年产三百吨螺旋霉素发酵生产工艺设计论文 定稿（可编辑）.doc

年产三百吨螺旋霉素发酵生产工艺设计论文 定稿 - 3.5前体物 - 10 - 4灭菌 - 10 - 4.1连续灭菌流程及设备 - 11 - 4.1.1流程的选择 - 11 - 4.2连续灭菌的操作 - 12 - 4.3连续灭菌的计算 - 13 - 5空气除菌 - 14 - 5.1空气预处理与设备 - 15 - 5.2油水分离与设备 - 15 - 5.3生产规模设置 - 16 - 6发酵过程中的控制参数 - 17 - 6.1发酵主要操作方式 - 17 - 6.2发酵过程中的代谢变化参数 - 18 - 6.2.1物理参数 - 18 - 6.2.2 化学参数 - 19 - 6.2.3生物参数 - 20 - 6.2.4发酵终点的判断 - 20 - 7相关计算 - 21 - 7.1发酵罐的工艺尺寸 - 21 - 8下游加工 - 23 - 8.1发酵液预处理 - 24 - 8.2过滤 - 24 - 8.3醋酸丁酯提取 - 24 - 8.4水洗 - 25 - 8.5水提 - 25 - 8.6脱丁酯 - 25 - 8.7结晶 - 25 - 8.8产品检测 - 26 - 8.9干燥包装 - 26 - 参考文献 - 26 - 年产三百吨螺旋霉素发酵生产工艺设计 引言 螺旋霉素,英文名Spiramycin。白色或微黄色粉末,微有味;微吸湿;易溶于乙醇、丙醇、丙酮和甲醇,难溶于水。具有强大的体内抗菌作用和抗菌后效应(PAE),能够增强吞噬细胞的吞噬作用,广泛分布于体内。本品在组织细胞内浓度较红霉素高,而副作用小于红霉素。可用于治疗由革兰阳性菌和某些革兰阴性菌引起的耳、鼻、喉和呼吸道感染。该品系多组分大环内酯类抗生素,作用机制、抗菌谱与红霉素相似,抗 肺组织菌作用与红霉素相似或略逊,但比其具有更长的抗生素后效应(PAE)。与红霉素有交叉耐药。对革兰阳性菌和一些革兰阴性菌如链球菌、脑膜炎双球菌、百日咳杆菌、梭状芽胞杆菌等包括对青霉素、链霉素、四环素、氯霉素耐药菌均有效。对立克次体等有效。 在抗感染药物市场中,大环内酯类抗生素和头孢菌素类、喹诺酮类、青霉素类一起,成为四大主力军团。而螺旋霉素及其衍生物长期以来一直占据35%左右的大环内酯类抗生素市场份额,正处于销售成熟期。全国有螺旋霉素及其衍生物的制剂生产企业近100家,有稳固的市场,有固定的销售渠道,有叫得响的品牌,有价格低廉的优势,相信今后市场销售额还会稳步上升。 后市发展潜力巨大:目前,我国仍为发展中国家,13亿人口的人均年用药金额不到10美元,与发达国家60美元~100美元的用药水平相比差距很大。今后,随着人民生活水平的逐步提高,医疗保障体系的日趋完善,对药品的总体需求还将不断扩大,医药市场这个蛋糕必将越做越大,螺旋霉素及其衍生物市场销售额也必定水涨船高。 1菌种的选育 螺旋霉素的产生菌是生二素链霉菌S.azmbo-faeiensis,在合成培养基上气生菌丝生长快,白转灰色,基内菌丝为微黄色至微灰色,可溶色素淡黄褐色。孢子丝长,螺旋霉素形,松紧不一,孢子卵圆至球形。国产链霉菌新品种L799,其孢子长方形,孢子表面有疣状凸起并带有粗短小刺。在大多数培养基上产生菌丝淡紫灰,基内菌丝呈葡萄紫。其孢子形成慢且不易保藏,因此要选择适宜的保藏方法和条件,以保证孢子的存活率。 菌种选择:本设计采用的是中国微生物资源库菌种保藏中心的产二素链霉菌链霉,在实验室其发酵效价可达到1500~3000u/mL。 根据螺旋霉素的生物合成途径对螺旋霉素产生菌产二素链霉菌进行推理选育, 并获得了高产菌株。首先在紫外线诱变的基础上,筛选豆油耐性变株得到菌株 XC 2-37, 其发酵效价较出发菌株XC 1-29提高9%。通过培养基优化, 菌株 XC 2-37 的发酵效价提高61.8% 。再以紫外线处理菌株 XC2-37,并筛选缬氨酸诱导变株, 得到菌株 XC 3-11,其发酵效价较菌株 XC 2-37提高20%。菌株 XC 3-11经自然分 离得到菌株 XC 4-18, 发酵效价达到 4500u/ml,为原始出发菌株 XC 1-29 的 2. 25 倍。传代试验表明菌株XC 4-18的高产遗传特性稳定。菌株XC 4-18应用于50m3发酵罐进行工业化生产,与原始出发菌株XC 1-29相比,发酵效价和发酵指数分别提高84.9%和43.6%。 螺旋霉素 spiramycin, SPM 为十六元大环内酯类抗生素,其内酯环的生物合成是由5分子乙酸、1 分子丙酸、1分子丁酸和1分子未知前体二碳单位组成。支链氨基酸,如缬氨酸等,经分解代谢可产生乙酸、丙酸、丁酸, 作为 SPM 生物合成的前体。现根据SPM生物合成途径对SPM产生菌产二素链霉菌进行推理选育,并获得了高产菌种。 1.1材料与方法