土霉素提纯方法概述
土霉素生产流程
土霉素生产流程推荐文章餐饮生产工艺流程热度：车间生产工作流程热度：产品生产到超市销售流程热度：床垫生产工艺流程热度：冲压件生产工艺流程热度：土霉素为淡黄色片或糖衣片，属于四环素类，可用于治疗立克次体病，包括流行性斑疹伤寒、地方性斑疹伤寒、落基山热、恙虫病和Q热，支原体属感染和衣原体属感染等疾病。
以下是小编为您整理的土霉素生产流程，希望对您有帮助。
土霉素生产流程如下土霉素生产工艺2.1 土霉素的生产工艺流程概述土霉素生产工艺主要分为：发酵、酸化过滤、脱色结晶、离心干燥四个阶段。
其生产工艺流程，如图2.1：2.2 发酵工艺流程2.2.1 斜面孢子制备首先培养三支斜面孢子, 斜面孢子的培养基是由麸皮和琼脂组成，用水配制。
培养孢子条件：斜面孢子在36.5～36.8℃培养，不得高于37℃。
若36℃超过2小时则生产能力明显下降，不可用于生产。
而且在袍子培养过程中还需保持一定相对湿度，湿度55%～60%。
培养时间96个小时。
将三支斜面孢子加入无菌水之后制成悬浮液。
将悬浮液放置于4℃～6℃的冰箱中备用。
2.2.2 一级种子罐发酵一级种子罐采用实罐蒸汽灭菌法灭菌。
培养温度为31℃，采用夹套式换热(自动温度调节)，罐内生长弱，无动力设备，设备密封。
发酵约28h，培养液可趋于浓厚，并转黄色，种子培养液pH值为6.0～6.4时，移入二级种子罐。
2.2.3 二级种子罐发酵二级种子罐采用实罐蒸汽灭菌法灭菌。
培养温度为31℃，采用夹套式换热(自动温度调节)，有搅拌动力设备。
二级罐发酵约28h，培养液外观深粽、稠、有气泡，pH大于6.0移入三级发酵罐。
2.2.4 三级发酵罐发酵三级发酵罐采用实罐蒸汽灭菌法灭菌，接种量为15～20%，发酵全程温度控制在30～31℃，分段培养。
采用列管式换热(自动温度调节)，有搅拌动力设备。
发酵过程，菌体大量生长，培养基快速消耗，需要对其进行补料控制。
发酵导致pH降低，需补氨水调节pH。
产生的大量泡沫，需加消沫剂进行消沫。
土霉素作业
目录绪论：.................................. 错误！未定义书签。
1 产品简介........................................... - 3 -1.1、土霉素的简介................................. - 3 -1.2 土霉素生产工艺流程............................ - 4 -2 设备型号........................................... - 4 -3 实验过程........................................... -4 -3. 1斜面孢子的制备：.............................. - 4 -3.2 种子培养基的制备与灭菌：...................... - 5 -3.3 发酵培养基的配制与灭菌：...................... - 6 -3.4 发酵：........................................ - 6 -3.5 测定前发酵样品预处理：........................ - 6 -3.6 土霉素酸化液的发酵提取：...................... - 7 -3.7 122#树脂预处理方法：........................... - 7 -3.8 结晶、干燥及效价的测定：...................... - 8 -4 后续处理........................................... - 8 -5 小组讨论........................................... - 8 -6 实验数据........................................... - 8 -6.1 OD值的测量................................... - 9 -6.2 绘制图像..................................... - 9 -7 参考文献........................................... - 9 -土霉素生产工艺流程本次设计主要涉及到土霉素发酵生产的具体工艺流程，分为三级发酵、过滤、脱色、结晶、干燥等。
年产800吨土霉素车间工艺设计
土霉素是一种广谱抗菌药物，对革兰阳性和革兰阴性菌有较强的抑制作用，因此在医疗领域和畜牧业中被广泛应用。
为了满足市场需求，设计一套年产800吨土霉素的车间工艺。
该车间工艺设计可以分为原料处理、发酵、分离、纯化和干燥等几个主要步骤。
1.原料处理土霉素的主要原料是发酵培养基和土霉素菌种。
发酵培养基的配方包括碳源、氮源、微量元素和适宜的酸碱度等。
碳源可以选择葡萄糖、麦芽糖等，氮源可以选择酵母粉、蛋白胨等。
