【正文】 檢修。 （二）異常情況處理 （ 1）對染菌罐放罐后的處理 對各閥門打壓試漏并拆檢相關(guān)設(shè)備 （ 2）種子培養(yǎng)期染菌的處理 種子滅菌棄之并對種子罐及管道進行檢查滅菌 （ 3）發(fā)酵早期染菌處理 適當(dāng)改變生長參數(shù)，使有利于生產(chǎn)菌而不利于雜菌的生長；依情況而定，重新進行滅菌，再接種。 （ 4）發(fā)酵中后期染菌處理 加入抗生素或殺菌劑 （ 5）噬菌體污染的防止及處理 ①并罐法 ②輪換使用菌種或使用抗性菌株 ③放罐重消 ④罐內(nèi)滅噬菌體法 第八章 幾種重要微生物藥物的發(fā)酵工藝 一、青霉素的發(fā)酵工藝 青霉素是抗菌素的一種，是指從青霉素培養(yǎng)液中提制的分子中含有青霉烷、能破壞細菌的細胞壁并在細菌細胞的繁殖期起殺菌作用的一類抗生素，是第一種能夠治療人類疾病的抗生素。青霉素類抗生素是 β內(nèi)酰胺類中一大類抗生素的總稱。 理化性質(zhì) ? 溶解性 ? 吸濕性 ? 穩(wěn)定性 ? 聚合反應(yīng) ? 過敏反應(yīng) ? 降解反應(yīng) ? 抗菌活性 溶解性 青霉素是一種有機酸，易溶于醇、酸、醚、酯類，在水中的溶解度很小，且會迅速喪失其抗菌能力。青霉素的金屬鹽極易溶于水，幾乎不溶于乙醚、氯仿等有機溶劑。 吸濕性 結(jié)晶的內(nèi)在質(zhì)量、晶形和品種均影響吸濕性。青霉素鈉鹽、胺鹽、鉀鹽的吸濕性依次減小。由于鈉鹽比鉀鹽更不易保存，要求包裝嚴密，以免吸濕變質(zhì)。 穩(wěn)定性 一般青霉素越純、越干燥、穩(wěn)定性越強。一般規(guī)定有效期為 4年。因為青霉素的水溶液很不穩(wěn)定，一般都用固體保存。 降解反應(yīng) 青霉素分子中最不穩(wěn)定的部位是 β內(nèi)酰胺環(huán)，而其抗菌作用恰恰決定于 β內(nèi)酰胺環(huán)的完整。 聚合反應(yīng) 青霉素的水溶液很容易形成聚合物。它們是青霉素過敏反應(yīng)的主要過敏原之一。 過敏反應(yīng) 青霉素過敏的原因可能是由于蛋白質(zhì)或多肽等大分子物質(zhì)與青霉素或其降解產(chǎn)物結(jié)合，引起機體的免疫變態(tài)反應(yīng)。包括過敏性休克、藥疹、血清病型反應(yīng)等。若發(fā)生過敏反應(yīng)，應(yīng)緊急搶救，用人工呼吸、腎上腺素藥物。 應(yīng)用 ? 青霉素不可與同類抗生素連用 ? 青霉素不可與磺胺和四環(huán)素聯(lián)合用藥 ? 青霉素不可與氨基糖苷類混合輸液 生產(chǎn)工藝 ? 生產(chǎn)孢子制備 ? 發(fā)酵 ? 提煉 生產(chǎn)孢子制備 ? 將砂土孢子用甘油、葡萄糖、蛋白胨培養(yǎng)基培養(yǎng) ? 再移植到大米或小米固體培養(yǎng)基上， 25℃ 培養(yǎng) 7d ? 干燥、低溫保存 發(fā)酵 ? 產(chǎn)黃青霉素 ? 斜面孢子 ? 米孢子 ? 種子罐 ? 發(fā)酵罐 ? 發(fā)酵液 ? 