菌是将配好的培养基用泵打人连消塔，通过高温蒸汽直接接触灭菌，在进入维持罐维持5分钟左右，然后进入冷却器进行冷却后进人发酵罐，此种方法对于设备和人员操作要求较高，故在实际生产中单批实罐灭菌是比较常用的方法，它是将配制好的培养基用泵打人发酵罐，通人饱和蒸汽加热，达到灭菌温度(121℃)后，保温灭菌约3吩钟，灭菌完毕通入无菌空气维持罐压，然后由内蛇管和外盘管通入

6、冷却水，冷却到接种温度，保压待移种。4，培养基的组成和补料控制青霉素发酵中采用补料分批操作法，对葡萄糖、铵、苯乙酸进行缓慢流加，维持一定的最适浓度。碳源：通常采用葡萄糖和乳糖。有机氮源：玉米浆是最好的。无机盐：硫、磷、镁、钾、钠等。铁有毒，控制在30ug／ml以下。流加控制：补糖，残糖在0．6％左右，pH开始升高时加糖。补氮：流加硫酸铵、氨水，控制氨氮300～800ppm。添加前体：合成阶段，苯乙酸及其衍生物，苯乙酰胺、苯乙胺、苯乙酰甘氨酸等均可为青霉素侧链的前体，直接掺入青霉素分子中，但浓度大于0．19％时对细胞有毒性。策略是流加低浓度前体，一次加入量低于

7、0．1％。5，温度前期控制在25～26℃左右，有的发酵过程在菌丝生长阶段采用较高的温度，以缩短生长时间，生产阶段适当降低温度，以利于青霉素合成。目前工业上使用的意大利菌种温度全程控制在25±0．5℃。6，pH控制发酵液的pH是很重要的。青霉素发酵也只有在合理的pH下，发酵生产才会达到最高效率，前期pH控制在5．7～6．3，中后期pH控制在6．3～6．6，通过补加氨水进行调节。7，溶氧青霉素发酵属于好氧发酵。从葡萄糖的氧化的需氧量来看，1mol的葡萄糖彻底氧化分解需6mol的氧，所以不能低于30％饱和溶氧浓度。通气比一般为1：0．8VVM。在罐的夹层或蛇管中需

8、通冷却水以维持一定的罐温，在整个发酵过程中，需不断通