紅霉素的制備工藝

1、實(shí)習(xí)報(bào)告紅霉素生產(chǎn)工藝,河南科技學(xué)院生物技術(shù)10級(jí),2013-06-06,抗生素是微生物在其生命活動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的，對(duì)某些其他病原微生物具有抑制或殺滅作用的一類生理活性物質(zhì)。常將其習(xí)慣分類為1、β-內(nèi)酰胺類如青霉素類、頭孢類等。 2、氨基糖苷類如鏈霉素、慶大霉素等。 3、大環(huán)內(nèi)酯類如紅霉素、麥迪加霉素等。 4、四環(huán)素類如四環(huán)素、土霉素類等。 本次實(shí)習(xí)參觀了紅霉素生產(chǎn)企業(yè)九州制藥，下面

2、就紅霉素生產(chǎn)工藝作簡(jiǎn)要介紹。,什么是抗生素？,紅霉素的基本概況,紅霉素是由紅霉素鏈霉菌(Streptomyces erythreus)所產(chǎn)生的大環(huán)內(nèi)酯(macrolide)系的代表性的抗菌素?！狈肿邮怯屑t霉內(nèi)酯B、脫氧氨基已糖和紅霉糖三部分組成。紅霉素又分為紅霉素A、紅霉素B、紅霉素C和紅霉素D四類。,目前市場(chǎng)上紅霉素商品：,紅霉素是廣譜抗生素，對(duì)格蘭陽(yáng)性菌作用強(qiáng)，臨床上主要用于呼吸道感染、皮膚與軟組織感染 、泌尿生殖系統(tǒng)感染及胃腸道感

3、染等。用于治療腹瀉、菌痢、膽結(jié)石、膽囊炎、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。紅霉素還起到預(yù)防心臟病的作用，用于輔助治療肺癌和節(jié)段性回腸炎。亦可用于預(yù)防風(fēng)濕季節(jié)性發(fā)作。紅霉素得多副作用小。主要副作用為惡心和嘔吐等胃腸道反應(yīng)，適用于青霉素過(guò)敏者。,紅霉素的作用及應(yīng)用范圍：,紅霉素是由紅色糖多孢菌發(fā)酵產(chǎn)生的。該菌以前稱為紅霉素鏈霉菌。生產(chǎn)上一般是將其孢子懸液接入種子罐，種子擴(kuò)大培養(yǎng)2次后移入發(fā)酵罐進(jìn)行發(fā)酵，發(fā)酵液經(jīng)過(guò)預(yù)處

4、理后，再經(jīng)溶劑萃取進(jìn)行分離純化，最后經(jīng)濃縮結(jié)晶干燥后的成品。 生產(chǎn)步驟一般為：紅霉素產(chǎn)生菌的培養(yǎng)、紅霉素的生物合成、發(fā)酵、發(fā)酵液的預(yù)處理和過(guò)濾、紅霉素的提取、紅霉素的精制。,紅霉素的生產(chǎn)原理及步驟,（一）、紅霉素的發(fā)酵工藝過(guò)程：,紅霉素生產(chǎn)過(guò)程,子斜面孢子,一級(jí)培養(yǎng)液,二級(jí)培養(yǎng)液,發(fā)酵液,提取與精制,,,,,,,沙土孢子,母斜面孢子,孢子培養(yǎng),37℃,7~10天,孢子培養(yǎng),37℃,7~10天,種子培養(yǎng),35 ℃.1:1vvm6

5、0~70,種子培養(yǎng),33~35 ℃,1:1.5vvm35~40h,發(fā)酵,31 ℃,1:1vvm 150~160h,工藝流程： (1)、種子罐 1).一級(jí)種子培養(yǎng) 2).二級(jí)種子培養(yǎng),2)、發(fā)酵培養(yǎng)基 1).碳源 主要是蔗糖 其次是葡萄糖和淀粉 2).氮源 主要是黃豆 餅粉 3).前體 加入丙酮或 丙酸及丙酸鈉,

6、,(3) 、通氣和攪拌 發(fā)酵最初12小時(shí)內(nèi)通氣量保持在0.4vvm，12小時(shí)后控制在0.8～1.0vvm，所用攪拌輸入功率為1.5～2kW/1000L,,(4) 、溫度 發(fā)酵全過(guò)程溫度控制在31℃(5) 、pH 整個(gè)發(fā)酵過(guò)程必須保持pH6.6～7.2(6) 、中間補(bǔ)料 發(fā)酵過(guò)程中還原 糖應(yīng)控制在1.0％ ～1.4％范圍內(nèi),(7) 、發(fā)酵液粘度的控制

7、(8) 、泡沫與消沫(9) 、污染雜菌的控制(10) 、染菌處理(11) 、發(fā)酵時(shí)間 整個(gè)發(fā)酵時(shí)間150～160h,,發(fā)酵液,,［預(yù)處理、過(guò)濾］,紅霉素的提取和精制工藝過(guò)程,（1）溶劑法提取和精制的工藝流程,0.05％甲醛3%~5%ZnSO4,NaOH調(diào)pH7.8~8.2,濾洗液,,［提取、離心分離］,用BA做二級(jí)順流萃取，一級(jí)pH10~10.2，二級(jí)Ph10.4~10.6,一次BA萃取液,［提取、離心分離］,,醋酸緩沖液做

