抗生素生产工艺.ppt

脱 色 色素是发酵过程中产生的代谢产物，与菌种及发酵条件有关 活性炭脱色 第三十一页，共56页。 热原质 在生产过程中由于被污染后由杂菌所产生的一种内毒素，G-产生的热原反应高于G+，是多糖磷类脂质和蛋白质的结合体，引起恶寒高热，甚至休克 活性炭吸附 超滤去除 第三十二页，共56页。 进一步精制 结晶与重结晶 共沸蒸馏法 柱层析法 中间盐转移法 分子筛 第三十三页，共56页。 青霉素的生产工艺 菌种：产黄青霉素 （Pen chrysogenum） 生产能力达到30000-60000?/mL 第三十四页，共56页。 工艺流程 冷冻管 斜面母瓶 大米孢子 一级种子罐 二级种子罐 发酵罐 放罐 提炼 孢子培养 25°C,6-7d 孢子培养 25°C,6-7d 发 酵 25°C,40-45d 1:2VVM 25°C,40-45d 1:1.5VVM 种子培养 种子培养 22-26°C,6-7d 1:1-0.8VVM 冷至15 °C 第三十五页，共56页。 培养基 碳源：利用多种碳源和乳糖、蔗糖、葡萄糖等。普遍采用淀粉经酶水解的葡萄糖糖化液进行流加 氮源：可选用玉米浆、花生饼粉、精制棉籽饼粉或麸质粉，并补加无机氮源 前体：为生物合成含有苄基基团的青霉素G，在发酵中加入前体如苯乙酸或苯乙酰胺，加入量不能大于0.1%，采用多次加入方式 无机盐：硫、磷、钙、镁、钾等盐类 第三十六页，共56页。 青霉素生产菌生长发育阶段 I期 分生孢子发芽 II期 菌丝繁殖 III期 形成脂肪粒，积累贮藏物 IV期 脂肪粒减少，形成中、小空泡 V期 形成大空泡，脂肪粒消失 VI期 细胞内看不到颗粒，个别细胞出现自溶 第三十七页，共56页。 青霉素生产菌生长发育阶段 I-IV期为菌丝生长期，产青霉素较少，菌丝浓度增加很多 III期适于作种子 IV-V期青霉素分泌期，菌丝生长趋势减弱，大量产生青霉素 VI期菌丝自溶期 第三十八页，共56页。 发酵工艺控制 温度控制：前期25-26°C，后期23 °C pH控制：一般为6.4-6.6，加酸加碱及加葡萄糖控制 通气：一般为1：0.8VVM 搅拌：要求发酵液中溶解氧量不低于30%。 泡沫与消沫：少量多次加入消沫剂，在发酵前期不宜多用 第三十九页，共56页。 发酵工艺控制 加糖控制：根据残糖量与发酵过程中的pH来控制，也可根据排气中CO2与O2量来控制 补氮：发酵液氨氮控制在0.01-0.05% 加前体：残余苯乙酰胺浓度控制在0.05-0.08% 第四十页，共56页。 抗生素生产工艺 抗生素是青霉素、链霉素、红霉素等一类化学物质的总称 是生物在生产活动过程中产生的，在低微浓度下有选择性地抑制或杀灭其他种生物机能的有机物质，具有抗菌、抗肿瘤、杀虫除草、抑制生物体中某些酶类的作用，有些还具有某些药理活性，如强力霉素——镇咳；新霉素——降胆固醇 第一页，共56页。 抗生素的生产方法 生产主要采用微生物发酵法，属于次级代谢产物，少数如氯霉素、磷霉素亦可用化学合成法生产 第二页，共56页。 半合成抗生素 将生物合成法制得的抗生素用化学或生化方法引入特定的功能基团进行分子结构改造而制成各种衍生物 增强抗菌力 扩大抗菌谱 对耐药菌有效 便于口服 减低毒副作用 改善药理性质、提高生物有效性 第三页，共56页。 抗生素的生物来源 放线菌：链霉菌、诺卡氏菌属、小单孢菌属 真菌：青霉菌属、头孢菌属、担子菌 细菌：多粘杆菌、枯草杆菌、芽孢杆菌 植物或动物：蒜?蒜素；动物脏器?鱼素 第四页，共56页。 抗生素化学结构的分类 ?-内酰胺类：青霉素类、头孢菌素类，包含一个四元内酰胺环 氨基糖苷类：链霉素、庆大霉素，既含有氨基糖苷，也含有氨基环醇 大环内酯类：红霉素、麦迪加霉素，含有一个大环内酯作配糖体，以苷键和1-3个分子的糖相连 四环类：四环素、土霉素，以四并苯为母核 多肽类：多粘菌素、杆菌肽，含有多种氨基酸，经肽键缩合成线状、环状或带侧链的环状多肽 第五页，共56页。 抗生素的作用 广谱抗生素：氨苄青霉素 抗革兰氏阳性菌抗生素：青霉素 抗革兰氏阴性菌抗生素：链霉素 抗真菌抗生素：制霉菌素 抗病毒抗生素：四环类抗生素 抗癌抗生素：阿霉素 第六页，共56页。 抗生素的作用机制 抑制细胞壁合成：青霉素、头