D-對(duì)羥基苯甘氨酸的生產(chǎn)工藝復(fù)習(xí)過(guò)程

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。D-對(duì)羥基苯甘氨酸的生產(chǎn)工藝-D-對(duì)羥基苯甘氨酸的生產(chǎn)工藝摘要藥品是與人民生活息息相關(guān)，保證人民生命健康的特殊商品。醫(yī)藥行業(yè)是關(guān)系民生的重要行業(yè)。發(fā)展自己的民族制藥業(yè)。我所在的頂崗實(shí)習(xí)單位是聯(lián)邦制藥（內(nèi)蒙古）有限公司。主要生產(chǎn)阿莫西林等藥物，阿莫西林的作用機(jī)理是通過(guò)抑制細(xì)菌細(xì)胞壁合成而發(fā)揮殺菌作用，可使細(xì)菌迅速成為球狀體而溶解、破裂。我國(guó)阿莫西林類藥物都將保持一個(gè)較快的速長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。而發(fā)酵生產(chǎn)水平的高低取決于生產(chǎn)生產(chǎn)菌種，發(fā)酵工藝和后提煉工藝三個(gè)因素。我所在的車間的D酸車間，我們車間負(fù)責(zé)生產(chǎn)聯(lián)邦的又一新產(chǎn)品

2、阿莫西林的中間體D對(duì)羥基苯甘氨酸。車間利用微生物發(fā)酵的方法來(lái)生產(chǎn)D對(duì)羥基苯甘氨酸，采用了比較先進(jìn)的生產(chǎn)工藝，我就對(duì)它做簡(jiǎn)單的介紹。關(guān)鍵詞：菌種，發(fā)酵工藝，后提煉，微生物發(fā)酵目錄第一章：微生物發(fā)酵概述1.1：發(fā)酵培養(yǎng)基1.2：滅菌1.3：種子擴(kuò)大培養(yǎng)1.4微生物的生長(zhǎng)1.5：:微生物的營(yíng)養(yǎng)需求1.6：微生物發(fā)酵控制第二章；發(fā)酵產(chǎn)物的提取2.1：轉(zhuǎn)化2.2：過(guò)濾2.2.1：膜過(guò)濾2.2.2：活性炭過(guò)濾2.3：結(jié)晶2.4：離心2.5干燥第一章微生物發(fā)酵概述D-對(duì)羥基苯甘氨酸酸的發(fā)酵是典型的代謝控制發(fā)酵，也是好氣性純種發(fā)酵，在培養(yǎng)基配制及滅菌，種子擴(kuò)大培養(yǎng)，空氣除菌，發(fā)酵過(guò)程的檢測(cè)及控制等環(huán)節(jié)十分關(guān)鍵

3、，D對(duì)羥基苯甘氨酸外觀為白色結(jié)晶粉末，是合成半合成青霉素和頭孢菌素的中間體，用于制造羥氨芐青霉素（阿莫西林amoxicillin）和頭孢羥氨芐。我所在的車間采用微生物發(fā)酵來(lái)生產(chǎn)D對(duì)羥基苯甘氨酸，為比較先進(jìn)的生產(chǎn)工藝，產(chǎn)品是否合格與每個(gè)工段及環(huán)節(jié)有著至關(guān)重要的聯(lián)系。在管理上采用新老思想的結(jié)合，對(duì)車間的發(fā)展起到關(guān)鍵性的因素。1、發(fā)酵培養(yǎng)基在發(fā)酵工程中，擁有良好生產(chǎn)菌種是前提。在正常生理?xiàng)l件下，微生物依靠自身代謝調(diào)節(jié)系統(tǒng)，趨向于快速生長(zhǎng)和繁殖，而發(fā)酵則需要微生物積累大量的代謝產(chǎn)物。微生物生長(zhǎng)所需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)應(yīng)該包括所有組成細(xì)胞的各種化學(xué)元素，這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)可分為水，碳源，氮源，無(wú)機(jī)鹽，生長(zhǎng)因子等五大類

