制药发酵技术- 课件 2-10 实训十 氢化可的松的发酵生产.pptx

《制药发酵技术》

实训十氢化可的松的发酵生产

任务目标

一

1.了解氢化可的松的理化性质和结构

2.掌握微生物发酵制备氢化可的松的基本原理、方法和基本操作技能。

任务实施前准备

（一）查找资料，了解青霉素基础知识

氢化可的松（Hydrocortisone)化学名11β，17α，21-三羟基孕甾－4-烯－3，20二酮，氢化可的松又称皮质醇(Cortical)。按照结构特征归属为5α-孕甾烷。它是由A、B、C和D四环稠合而成的环戊烷并多氢菲的四环基本骨架，氢化可的松的定位规则，环上C8、C9、C10、C11、C13、C14、C17均为手性碳。

二

（二）确定生产技术、生产原料和工艺路线

1.确定生产技术：微生物转化发酵法。

2.确定生产原料：犁头霉(Absidiaorchidis)。

3.确定生产工艺路线：如图2-10-1所示。

（三）器材与试剂

1.器材：发酵罐、培养皿、蒸馏瓶、反应瓶等。

2.试剂：胰蛋白胨、氯化钠、酵母浸出物、甲醇、20%氢氧化钠液、过氧化氢、焦亚硫酸、甲苯萃取液、异丙醇铝、铬酸、乙酸钠和水、乙醇等。

任务实施

（一）菌种活化

1.斜面培养

将梨头霉菌种接到葡萄糖、土豆斜面培养基上，28℃培养7～9d，孢子成熟后，用无菌生理盐水制成孢子悬液，供制备种子用。

2.种子培养

将孢子悬液按一定接种量接入葡萄糖、玉米浆和硫酸铵等组成的种子培养基(灭菌前pH为5.8～6.3)，在通气搅拌下，(28±1)℃培养28～32h。待培养液的pH达4.2～4.4，菌浓度达35%以上，无杂菌，即可接种发酵罐。

三

（二）微生物转化发酵

微生物转化发酵的常用工艺过程是先制备各种不同类型的生物催化剂(常用菌体培养物)，然后加入需转化的甾类化合物进行培养。其过程与抗生素、氨基酸发酵相比，虽有相似之处，但两者并不完全相同。一般采用二级培养过程，其流程如下：

青霉素不稳定，发酵液预处理、提取和精制过程要条件温和、快速，防止降解，提取工艺流程如图2-1-2所示。从发酵液中提取青霉素，早期曾使用过活性炭吸附法，目前多采用溶剂萃取法。由于青霉素性质不稳定，整个提取过程应在低温、快速、严格控制pH条件下进行，注意对设备清洗消毒时减少污染，尽量避免或减少青霉素效价的破坏损失。

1.菌体培养物的制备

将选用的微生物在适当培养基和适宜培养条件(温度、供氧量、pH值等)下进行培养，细菌约需12～24h，真菌需24～72h，使菌体生长良好，待转化酶活性达到高峰时，即可供甾类化合物转化。为了提高转化酶的产量，有时还要加入诱导剂或抑制剂，以诱导产生所需的酶或抑制不需要的酶。

2.甾类物质的转化

将被转化的基质以结晶或有机溶液的形式加入到培养物中，并通入大量空气，约经12～72h，即可完成转化。其他条件取决于转化反应种类和微生物的生理特性。

甾类药物生产中的转化反应类型很多，常用的有11α化、11β-羟化、16α羟化和导入△1及C-3位的氧化反应等。现以我国用梨头霉(Absidiaorchidis)将莱氏化合物S(22)养基羟化，获得氢化可的松(23)的11β-羟化反应为例，说明用菌体培养液进行发酵转化的工艺过程。

填写实训评价单

四

任务探究

1.探讨氢化可的松的发酵工艺的优化？

2.本实训采用补料分批操作法制备氢化可的松的优点有那些？

五

谢谢！