鏈霉素工藝流程設(shè)計(jì)

1、鏈霉素的消費(fèi)工藝組員：王曉、江蘭、何藝、陳雪君、曹海燕.目錄 2 1 3 4鏈霉素簡(jiǎn)介構(gòu)造及理化性質(zhì)工藝合成工藝評(píng)價(jià)、優(yōu)化及中試放大.一、鏈 霉 素 簡(jiǎn) 介鏈霉素Streptomycin是一種氨基葡萄糖型抗生素，分子式C21H39N7O12，分子量： 581.59 。 鏈霉素Streptomycin是瓦克斯曼Waksman S.A.)于 1944 年從灰色鏈霉 菌Streptomyces,griseus培育液中分別出來的一種堿性抗生素。.毒性LD50(mg/kg)：對(duì)許多革蘭氏染色陰性或陽性均有效制備或來源：由灰色鏈霉菌的發(fā)酵液提獲得的一種抗生素。.鏈霉素的化學(xué)構(gòu)造鏈霉素是由鏈霉胍、鏈霉糖和N

2、-甲基-L-葡萄糖胺組成的三糖苷，屬于氨基糖苷類抗生素。.二、鏈 霉 素 理 化 性 質(zhì) 鏈霉素游離堿為白色粉末。其大多數(shù)鹽類也是白色粉末或結(jié)晶，無嗅，味微苦。鏈霉素在中性溶液中能以三級(jí)陽離子方式存在，所以可以用離子交換法進(jìn)展提取。. 穩(wěn)定性 鏈霉素的水溶液比較穩(wěn)定，但其易受pH和溫度的影響較大。短時(shí)間加熱，如在70oC加熱半小時(shí)，對(duì)活性無明顯影響。100oC加熱10min，活性約損失一半。最穩(wěn)定的pH是4.04.5。.溶解度 由于鏈霉素分子中含很多親水基團(tuán)羥基和胺基，故易溶于水，而很難溶于有機(jī)溶劑。鏈霉素鹽酸鹽易溶于甲醇，難溶于乙醇，而硫酸鹽即使在甲醇中也很難溶解。鏈霉素硫酸鹽的溶解度28.

3、三、合成工藝前段全是采用微生物發(fā)酵砂土孢子轉(zhuǎn)入試管斜面，培育一級(jí)試管斜面菌種轉(zhuǎn)入試管斜面，培育二級(jí)試管斜面菌種轉(zhuǎn)入三角瓶液體培育基，培育27,恒溫培育7d27培育6d孢子成熟后，保管于4冰箱里于27培育4548h于27培育6263h，通氣量為1:1.5vvm三角瓶菌液菌液立刻用最好，也可保管于4冰箱里，但不超越一周以0.2%0.4%的接種量轉(zhuǎn)入一級(jí)種子罐，培育 以10%左右的接種量，轉(zhuǎn)入二級(jí)種子罐，培育二級(jí)種子培育液于27培育5560h，通氣量為1:1.5vvm一級(jí)種子培育液以10%左右的接種量，于27.5培育5456h，通氣量為1:1.1vvm轉(zhuǎn)入三級(jí)種子罐三級(jí)種子發(fā)酵液以20%的接種量轉(zhuǎn)入

4、發(fā)酵罐，發(fā)酵發(fā)酵液后處置工段.分別提純工藝.傳統(tǒng)工藝分別鏈霉素普通采用蒸汽加熱7075方法使蛋白質(zhì)凝固變性。添加磷酸或一些絡(luò)合劑如三聚磷酸等使高價(jià)離子草酸、磷酸生成不溶性沉淀物，然后經(jīng)過板框過濾或離心分別將這些沉淀物除去。鏈霉素傳統(tǒng)的提取方法采用活性炭吸附法、帶溶法、沉淀法、離子交換法.國(guó)內(nèi)外提取工藝.鏈霉素生物提取的途徑.四、工藝評(píng)價(jià)和優(yōu)化 傳統(tǒng)工藝合成鏈霉素會(huì)添加磷酸或一些絡(luò)合劑如三聚磷酸等使高價(jià)離子草酸、磷酸生成不溶性沉淀物。 這一預(yù)處置既添加了鏈霉素提煉本錢，又會(huì)降低產(chǎn)品純度、污染環(huán)境。 .同時(shí)所得的發(fā)酵濾液中仍存在許多蛋白、多肽和其它各種雜質(zhì)，將會(huì)減少樹脂的吸附容量或污染樹脂，呵斥樹

