第八章青霉素的生產(chǎn)工藝課件

第八章青霉素的生產(chǎn)工藝第八章青霉素的生產(chǎn)工藝第一節(jié)背景知識(shí)1.1青霉素的發(fā)現(xiàn)1928年，英國(guó)細(xì)菌學(xué)家Fleming發(fā)現(xiàn)污染在培養(yǎng)葡萄球菌的雙蝶上的一株霉菌能殺死周?chē)钠咸亚蚓Ｋ麑⒋嗣咕蛛x純化后得到的菌株經(jīng)鑒定為點(diǎn)青霉，并將這菌所產(chǎn)生的抗生物質(zhì)命名為青霉素。第一節(jié)背景知識(shí)1.1青霉素的發(fā)現(xiàn)1940年，英國(guó)Florey和Chain進(jìn)一步研究此菌，并從培養(yǎng)液中制出了干燥的青霉素制品。經(jīng)實(shí)驗(yàn)和臨床試驗(yàn)證明，它毒性很小，并對(duì)一些革蘭氏陽(yáng)性菌所引起的許多疾病有卓越的療效。1940年，英國(guó)Florey和Chain進(jìn)一步研究此菌，并從1.2青霉素分類(lèi)及分子結(jié)構(gòu)青霉素是6－氨基青霉烷酸（6-APA）苯乙酰衍生物。側(cè)鏈基團(tuán)不同，形成不同的青霉素，主要是青霉素G。工業(yè)上應(yīng)用的有鈉、鉀、普魯卡因、二芐基乙二胺鹽。青霉素發(fā)酵液中含有5種以上天然青霉素（如青霉素F、G、X、K、F和V等），它們的差別僅在于側(cè)鏈R基團(tuán)的結(jié)構(gòu)不同，其中青霉素G在醫(yī)療中用得最多，它的鈉或鉀鹽為治療革蘭氏陽(yáng)性菌的首選藥物，對(duì)革蘭氏陰性菌也有強(qiáng)大的抑制作用。1.2青霉素分類(lèi)及分子結(jié)構(gòu)青霉素是6－氨基青霉烷酸（6-AP青霉素的結(jié)構(gòu)通式青霉素的結(jié)構(gòu)通式1.3青霉素的單位目前國(guó)際上青霉素活性單位表示方法有兩種：一是指定單位（unit）；二是活性質(zhì)量（μg），最早為青霉素規(guī)定的指定單位是：50mL肉湯培養(yǎng)基中恰能抑制標(biāo)準(zhǔn)金葡萄菌生長(zhǎng)的青霉素量為一個(gè)青霉素單位。在以后，證明了一個(gè)青霉素單位相當(dāng)于0.6μg青霉素鈉。因此青霉素的質(zhì)量單位為:0.6μg青霉素鈉等于1個(gè)青霉素單位。由此，1mg青霉素鈉等于1670個(gè)青霉素單位(unit)。1.3青霉素的單位目前國(guó)際上青霉素活性單位表示方法有兩種：一1.4作用機(jī)理已有的研究認(rèn)為，青霉素的抗菌作用與抑制細(xì)胞壁的合成有關(guān)。細(xì)菌的細(xì)胞壁是一層堅(jiān)韌的厚膜，用以抵抗外界的壓力，維持細(xì)胞的形狀。細(xì)胞壁的里面是細(xì)胞膜，膜內(nèi)裹著細(xì)胞質(zhì)。1.4作用機(jī)理已有的研究認(rèn)為，青霉素的抗菌作用與抑制細(xì)胞壁的1.4作用機(jī)理細(xì)菌的細(xì)胞壁主要由多糖組成，也含有蛋白質(zhì)和脂質(zhì)。革蘭氏陽(yáng)性菌細(xì)胞壁的組成是肽聚糖占細(xì)胞壁干重的50％～80％（革蘭氏陰性菌為1％～10％）、磷壁酸質(zhì)、脂蛋白、多糖和蛋白質(zhì)。其中肽聚糖是一種含有乙?；咸烟前泛投屉膯卧木W(wǎng)狀生物大分子，在它的生物合成中需要一種關(guān)鍵的酶即轉(zhuǎn)肽酶。青霉素作用的部位就是這個(gè)轉(zhuǎn)肽酶。