【正文】 硫 酸 鈉 的 體 積 忽 略 不 計(jì) ， 則 堿 化 劑 的 總 體 積 ：233 ???????? 水氨水堿化劑 VVV 3m 堿化劑的密度： 33 / 100 mkgVm ????堿化劑堿化劑堿化劑? 求其他未知量 結(jié)晶分離工段中土霉素的質(zhì)量守恒，有公式 濕有效損失離心離心脫后脫后 mmUVUV ????? （ 33） 脫后V —— 脫色后液體的體積， 3m ； 脫后U —— 脫色后液體的效價(jià)， Lkg ； 離心V —— 離心母液的體積， 3m ； 離心U —— 離心母液的效價(jià)， Lkg ； 損失m —— 脫色分離過程中損失的土霉素的質(zhì)量， kg。 土霉素發(fā)酵工段，工作日 30 天，物料衡算由干燥工段開始計(jì)算。 土霉素生產(chǎn)總工藝流程圖 砂土孢子 斜面孢子 孢子培養(yǎng) ℃ 45 天 種子培養(yǎng) 30℃ 38h 一級(jí)種子培養(yǎng)液 種子擴(kuò)大培養(yǎng) 30℃ 48h 發(fā)酵 30℃ 194h 1： 補(bǔ)加液氨 濕晶體 旋風(fēng)干燥 土霉素堿成品 發(fā)酵液 酸化 %g/ml 草酸調(diào) ZnSO4 % 黃血鹽 % 酸化液 稀釋 200%v/v 稀釋液 板框過濾 濾液 樹脂脫色 1222 樹脂 脫色液 結(jié)晶 12%氨水 調(diào) 2830℃ 結(jié)晶液 分離洗滌 用濾 后水淋洗再甩干 8 第三章 物料衡算 土霉素的生產(chǎn)工藝一般分為發(fā)酵工段、酸化工段、過濾工段、脫色工段、結(jié)晶工段、離心工段、干燥工段。經(jīng)旋風(fēng)分離，離心送至干燥。條件控制為 ， 2830℃ 、結(jié)晶通常需要 2小時(shí)。 沉淀結(jié)晶 經(jīng)預(yù)處理過的濾液加入堿化劑調(diào) pH 至等電點(diǎn)，使之沉淀結(jié)而從濾液中分離。樹脂在氫氧化鈉溶液中又氫型變成納型，失去氫鍵的活性，能使其吸附的色素和雜質(zhì)解離出來，再經(jīng)酸作用仍能回復(fù)活性，可重復(fù)使用。 發(fā)酵液的純化 發(fā)酵液中同時(shí)存在著許多有機(jī)和無機(jī)的雜質(zhì)，為了進(jìn)一步提高濾液質(zhì)量，為直接沉淀創(chuàng)造有利條件，可加入黃血鹽進(jìn)而硫酸鋅協(xié)同作用除去蛋白質(zhì)，同時(shí)除去鐵離子 (黃血鹽和鐵離子生成普魯士藍(lán)沉淀 )，并加入硼砂，以提高濾液質(zhì)量。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。 土霉素的提取生產(chǎn)工藝 流程及各單元操作簡介 發(fā)酵液的預(yù)處理 土霉素因能和鈣、鎂等金屬離子，某些季銨鹽、堿等形成復(fù)合物而沉淀，在 6 發(fā)酵過程中，這些復(fù)合物聚集在菌絲中，而在液體中濃度不高，因此，應(yīng)對(duì)發(fā)酵液進(jìn)行酸化的預(yù)處理使之釋放出來，以保證沉淀的收率和質(zhì)量。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 %。發(fā)酵全程 3031℃ 分段培養(yǎng)，通氣量為 。接種量一般為 20%。 發(fā)酵 這一過程的目的主要是為了使微生物分泌大量的抗生素。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)過濾除菌等幾種。 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。 5 由于在發(fā)酵過程中二氧化碳的不斷產(chǎn)生，加上培養(yǎng)基中有很多有機(jī)氮源含有蛋白質(zhì)，因此在發(fā)酵罐內(nèi)會(huì)產(chǎn)生大量泡沫，如不嚴(yán)加控制，就會(huì)產(chǎn)生發(fā)酵液逃液，導(dǎo)致染菌的后果。 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。培養(yǎng)基的組成和比例是否恰當(dāng)，直接影響微生物的生長、生產(chǎn)和工藝選擇、產(chǎn)品質(zhì) 量和產(chǎn)量等。土霉素種子制備一般為二級(jí)種子罐擴(kuò)大培養(yǎng)。移入發(fā)酵罐時(shí) pH，效價(jià)在800u/ml 左右。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。在孢子制備的過程中，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。生產(chǎn)用的孢子需經(jīng)過純種和生產(chǎn)能力的檢驗(yàn)，符合規(guī)定的才能用來制備種子。 