4、。選取培養(yǎng)基的原則是：能滿足生產(chǎn)菌生長(zhǎng)，代謝的需要。目的代謝產(chǎn)物要高。產(chǎn)物的率最高。產(chǎn)生菌生長(zhǎng)及代謝迅速。減少代謝副產(chǎn)物的生成。價(jià)廉并且具有穩(wěn)定的質(zhì)量。來(lái)源廣泛且供應(yīng)充足。有利于發(fā)酵過(guò)程的溶氧與攪拌。有利于產(chǎn)物的提取和純化。廢物的綜合利用性強(qiáng)且處理容易。發(fā)酵培養(yǎng)基的配制原則：1.根據(jù)生產(chǎn)菌株的營(yíng)養(yǎng)特性配制培養(yǎng)基。2.營(yíng)養(yǎng)成分的配比恰當(dāng)。3.滲透壓。4.PH。還有注意各營(yíng)養(yǎng)成分的加入次序以及操作步驟尤其是一些微量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，如生物素，維生素等，更要注意避免沉淀生成或破壞而造成損失。2滅菌在發(fā)酵過(guò)程中，如果污染了雜菌，雜菌將與生產(chǎn)菌爭(zhēng)奪營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，溶氧等，甚至?xí)陌被岙a(chǎn)物，造成損失；由于雜菌的繁殖

5、，且導(dǎo)致產(chǎn)物的提取，精制變得困難；若雜菌污染嚴(yán)重或發(fā)生噬菌體污染，生產(chǎn)過(guò)程將會(huì)失敗。滅菌是防止染菌的關(guān)鍵，為了防止染菌，車間對(duì)滅菌十分重視，凡是與產(chǎn)生菌接觸的培養(yǎng)基，發(fā)酵罐，管路，通入的空氣，其它相關(guān)器具以及無(wú)菌室的空間都要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格滅菌。常用的滅菌的方法有：1.化學(xué)藥劑滅菌法，如75%的酒精，5%的苯酚，0.25%新潔爾滅等。2.輻射滅菌法：紫外線，高能電磁波，放射性物質(zhì)3.干熱滅菌法：在160下維持1h。4.火焰滅菌法：利用火焰滅菌。5.濕熱滅菌法：利用飽和蒸汽進(jìn)行滅菌。6.過(guò)濾除菌法：用過(guò)濾方法。在發(fā)酵企業(yè)，由于蒸汽容易獲得，且價(jià)格比較低廉，故培養(yǎng)基和發(fā)酵設(shè)備一般使用濕熱法進(jìn)行滅菌。它滅菌

6、的好壞取決于滅菌溫度和滅菌時(shí)間。培養(yǎng)基滅菌：在各種微生物都有一定的最適溫度范圍。當(dāng)溫度超過(guò)微生物最適溫度的上限時(shí)，微生物細(xì)胞的蛋白質(zhì)會(huì)發(fā)生不可逆的變性，病迅速死亡。在實(shí)踐中，通常采用致死時(shí)間，致死溫度，對(duì)數(shù)殘留規(guī)律作為滅菌操作的依據(jù)。影響培養(yǎng)基滅菌是否徹底，主要和培養(yǎng)基的pH；培養(yǎng)基成分；無(wú)機(jī)鹽溶液；泡沫；培養(yǎng)基中的顆粒。培養(yǎng)基的滅菌方式：1.分批滅菌（實(shí)消）記在發(fā)酵罐內(nèi)，整批培養(yǎng)基與設(shè)備同時(shí)經(jīng)過(guò)加熱升溫，保溫，降溫等操作而達(dá)到滅菌的過(guò)程。2.連續(xù)滅菌（連消）即在一套專門(mén)滅菌設(shè)備中，培養(yǎng)基連續(xù)進(jìn)料，瞬時(shí)升溫，短時(shí)保溫，盡快降溫，完成滅菌操作后才進(jìn)入發(fā)酵罐的過(guò)程。連消是發(fā)酵罐采用高溫短時(shí)滅菌的連

7、續(xù)操作過(guò)程，培養(yǎng)基營(yíng)養(yǎng)成分的破壞較少，有利于提高發(fā)酵產(chǎn)率，整個(gè)過(guò)程占用發(fā)酵設(shè)備的操作周期較少，發(fā)酵罐的利用率高，整個(gè)過(guò)程使用蒸汽均衡，可采用自動(dòng)控制，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。工業(yè)生產(chǎn)中，大批量的培養(yǎng)基普遍采用連消工藝。空氣除菌：氨基酸發(fā)酵是好氧性發(fā)酵，產(chǎn)生菌的生長(zhǎng)和產(chǎn)物合成都需要消耗大量的氧氣。在工業(yè)生產(chǎn)上，通常以空氣作為微生物所需氧氣的來(lái)源。但是，大量各種微生物懸浮于空氣中，若隨空氣進(jìn)入發(fā)酵培養(yǎng)基，在合適的條件下就會(huì)大量繁殖，消耗培養(yǎng)基的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，產(chǎn)生各種副產(chǎn)物，從而破壞了純種培養(yǎng)的發(fā)酵進(jìn)程，嚴(yán)重時(shí)易導(dǎo)致倒灌。因此，發(fā)酵必須使用潔凈無(wú)菌的空氣，空氣除菌是正常發(fā)酵的一個(gè)關(guān)鍵。空氣除菌就是除去或殺死空氣中