8、二級(jí)逆流萃取，一級(jí)pH5.0~5.2，二級(jí)Ph4.6~4.8,醋酸緩沖液,,［提取、離心分離］,用BA做三級(jí)順流萃取，pH分別為9.8~10、9.9~10.2、10~10.2，38~40％,二級(jí)BA萃取液,,［結(jié)晶］,加10%的丙酮，-5%以下，靜置24~36h,結(jié)晶液,,［分離、洗滌］,離心甩濾，蒸餾水洗滌,濕晶體,,70~80℃，2666Pa干燥20h,成品,［制粒、干燥］,發(fā)酵液預(yù)處理之前通過(guò)料管道先進(jìn)行預(yù)處理（沉淀加堿調(diào)節(jié)PH值

9、，加絮凝劑沉淀處理）之后通入板框過(guò)濾機(jī)過(guò)濾。,預(yù)處理：,板框過(guò)濾后，收集濾液，濾液通過(guò)管道輸入收集罐中，之后通過(guò)下圖設(shè)備進(jìn)行兩級(jí)逆流萃取，使紅霉素從水相轉(zhuǎn)移到溶媒相。使用蝶式離心機(jī)離心處理。,離心,向溶媒相加入NaSCN,使紅霉素以硫氰酸紅霉素形式結(jié)晶出來(lái)，之后經(jīng)過(guò)烘干，再溶解在丙酮中，然后結(jié)晶即可得到產(chǎn)品紅霉素。,結(jié)晶,結(jié)晶烘干得 到成品后即可分 裝為片劑、乳膏 針劑等產(chǎn)品。,成品,發(fā)酵液,,［預(yù)處理、過(guò)濾］,（2）、溶

10、劑萃取結(jié)合紅霉素乳酸鹽沉淀的工藝流程,0.05％甲醛3%~5%ZnSO4,NaOH調(diào)pH7.8~8.2,濾洗液,,［提取、離心分離］,用BA做二級(jí)順流萃取，一級(jí)pH10~10.2，二級(jí)Ph10.4~10.6,一次BA萃取液,［乳酸鹽沉淀］,,緩慢加入用BA稀釋至20%~30%的乳酸pH6.0加完后繼續(xù)攪拌0.5h,紅霉素乳酸鹽濕晶體,,［提取、離心分離］,適量BA洗滌，55℃干燥,二級(jí)BA萃取液,,［溶解］,在攪拌下將紅霉素乳酸鹽加入1

11、0%丙酮水溶液中溶解，pH6.0,紅霉素溶液,,［堿化轉(zhuǎn)化］,加氨水堿化，pH10水解溫度55℃,濕晶體,,［分離、洗滌、干燥］,甩濾，水洗至pH7~8,55℃干燥,成品,廢水：主要是菌渣的分離、純化、精制及原材料和設(shè)備的清洗生產(chǎn)車間地面的沖洗所產(chǎn)生的廢水。廢渣：主要是培養(yǎng)基中的營(yíng)養(yǎng)廢渣和發(fā)酵后產(chǎn)生的菌渣。廢氣：主要指在發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的有異味、有害的氣體。,三廢處理,廢水處理,在早期主要采用“混合稀釋，再生化處理”的處理方法，現(xiàn)

12、多采用“預(yù)處理—厭氧—好氧”的處理方法。,用微波干燥法干燥濕料廢渣，至干廢渣的含水量為８％～１２％，用復(fù)合蛋白酶（木瓜蛋白酶和中性蛋白酶）酶解得到的干廢渣在７０℃～７５℃溫度下進(jìn)行滅酶１０～１５分鐘。酶解液加工成多肽和氨基酸產(chǎn)品或酶解殘?jiān)罆窀芍瞥苫ɑ軤I(yíng)養(yǎng)土 。,廢渣處理：（流程）,生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的惡臭氣體，被收集在密封系統(tǒng)里，通過(guò)收集風(fēng)管和風(fēng)機(jī)，將密封系統(tǒng)里的臭氣，首先抽引到預(yù)處理進(jìn)行前處理，再送至復(fù)合光催化金屬鎳網(wǎng)單元。在C波段紫

13、外燈照射下，分解部分臭氣成分，再高空排放。,廢氣處理,此次在。。。制藥實(shí)習(xí)參觀過(guò)程中，我們對(duì)工業(yè)生產(chǎn)抗生素有了深刻的體會(huì)。在王主任的帶領(lǐng)下我們依次參觀了紅霉素生產(chǎn)的一系列車間，經(jīng)過(guò)耐心講解，我們體會(huì)到了理論聯(lián)系實(shí)際的重要性，但是在參觀過(guò)程中也有一些細(xì)小的不足，比如工廠衛(wèi)生條件較差，車間通風(fēng)不良，設(shè)備老舊等問(wèn)題。 在環(huán)境方面可以加強(qiáng)管理，嚴(yán)格按照衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，在設(shè)備方面應(yīng)注重設(shè)備升級(jí)換代。在生產(chǎn)技術(shù)方面可以采取多種