孢子的制備 這是發(fā)酵工序的開端，是一個(gè)重要環(huán)節(jié)。在此環(huán)境中，微生物的生長和代謝都暫時(shí)停止，不易發(fā)生變異，故可長時(shí)間保存，一般為 5～ 10 年，最多可達(dá) 15 年之久。 真空冷 凍干燥法：是目前比較理想的一種方法。該法既可防止培養(yǎng)基水分蒸發(fā)，又能使菌種與空氣隔絕。保藏期 1～ 10 年。若把砂土管放在低溫或抽氣后密封，效果更佳。保藏時(shí)間一般不超過 3 個(gè)月，到時(shí)必須進(jìn)行移接傳代，再放回冰箱。 斜面菌 種低溫保藏法：利用低溫對(duì)微生物生命活動(dòng)有抑制作用的原理進(jìn)行保藏。 本次設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容 設(shè)計(jì)年產(chǎn) 400 噸土霉素生產(chǎn) 發(fā)酵工段工藝設(shè)計(jì) 。 土霉素的生產(chǎn) 土霉素通常由龜裂鏈絲菌 (streptomyces rimosus)發(fā)酵得到，目前國內(nèi)提取工藝一般以草酸 (或部分鹽酸替代草酸 )作酸化劑調(diào)節(jié)發(fā)酵液 pH 值，利用黃血鹽鈉和硫酸鋅作凈化劑生成普魯士藍(lán)沉淀協(xié)同去除 Fe3+及高分子雜質(zhì)，再 經(jīng) 1222 樹脂脫色，調(diào)節(jié) pH 至 晶得干燥到土霉素成品 [1]。 作為抗生素，上世紀(jì)六七十年代時(shí)，土霉素曾在抗菌藥市場(chǎng)上占重要地位，但伴隨著其它多種高效抗生素的誕生與發(fā)展，土霉素市場(chǎng)快速走向衰落。臨床上主要用于肺炎、敗血癥、斑疹、傷寒了、淋巴肉芽腫、砂巖及其他細(xì)菌性感染等，對(duì)傷 寒有效，也可用于阿米巴痢疾和陰道滴蟲病患者。實(shí)踐表明：土霉素用于飼料添加劑，可以改善飼料轉(zhuǎn)化效率，促進(jìn)畜禽生長，提高畜禽抗疾病能力。 土霉素的應(yīng)用 土霉素為四環(huán)類抗生素，生產(chǎn)工藝簡單、生產(chǎn)成本較低，可作為生產(chǎn)其它新型抗生素的原料。腸球菌屬對(duì)其耐藥?？墒箘?dòng)物腸壁變薄，更有利于營養(yǎng)物質(zhì)的內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2 吸收和利用，從而提高腸道吸收效率。添加到飼料中，在室溫下保存四個(gè)月，效價(jià)下降 4%～ 9%，制 粒時(shí)效價(jià)下降 5%～ 7%。土霉素的鹽酸鹽為黃色結(jié)晶，味苦，熔點(diǎn) 190～ 194℃ ，有吸濕性，但水分和光線不影響其效價(jià)，在室溫下長期保存不變質(zhì)，不失效。 土霉素化學(xué)式及性狀 土霉素 (Terramycin)又稱地霉素、氧四環(huán)素 (Oxytetracycline)，化學(xué)名：(4s,4аR,5S,5аR,6S,12аS)N4二甲胺基 1,4,4а,5,5а,6,11,12а八氫 ,5, 6,10,12,12а六羥 基 6甲基 1,11二氧代并四苯 2甲酰胺，是四環(huán)素類抗生素的一種，因結(jié)構(gòu)上含有四并苯基的母核而得名。內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 1 第一章 緒 論 引言 目前，全世界的醫(yī)藥產(chǎn)品生產(chǎn)已有一半以上由生物技術(shù)合成，其中，抗生素、維生素、激素這三大類藥物主要由微生物發(fā)酵生產(chǎn)?？股卦谑澜绶秶鷥?nèi)的應(yīng)用十分廣泛，從而有效地控制了許多傳染疾病，同時(shí)也促進(jìn)了發(fā)酵工業(yè)的發(fā)展?；瘜W(xué)式如下： 本品為灰白色至黃色的結(jié)晶粉末，無臭，味苦，熔點(diǎn)是 180℃ ，在空氣中性質(zhì)穩(wěn)定，在日光下顏色變暗在堿性溶液中易破壞失效。鹽酸鹽易溶于水，溶于甲醇，微溶于無水乙醇，不溶于三氯甲烷和乙醚，在酸性條件下不穩(wěn)定。 作用機(jī)理 本品為廣譜抑菌劑，能特異性地與細(xì)菌核糖體 30S 亞基的 A 位置結(jié)合，抑制肽鏈的增長和影響細(xì)菌蛋白質(zhì)的合成，能抑制動(dòng)物腸道內(nèi)的有害微生物，激活大腸中有利于營養(yǎng)物質(zhì)合成的微生物。許多立克次體屬、支原體屬、衣原體屬、螺旋體、阿米巴原蟲和某些瘧原蟲也對(duì)本品敏感。其他如放線菌屬、炭疽桿菌、單核細(xì)胞增多性李斯特菌、梭狀芽孢桿菌、奴卡菌屬、弧菌、布魯菌屬、彎曲桿菌、耶爾森菌等對(duì)本品敏感。 土霉素價(jià)格低廉，可以作為飼料添加劑用于養(yǎng)殖業(yè)。 土霉素對(duì)多數(shù)革蘭氏陽性菌 (如肺炎