發(fā)酵濾液 真空冷凍干燥或液氮保藏孢子 瓊脂斜面培養(yǎng)基上 25℃ 培養(yǎng) 79d 用斜面孢子懸浮液接種于大米或小米基質(zhì)上 25℃ 培養(yǎng) 67d 用孢子米?；蜴咦討腋∫航臃N， 26℃ 通氣、攪拌培養(yǎng) 6068h 用種子罐按照 10%15%體積接種，在 25℃ 通氣，攪拌補料分批培養(yǎng) 200240h 冷卻至 5℃ 左右、絮凝、過濾 提煉 ? 發(fā)酵濾液 ? 一次萃取 ? 一次水提取 ? 二次萃取 ? 脫色液 ? 結(jié)晶混懸液 ? 濕晶體 ? 青霉素工業(yè)鹽 工藝要點 發(fā)酵溫度控制 產(chǎn)黃青霉素生長的最適溫度為 27℃ 30℃ ，而分泌青霉素的適宜溫度是 2024℃ ，實際生產(chǎn)中采用 26℃ 27℃ 。為使溫度適合于不同發(fā)酵階段的需要，一般采用變溫控制。 發(fā)酵 PH控制 青霉素發(fā)酵的最適 PH值一般控制在 ，當(dāng)PH較高時可通過加糖或天然油脂進行控制；當(dāng) PH較低時可加入碳酸鈣；或氨水進行調(diào)節(jié)。 溶氧濃度的控制 青霉素發(fā)酵屬好氧發(fā)酵，故溶氧濃度是影響青霉素產(chǎn)率的一個重要因素。當(dāng)溶氧濃度低于 30%時，青霉素產(chǎn)率急劇下降。 第二節(jié) 紅霉素的發(fā)酵工藝 一、概述 （一）紅霉素及其理化性質(zhì) 紅霉素是大環(huán)內(nèi)酯類抗生素。 （二）藥理作用及應(yīng)用范圍 紅霉素是廣譜抗生素，對 G+菌作用強，用于治療腹瀉、菌痢、膽結(jié)石、膽囊炎、瘧疾、綠膿桿菌繼發(fā)感染、支氣管炎、哮喘和膿毒性心內(nèi)膜炎皆有效。還起到防治心臟病作用。 二、紅霉素的發(fā)酵工藝過程 （一）菌種 紅霉素的產(chǎn)生菌是紅色糖多孢菌 （二）發(fā)酵工藝流程 沙土孢子 斜面母瓶 斜面子瓶 一級種子罐 二級種子罐（繁殖罐） 發(fā)酵罐 放罐 孢子培養(yǎng) 37℃ ， 710天 孢子培養(yǎng) 37℃ ， 710天 種子培養(yǎng) 35℃ ， 6070h 種子培養(yǎng) 3335℃ ， 3540h 發(fā)酵培養(yǎng) 31℃ ， 150160h (三 )發(fā)酵工藝過程 生產(chǎn)孢子制備工藝 斜面孢子培養(yǎng)基組分為淀粉、硫酸銨、氯化鈉、玉米漿、碳酸鈣、瓊脂。 發(fā)酵工藝 紅霉素大規(guī)模生產(chǎn)一般是將其孢子懸液接入種子罐，種子擴大培養(yǎng) 2次后移入發(fā)酵罐進行發(fā)酵。 （四）發(fā)酵工藝控制要點 種子質(zhì)量的控制 成熟的斜面孢子呈深米色，色澤新鮮、均勻、無黑點，背面產(chǎn)生紅色或紅棕色色素。 培養(yǎng)基的控制 ①碳源 主要以葡萄糖為主，其次為淀粉。生產(chǎn)上一般用母液糖 ②氮源 以黃豆餅粉為主，其次為玉米漿和硫酸銨 ③前體 生產(chǎn)上采用發(fā)酵過程加入丙酸或丙醇作為前體以提高紅霉素 A的產(chǎn)量。 