1.4作用機(jī)理細(xì)菌的細(xì)胞壁主要由多糖組成，也含有蛋白質(zhì)和脂質(zhì)1.4作用機(jī)理現(xiàn)已證明青霉素內(nèi)酞胺環(huán)上的高反應(yīng)性肽鍵受到轉(zhuǎn)肽酶活性部位上絲氨酸殘基的羥基的親核進(jìn)攻形成了共價(jià)鍵，生成青霉噻唑?；?酶復(fù)合物，從而不可逆的抑制了該酶的催化活性。通過(guò)抑制轉(zhuǎn)肽酶，青霉素使細(xì)胞壁的合成受到抑制，細(xì)菌的抗?jié)B透壓能力降低，引起菌體變形，破裂而死亡。1.4作用機(jī)理現(xiàn)已證明青霉素內(nèi)酞胺環(huán)上的高反應(yīng)性肽鍵受到轉(zhuǎn)肽1.5青霉素的應(yīng)用臨床應(yīng)用：40多年來(lái)，主要控制敏感金黃色葡糖球菌、鏈球菌、肺炎雙球菌、淋球菌、腦膜炎雙球菌、螺旋體等引起感染，對(duì)大多數(shù)革蘭氏陽(yáng)性菌（如金黃色葡萄球菌）和某些革蘭氏陰性細(xì)菌及螺旋體有抗菌作用。優(yōu)點(diǎn)：毒性小，但由于難以分離除去青霉噻唑酸蛋白（微量可能引起過(guò)敏反應(yīng)），需要皮試。1.5青霉素的應(yīng)用臨床應(yīng)用：40多年來(lái)，主要控制敏感金黃色葡第八章青霉素的生產(chǎn)工藝課件2.1菌種介紹青霉是產(chǎn)生青霉素的重要菌種。廣泛分布于空氣、土壤和各種物上，常生長(zhǎng)在腐爛的柑桔皮上呈青綠色。目前已發(fā)現(xiàn)幾百種，其中產(chǎn)黃青霉(Penicillumchrysogenum)、點(diǎn)青霉(Penicillumnototum)等都能大量產(chǎn)生青霉素。2.1菌種介紹青霉是產(chǎn)生青霉素的重要菌種。廣泛分布于空氣、第八章青霉素的生產(chǎn)工藝課件2.2菌種的保藏菌種的保藏方法有：斜面菌種低溫保藏法、砂土管保藏法、甘油封藏法、真空冷凍干燥法。2.2菌種的保藏菌種的保藏方法有：斜面菌種低溫保藏法、砂土2.3孢子的制備這是發(fā)酵工序的開(kāi)端，是一個(gè)重要環(huán)節(jié)?？股禺a(chǎn)量和成品質(zhì)量同菌種性能以及同孢子和種子的情況有密切關(guān)系。生產(chǎn)用的孢子需經(jīng)過(guò)純種和生產(chǎn)能力的檢驗(yàn)，符合規(guī)定的才能用來(lái)制備種子。2.3孢子的制備這是發(fā)酵工序的開(kāi)端，是一個(gè)重要環(huán)節(jié)?？股?.3孢子的制備保藏在砂土管或冷凍干燥管中的菌種經(jīng)無(wú)菌操作接入適合于孢子發(fā)芽或菌絲生長(zhǎng)的斜面培養(yǎng)基中，經(jīng)培養(yǎng)成熟后挑選菌落正常的孢子可再一次接入試管斜面。對(duì)于產(chǎn)孢子能力強(qiáng)的及孢子發(fā)芽、生長(zhǎng)繁殖快的菌種可以采用固體培養(yǎng)基孢子，孢子可直接作為中子罐的種子。2.3孢子的制備保藏在砂土管或冷凍干燥管中的菌種經(jīng)無(wú)菌操作第八章青霉素的生產(chǎn)工藝課件2.4種子制備種子制備是指孢子接入種子罐后，在罐中繁殖成大量菌絲的過(guò)程，其目的是使孢子發(fā)芽、繁殖和獲得足夠數(shù)量的菌絲，以便接種到發(fā)酵罐當(dāng)中去。種子制備所使用的培養(yǎng)基及其它工藝條件，都要有利于孢子發(fā)芽和菌絲繁殖。2.4種子制備種子制備是指孢子接入種子罐后，在罐中繁殖成大2.4種子制備種子罐級(jí)數(shù)是在指制備種子需逐級(jí)擴(kuò)大培養(yǎng)的次數(shù)，一般根據(jù)種子的生長(zhǎng)特性、孢子發(fā)芽及菌體繁殖速度，以及發(fā)酵罐的容積而定。青霉素種子制備一般為二級(jí)種子罐擴(kuò)大培養(yǎng)。