8、的微生物。其方法有：加熱滅菌；輻射滅菌；經(jīng)典滅菌；過(guò)濾除菌。常用的過(guò)濾介質(zhì)要求具有吸附性強(qiáng)，耐高溫；阻力小等。深層過(guò)濾常用的介質(zhì)有棉花，玻璃纖維，燒結(jié)材料，活性炭，過(guò)濾器等。介質(zhì)深層過(guò)濾機(jī)理：1慣性撞擊滯留作用。2攔截滯留作用3布朗擴(kuò)散作用。4重力沉降作用5靜電吸附作用。絕對(duì)過(guò)濾除菌：是介質(zhì)之間的孔隙小于被濾除的微生物，當(dāng)空氣流過(guò)介質(zhì)層后，在空氣中的微生物被濾除。主要的介質(zhì)有：聚偏氟乙烯，聚四氟乙烯等?？諝膺^(guò)濾除菌流程：兩級(jí)冷卻，分離，加熱的空氣除菌流程：空氣粗過(guò)濾器經(jīng)過(guò)空氣壓縮機(jī)儲(chǔ)罐經(jīng)過(guò)冷卻器旋風(fēng)分離器冷卻器絲網(wǎng)分離器加熱器過(guò)濾器無(wú)菌空氣。在流程中，壓縮空氣經(jīng)過(guò)一級(jí)冷卻至溫度3035，大量油

9、，水凝結(jié)成較大霧滴，由旋風(fēng)分離器去除；再經(jīng)過(guò)二級(jí)冷卻至溫度2025，使空氣進(jìn)一步析出較小霧滴，采用絲網(wǎng)分離器分離；最后利用加熱器加熱，把空氣的相對(duì)濕度降低至50%左右，保證過(guò)濾介質(zhì)在干燥條件下過(guò)濾。這個(gè)是適應(yīng)于空氣濕含量較大的地區(qū)。冷卻空氣直接混合式除菌流程：空氣粗過(guò)濾器空氣壓縮機(jī)儲(chǔ)罐冷卻器絲網(wǎng)分離器總過(guò)濾器。適用于氣候寒冷，干燥的地區(qū)?？諝獾臏囟鹊?，相對(duì)濕度低，經(jīng)壓縮，冷卻后析出的油和水很少，混合后的空氣濕度保持在60%以下，還可以滿足過(guò)濾介質(zhì)除菌的干燥條件。3種子擴(kuò)大培養(yǎng)：種子擴(kuò)大培養(yǎng)的一般流程：保藏菌種斜面活化搖瓶培養(yǎng)種子罐培養(yǎng)發(fā)酵罐。一般氨基酸發(fā)酵生產(chǎn)上，在生產(chǎn)車間以種子罐進(jìn)行種子培養(yǎng)

10、。種子罐的大小需根據(jù)發(fā)酵工藝要求和發(fā)酵罐容量大小來(lái)確定，目前氨基酸生產(chǎn)工藝一般要求接種量為10%左右，故種子罐容積為發(fā)酵罐的10%左右。如果發(fā)酵罐容積極大，而菌種生長(zhǎng)又比較緩慢，可考慮采用多級(jí)種子罐完成種子的擴(kuò)大培養(yǎng)。在種子擴(kuò)大培養(yǎng)中，越接近發(fā)酵罐的培養(yǎng)級(jí)數(shù)，其培養(yǎng)基組成越接近發(fā)酵培養(yǎng)基，以有利于種子接入發(fā)酵罐后盡快適應(yīng)發(fā)酵培養(yǎng)基。根據(jù)種子罐培養(yǎng)基的量而決定培養(yǎng)基滅菌操作方式，采用實(shí)消或連消，滅菌后降溫至培養(yǎng)溫度，等待接種。在接種時(shí)，在火焰范圍內(nèi)將一級(jí)種子瓶的軟管套在種子罐的接種管上，一級(jí)種子與種子罐連通后，通過(guò)急劇排除種子罐內(nèi)的空氣，是一級(jí)種子瓶與種子罐之間產(chǎn)生氣壓差，而將一級(jí)種子液壓進(jìn)種子