培養(yǎng)條件的控制 ① 通氣和攪拌 1：（ ） v/v/m ② 溫度 一般采用全程 31℃ 培養(yǎng) ③ PH值 ④中間補料 還原糖控制在 %范圍內(nèi)；有機氮源補加根據(jù)發(fā)酵液黏度大小決定補入量；前體在 2439h，發(fā)酵液變濃、 PH值高于 。 ⑤通氨 發(fā)酵后期 ⑥發(fā)酵液黏度的控制 適當(dāng)提高發(fā)酵液黏度，可通過減慢攪拌轉(zhuǎn)速，改變攪拌葉型式、降低罐溫、增加有機氮源補量，滴加氨水等實現(xiàn)。 ⑦泡沫與消沫 植物油做消沫劑 異常情況及處理 （ 1）停電影響 2h影響發(fā)酵單位水平， 100h影響發(fā)酵液以及成品質(zhì)量 （ 2）染菌處理 降溫至 28℃ 培養(yǎng)，并加入潔爾滅 （ 3）發(fā)酵液濃度特別低 加入酵母粉和蛋白胨 第三節(jié) 螺旋霉素的發(fā)酵工藝 一、概述 螺旋霉素及其理化性質(zhì) 螺旋霉素易溶于有機溶媒，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，是典型的大環(huán)內(nèi)酯類抗生素，產(chǎn)生菌為鏈霉菌屬。 藥理作用 螺旋霉素經(jīng)?；磻?yīng)合成乙酰螺旋霉素，組織濃度高，毒性低，體內(nèi)療效長，具有較強的抗生素后續(xù)作用（ PAE）對革蘭氏陽性菌與奈瑟氏球菌有較好的抗菌作用，口服吸收良好。 二、工藝流程 ? 發(fā)酵工藝流程 菌種甘油冷凍管 解凍 一級搖瓶培養(yǎng) 2628℃ ，培養(yǎng) 24h 二級搖瓶培養(yǎng) 2628℃ ，培養(yǎng) 24h 一級種子罐培養(yǎng) 2628℃ ，培養(yǎng) 24h 二級種子罐培養(yǎng) 2628℃ ，培養(yǎng) 24h 發(fā)酵罐發(fā)酵生產(chǎn) 2527℃ ，培養(yǎng) 100h 發(fā)酵液放罐 ? 發(fā)酵設(shè)備流程 菌種甘油冷凍管 一級搖瓶（ 500mL） 二級搖瓶（ 500mL） 一級種子罐（ 500L） 二級種子罐（ 4000L） 發(fā)酵罐（ 30m3） 三、生產(chǎn)過程 菌種 一般選用螺旋霉素鏈霉菌經(jīng)多次誘變（紫外光照 amp。光修復(fù)）后獲得的高產(chǎn)菌種。 種子和發(fā)酵培養(yǎng)基 一級搖瓶菌絲的制備 將保存的冷凍管取出，放置室溫或 37℃ 恒溫室化凍后，在無菌條件下吸 75mL培養(yǎng)基的一級搖瓶， 27℃ 振蕩培養(yǎng) 24h。 二級搖瓶菌絲的制備 將長好的一級搖瓶菌絲在無菌條件下吸 75mL培養(yǎng)基的二級搖瓶中， 27℃ 振蕩培養(yǎng) 24h，得二級搖瓶菌絲。 一級種子罐的菌種培養(yǎng) 二級種子罐的菌種培養(yǎng) 三級種子罐的菌種培養(yǎng) 發(fā)酵工藝研究 ? 提高生產(chǎn)水平 提高菌種生產(chǎn)能力 對生產(chǎn)過程中主要生理參數(shù)進行檢測 提高發(fā)酵的設(shè)計水平 對工藝實行自動化控制 四、發(fā)酵工藝控制 碳源 以葡萄糖和淀粉為混合碳源時，淀粉比例較大，發(fā)酵單位較高。 氮源 以魚粉和黃豆餅粉混合氮源為主。