【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 。保藏期 1～ 2 年。 真空冷凍干燥法：是目前比較理想的一種方法。在低于 15℃下，快速將細(xì)胞凍結(jié)， 并保持細(xì)胞完整，然后 在真空中使水分升華致干。在此環(huán)境中，微生甲醇、無(wú)水氯化鈣 20℃ 25℃溶解， 5℃ 7℃成鹽 制藥工藝設(shè)計(jì)論文 物的生長(zhǎng)和代謝都暫時(shí)停止，不易發(fā)生變異，故可長(zhǎng)時(shí)間保存，一般為 5～ 10年，最多可達(dá) 15 年之久。此法兼?zhèn)淞说蜏?、干燥及缺氧幾方面條件，使微生物可以保存較長(zhǎng)時(shí)間，但過(guò)程較麻煩，需要一定的設(shè)備。 孢子的制備 生產(chǎn)用的孢子需經(jīng)過(guò)純種和生產(chǎn)能力的檢驗(yàn)，符合規(guī)定的才能用來(lái)制備種子。保藏在砂土管或冷凍干燥管仲的菌種經(jīng)無(wú)菌手續(xù)接入又麩皮、瓊脂和水組成的斜面培養(yǎng)基中，在 ℃、 50%相對(duì)濕度的條件下培養(yǎng) 45 天，挑選菌落正常的孢子作為種子。 在孢子制備的過(guò)程中，蒸餾水中可適當(dāng)添加 %MgSO%KH2PO4 及 %(NH4)2HPO4，避免水質(zhì)波動(dòng)對(duì)孢子質(zhì)量的影響，還可以縮短孢子的成熟期。 種子制備 種子培養(yǎng)基的成分基本與發(fā)酵培養(yǎng)基近似，培養(yǎng) 30℃、 30 小時(shí)左右培養(yǎng)液趨于濃厚并轉(zhuǎn)為黃色。 pH 一般在 時(shí)可以移入下一級(jí)罐。移入發(fā)酵罐時(shí)pH，效價(jià)在 800u/ml 左右。種子罐級(jí)數(shù)是在指制備種子需逐級(jí)擴(kuò)大培養(yǎng)的次數(shù)，一般根據(jù)種子的生長(zhǎng)特性、孢子發(fā)芽及菌體繁殖速度，以及發(fā)酵罐的容積而定。 發(fā)酵培養(yǎng)基介紹 土霉素的發(fā)酵培養(yǎng)基由碳源、氮源、無(wú)機(jī)鹽及金屬離子、添加前體、消泡劑五部分組成。 碳源的主要作用是：為微生物菌種的生長(zhǎng)繁殖提供能源和合成菌體所必需的碳成分；為合成目的產(chǎn)物提供所需的碳成分。生產(chǎn)上曾以單糖 — 葡萄糖、雙糖 —飴糖、及多糖 — 秈米粉、玉米粉及淀粉的解酶液作為碳源。本設(shè)計(jì)采用淀粉作為碳源，發(fā)酵相對(duì)容易控制。 氮源的作用是供應(yīng)菌體合成氨基酸的原料。主要有機(jī)氮源為黃豆粉餅、花生粉餅、蛋白胨、酵母粉、玉米漿等，通常使用黃豆粉餅。無(wú)機(jī)氮如氨水、硫酸銨制藥工藝設(shè)計(jì)論文 等可適量使用。 無(wú)機(jī)鹽：磷酸鹽濃度對(duì)放線菌的生長(zhǎng) 和抗生素的合成影響很大，故應(yīng)該嚴(yán)格控制磷酸鹽的濃度。 滅菌 滅菌指的是用化學(xué)或物理的方法殺滅或除去物料及設(shè)備中所有的有生命物質(zhì)的技術(shù)或工藝流程。工業(yè)上常用的方法有：干熱滅菌、濕熱滅菌、化學(xué)藥劑滅菌、射線滅菌和介質(zhì)過(guò)濾除菌等幾種。