11、罐。培養(yǎng)過(guò)程中，主要控制溫度，PH，通氣量等條件，并定時(shí)取樣進(jìn)行化驗(yàn)和鏡檢，如檢驗(yàn)殘?zhí)呛惋@微細(xì)胞觀察等。培養(yǎng)成熟的種子液經(jīng)取樣檢驗(yàn)正常后，方可移接下一級(jí)。影響種子質(zhì)量的主要因素：培養(yǎng)基，接種齡，接種量，溫度，PH，通氣與攪拌，泡沫4微生物生長(zhǎng)微生物的生長(zhǎng)可以用微生物HYPERLINK/view/725321.htm生長(zhǎng)曲線來(lái)描述其生長(zhǎng)階段，微生物生長(zhǎng)曲線是以微生物數(shù)量即活細(xì)菌個(gè)數(shù)或細(xì)菌重量為縱坐標(biāo)，培養(yǎng)時(shí)間為橫坐標(biāo)畫(huà)得的曲線。一般說(shuō)，微生物重量的變化比個(gè)數(shù)的變化更能在本質(zhì)上反應(yīng)出生長(zhǎng)的過(guò)程。曲線可分為三個(gè)階段即生長(zhǎng)率上升階段、生長(zhǎng)率下降階段及內(nèi)源呼吸階段。單細(xì)胞微生物典型生長(zhǎng)曲線分為延滯期即適

12、應(yīng)期、指數(shù)期、穩(wěn)定期和衰亡期四個(gè)時(shí)期。各個(gè)時(shí)期的特點(diǎn)是：停滯期：（1）細(xì)胞物質(zhì)開(kāi)始增加；（2）有的細(xì)胞開(kāi)始不適應(yīng)環(huán)境而死亡；（3）細(xì)菌總數(shù)下降；（4）停滯期末期，細(xì)胞代謝活動(dòng)能力強(qiáng)，細(xì)胞中RNA含量高，嗜堿性強(qiáng)。對(duì)不良環(huán)境條件較敏感，呼吸速度、核酸及蛋白質(zhì)的合成速度接近對(duì)數(shù)細(xì)胞，并開(kāi)始細(xì)胞分裂。HYPERLINK/view/1745970.htm對(duì)數(shù)期：（1）菌體以幾何數(shù)增加，增長(zhǎng)速度快；（2）細(xì)胞代謝能力最強(qiáng)；（3）細(xì)菌很少死亡或不死亡。穩(wěn)定期：（1）生長(zhǎng)速率下降，死亡率上升；（2）細(xì)胞數(shù)達(dá)到最大值，新生的細(xì)菌數(shù)和死亡的細(xì)菌數(shù)相當(dāng)。衰亡期：（1）死亡率增加，細(xì)菌少繁殖或不繁殖；（2）細(xì)菌常出

13、現(xiàn)多形態(tài)、畸形或衰退型，有的會(huì)產(chǎn)生芽孢。5微生物營(yíng)養(yǎng)要求微生物生長(zhǎng)繁殖所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)主要有水、碳源、氮源、無(wú)機(jī)鹽和生長(zhǎng)因子等。（1）水：水是各種生物細(xì)胞必需的。水是良好的溶劑，微生物的新陳代謝過(guò)程中的一切生化反應(yīng)都離不開(kāi)水的作用。（2）碳源：碳源是合成菌體成分的原料，也是微生物獲取能量的主要來(lái)源。整體上看來(lái)，微生物可以利用的碳源范圍極廣，從大類上說(shuō)，可以分為有機(jī)碳源和無(wú)機(jī)碳源兩大類，凡必須利用有機(jī)碳源的微生物就是異養(yǎng)微生物，凡能利用無(wú)機(jī)碳源的微生物就是自養(yǎng)微生物。糖類是最廣泛利用的碳源。（3）氮源：氮源主要是供給合成菌體結(jié)構(gòu)的原料，很少作為能源利用。與碳源相似，微生物作為一個(gè)整體來(lái)說(shuō)，能利用的

14、碳源種類十分廣泛。某些微生物（如固氮菌）能利用空氣中分子態(tài)的氮或利用無(wú)機(jī)氮化物如銨鹽、硝酸鹽合成有機(jī)氮化物。多數(shù)致病菌則必須供給蛋白胨、氨基酸等有機(jī)氮化物才能生長(zhǎng)。（4）無(wú)機(jī)鹽類：無(wú)機(jī)鹽主要可為微生物提供除碳、氮以外的各種重要元素。微生物需要的無(wú)機(jī)鹽類很多，主要有P、S、K、Na、Ca、Mg、Fe等，其主要功能為構(gòu)成菌體成分；調(diào)節(jié)滲透壓；作為某些酶的成分，并能激活酶的活性等。（5）生長(zhǎng)因子：有些微生物雖然供給它適合的碳源氮源和無(wú)機(jī)鹽類，仍不能生長(zhǎng)，還要供給一定量的所謂“生長(zhǎng)因子”。其種類很多，主要是B族維生素的化合物等。生長(zhǎng)因子可以從酵母浸出液、血液或血清中獲得。6、微生物發(fā)酵控制微生物發(fā)酵是