銨鹽對螺旋霉素有抑制作用。 無機鹽 磷酸鹽對螺旋霉素發(fā)酵過程中起著重要作用。 氨基酸 甲硫氨酸對螺旋霉素合成的促進作用最大 提煉 利用游離堿或鹽在不同 PH值下能溶在不容溶劑中的特性，以醋酸乙酯和酸性水溶液進行萃取，最后轉(zhuǎn)入水相，調(diào) PH值至堿性，析出螺旋霉素游離堿，經(jīng)洗滌干燥后即得成品。 注意： PH值過高或過低均能形成螺旋霉素的降解產(chǎn)物，導(dǎo)致抗菌活性的下降。 第九章 微生物藥物的分離與精制 第一節(jié) 概述 一、概念 從發(fā)酵液、反應(yīng)液或培養(yǎng)液中分離、精制有關(guān)產(chǎn)品的過程，這個過程利用產(chǎn)物和雜質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)的不同，提取產(chǎn)物或者從系統(tǒng)中去除雜質(zhì)的操作。 二、微生物工程下游加工過程的特點 起始濃度較低而雜質(zhì)又較多，最后成品要求達到的純度又較高，因此常需多步純化操作。 欲提取的生物物質(zhì)通常不穩(wěn)定，遇熱、極端 PH值、有機溶劑會引起失活或分解。 發(fā)酵或培養(yǎng)都是分批操作，且微生物總有一定的變異性，故各批發(fā)酵液不盡相同。 三、微生物工程下游加工的一般過程和單元操作 發(fā)酵液的預(yù)處理和固液分離（凝聚和絮凝） 初步純化（提?。撼恋?、吸附、萃?。? 高度純化（精制：層析、離子交換） 最后純化（成品加工：濃縮、結(jié)晶、干燥） 第二節(jié) 發(fā)酵液的預(yù)處理及固液分離 目的：達到固液分離 根據(jù)活性物質(zhì)的許可范圍，可以采取酸化、加熱、過濾、絮凝、離心等方法 一、發(fā)酵液的預(yù)處理 高價無機離子的去除 Ca2+ 草酸 Mg2+ 三聚磷酸鈉 Fe3+ 黃血鹽 普魯氏藍沉淀 雜蛋白的去除 ①沉淀法 等電點法：在某一 PH下，凈電荷為零，溶解度最小 化合沉淀法（如酸性溶液中，蛋白質(zhì)與三氯乙酸鹽、水楊酸鹽、過氯酸鹽形成沉淀；堿性溶液中，與 Ag+、 Cu2+、 Zn2+形成沉淀） ②變性法 熱變性：適于熱穩(wěn)定物質(zhì) 大幅度調(diào)節(jié) PH：根據(jù)產(chǎn)物特性反向調(diào)節(jié) 加酒精、丙酮等有機溶劑或表面活性劑等 缺點： 加熱法只適合于對熱較穩(wěn)定的目的產(chǎn)物。 極端 PH值也會導(dǎo)致某些目的產(chǎn)物失活，且要消耗大量酸堿。 有機溶劑法通常只適用于所處理的液體數(shù)量較少的場合。 ③吸附法 加入某些吸附劑或沉淀劑吸附雜蛋白而除去 如：在四環(huán)素抗生素中，采用黃血鹽和硫酸鋅的協(xié)同作用生成亞鐵氰化鋅鉀的膠狀沉淀來吸附蛋白質(zhì)。 在枯草桿菌發(fā)酵液中，加入氯化鈉和磷酸氫二鈣鈉，兩者生產(chǎn)龐大的凝膠，把蛋白質(zhì)、菌體及其他不溶性粒子吸附并包裹在其中除去。 色素及其他物質(zhì)的去除 脫色方法：離子交換劑、離子交換纖維、活性炭 二、離心過濾與固液分離