青霉素生產工藝研究現(xiàn)狀(編輯修改稿)
2024-12-16 08:16 本頁面
【文章內容簡介】 室的研究人員近期對青霉素發(fā)酵罐的接種工藝進行了改進，打破了種罐種子液接種控制在 1O%～ 15%的傳統(tǒng)，接入 2O％的種罐種子液和 10%的發(fā)酵至 6O 小 時的前期發(fā)酵凌，使總接種量達到 3O%，大幅提高了青霉素的生產效率。 研究表明，混合接種兩種種源，其中種罐種子液的接種量為 2O％，60 小時左右的前期發(fā)酵液的接種量為 10%，總接種量為 30%；優(yōu)化發(fā)酵前期工藝，調整起始補糖率為 %，苯乙酸起始補加時間為 6 小時，第一次 pH 值自控時間為 6 小時，前期空氣流量為 0． 7vvm，可大幅提高生產指標：其中發(fā)酵指數(shù)提高了 10． 8 ，提煉收率提高了0． 4 ，發(fā)酵提煉的生產指數(shù)提高了 11． 2％ 。既實現(xiàn)了大幅縮短停滯期和菌絲生長期的目的．又保證了次級代謝階段的茵絲量和維持時間， 從而顯著提高了青霉素的生產水平和經濟效益。 [10] 發(fā)酵帶放再培養(yǎng)工藝 (對傳統(tǒng)工藝的改進 ) 帶放再培養(yǎng)工藝是在帶放罐中對發(fā)酵中間帶放無菌料液的收集及二次發(fā)酵，其中提供部分培養(yǎng)基用于新菌絲生長的營養(yǎng)物質，因為培養(yǎng)基是供抗生素產生菌生長繁殖和生物合成代謝產物所需要的，按一定比例配制的多種營養(yǎng)物質的混合物，其組成對菌體生長繁殖、產物的生物合成、產品的分離精制乃至產品的質量和產量都有重要影響 。 [8]石藥集團中潤制藥有限公司 的 張敬書 等對 青霉素發(fā)酵帶放再培養(yǎng)工藝 進行了優(yōu)化，得出 使用 1／ 3 培養(yǎng)基比例的情況下帶放再培養(yǎng)工藝最合理，提高單罐批發(fā)酵產量得率 15%， 增大發(fā)酵液產量明顯。而且提高了同體積的發(fā)酵單位，實現(xiàn)了增產不增污 ， 達到了清潔生產。[9] 過濾 工藝 青霉素發(fā)酵液的成分比較復雜，除含有較低濃度的青霉素 (3％～4％ )外，還含有大量的菌絲、未被利用的培養(yǎng)基、蛋白質、色素、氨基酸、青霉素同系物及降解物等，過濾工序是青霉素提煉精制的第一道工序，其目的是將菌絲和發(fā)酵液分開，使其能夠符合后續(xù)提取工藝的要求。 傳統(tǒng)的青霉素發(fā)酵液固液分離采用真空鼓式過濾機，其主要缺點：該工藝主要是從發(fā)酵液中去除不能溶 解于水的固體懸浮顆粒，而將所有水溶性雜質和微量固體雜質一起交給后續(xù)工序進行處理，后續(xù)提純工序的收率、質量、消耗受影響較大，也使直接生產 6APA 的質量較差，消耗較高；由于沖水量以及真空分布不足，致使過濾收率不高；要治理的廢酸水大量排放，增加了生產成本，不利于清潔生產。 采用超濾膜技術應用于青霉素發(fā)酵液的過濾，由于其選用了孔徑非常小的膜材料作為過濾介質，可以把一部分溶解于水相中的大分子溶質除去。采用該技術主要有如下優(yōu)點：百分之百的固體雜質和相當大一部分可溶性蛋白都可以在這一工序除去，使以后各步提純工序的負荷大 大減輕，從而可以獲得更高的提純收率和產品質量；由于超濾膜孔小，過濾精度高，且均勻一致，在過濾過程中無需借助濾餅層的存在就可以得到所要求的濾液質量，是一種理想的動態(tài)過濾介質，可以提高過濾速率，而且由于洗滌充分，可以提高濾液收率；濾液中的大量可溶性蛋白的去除可以使后續(xù)提取部分產生廢水的 COD 值大大降低，減少環(huán)保費用，有利于清潔生產。因此，膜技術的應用可以使青霉素系列產品在市場競爭中更具有競爭力。 [11] （哈藥集團改進后的過濾設備流程圖） 提取工藝 傳統(tǒng)的發(fā)酵液中青霉素提取工藝有吸附法、沉淀法、離子交換 法、樹脂吸附法以及溶劑萃取法等。其中，溶劑萃取法應用最為廣泛。但由于青霉素是熱敏性物質，穩(wěn)定性較差，上述提取方法多存在回收率低、操作復雜等問題，使得青霉素生產成本增高，經濟效益下降
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