2.4種子制備種子罐級(jí)數(shù)是在指制備種子需逐級(jí)擴(kuò)大培養(yǎng)的次數(shù)第八章青霉素的生產(chǎn)工藝課件2.5發(fā)酵培養(yǎng)基培養(yǎng)基是供微生物生長(zhǎng)繁殖和合成各種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的混合物。培養(yǎng)基的組成和比例是否恰當(dāng)，直接影響微生物的生長(zhǎng)、生產(chǎn)和工藝選擇、產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量等。青霉素的發(fā)酵培養(yǎng)基由碳源、氮源、無(wú)機(jī)鹽及金屬離子、添加前體、消沫劑五部分組成。2.5發(fā)酵培養(yǎng)基培養(yǎng)基是供微生物生長(zhǎng)繁殖和合成各種代謝產(chǎn)物碳源青霉素發(fā)酵中常用乳酸或葡萄糖，也可采用葡萄糖母液、糖蜜等。其中乳糖最為便宜，但因貨源較少，很多國(guó)家采用葡萄糖代替。但當(dāng)葡萄糖濃度超過(guò)一定限度時(shí)，會(huì)過(guò)分加速菌體的呼吸，以至培養(yǎng)基中的溶解氧不能滿(mǎn)足需要，使一些中間代謝物不能完全氧化而積累在菌體或培養(yǎng)基中，導(dǎo)致pH下降，影響某些酶的活性，從而抑制微生物的生長(zhǎng)和產(chǎn)物的合成。碳源青霉素發(fā)酵中常用乳酸或葡萄糖，也可采用葡萄糖母液、糖蜜等第八章青霉素的生產(chǎn)工藝課件氮源氮源供應(yīng)菌體合成氨基酸和三肽的原料，以進(jìn)一步合成青霉素。主要有機(jī)氮源為玉米漿、棉籽餅粉、花生餅粉、酵母粉、蛋白胨等。玉米漿為較理想的氮源，含固體量少，有利于通氣及氧的傳遞，因而利用率較高。固體有機(jī)氮源原料一般需粉碎至200目以下的細(xì)度。有機(jī)氮源還可以提供一部分有機(jī)磷，供菌體生長(zhǎng)。無(wú)機(jī)氮如硝酸鹽、尿素、硫酸銨等可適量使用。氮源氮源供應(yīng)菌體合成氨基酸和三肽的原料，以進(jìn)一步合成青霉素。無(wú)機(jī)鹽及金屬離子碳酸鈣用來(lái)中和發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的雜酸，并控制發(fā)酵液的pH值，為菌體提供營(yíng)養(yǎng)的無(wú)機(jī)磷源一般采用磷酸二氫鉀。另外加入硫代硫酸鈉或硫酸鈉以提供青霉素分子中所需的硫。無(wú)機(jī)鹽及金屬離子碳酸鈣用來(lái)中和發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的雜酸，并控制發(fā)無(wú)機(jī)鹽及金屬離子由于現(xiàn)在還有一些工廠采用鐵罐發(fā)酵，在發(fā)酵過(guò)程中鐵離子便逐漸進(jìn)入發(fā)酵液。發(fā)酵時(shí)間愈長(zhǎng)，則鐵離子愈多。鐵離子在50μg/ml以上便會(huì)影響青霉素的合成。采用鐵絡(luò)合劑以抑制鐵離子的影響，但實(shí)際對(duì)青霉素產(chǎn)量并無(wú)改進(jìn)。所以青霉素的發(fā)酵罐采用不銹鋼制造為宜，其他重金屬離子如銅、汞、鋅等能催化青霉素的分解反應(yīng)。無(wú)機(jī)鹽及金屬離子由于現(xiàn)在還有一些工廠采用鐵罐發(fā)酵，在發(fā)酵過(guò)程前體添加苯乙酸或者苯乙酰胺，可以借?；D(zhuǎn)移的作用，將苯乙酸轉(zhuǎn)入青霉素分子，提高青霉素G的生產(chǎn)強(qiáng)度，添加苯氧乙酸則產(chǎn)生青霉素V。