链霉素的生产工艺课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,链霉,素,素的,生,生产,工,工艺,组员,：,：王,晓,晓、,江,江兰,、,、何,艺,艺、,陈,陈雪,君,君、,曹,曹海,燕,燕,目录,2,1,3,4,链霉,素,素简,介,介,结构,及,及理,化,化性,质,质,工艺,合,合成,工艺,评,评价,、,、优,化,化及,中,中试,放,放大,一、,链,霉,霉,素,素,简,简,介,介,链霉,素,素（,S,treptomycin,）是,一,一种,氨,氨基,葡,葡萄,糖,糖型,抗,抗生,素,素，,分,分子,式,式,C,21,H,39,N,7,O,12,，分子量,：,：,581.59,。,链霉素（,Streptomycin,）是瓦克,斯,斯曼,WaksmanS.A.),于,1944,年从灰色,链,链霉 菌,（,（,Streptomyces,griseus,）培养液,中,中分离出,来,来的一种,碱,碱性抗生,素,素。,毒性,LD,50,(mg/kg),：对许多,革,革兰氏染,色,色阴性或,阳,阳性均有,效,效制备,或,或来源：,由,由灰色链,霉,霉菌的发,酵,酵液提取,得,得的一种,抗,抗生素,。,链霉素的,化,化学结构,链霉素是,由,由链霉胍,、,、链霉糖,和,和,N-,甲基,-L-,葡萄糖胺,组,组成的三,糖,糖苷，属,于,于氨基糖,苷,苷类抗生,素,素。,二、链,霉,霉 素,理,理 化,性,性 质,链霉素游,离,离碱为白,色,色粉末。,其,其大多数,盐,盐类也是,白,白色粉末,或,或结晶，,无,无嗅，味,微,微苦。,链霉素在,中,中性溶液,中,中能以三,级,级阳离子,形,形式存在,，,，所以可,以,以用离子,交,交换法进,行,行提取。,稳定性,链霉素的,水,水溶液比,较,较稳定，,但,但其易受pH和温,度,度的影响,较,较大。短,时,时间加热,，,，如在70,o,C加热半,小,小时，对,活,活性无明,显,显影响。100,o,C加热10min,，,，活性约,损,损失一半,。,。最稳定,的,的pH是4.04.5。,溶解度,由于链霉,素,素分子中,含,含很多亲,水,水基团（,羟,羟基和胺,基,基），故,易,易溶于水,，,，而很难,溶,溶于有机,溶,溶剂。链,霉,霉素盐酸,盐,盐易溶于,甲,甲醇，难,溶,溶于乙醇,，,，而硫酸,盐,盐即使在,甲,甲醇中也,很,很难溶解,。,。,链霉素硫,酸,酸盐的溶,解,解度（28,）,三、合成,工,工艺,前段全是,采,采用微生,物,物发酵,砂土孢子,转入试管斜面，培养,一级试管斜面菌种,转入试管斜面，培养,二级试管斜面菌种,转入三角瓶液体培养基，培养,27,恒温培养,7d,27,培养,6d,孢子成熟后，保存于,4,冰箱里,于,27,培养,45,48h,于,27,培养,62,63h,，通气量为,1:1.5vvm,三角瓶菌液（菌液立即用最好，也可保存于,4,冰箱里，但不超过一周）,以,0.2%,0.4%,的接种量,转入一级种子罐，培养,以10%,左右的接种量，转入二级种子罐，培养,二级种子培养液,于,27,培养,55,60h,，通气量为,1:1.5vvm,一级种子培养液,以,10%,左右的接种量，于,27.5,培养,54,56h,，通气量为,1:1.1vvm,转入三级种子罐,三级种子发酵液,以,20%,的接种量转入发酵罐，发酵,发酵液,后处理工段,分离提纯,工,工艺,传统工艺,分,分离链霉,素,素,一般采用,蒸,蒸汽加热,（,（,70,75,）方法,使,使蛋白质,凝,凝固变性,。,。添加磷,酸,酸或一些,络,络合剂如,三,三聚磷酸,等,等使高价,离,离子草酸,、,、磷酸生,成,成不溶性,沉,沉淀物，,然,然后通过,板,板框过滤,或,或离心分,离,离将这些,沉,沉淀物除,去,去。