这些原料需要进行消毒和调节pH值等预处理工作。
2.发酵将预处理好的发酵培养基放入发酵罐中，加入适量的土霉素菌种，然后控制温度、搅拌速度、通气和pH值等参数，促使菌种快速繁殖和产生土霉素。
通常情况下，发酵过程需要持续一定的时间，期间需要进行消毒、添加营养物质和监控发酵过程的各项参数。
3.分离在发酵结束后，将发酵液进行分离。
首先通过离心分离将液体中的固体颗粒和液相分离，然后采用过滤或超滤等技术将发酵液中的细菌、杂质去除。
4.纯化将分离得到的发酵液进行纯化处理，以提取土霉素。
常用的纯化方法包括溶剂萃取、酸碱萃取和凝胶柱层析等。
这些方法可以将土霉素从其他物质中分离出来，提高土霉素的纯度。
5.干燥最后，将纯化得到的土霉素进行干燥处理，以去除水分，得到可用的土霉素产品。
干燥方法可以选择喷雾干燥、真空干燥或冷冻干燥等。
在整个工艺设计过程中，需要注意对相关工艺参数的控制和监测，以确保土霉素的质量和纯度。
此外，还要注重设备的消毒和清洁，以防止污染和细菌感染。
总结起来，年产800吨土霉素的车间工艺设计包括原料处理、发酵、分离、纯化和干燥等步骤。
通过合理的工艺参数调控和设备选择，能够确保土霉素的质量和产量。
这套工艺设计能够满足市场需求，提供优质的土霉素产品。
土霉素
（ 土霉素生产工艺实训实验报告
姓 名： 杨国威 班 级： 生物08-1 学 号： 200710513019 指导教师： 张欣
学校代码： 10128 专 业： 生物工程 目录 第一章 绪论.................................................................................................................. 3 1.1 土霉素简介...................................................................................................... 3 1.2 实验的目的、要求与过程.............................................................................. 3 第二章 设备型号.......................................................................................................... 4 第三章 实验过程.......................................................................................................... 5 3.1种子培养基的制备与灭菌............................................................................... 5 3.2发酵培养基的制备与灭菌............................................................................... 5 3.3发酵................................................................................................................... 6 3.4测定前发酵样品预处理：............................................................................... 6 3.5土霉素发酵液的酸化提取............................................................................... 6 3.6树脂预处理方法：........................................................................................... 7 3.7结晶与干燥....................................................................................................... 7 3.8标准曲线的绘制：........................................................................................... 8 3.9．标准曲线的绘制：........................................................................................ 