因此前體的加入成為青霉素發(fā)酵的關(guān)鍵問(wèn)題之一。前體添加苯乙酸或者苯乙酰胺，可以借酰基轉(zhuǎn)移的作用，將苯乙酸轉(zhuǎn)前體但苯乙酸對(duì)發(fā)酵有影響，一般以苯乙酰胺較好。也有人采用苯乙酸月桂醇酯，其優(yōu)點(diǎn)是在發(fā)酵中月桂醇酯水解，苯乙酸結(jié)合進(jìn)青霉素成品。而月桂酸作為細(xì)菌營(yíng)養(yǎng)劑及發(fā)酵液消沫劑，且其毒性比苯乙酸小，但價(jià)格較貴。前體要在發(fā)酵開(kāi)始20h后加入，并在整個(gè)發(fā)酵過(guò)程中控制在50μg/ml左右。前體但苯乙酸對(duì)發(fā)酵有影響，一般以苯乙酰胺較好。也有人采用苯乙消沫劑由于在發(fā)酵過(guò)程中二氧化碳的不斷產(chǎn)生，加上培養(yǎng)基中有很多有機(jī)氮源含有蛋白質(zhì)，因此在發(fā)酵罐內(nèi)會(huì)產(chǎn)生大量泡沫，如不嚴(yán)加控制，就會(huì)產(chǎn)生發(fā)酵液逃液，導(dǎo)致染菌的后果。采用植物油消沫仍舊是個(gè)好方法，一方面作為消沫劑，另一方面還可以起到碳源作用，但現(xiàn)在已普遍采用合成消沫劑（如聚酯、聚醇類(lèi)消沫劑）代替豆油。消沫劑由于在發(fā)酵過(guò)程中二氧化碳的不斷產(chǎn)生，加上培養(yǎng)基中有很多2.6滅菌工業(yè)上常用的方法有：干熱滅菌、濕熱滅菌、化學(xué)藥劑滅菌、射線滅菌和介質(zhì)過(guò)濾除菌等幾種。在青霉素的生產(chǎn)中，對(duì)培養(yǎng)基和發(fā)酵罐主要采用的是濕熱蒸汽滅菌和空氣過(guò)濾除菌的方法。2.6滅菌工業(yè)上常用的方法有：干熱滅菌、濕熱滅菌、化學(xué)藥劑第八章青霉素的生產(chǎn)工藝課件2.7發(fā)酵這一過(guò)程的目的主要是為了使微生物分泌大量的抗生素。發(fā)酵開(kāi)始前，有關(guān)設(shè)備和培養(yǎng)基必須先經(jīng)過(guò)滅菌，后接入種子。接種量一般為5～20%。發(fā)酵周期一般為4～5天，但也有少于24小時(shí)，或長(zhǎng)達(dá)二周以上的。在整個(gè)過(guò)程中，需要不斷通氣和攪拌，維持一定的罐溫和罐壓，并隔一段時(shí)間取樣進(jìn)行生化分析和無(wú)菌試驗(yàn)，觀察代謝變化、抗生素產(chǎn)生情況和有無(wú)雜菌污染。2.7發(fā)酵這一過(guò)程的目的主要是為了使微生物分泌大量的抗生素第八章青霉素的生產(chǎn)工藝課件第八章青霉素的生產(chǎn)工藝課件2.7.1發(fā)酵的過(guò)程控制1、碳源控制：青霉菌能利用多種碳源，如乳糖、蔗糖、葡萄糖、阿拉伯糖、甘露糖、淀粉和天然油脂等。乳糖是青霉素生物合成的最好碳源，葡萄糖也是比較好的碳源，但必須控制其加入的濃度，因?yàn)槠咸烟且妆痪w氧化并產(chǎn)生抑制抗生素合成酶形成的物質(zhì)，從而影響青霉素的合成，所以可以采用連續(xù)添加葡萄糖的方法代替乳糖。2.7.1發(fā)酵的過(guò)程控制1、碳源控制：青霉菌能利用多種碳源，苯乙酸或其衍生物苯乙酰胺、苯乙胺、苯乙酰甘氨酸等均可作為青霉素G的側(cè)鏈前體。苯乙酸或其衍生物苯乙酰胺、苯乙胺、苯乙酰甘氨酸等均可作為青霉在堿性條件下，苯乙酸被菌體氧化的速率隨培養(yǎng)基pH上升而增加。年幼的菌絲不氧化前體，而僅利用它來(lái)構(gòu)成青霉素分子。隨著菌齡的增大，氧化能力逐漸增加。