15、利用微生物，在適宜的條件下，將原料經(jīng)過(guò)特定的代謝途徑轉(zhuǎn)化為人類所需要的產(chǎn)物的過(guò)程。微生物發(fā)酵所需的培養(yǎng)基必須包括微生物所需的五大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，且有固定比例及嚴(yán)格的數(shù)量與質(zhì)量要求，發(fā)酵為我車間的第一道工序，培養(yǎng)基的正確配制則是發(fā)酵的前提，其需要玉米漿為氮源，液態(tài)葡萄糖為碳源，因?yàn)槲覀儼l(fā)酵所需的最終產(chǎn)品為一種誘導(dǎo)酶，培養(yǎng)基中必須加入誘導(dǎo)劑。此外還有硫酸銨、硫酸鎂等。配好培養(yǎng)基后需要經(jīng)過(guò)高溫高壓蒸汽滅菌來(lái)消除培養(yǎng)基及罐體內(nèi)的雜菌，我們采取二級(jí)發(fā)酵來(lái)培養(yǎng)菌體。制備好種子后在無(wú)菌條件下將種子接種至一級(jí)種子罐中，在適宜的溫度及PH條件下培養(yǎng)種子，實(shí)現(xiàn)種子的一級(jí)擴(kuò)大培養(yǎng)。在此過(guò)程中在規(guī)定時(shí)間段里取樣測(cè)量其菌體生

16、長(zhǎng)量，殘?zhí)橇浚琍H，涂片看其生長(zhǎng)情況及無(wú)菌情況。在菌體量達(dá)到移種條件且無(wú)菌情況正常即可移種至發(fā)酵罐進(jìn)行二級(jí)擴(kuò)大培養(yǎng)，并使其誘導(dǎo)產(chǎn)酶。在培養(yǎng)過(guò)程中同樣需要控制適宜的溫度及PH，也需在規(guī)定時(shí)間段里取樣測(cè)量其菌體生長(zhǎng)量，殘?zhí)橇?，PH，涂片看其生長(zhǎng)情況及無(wú)菌情況，并測(cè)量酶活。在菌體生長(zhǎng)量達(dá)到要求后，并無(wú)菌正常的情況下便可放罐至提取工段的轉(zhuǎn)化進(jìn)行菌體收集，投放底物，利用誘導(dǎo)酶將底物轉(zhuǎn)化為我們所需要的D對(duì)羥基苯甘氨酸。主要用的兩種酶，海因酶和氨甲酰水解酶。工藝控制要點(diǎn)1在培養(yǎng)基配方中，生物素的用量直接影響D-酸的合成。生物素的含量低，菌體得不到很好的生長(zhǎng)。反之，由于生物素的含量過(guò)高，會(huì)造成菌體的大量繁殖，

17、不產(chǎn)或少的。2種齡和接種量必須嚴(yán)格控制。一級(jí)種子控制在1112h，二級(jí)種子控制在710h。接種量控制在1%左右。如果種齡過(guò)長(zhǎng)或接種量過(guò)大，都會(huì)造成菌體生長(zhǎng)過(guò)長(zhǎng)，提前衰老自溶，產(chǎn)酸量少。反之，菌體生長(zhǎng)緩慢，發(fā)酵周期加長(zhǎng)，還容易染菌。3菌種在不同的生長(zhǎng)時(shí)期需要不同的培養(yǎng)溫度，在工藝控制上應(yīng)該滿足它的需要。一般采取三級(jí)控制，012h控制在3234,1214h控制在3233，在24h以后控制在3436.4通風(fēng)量影響培養(yǎng)液中的溶氧含量。在菌體生長(zhǎng)期間，通風(fēng)量過(guò)大，會(huì)造成菌體代謝活動(dòng)過(guò)劇，提前衰老。在合成階段，通風(fēng)量過(guò)小，不能進(jìn)行三羧酸循環(huán)，導(dǎo)致乳酸積累以至酸敗。應(yīng)此，制藥根據(jù)實(shí)際需要合理通風(fēng)，在長(zhǎng)菌期間

