青霉素生产工艺课件.ppt
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- 青霉素 生产工艺 课件
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1、青霉素的制备青霉素的制备1(A A)、理化性质:)、理化性质:1 1、溶解性:、溶解性:受受pHpH影响影响 游离酸:易溶于有机溶剂,难溶于水游离酸:易溶于有机溶剂,难溶于水 盐:易溶于水,几乎不溶于有机溶剂,当有盐:易溶于水,几乎不溶于有机溶剂,当有机溶剂中含少量水时,溶解度增大。机溶剂中含少量水时,溶解度增大。2 2、酸碱性:、酸碱性:有机弱酸有机弱酸23、稳定性:干燥纯净的盐固体稳定;纯有机溶剂溶液稳定;遇酸碱易分解;-内酰胺环易为亲核或亲电试剂作用而打开失活;青霉素的水溶液不稳定。温度、pH对其稳定性的影响-34降解反应45、聚合反应 氨苄青霉素在水溶液中易形成聚合物,是氨苄青霉素过敏
2、反应的主要过敏原之一。56、过敏反应 可能为青霉噻唑多肽和青霉噻唑蛋白6(B B)、制备工艺)、制备工艺1 1、菌种、菌种最早的原始菌种是点青霉菌最早的原始菌种是点青霉菌(Penicillium Penicillium notatumnotatum);现用产黄青霉菌现用产黄青霉菌(Pen.chrysogenumPen.chrysogenum)按菌丝的形态分为丝状菌(黄孢子和绿孢子)按菌丝的形态分为丝状菌(黄孢子和绿孢子)和球状菌(绿孢子和白孢子)两种。和球状菌(绿孢子和白孢子)两种。国内青霉素生产厂大都采用绿色丝状菌,有国内青霉素生产厂大都采用绿色丝状菌,有的厂家用白孢子球状菌。的厂家用白孢子
3、球状菌。72 2、发酵工艺流程、发酵工艺流程1 1)丝状菌发酵工艺流程)丝状菌发酵工艺流程 孢子培养 孢子培养 种子培养 砂砂土土管管斜斜面面母母瓶瓶大大米米孢孢子子种种子子罐罐 繁繁殖殖罐罐 25,67 天 25,67 天 25,4045h,1:2.0(v/v/min)种子培养 发 酵 冷至 15 发发酵酵罐罐放放 罐罐至至提提炼炼部部门门 25,1315h,1:1.5(v/v/min)26,67 天,1:1.0(v/v/min)大米茄子瓶8l2)球状菌培养工艺流程l 球状菌菌种 亲米孢子 l 生产米孢子 种子液 l 发酵液 (亲米孢子培养)亲米锥形瓶25度,6-8d冷冻管(生产米孢子培养)
4、大米茄子瓶25度,8-10d种子罐培养种子罐28度,50-60h,1.5v/(v*min)发酵罐培养发酵罐26度,PH6.7-7.0,6-7d,0.8-1.0v/(v*min)93 3、发酵工艺要点、发酵工艺要点l 1 1)丝状菌:)丝状菌:种子:砂土孢子接入斜面上,种子:砂土孢子接入斜面上,2525培培养养6 67 7天,制成悬液,接入大米茄子瓶内,经天,制成悬液,接入大米茄子瓶内,经2525培养培养6 67 7天,制成大米孢子,真空干燥。天,制成大米孢子,真空干燥。l 生产时按接种量移入种子罐(葡萄糖、玉米浆、尿生产时按接种量移入种子罐(葡萄糖、玉米浆、尿素),素),2525培养培养404