培養(yǎng)基成分對(duì)前體的氧化程度有較大影響，合成培養(yǎng)基比復(fù)合培養(yǎng)基對(duì)前體的氧化量少。在堿性條件下，苯乙酸被菌體氧化的速率隨培養(yǎng)基pH上升而增加。為了盡量減少苯乙酸的氧化，生產(chǎn)上多用間歇或連續(xù)添加低濃度苯乙酸的方法，以保持前體的供應(yīng)速率略大于生物合成的需要。前體用量大于0.1%時(shí)，青霉素的生物合成均下降。所以一般發(fā)酵液中前體濃度以始終維持在0.1%為宜。為了盡量減少苯乙酸的氧化，生產(chǎn)上多用間歇或連續(xù)添加低濃度苯乙2、pH控制在青霉素發(fā)酵過(guò)程中，pH是通過(guò)下列手段控制的：如pH過(guò)高，則添加糖、硫酸或無(wú)機(jī)氮源；若pH過(guò)低，則加入碳酸鈣、氫氧化鈉、氨或尿素，也可提高通氣量。另外，也可利用自動(dòng)加入酸或堿的方法，使發(fā)酵液pH維持在6.8～7.2，以提高青霉素產(chǎn)量。2、pH控制在青霉素發(fā)酵過(guò)程中，pH是通過(guò)下列手段控制的：3、溫度控制青霉菌生長(zhǎng)的適宜溫度為30℃，而分泌青霉素的適宜溫度是20℃左右，因此生產(chǎn)上采用變溫控制的方法，使之適合不同階段的需要。一般一級(jí)種子的培養(yǎng)溫度控制在27±1℃左右；二級(jí)種子的培養(yǎng)溫度控制在25±1℃左右；發(fā)酵前期和中期的溫度控制在26℃左右；發(fā)酵后期的溫度控制在24℃左右。3、溫度控制青霉菌生長(zhǎng)的適宜溫度為30℃，而分泌青霉素的適宜4、補(bǔ)料控制發(fā)酵過(guò)程中除以中間補(bǔ)糖控制糖濃度及pH外，補(bǔ)加氮源也可提高發(fā)酵單位。為了延長(zhǎng)發(fā)酵周期，提高青霉素產(chǎn)量，發(fā)酵過(guò)程分次補(bǔ)加氮源也是有效的措施。4、補(bǔ)料控制發(fā)酵過(guò)程中除以中間補(bǔ)糖控制糖濃度及pH外，補(bǔ)加氮5、鐵離子的影響三價(jià)鐵離子對(duì)青霉素生物合成有顯著影響，一般若發(fā)酵液中鐵離子含量超過(guò)30～40μg/ml，則發(fā)酵單位增長(zhǎng)緩慢。鐵離子對(duì)產(chǎn)黃青霉綠色孢子合成青霉素的影響見(jiàn)下表。因此鐵罐在使用前必須進(jìn)行處理，可在罐壁涂上環(huán)氧樹(shù)脂等保護(hù)層，使鐵離子含量控制在30μg/ml以下。5、鐵離子的影響三價(jià)鐵離子對(duì)青霉素生物合成有顯著影響，一般若2.7.2防止染菌的要點(diǎn)染菌是抗生素發(fā)酵的大敵，不制服染菌就不能實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。影響染菌的因素很多，而且?guī)щS機(jī)性質(zhì)，但只要認(rèn)真對(duì)待，過(guò)細(xì)地工作，染菌是可以防止的。2.7.2防止染菌的要點(diǎn)染菌是抗生素發(fā)酵的大敵，不制服染菌就2.7.3空氣系統(tǒng)的要求

防止空氣帶菌主要是提高空壓機(jī)進(jìn)口空氣的潔凈度，防止空氣夾帶油和水及空氣過(guò)濾器失效。提高空壓機(jī)進(jìn)口空氣的潔凈度，可以從提高吸氣口的位置及加強(qiáng)空氣的壓縮前過(guò)濾著手。防止空氣夾帶油、水，除加強(qiáng)去除油、水的措施外，還必須防止空氣冷卻器漏水，注意勿使冷卻水壓力大于空氣壓力，防止冷卻水進(jìn)入空氣系統(tǒng)。