,链霉素传,统,统的提取,方,方法采用,活,活性炭吸,附,附法、带,溶,溶法、沉,淀,淀法、离,子,子交换法,国内外提,取,取工艺,链霉素生,物,物提取的,途,途径,四、工艺,评,评价和优,化,化,传统工艺,合,合成链霉,素,素会添加磷,酸,酸或一些,络,络合剂如,三,三聚磷酸,等,等使高价,离,离子草酸,、,、磷酸生,成,成不溶性,沉,沉淀物。,这一预处,理,理既增加,了,了链霉素,提,提炼成本,，,，又会降,低,低产品纯,度,度、污染,环,环境。,同时所得,的,的发酵滤,液,液中仍存,在,在许多蛋,白,白、多肽,和,和其它各,种,种杂质，,将,将会减少,树,树脂的吸,附,附容量或,污,污染树脂,，,，造成树,脂,脂的沉降,和,和堵塞，,进,进而缩短,树,树脂的寿,命,命，增加,抗,抗生素,提,提炼的成,本,本。,离子交换,法,法工艺路,线,线的评价,需用的原,辅,辅料少且,易,易得，并,有,有足够数,量,量的供应,中间体容,易,易以较纯,形,形式分离,出,出来，质,量,量符合标准,，,，多步反,应,应能够实,现,现连续操,作,作,可在易于,控,控制的条,件,件下进行,制,制备如安,全,全、无毒,设备条件,要,要求不苛,刻,刻,收率最佳,、,、经济效,益,益最好,优点,缺点,1,、操作过,程,程复杂，,且,且操作控,制,制要求严,格,格，操作,工,工序多,2,、化学合,成,成途径较,复,复杂，需,要,要经过多,步,步反应,3,、合成过,程,程中生成,含,含硫废弃,液,液，使得,三,三废处理,复,复杂,生物提取,法,法的评价,优点,1,、需要的,原,原料材料,少,少且易得,，,，并有足,够,够数量的,供,供应,2,、设备条,件,件要求不,苛,苛刻,3,、“三废,”,”少并且,易,易于治理,1,、分解代,谢,谢产物的,调,调节过程,中,中甘露糖,链,链霉素的,控,控制很复,杂,杂,2,、无机磷,的,的调节过,程,程中，无,机,机磷浓度,的,的浓度很,难,难控制，,正,正常生长,所,所需的无,机,机磷浓度,抑,抑制链霉,素,素的形成,3,、生物合,成,成过程中,步,步骤也比,较,较复杂，,需,需要经过,多,多步反应,缺点,薄膜浓缩,取代,膜法工艺,投资较大,容易堵塞,不适于高,粘,粘度液体,在任何膜能,承,承受的温度,下,下分离,清洁，环保,，,，占地少,运行成本低,无相变的纯,物,物理手段,1.离子交,换,换法,链霉素提纯,工,工艺的优化,2.过滤,Flow-cel,超滤技术替,代,代传统的板,框,框压滤,/,鼓式真空过,滤,滤方法。,其,其最大的特,点,点是在不需,要,要加入助滤,剂,剂、絮凝沉,淀,淀剂及其他,任,任何化学试,剂,剂的情况下,，,，不仅可把,菌,菌丝体及其,他,他固体杂质,完,完全分离，,而,而且可以把,99,以上的蛋,白,白,(,包括溶解性,的,的蛋白,),与菌丝体一,起,起剔除。,链霉素提纯,方,方法,中式放大,中式放大的,目,目的是验证,、,、复审和完,善,善实验室工,艺,艺所研究确,定,定的反应条,件,件，对研究,选,选定的工业,化,化生产设备,的,的结构、材,质,质、安装和,车,车间布置等,进,进行验证性,研,研究，提供,物,物质和能量,耗,耗损等，从,而,而为工业化,生,生产提供数,据,据，此外还,能,能为药品的,临,临床研究,实,实验等提供,更,更多的样品,，,，并培养技,术,术人员及操,作,作工人。,中式放大的,研,研究内容,合成工艺路,线,线的复审,设备型式与,材,材质、搅拌,器,器型式与搅,拌,拌速度,反应条件的,进,进一步验证,与,与研究,原辅材料和,中,中间体的质,量,量控制,工艺流程与,操,操作方法的,确,确定,反应器的放,大,大是中式放,大,大的关键。,其,其放大的方,法,法有经验放,大,大、相似放,大,大法和数学,模,模拟放大法,。,。,中式放大涉,及,及诸多的化,学,学及物理过,程,程，物料衡,算,算是放大工,作,作的起点。