在土霉素的生產(chǎn)中，對(duì)培養(yǎng)基和發(fā)酵罐主要采用的是濕熱蒸汽滅菌和空氣過(guò)濾除菌的方法。 發(fā)酵 接種量一般為 20%。發(fā)酵周期一般為 194 小時(shí)。發(fā)酵全程 3031℃分段培養(yǎng)，通氣量為 。當(dāng)接種后發(fā)酵 pH 低于 時(shí)開(kāi)始通氨，培養(yǎng) 2040 小時(shí)，每 4 小時(shí)補(bǔ)一次， 每次 1015L，控氨水平在 45mg/100ml 以上。根據(jù)發(fā)酵液殘?zhí)侵笛a(bǔ)入總糖，一般在 100 小時(shí)前殘?zhí)强刂?%%， 100 小時(shí) 150 小時(shí)控制%%， 150 小時(shí)至放罐前 6 小時(shí)控制在 %。在整個(gè)過(guò)程中，需要不斷通氣和攪拌，維持一定的罐溫和罐壓，并隔一段時(shí)間取樣進(jìn)行生化分析和無(wú)菌試驗(yàn)，觀察代謝變化、抗生素產(chǎn)生情況和有無(wú)雜菌污染。 土霉素的提取生產(chǎn)工藝流程及各個(gè)單元操作簡(jiǎn)介 發(fā)酵液的預(yù)處理： 通常采用草酸作為酸化劑，其去鈣較完全，析出的草酸鈣還能促進(jìn)蛋白質(zhì)的凝結(jié)，提高濾液 質(zhì)量，草酸屬于弱酸，比鹽酸、硫酸等對(duì)設(shè)備的腐蝕性小。但其價(jià)格較貴，并促使差向土霉素等異構(gòu)物的產(chǎn)生，因此在草酸做酸化劑時(shí)，溫度必須在 15℃以下，且盡量縮短操作時(shí)間。通常在考慮土霉素穩(wěn)定性和成品質(zhì)量及成本的前提下， pH 控制在 。 酸化凈化： 使用的草酸可 以與鈣離子、鎂離子等形成沉淀 ，同時(shí)作為酸化劑調(diào)節(jié) PH；凈化劑為黃血鹽、硫酸鋅，其可以 絮凝蛋白沉淀。 制藥工藝設(shè)計(jì)論文 122樹(shù)脂脫色： 進(jìn)一步凈化土霉素濾液。 過(guò)濾： 一是為了獲得含有土霉素的發(fā)酵液；二是為了除去發(fā)酵液中的大量雜質(zhì)，然后再進(jìn)一步從中提取土霉素。 結(jié)晶： 結(jié)晶是制備純物質(zhì)的有效方法。溶液中的溶質(zhì)在一定條件下因分子有規(guī)則的排列而結(jié)合成晶體。其有很好的選擇性，通過(guò)結(jié)晶，溶液中的大部分雜質(zhì)會(huì)留在母液中，從而得到高純度的晶體。 再次分離： 利用離心機(jī)將結(jié)晶物和液體分開(kāi)。 干燥： 除去濕晶體中的水分。 土霉素生產(chǎn)總工藝流程圖 發(fā)酵液 酸 化 稀釋 稀釋液 板框過(guò)濾 菌絲 122樹(shù)脂脫色 脫色液 過(guò)濾 pH= 28℃ 30℃ 結(jié)晶 12%氨水 濾液 母液 離心分離 濕晶體 干燥 土霉素產(chǎn)品 結(jié)晶草酸，黃血鹽，硫酸鋅，去離子水 二級(jí)種子培養(yǎng)液 一級(jí)種子培養(yǎng)液 斜面孢子 砂土孢子 孢子培養(yǎng) 種子培養(yǎng) 種子擴(kuò)大培養(yǎng) 發(fā)酵 36℃ 45 天 30 ℃ 38h 30℃ 48h 微濾 制藥工藝設(shè)計(jì)論文 第三章 物料衡算 總物料衡算 設(shè)計(jì)年產(chǎn)量 M = 800t/a(成品含量： 99%)，成品效價(jià) Ud= 1000U/mg，年平均發(fā)酵水平 Uf= 35000U/ml，年工作日 m =320d/a。 