2.7.3空氣系統(tǒng)的要求防止空氣帶菌主要是提高空壓機(jī)進(jìn)口空2.7.4蒸汽系統(tǒng)的要求重視飽和蒸汽的質(zhì)量，要嚴(yán)防蒸汽中夾帶大量冷凝水，防止蒸汽壓力大幅度波動(dòng)，保證生產(chǎn)時(shí)所用的蒸汽壓力在30～35千帕以上。2.7.4蒸汽系統(tǒng)的要求1、連續(xù)滅菌設(shè)備：連消塔結(jié)構(gòu)要求簡(jiǎn)單，易于拆裝和清理，操作時(shí)蒸汽能與物料混合均勻，并易于控制溫度。2、發(fā)酵罐：發(fā)酵罐及其附屬設(shè)備應(yīng)注意嚴(yán)密和防止泄漏，避免形成“死角”。凡與物料、空氣、下水道連接的閥門(mén)都必須保證嚴(yán)密度。3、無(wú)菌室：用超凈工作臺(tái)及凈化室代替無(wú)菌室，以提高無(wú)菌程度。1、連續(xù)滅菌設(shè)備：連消塔結(jié)構(gòu)要求簡(jiǎn)單，易于拆裝和清理，操作時(shí)第三節(jié)提煉工藝過(guò)程第三節(jié)提煉工藝過(guò)程3.1發(fā)酵液預(yù)處理發(fā)酵液中的雜質(zhì)如高價(jià)無(wú)機(jī)離子和蛋白質(zhì)在離子交換的過(guò)程中對(duì)提煉影響甚大，不利于樹(shù)脂對(duì)抗生素的吸收。如用溶媒萃取法提煉時(shí)，蛋白質(zhì)的存在會(huì)產(chǎn)生乳化，使溶媒合水相分離困難。3.1發(fā)酵液預(yù)處理發(fā)酵液中的雜質(zhì)如高價(jià)無(wú)機(jī)離子和蛋白質(zhì)在離子第八章青霉素的生產(chǎn)工藝課件對(duì)高價(jià)離子的去除，可采用草酸或磷酸。如加草酸則它與鈣離子生成的草酸鈣還能促使蛋白質(zhì)凝固以提高發(fā)酵濾液的質(zhì)量。如加磷酸（或磷酸鹽），既能降低鈣離子濃度，也利于去除鎂離子。對(duì)高價(jià)離子的去除，可采用草酸或磷酸。如加草酸則它與鈣離子生成加黃血鹽及硫酸鋅，則前者有利于去除鐵離子，后者有利于凝固蛋白質(zhì)。此外，兩者還有協(xié)同作用。他們所產(chǎn)生的復(fù)鹽對(duì)蛋白質(zhì)有吸附作用。加黃血鹽及硫酸鋅，則前者有利于去除鐵離子，后者有利于凝固蛋白為了有效的去除發(fā)酵液中的蛋白質(zhì)，需加入絮凝劑。絮凝劑是一種能溶于水的高分子化合物。含有很多離子化基團(tuán)。為了有效的去除發(fā)酵液中的蛋白質(zhì)，需加入絮凝劑。絮凝劑是一種能3.2提取化學(xué)提取和精制的目的：從發(fā)酵液中制取高純度的、合乎藥典的抗生素成品。由于發(fā)酵液中青霉素濃度很低，僅0.1～4.5%左右，而雜質(zhì)濃度比青霉素的高幾十倍甚至幾千倍，并且某些雜質(zhì)的性質(zhì)與抗生素的非常相近，因此提取精制是一件十分重要的工作。發(fā)酵液中常見(jiàn)的雜質(zhì)有：菌絲、未用完的培養(yǎng)基、易污染雜菌、產(chǎn)生菌的代謝產(chǎn)物、預(yù)處理需要加入的雜質(zhì)等。3.2提取化學(xué)提取和精制的目的：從發(fā)酵液中制取高純度的、合乎第八章青霉素的生產(chǎn)工藝課件第八章青霉素的生產(chǎn)工藝課件在提煉過(guò)程中要遵循下面四個(gè)原則：1、時(shí)間短2、溫度低3、pH適中4、勤清洗消毒在提煉過(guò)程中要遵循下面四個(gè)原則：常用的提取方法有溶媒萃取法、離子交換法和沉淀法等。常用的提取方法有溶媒萃取法、離子交換法和沉淀法等。青霉素的提取采用溶媒萃取法。青霉素游離酸易溶于有機(jī)溶劑，而青霉素鹽易溶于水。利用這一性質(zhì)，在酸性條件下青霉素轉(zhuǎn)入有機(jī)溶媒中，調(diào)節(jié)pH，再轉(zhuǎn)入中性水相，反復(fù)幾次萃取，即可提純濃縮。