18、低風(fēng)量，產(chǎn)酸期間高風(fēng)量，發(fā)酵成熟期又轉(zhuǎn)為低風(fēng)量，才能獲得產(chǎn)物的大量積累。5D-酸產(chǎn)菌的最適pH一般是中性或偏堿性，而且在不同的時(shí)期需要的pH不同。為了保證發(fā)酵的正常進(jìn)行，必須根據(jù)發(fā)酵液pH變化的規(guī)律，通過(guò)流加銨鹽的方法及時(shí)調(diào)整發(fā)酵液的pH并補(bǔ)加氮源，這是保證了可以獲得高產(chǎn)D-酸的重要措施。通過(guò)的控制方法是當(dāng)pH低于7.0時(shí)即流加銨鹽，每次加量不得多于0.6%。6要獲得高產(chǎn)的D-酸，必須要有足夠的，生長(zhǎng)旺盛的菌體。在實(shí)際生產(chǎn)中，往往采取中間補(bǔ)料的方法，即在發(fā)酵過(guò)程中適時(shí)，適量地補(bǔ)充一些生物素，營(yíng)養(yǎng)鹽和糖液。7D-酸生產(chǎn)菌對(duì)雜菌和噬菌體的抵抗能力差。所以，在發(fā)酵是要特別注意防止雜菌和噬菌體侵害。一

19、旦遭遇，輕者造成產(chǎn)酸低，難提取，重則倒灌，損失慘重提取工段工藝控制提取工段包括轉(zhuǎn)化（預(yù)處理）、膜過(guò)濾、脫色、結(jié)晶、離心干燥。每個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)D對(duì)羥基苯甘氨酸的生產(chǎn)都至關(guān)重要，需要各個(gè)工段都嚴(yán)格控制工藝控制點(diǎn)，齊心協(xié)力做好車間的生產(chǎn)任務(wù)。轉(zhuǎn)化（預(yù)處理）轉(zhuǎn)化是提取工段的第一個(gè)環(huán)節(jié)，其將發(fā)酵罐放的發(fā)酵液，在絮凝罐里絮凝，收集菌體，并排掉上清液。在轉(zhuǎn)換罐里投放底物并加水溶解，主要底物是：苯海因，殼聚糖。然后將收集到得菌體加到轉(zhuǎn)化罐里，在合適的轉(zhuǎn)化周期，在適宜的溫度、通氣量，PH下將底物轉(zhuǎn)化為D對(duì)羥基苯甘氨酸，轉(zhuǎn)化出來(lái)的D對(duì)羥基苯甘氨酸溶于轉(zhuǎn)化液里，在這里主要控制，酸堿度，溫度，控制加水量。這里需要測(cè)的指標(biāo)有

20、，產(chǎn)D-酸的含量，殘?zhí)堑暮?。轉(zhuǎn)化液主要測(cè)定的指標(biāo)：轉(zhuǎn)化罐號(hào),批次底物投放量，菌絲體積1/4，菌絲酶活，上清液酶活，發(fā)酵液殘?zhí)堑暮?mg/ml。.2、膜過(guò)濾膜過(guò)濾環(huán)節(jié)先采用振蕩篩將轉(zhuǎn)化液中的粗質(zhì)雜質(zhì)過(guò)濾出來(lái)，將較為清澈的轉(zhuǎn)化液用較為精密的陶瓷膜進(jìn)行過(guò)濾，陶瓷膜屬于新興科技誕生的寵兒，它對(duì)發(fā)酵液的分離純化起著至關(guān)重要的作用。因此經(jīng)陶瓷膜過(guò)濾后轉(zhuǎn)化液中的蛋白質(zhì)雜質(zhì)基本除去，此液體為陶瓷膜清液，其中主要含有D對(duì)羥基苯甘氨酸，還有一些金屬離子，和一些色素。膜過(guò)濾主要測(cè)定：樣品名，透析液的含量，ph；轉(zhuǎn)化液的含量，ph;原料液的含量，ph;濃縮液的含量，ph.透光。主要參數(shù)指標(biāo)：膜層厚度：5060m，