,包,包括转化率,、,、收率与选,择,择性等的计,算,算过程。,实行放大主,要,要依据,由实验室条,件,件，模拟链,霉,霉素的工业,生,生产,:,对高产链霉,菌,菌进行复壮,和,和筛选,.,链霉素发酵,提,提取分离。,在,在链霉素的,发,发酵过程中,，,，通过斜面,孢,孢子培养，,摇,摇瓶进行种,子,子培养,同时根据查,资,资料显示：,利,利用正交试,验,验确定出链,霉,霉素影响因,子,子的作用为,：,：玉米浆,葡萄糖,黄豆饼粉,(NH4,）,2SO4,。从而计算,出,出链霉素发,酵,酵生产的培,养,养基除基础,培,培养基外还,应,应加入：葡,萄,萄糖,4%,，黄豆饼粉,0.8%,，玉米浆,1.5%,，（,NH4,）,2SO40.5%,。,放大实验的,具,具体方法,按照确定的,培,培养基，放,入,入发酵罐中,进,进行放大培,养,养五天，每,隔,隔,24,小时测量包,括,括,PH,值，,DO,值，还原糖,浓,浓度，链霉,素,素效价，生,物,物量等参数,。,。还原糖浓,度,度、链霉素,效,效价和生物,量,量的测量分,别,别采用的是,DNS,法,，,，,紫,紫,外,外,分,分,光,光,光,光,度,度,法,法,（,（,比,比,色,色,法,法,）,）,和,和,干,干,重,重,法,法,。,。,放,大,大,小,小,结,结,（,1,）,随,随,着,着,链,链,霉,霉,素,素,发,发,酵,酵,培,培,养,养,中,中,糖,糖,的,的,消,消,耗,耗,，,，,链,链,霉,霉,素,素,的,的,效,效,价,价,也,也,是,是,降,降,低,低,的,的,。,。,说,说,明,明,一,一,次,次,性,性,投,投,料,料,，,，,糖,糖,源,源,供,供,应,应,不,不,够,够,。,。,（,2),确,定,定,链,链,霉,霉,素,素,发,发,酵,酵,培,培,养,养,的,的,最,最,适,适,PH,值,且,最,最,好,好,控,控,制,制,在,在,这,这,一,一,值,值,上,上,。,。,（,3,）,链,链,霉,霉,菌,菌,是,是,好,好,氧,氧,菌,菌,，,，,菌,菌,体,体,的,的,生,生,产,产,及,及,发,发,酵,酵,产,产,物,物,的,的,积,积,累,累,都,都,要,要,消,消,耗,耗,氧,氧,。,。,因,因,此,此,发,发,酵,酵,过,过,程,程,当,当,中,中,需,需,保,保,证,证,必,必,须,须,的,的,供,供,氧,氧,量,量,。,。,（,4,）,根,根,据,据,参,参,数,数,的,的,变,变,化,化,，,，,以,以,单,单,位,位,体,体,积,积,功,功,率,率,相,相,等,等,的,的,原,原,则,则,改,改,变,变,搅,搅,拌,拌,转,转,速,速,及,及,空,空,气,气,流,流,量,量,来,来,进,进,行,行,发,发,酵,酵,容,容,积,积,的,的,扩,扩,大,大,设,设,计,计,发,酵,酵,工,工,艺,艺,流,流,程,程,图,图,发,酵,酵,液,液,提,提,取,取,及,及,纯,纯,化,化,工,工,艺,艺,流,流,程,程,图,图,厂,房,房,布,布,置,置,图,图,1,厂,房,房,布,布,置,置,图,图,2,设,备,备,布,布,置,置,图,图,谢,谢,谢,观,观,赏,赏,！,！,A,陈,雪,雪,君,君,江,兰,兰,何,艺,艺,王,晓,晓,曹,海,海,燕,燕,收,集,集,资,资,料,料,（,（,放,放,大,大,）,）,收,集,集,资,资,料,料,（,（,优,优,化,化,）,）,收,集,集,资,资,料,料,、,、,工,工,艺,艺,流,流,程,程,图,图,收,集,集,资,资,料,料,（,（,评,评,价,价,）,）,厂,厂,房,房,布,布,置,置,图,图,整,理,理,资,资,料,料,、,、,制,制,作,作,PPT,、,演,演,讲,讲,、,、,设,设,备,备,布,布,置,置,图,图,演,讲,讲,完,完,毕,毕,，,，,谢,谢,谢,谢,观,观,看,看,！,！,