5、脂的沉降和堵塞，進(jìn)而縮短樹脂的壽命，添加 抗生素提煉的本錢。.離子交換法工藝道路的評(píng)價(jià)需用的原輔料少且易得，并有足夠數(shù)量的供應(yīng)中間體容易以較純方式分別出來，質(zhì)量符合規(guī)范，多步反響可以實(shí)現(xiàn)延續(xù)操作可在易于控制的條件下進(jìn)展制備如平安、無毒設(shè)備條件要求不苛刻收率最正確、經(jīng)濟(jì)效益最好優(yōu)點(diǎn).缺陷1、操作過程復(fù)雜，且操作控制要求嚴(yán)厲，操作工序多2、化學(xué)合成途徑較復(fù)雜，需求經(jīng)過多步反響3、合成過程中生成含硫廢棄液，使得三廢處置復(fù)雜.生物提取法的評(píng)價(jià)優(yōu)點(diǎn)1、需求的原料資料少且易得，并有足夠數(shù)量的供應(yīng)2、設(shè)備條件要求不苛刻3、“三廢少并且易于治理.1、分解代謝產(chǎn)物的調(diào)理過程中甘露糖鏈霉素的控制很復(fù)雜2、無機(jī)磷的

6、調(diào)理過程中，無機(jī)磷濃度的濃度很難控制，正常生長(zhǎng)所需的無機(jī)磷濃度抑制鏈霉素的構(gòu)成3、生物合成過程中步驟也比較復(fù)雜，需求經(jīng)過多步反響缺陷. 薄膜濃縮取代膜法工藝投資較大容易堵塞不適于高粘度液體在任何膜能接受的溫度下分別清潔，環(huán)保，占地少運(yùn)轉(zhuǎn)本錢低無相變的純物理手段1.離子交換法鏈霉素提純工藝的優(yōu)化.2.過濾Flow-cel超濾技術(shù)替代傳統(tǒng)的板框壓濾/鼓式真空過濾方法。 其最大的特點(diǎn)是在不需求參與助濾劑、絮凝沉淀劑及其他任何化學(xué)試劑的情況下，不僅可把菌絲體及其他固體雜質(zhì)完全分別，而且可以把99以上的蛋白(包括溶解性的蛋白) 與菌絲體一同剔除。.鏈霉素提純方法.中式放大 中式放大的目的是驗(yàn)證、復(fù)審和完

7、善實(shí)驗(yàn)室工藝所研討確定的反響條件，對(duì)研討選定的工業(yè)化消費(fèi)設(shè)備的構(gòu)造、材質(zhì)、安裝和車間布置等進(jìn)展驗(yàn)證性研討，提供物質(zhì)和能量耗損等，從而為工業(yè)化消費(fèi)提供數(shù)據(jù)，此外還能為藥品的 臨床研討實(shí)驗(yàn)等提供更多的樣品，并培育技術(shù)人員及操作工人。.中式放大的研討內(nèi)容 合成工藝道路的復(fù)審 設(shè)備型式與材質(zhì)、攪拌器型式與攪拌速度反響條件的進(jìn)一步驗(yàn)證與研討原輔資料和中間體的質(zhì)量控制工藝流程與操作方法確實(shí)定.反響器的放大是中式放大的關(guān)鍵。其放大的方法有閱歷放大、類似放大法和數(shù)學(xué)模擬放大法。中式放大涉及諸多的化學(xué)及物理過程，物料衡算是放大任務(wù)的起點(diǎn)。包括轉(zhuǎn)化率、收率與選擇性等的計(jì)算過程。.實(shí)行放大主要根據(jù)由實(shí)驗(yàn)室條件，模擬

8、鏈霉素的工業(yè)消費(fèi):對(duì)高產(chǎn)鏈霉菌進(jìn)展復(fù)壯和挑選.鏈霉素發(fā)酵提取分別。在鏈霉素的發(fā)酵過程中，經(jīng)過斜面孢子培育，搖瓶進(jìn)展種子培育.同時(shí)根據(jù)查資料顯示：利用正交實(shí)驗(yàn)確定出鏈霉素影響因子的作用為：玉米漿葡萄糖黃豆餅粉(NH42SO4。從而計(jì)算出鏈霉素發(fā)酵消費(fèi)的培育基除根底培育基外還應(yīng)參與：葡萄糖4%，黃豆餅粉0.8%，玉米漿1.5%，NH42SO4 0.5%。.放大實(shí)驗(yàn)的詳細(xì)方法按照確定的培育基，放入發(fā)酵罐中進(jìn)展放大培育五天，每隔24小時(shí)丈量包括PH值，DO值，復(fù)原糖濃度，鏈霉素效價(jià)，生物量等參數(shù)。復(fù)原糖濃度、鏈霉素效價(jià)和生物量的丈量分別采用的是DNS法，紫外分光光度法比色法和干重法。.放大小結(jié)1隨著鏈霉素發(fā)酵培育中糖的耗費(fèi)，鏈霉素的效價(jià)也是降低的。闡明一次性投料，糖源供應(yīng)不夠。2) 確定鏈霉素發(fā)酵培育的最適PH值,且最好控制在這一值上。.3 鏈霉菌是好氧菌，菌體的消費(fèi)及發(fā)酵產(chǎn)物的積累都要耗費(fèi)氧。因此發(fā)酵過程當(dāng)中需保證必需的供氧量。4根據(jù)參數(shù)的變化，以單位體積功率相等的原那么改動(dòng)攪拌轉(zhuǎn)速