選擇對(duì)青霉素分配系數(shù)高的有機(jī)溶劑。工業(yè)上通常用醋酸丁酯和戊酯。萃取2－3次。從發(fā)酵液萃取到乙酸丁酯時(shí)，pH選擇2.8-3.0，從乙酸丁酯反萃到水相時(shí)，pH選擇6.8-7.2。為了避免pH波動(dòng)，采用硫酸鹽、碳酸鹽緩沖液進(jìn)行反萃。所得濾液多采用二次萃取，用10%硫酸調(diào)pH2.8~3.0，加入醋酸丁酯。在一次丁酯萃取時(shí)，由于濾液含有大量蛋白，通常加入破乳劑防止乳化。第一次萃取，存在蛋白質(zhì)，加0.05-0.1%乳化劑PPB。青霉素的提取采用溶媒萃取法。青霉素游離酸易溶于有機(jī)溶劑，而青3.3精制這是青霉素生產(chǎn)的最后工序。對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行精制、烘干和包裝的階段要符合“藥品生產(chǎn)管理規(guī)范”的規(guī)定。3.3精制這是青霉素生產(chǎn)的最后工序。對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行精制、烘干和包第八章青霉素的生產(chǎn)工藝課件3.3.1脫色和去熱原質(zhì)脫色和去熱原質(zhì)是精制注射用青霉素中不可缺少的一步。色素是在發(fā)酵過(guò)程中所產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物，它與菌種和發(fā)酵條件有關(guān)。熱原質(zhì)是在生產(chǎn)過(guò)程中由于被污染后雜菌所產(chǎn)生的一種內(nèi)毒素。生產(chǎn)中一般用活性炭脫色去熱原質(zhì)，但需注意脫色時(shí)pH、溫度、活性炭用量及脫色時(shí)間等因素，還應(yīng)考慮它對(duì)抗生素的吸附問(wèn)題，否則影響收率。3.3.1脫色和去熱原質(zhì)脫色和去熱原質(zhì)是精制注射用青霉素中第八章青霉素的生產(chǎn)工藝課件3.3.2結(jié)晶抗生素精制常用結(jié)晶法來(lái)制得高純度成品。常用的幾種結(jié)晶方法有：1、改變溫度結(jié)晶利用抗生素在溶劑中的溶解度隨溫度變化而顯著變化的這一特性來(lái)進(jìn)行結(jié)晶。2、利用等電點(diǎn)結(jié)晶當(dāng)將某一抗生素溶液的pH調(diào)到等電點(diǎn)時(shí)，它在水溶液中溶解度最小，則沉淀析出。3、加成鹽劑結(jié)晶在抗生素溶液中加成鹽劑使抗生素以鹽的形式從溶液中能夠沉淀結(jié)晶。3.3.2結(jié)晶抗生素精制常用結(jié)晶法來(lái)制得高純度成品。常用的青霉素鈉鹽在醋酸丁酯中溶解度很小，利用此性質(zhì)，再二次醋酸丁酯萃取液中加入醋酸鈉乙醇溶液，并控制溫度青霉素鈉鹽就結(jié)晶析出。反應(yīng)如下：青霉素鈉鹽在醋酸丁酯中溶解度很小，利用此性質(zhì)，再二次醋酸丁酯醋酸丁酯中含水量過(guò)高會(huì)影響收率，但可提高晶體純度。水分在0.9%以下對(duì)收率影響較小。得到的晶體要求顆粒均勻，有一定的細(xì)度。顆粒太細(xì)會(huì)使過(guò)濾、洗滌困難。晶體經(jīng)丁醇洗滌，真空干燥即可等到成品。醋酸丁酯中含水量過(guò)高會(huì)影響收率，但可提高晶體純度。水分在0.第八章青霉素的生產(chǎn)工藝課件3.4成品鑒定成品鑒定是根據(jù)藥典的要求逐項(xiàng)進(jìn)行分析，包括效價(jià)鑒定、毒性試驗(yàn)、無(wú)菌檢查、