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青霉素生产工艺-(1)青霉素生产工艺摘要:青霉素是人类最早发现的一种极其重要的抗生素,其杀伤革兰氏阳性细菌的神奇功效在二战中挽救了众多士兵的生命。它的发现对药物学乃至整个人类发展的重要意义。本文将对青霉素的生产工艺及其提取进行深入的讲解。关键词:青霉素生产工艺发酵提取一、青霉素的生物学特性青霉素类抗生素是β-内酰胺类中1种,在分类上属于A类,酶的活性位点上有丝氨酸,又称活性位点丝氨酸酶,其作用机制是水解β-内酰胺类抗生素的β-内酰胺环,使抗生素失去活性。由于β-内酰胺类作用于细菌的细胞壁,而人类只有细胞膜无细胞壁,故对人类的毒性较小,除能引起严重的过敏反应外,在一般用量下,其毒性不甚明显,但它不能耐受耐药菌株(如耐药金葡)所产生的酶,易被其破坏,且其抗菌谱较窄,主要对革兰氏阳性菌有效。青霉素G有钾盐、钠盐之分,钾盐不仅不能直接静注,静脉滴注时,也要仔细计算钾离子量,以免注入人体形成高血钾而抑制心脏功能,造成死亡。二、青霉素的发酵青霉素的发酵生产的一般工艺流程:青霉素生产菌不同,发酵工业也有区别。丝状菌的青霉素发酵工艺流程:沙土管→斜面母瓶(孢子培养,25℃,6~7d)→大米孢子斜面(孢子培养,25℃,6~7d)→种子罐(种子培养,25℃,40~45h)→繁殖罐(种子培养,25℃,13~15h)→发酵罐(发酵,26℃,6~7d)→放罐球状菌的青霉素发酵工艺流程:冷冻管→斜面母瓶(孢子培养,25℃,6~8d)→大米孢子斜面(孢子培养,25℃,8~10d)→种子罐(种子培养,28℃,50~60h)→发酵罐(发酵,26℃,6~7d)→放罐青霉素的分批发酵分为菌丝生长和产物合成两个阶段,进入合成阶段的必要条件是降低菌丝的生长速率。影响青霉素发酵产率的因素有环境和生理因素两个方面,前者包括温度、PH、培养基种类及浓度、溶解氧饱和度等;后者包括菌体浓度、菌体生长速率、菌丝形态等。菌体生长和青霉素合成最适温度并不相同,一般前阶段略高于后阶段。因此,在菌体生长阶段可以采取较高温度,以缩短生长时间,而到达产物合成阶段,应适当降低温度,以利于青霉素的合成。,由于青霉素在碱性条件下不稳定,容易发生水解,。三、青霉素发酵过程控制反复分批式发酵,100m3发酵罐,装料80m3,带放6-10次,间隔24h。带放量10%,发酵时间24h。发酵过程需连续流加补入葡萄糖、硫酸铵以及前体物质苯乙酸盐,补糖率是最关键的控制指标,不同时期分段控制。在青霉素的生产中,让培养基中的主要营养物只够维持青霉菌在前40h生长,而在40h后,靠低速连续补加葡萄糖和氮源等,使菌半饥饿,延长青霉素的合成期,大大提高了产量。所需营养物限量的补加常用来控制营养缺陷型突变菌种,使代谢产物积累到最大。(1)培养基青霉素发酵中采用补料分批操作法,对葡萄糖、铵、苯乙酸进行缓慢流加,维持一定的最适浓度。葡萄糖的流加,波动范围较窄,浓度过低使抗生素合成速度减慢或停止,过高则导致呼吸活性下降,甚至引起自溶,葡萄糖浓度调节是根据pH,溶氧或CO2释放率予以调节。碳源的选择:生产菌能利用多种碳源,乳糖,蔗糖,葡萄糖,阿拉伯糖,甘露糖,淀粉和天然油脂。经济核算问题,生产成本中碳源占12%以上,对工艺影响很大;糖与6-APA结合形成糖基-6-APA,影响青霉素的产量。葡