21、膜孔徑0.01-0.5m；氣孔率：4446%；過(guò)濾壓力：1.0Mpa，反沖壓力：0.4Mpa以下；膜材質(zhì)：雙層膜，外膜TiO2；內(nèi)膜Al2O3ZrO2復(fù)合膜堿洗膜的PH1011酸洗膜的PH23溫度為45脫色脫色為提取工段中較為辛苦及環(huán)境較為惡劣的工段，主要作用是利用活性炭將陶瓷膜清液中的色素雜質(zhì)脫掉，首先將陶瓷膜清液利用泵打到脫色罐內(nèi)，當(dāng)中利用加熱器進(jìn)行升溫至合適溫度，在同時(shí)還得調(diào)節(jié)酸堿度。投入一定比例活性炭硅藻土助劑，在經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間的攪拌，經(jīng)過(guò)脫炭器進(jìn)行過(guò)濾，過(guò)濾后的液體為脫色液。一般脫色后的透光能達(dá)到98%以上，脫色液中主要含有D對(duì)羥基苯甘氨酸和少量活性炭不能除去的雜質(zhì)。一般脫色液的要求是

22、透光達(dá)到98%以上，酸堿度要求小于0.05左右的波動(dòng)值，產(chǎn)品的收率在92%以上。脫色的好壞直接影響產(chǎn)品的最終定向，它是后提煉的重中之重。主要測(cè)定指標(biāo)有：脫色前的PH，含量；脫色后的PH，含量，透光。4.結(jié)晶結(jié)晶是指溶質(zhì)自動(dòng)從過(guò)飽和溶液中洗出形成新相的過(guò)程。結(jié)晶的主要作用是將脫色液濃縮達(dá)到使D對(duì)羥基苯甘氨酸結(jié)晶，主要使雜質(zhì)也達(dá)到最大程度的濃縮。將脫色液打到雙效蒸發(fā)器中，利用高溫蒸汽蒸發(fā)脫色液，使溶液中的D對(duì)羥基苯甘氨酸晶體析出，之后將晶體及溶液一起打入結(jié)晶罐中進(jìn)行結(jié)晶，收集晶體。在結(jié)晶中主要控制：脫色液的純度，雜質(zhì)對(duì)晶體生長(zhǎng)的影響，其機(jī)理復(fù)雜。有的是促進(jìn)，有的抑制。雜質(zhì)影響晶體生成速度的途徑也不

23、相同。一般來(lái)說(shuō)，溶液中能夠雜質(zhì)含量越少越好。因?yàn)榧兌炔畹娜芤?，長(zhǎng)晶慢，晶體小，質(zhì)量差。還有就是溫度的控制：溫度的高低直接影響成核速度和晶體生長(zhǎng)速度。在結(jié)晶操作中，尤其是在育晶階段，希望溫度穩(wěn)定，才能使母液濃度與過(guò)飽和系數(shù)保持穩(wěn)定。否則，有可能影響到晶型和結(jié)晶水的變化。還有就是，攪拌，晶種的選擇。酸堿度一般都是被結(jié)晶溶質(zhì)的等電點(diǎn)接近，可有利于晶體的析出。結(jié)晶的流程;即蒸發(fā)的基本流程，與蒸發(fā)流程相適應(yīng)的蒸發(fā)系統(tǒng)是由蒸發(fā)器和冷凝器兩部分組成。蒸發(fā)器是一個(gè)換熱器，有加熱室和氣液分離器兩部分組成，溶劑蒸發(fā)產(chǎn)生的二次蒸汽經(jīng)氣液分離器與溶液分離后引出；冷凝器也是一個(gè)換熱器，二次蒸汽在冷凝器內(nèi)冷凝后排出系統(tǒng)。

24、蒸發(fā)系統(tǒng)總的蒸發(fā)速度是由蒸發(fā)器的蒸發(fā)速度和冷凝器的冷凝速度共同決定。冷卻水的PH，溫度，酸度，含量。5.干燥干燥：是指利用熱能使?jié)裎锪蠞穹制⑴懦羝瑥亩玫捷^干物料的過(guò)程。干燥過(guò)程要經(jīng)過(guò)一個(gè)恒速干燥階段，在恒速干燥階段，濕物料表面全部為非結(jié)合水，所以物料表面水分汽化的速度與純水的汽化速度相一致。在此有非結(jié)合的蒸汽壓與空氣中的水蒸氣分壓之差，若濕物料內(nèi)部水分向表面的擴(kuò)散速率等于或大于水分的表面汽化速率，則物料表面總保持濕溶狀態(tài)。在經(jīng)過(guò)一個(gè)降速干燥階段。當(dāng)濕物料中的非結(jié)合水分被干燥除去以后，進(jìn)入了除去結(jié)合水的階段。干燥速率的下降和物料溫度的上升，是物料進(jìn)入降速干燥階段的標(biāo)志。影響干燥速率的因