5、04545小时,菌丝浓度达小时,菌丝浓度达40%40%以以上,按上,按10%-15%10%-15%接种量移入繁殖罐(花生饼粉、葡接种量移入繁殖罐(花生饼粉、葡萄糖)内。萄糖)内。l 经经2525培养培养13131515小时,菌丝体积小时,菌丝体积40%40%以上,残糖以上,残糖在在1.0%1.0%左右,无菌检查合格便可作为种子,按左右,无菌检查合格便可作为种子,按30%30%接种量移入发酵罐。接种量移入发酵罐。10l2)球状菌:)球状菌:首先由冷冻管孢子接入混合有0.5-1.0%玉米浆的摇瓶培养原始亲米孢子,再接入大米茄子瓶生产大米孢子,两者都是在25度下静置培养10天可收获。保存在5度冰箱。
6、种子培养:冷藏10天以内的生产米,接入种子罐(花生饼粉、玉米胚芽粉、葡萄糖、饴糖)28度培养50-60h,当PH降为5.5-5.0,菌丝呈菊花团状,平均直径在100-130微米,每毫升球菌数6万-8万只,沉降率在85%以上,可用。接入发酵罐。11培养基培养基l 碳源:碳源:提供能量提供能量 如如乳糖、蔗糖、葡萄糖、淀粉、天然油脂乳糖、蔗糖、葡萄糖、淀粉、天然油脂等。等。乳乳糖糖能被产生菌缓慢利用而维持青霉素分泌的有利能被产生菌缓慢利用而维持青霉素分泌的有利条件,故为条件,故为最佳碳源最佳碳源,但价格高,普遍使用有困,但价格高,普遍使用有困难。天然油脂如玉米油、豆油也能被缓慢利用作难。天然油脂如
7、玉米油、豆油也能被缓慢利用作为有效的碳源,但不可能大规模使用。目前生产为有效的碳源,但不可能大规模使用。目前生产上用的碳源是上用的碳源是葡萄糖母液和工业用葡萄糖。葡萄糖母液和工业用葡萄糖。丝状菌补糖一般在残糖降至丝状菌补糖一般在残糖降至0.6%0.6%左右、左右、PHPH上升后上升后开始加,开始加,0.07-0.15%/0.07-0.15%/次,次次,次/h;/h;球状菌在球状菌在PHPH高于高于6.56.5时开始加糖。时开始加糖。12l氮源:氮源:提供蛋白合成原料提供蛋白合成原料 玉米浆。玉米浆。现因国内玉米浆产量少,现因国内玉米浆产量少,经调整配方以花生饼粉代替,生产经调整配方以花生饼粉代
8、替,生产水平也可达到技术指标。目前生产水平也可达到技术指标。目前生产上用的氮源是上用的氮源是花生饼粉、麸质粉玉花生饼粉、麸质粉玉米胚芽粉及尿素米胚芽粉及尿素等。等。13l前体前体 作为苄青霉素生物合成的前体有作为苄青霉素生物合成的前体有苯乙苯乙酸、苯乙酰胺酸、苯乙酰胺等。它们一部分能直接等。它们一部分能直接结合到青霉素分子中。这些前体对青结合到青霉素分子中。这些前体对青霉菌都有一定的毒性,加入量不能大霉菌都有一定的毒性,加入量不能大于于0.1%0.1%。加入硫代硫酸钠能减少它们。加入硫代硫酸钠能减少它们的毒性。的毒性。14无机盐无机盐 l 硫和磷硫和磷:硫浓度降低时青霉素产量减少硫浓度降低时青
9、霉素产量减少3 3倍,磷浓倍,磷浓度降低时青霉素产量减少度降低时青霉素产量减少1 1倍。倍。l 钙、镁和钾:钙、镁和钾:青霉素的生物合成中合适的阳离子青霉素的生物合成中合适的阳离子比例以钾比例以钾30%30%、钙、钙20%20%、镁、镁41%41%为宜。如镁离子少,为宜。如镁离子少,钾离子多时,菌丝细胞将培养基中氮源转化成各种钾离子多时,菌丝细胞将培养基中氮源转化成各种氨基酸的能力强。钙离子影响细胞的生长和培养基氨基酸的能力强。钙离子影响细胞的生长和培养基的的pH pH。l 铁离子:铁易渗入菌丝内,它对青霉素发酵有毒铁离子:铁易渗入菌丝内,它对青霉素发酵有毒害作用。发酵液中铁含量害作用。发酵液
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