則純品土霉素的量： 800*99% =792t/a 效價(jià)： 792*109*1000 =*1014U/a 又因?yàn)椋和撩顾氐纳a(chǎn)過(guò)程總收率為 99% 則發(fā)酵時(shí)的總效價(jià)： *1014/99% =8*1014 U/a 發(fā)酵液的體積： 8*1014/35000 =*1010 ml =*104 m3/a 日產(chǎn)純品土霉素的量： 792/320= 土霉素 發(fā)酵 工段 物料衡算 發(fā)酵工序基礎(chǔ)工藝參數(shù) 土 霉素的發(fā)酵周期 T 為 184 小時(shí)，輔助時(shí)間為 10 小時(shí) 發(fā)酵中 罐周 期為 44 小時(shí)，輔助時(shí)間 4 小時(shí) 發(fā)酵周期為 35 小時(shí)，輔助時(shí)間 3 小時(shí) 接種比為 20%，液體損失率為 15% 大罐 一個(gè)發(fā)酵周期內(nèi)所需全料的量為： 32m3 大罐 一個(gè)發(fā)酵周期內(nèi)所需稀料的量為： 17m3 逃液 、 蒸發(fā) 、 取樣 、放罐損失 總計(jì)為總料液的 15% 大、中、小罐通氣量 分別為 、 、 （ 每分鐘內(nèi)單位體積發(fā)酵液通入的空氣的量 ） 氨氮的利用情況，培養(yǎng) 2040 小時(shí)，每 4 小時(shí)補(bǔ)一次 ,每次 1015L，控氨水平在45mg/100ml 以上 制藥工藝設(shè)計(jì)論文 培養(yǎng)基 配比 ： 小罐 中罐 大罐 全料 稀料 組成 配比（ %） 配比（ %） 配比（ %） 配比（ %） 配比（ %） 黃豆餅粉 淀粉 氯化鈉 碳酸鈣 磷酸二氫鉀 磷酸氫二鉀 植物油 4 1 大罐的物料衡算 培 養(yǎng) 基 黃豆餅粉 /d 淀粉 /d 氯化鈉 /d 碳酸鈣 m3 /d 植物油 配料水 48m3 /d 發(fā)酵罐 m3/d 二級(jí)種子液 m3/d 培養(yǎng)基 蒸汽帶入水量 m3/d 全料量 m3/d 稀料量 液氨 發(fā)酵液 m3/d 液體損失率為 15% m3/d 制藥工藝設(shè)計(jì)論文 每天發(fā)酵液的體積： *104/320=每天逃液、蒸發(fā)、取樣、放罐損失總計(jì)為總料量的 15% 每天損失的體積： *15%/（ 115%） =由于 氨氮的利用情況： 培養(yǎng) 2040 小時(shí)，每 4 小時(shí)補(bǔ)一次 ， 每次 15L 則加入氨水的體積 =*6= m3/d 大罐一個(gè)發(fā)酵周期內(nèi)所需全料的量： 32 m3 則一天內(nèi)所需全料： 32/(194/24)=大罐一個(gè)發(fā)酵周期內(nèi)所需稀料的量 :17 m3 則 一天內(nèi)所需稀料 ： 17/(194/24)=設(shè)發(fā)酵開(kāi)始的培養(yǎng)基體積為 V，蒸汽帶入的水量按 20%計(jì) 由體積衡算 ： (V*20%+V*20%+V+++)*(115%)= v 發(fā)酵液 =從而 得 到 培養(yǎng)基體積 V 為 則加入的二級(jí)種子液體積 ： *20%=蒸汽帶入水量 ： *20%=則可得 