25、素有：D-酸的性質(zhì)，形狀和結(jié)構(gòu)；物料的最初，最終和臨界濕含量；干燥介質(zhì)的溫度，溫度越高，干燥速率越快。干燥介質(zhì)的溫度一般應(yīng)低于物料的變質(zhì)溫度。還干燥介質(zhì)的相對(duì)濕度，空氣的相對(duì)濕度越低，則干燥速率越快。干燥介質(zhì)的流速：空氣的流速越快，則干燥速率越大。干燥介質(zhì)與被干燥物料的接觸情況，應(yīng)該讓介質(zhì)跳動(dòng)。壓力：干燥室的壓力的大小與物料汽化速率城反比，正空干燥的應(yīng)用就是為了降低干燥室的壓力，使物料的水分再低壓常溫的溫度下就能很快地汽化，從而快速干燥速率。在D-酸生產(chǎn)中，先經(jīng)過(guò)離心機(jī)的離心將晶體及溶液一起經(jīng)過(guò)離心機(jī)進(jìn)行晶體與溶液的分離，晶體進(jìn)行干燥后即成為成品D對(duì)羥基苯甘氨酸，用的干燥技術(shù)是氣流干燥技術(shù)。氣

26、流干燥室一種連續(xù)式高效流態(tài)化干燥方法，即將顆粒狀的濕物料送入高溫快速的熱氣流中，與熱氣流并流，均勻分散城懸浮狀態(tài)，增大無(wú)無(wú)聊與熱空氣的接觸的總表面積，強(qiáng)化了熱交換的作用，僅在幾秒鐘使物料達(dá)到干燥的要求。被分離的液體稱為母液，為節(jié)省成本，母液的處理：母液一般要檢測(cè)是否變質(zhì)，如果變質(zhì)通過(guò)排污，排到環(huán)保車間，進(jìn)行回收有效利用。如果沒(méi)有變質(zhì)，會(huì)打到脫色，就行D-酸的進(jìn)一步提取。有時(shí)還會(huì)和轉(zhuǎn)化液一起套著用。最后就是成品的包裝了，包裝間一定是無(wú)菌，非本崗位人員嚴(yán)禁進(jìn)入，一定要符合QC的質(zhì)檢標(biāo)準(zhǔn)。進(jìn)入它，一定要穿無(wú)菌衣，進(jìn)行消毒處理，包裝要寫(xiě)清楚：生產(chǎn)日期，批號(hào)，藥名。干燥主要測(cè)酸吸光，堿吸光，溶解性，旋光

27、度。后提煉的過(guò)程：發(fā)酵液絮凝罐（絮凝菌絲）轉(zhuǎn)化罐（加入苯海因，殼聚糖）振動(dòng)篩陶瓷膜中轉(zhuǎn)罐加熱器脫色罐（加入活性炭，硅藻土）脫碳器交接罐結(jié)晶罐（蒸發(fā)器和冷卻器）離心機(jī)氣流干燥設(shè)備成品D-酸中間體檢驗(yàn)報(bào)告單：D-酸中間體檢驗(yàn)報(bào)告樣品名稱轉(zhuǎn)化罐放罐號(hào)批號(hào)送樣人送樣時(shí)間檢測(cè)項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)結(jié)果是不是符合標(biāo)準(zhǔn)D-酸含量（mg/ml）15.00(mg/ml)D-酸百分含量（%）97.00%中間產(chǎn)物百分含量（%）0.5%底物百分含量0.5%轉(zhuǎn)化周期50hPH5.506.3檢測(cè)結(jié)果是不是符合中間體檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)人復(fù)核人報(bào)告日期結(jié)論本次設(shè)計(jì)歷時(shí)近兩個(gè)月，依據(jù)寧夏職業(yè)技術(shù)學(xué)院生物工程系的論文要求，題目是D-對(duì)羥基苯甘氨酸省工工藝進(jìn)行。通過(guò)對(duì)內(nèi)蒙古聯(lián)邦公司D-酸車（403車間）實(shí)習(xí)本著技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、節(jié)省投資、操作維修方便、設(shè)備排列簡(jiǎn)潔、緊湊、整齊、美觀、低成本、低消耗、低污染的原則，按照GMP的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)后工序（過(guò)濾）中特別是酸化進(jìn)行了可行性設(shè)計(jì)和研究，同時(shí)也對(duì)前工序發(fā)酵（一級(jí)種子培養(yǎng)、二級(jí)種子的培養(yǎng)、三級(jí)發(fā)酵）也進(jìn)行了簡(jiǎn)單