每天所需培養(yǎng)基組成的量如下： 黃豆餅粉： *3%+*%+*3%= 淀粉： *8%+*%+*3%=氯化鈉： *%+*%= 碳酸鈣： *%+*%+*%=植物油： *%+*1%= 配料水： =制藥工藝設(shè)計(jì)論文 中罐的物料衡算 設(shè)發(fā)酵開(kāi)始的培養(yǎng)基體積為 V，蒸汽帶入的水量按 20%計(jì) ， 由體積衡算 ： (V*20%+V*20%+V)*(115%)= V‘ 二級(jí)種子液 = V 二級(jí)種子液 /(115%) =從而 得 到 培養(yǎng)基體積 V 為 11m3 則加入的一級(jí)種子液 ： 11*20%=蒸汽帶入水量 ： 11*20%=液體損失 量： *15%=接種損失量： (115%)=則可得 總損失量 =液體損失 +接種損失 =+= 黃豆餅粉 /d 淀粉 /d 氯化鈉 /d 碳酸鈣 /d 植物油 配料水 /d 磷酸二氫鉀 /d 磷酸氫二鉀 /d 培 養(yǎng) 基 發(fā)酵罐 m3/d 一級(jí)種子液 培養(yǎng)基 11m3/d 蒸汽帶入水量 液體損失 15% =接種損失 15%= 總損失 =制藥工藝設(shè)計(jì)論文 則可得 每天所需培養(yǎng)基組成的量如下： 黃豆餅粉 ： 11*%=淀粉 ： 11*%=氯化鈉 ： 11*%=碳酸鈣 ： 11*%=磷酸二氫鉀 ： 11*%=磷酸氫二鉀 ： 11*%=植物油 ： 11*%=配料水： = 小罐的物料衡算 黃豆餅粉 /d 淀粉 /d 氯化鈉 15m3 /d 碳酸鈣 m3 /d 植物油 m3/d 配料水 /d 磷酸二氫鉀 /d 磷酸氫二鉀 /d 培 養(yǎng) 基 發(fā)酵罐 m3/d 斜面孢子 培養(yǎng)基 蒸汽帶入水量 一 級(jí)種子液 液體損失 15% =接種損失 15% =總損失 = m3/d 制藥工藝設(shè)計(jì)論文 設(shè)發(fā)酵開(kāi)始的培養(yǎng)基體積為 V，蒸汽帶入的水量按 20%，斜面孢子體積忽略不計(jì) ，由體積衡算 ： (V*20%+V)*(115%)= V’一級(jí)種子液 = V 一級(jí)種子液 /(115%)==則可 得 到 培養(yǎng)基體積 V 為 則蒸汽帶入水量 :*20%=液體損 失量： *=接種損失量： *20%*15%=總損失量 =液體損失 +接種損失 =+=則可得 每天所需培養(yǎng)基組成的量如下： 黃豆餅粉 ： *3%=淀粉 ： *%=氯化鈉 ： *%=碳酸鈣 ： *%=磷酸二氫鉀 ： *%=磷酸氫二鉀 ： *%=植物油 ： *4%=配料水： = 土霉素發(fā)酵工段物料衡算表 進(jìn)入發(fā)酵罐的量 離開(kāi)發(fā)酵罐的量 項(xiàng)目 體積（ m3/d) 體積 （ m3/周期 ) 項(xiàng)目 體積（ m3/d) 體積 （ m3/周期 ) 一級(jí)發(fā)酵罐 培養(yǎng)基 一級(jí)種子 液 帶入水量 損失 總量 總量 二級(jí)發(fā)酵罐 一級(jí)種子液 二級(jí)種子液 帶入水量 損失 制藥工藝設(shè)計(jì)論文 培養(yǎng)基 11 22 總量 總量 三級(jí)發(fā)酵罐 二級(jí)種子液 發(fā)酵液 蒸汽帶入水量 損失 培養(yǎng)基 全料量 稀料量 氨水 總量 總量 土霉素發(fā)酵工段培養(yǎng)基組成表 項(xiàng)目 培養(yǎng)基組成