9 第四章 讨论.............................................................................................................. 10 4.1实验数据......................................................................................................... 10 4.2实验心得......................................................................................................... 10 参考文献........................................................................................................................ 8 第一章 绪论 一、土霉素的简介 土霉素是四环类抗生素，其在结构上含有四并苯的基本母核，随环上取代基的不同或位置的不同而构成不同种类的四环素类抗生素。其结构和命名如图。
土霉素盐的制备
土霉素结晶盐的制备本发明涉及到土霉素结晶盐的纯化，特别是其盐酸盐的的结晶与制备。
这个申请作为同时待审的申请NO.535296（发表于1955年9月，这个专利又是发表于1950年11月的申请No,194388后续，现在这两个专利已声明失效）后续的一部分。
土霉素是一种两性稳定的有机化合物，它能形成金属盐与酸式盐，并且对一系列病原微生物有很高的活性。
它通过链霉菌在相应的发酵条件下产生的，并通过各种方法从发酵液中生产不同纯度的产品。
土霉素的结构如下：发表于1950年7月18日的美国专利2516080已给出土霉素碱的制备与表征。
该文的最大特点在于提纯成结晶，因此而消除了各种杂质，提高了产品的质量。
此外提纯成结晶有利于各种对药品无污染的杂质的存在。
土霉素的部分性质使其难于结晶成酸式盐，特别是卤酸类盐。
因此，先把提纯过的土霉素溶解在PH 低于2的溶液中，然后通过减压蒸馏，抗生素的单体比其盐酸盐容易结晶。
如果把相同的溶液冷冻后干燥，由此产生的粉末会溶于水—再次形成的抗生素单体容易水解。
正如上诉文献所述，两性的土霉素微溶于大部分醇类。
土霉素的两性表明土霉素是尚未结合的抗生素，而不是与金属或酸形成的盐类。
因此使用醇类溶剂溶解土霉素生产期其的卤化氢盐有着不同程度的困难。
比如溶剂的大量需求与所期望得到产品的收率低下。
（土霉素在醇类中的溶解度:甲醇，0.020g/ml；乙醇，0.012g/ml;丁醇，0.00019g/ml）在我早先的申请专利中披露的重大发现在于在醇中加入某些化合物后将提高对土霉素的溶解度。
在这个很有价值的发现得过程中，增溶剂的作用非常关键，如锌，碱金属的低分子醇化合物，特别是低分子量的碱土金属。
此后，其他盐类如硝酸盐、硫酸盐以及上述金属的氯酸盐也有提高溶解度的能力。
不过，总的来说，在整个系列中卤化物的效果最好。
碱金属与碱土金属是元素周期表中第一主族与第二主族中的元素。
这些金属中的锂，钠，钾，钙，镁德卤化物比较常见。
土霉素
第一章 绪论
1.1 土霉素简介
土霉素Terramycin (Oxytetracycline) 分子式如图一所示，化学名：6-甲基-4-（二甲氨基）-3,5,6,10,12,12a-六羟基-1,11二氧代-1,4,4a,5,5a,6，11,12a-八氢-2-并四苯甲酰胺。
土霉素属四环素类抗生素，广谱抑菌剂。
许多立克次体属、支原体属、衣原体属、螺旋体对其敏感。
其他如放线菌属、炭疽杆菌、单核细胞增多性李斯特菌、梭状芽孢杆菌、奴卡菌属、弧菌、布鲁菌属、弯曲杆菌、耶尔森菌等亦较敏感。
临床上用于治疗上呼吸道感染﹑胃肠道感染﹑斑疹伤寒﹑恙虫病等。
第二章 工艺流程设计
2.1 土霉素生产工艺流程简介
本次设计为生产规模250吨/年的土霉素车间。
本设计中借鉴了赤峰制药厂实际发酵车间的布置，设计为3层车间，共安装5个发酵罐，1个酸化罐，2个二级种子罐，1个一级种子罐，1个通氨罐，2个补料罐，1个板框过滤器，1个结晶罐，脱色罐，喷雾式干燥器等等相关设备。
OH
H
C
H 3O
OH
OH
OH O
N(CH 3)2
CONH 2
图一 土霉素分子式
土霉素是微生物发酵产物，目前国内土霉素提取工艺为用草酸(或磷酸)做酸化剂调节pH值,利用黄血盐-硫酸锌作净化剂协同去除蛋白质等高分子杂质,然后用122#树脂脱色进一步净化土霉素滤液,最后调pH至4.8左右结晶得到土霉素碱产品。
本次设计也按照这个工艺流程，分为三级发酵、酸化、过滤、脱色、结晶、干燥等工艺。
2.2 土霉素生产工艺流程图。
高纯度土霉素碱生产工艺研究
高纯度土霉素碱生产工艺研究（上）摘要：研究了高纯度土霉素碱的生产工艺。
把粗土霉素碱用盐酸溶解后，加入黄血盐-硫酸锌进一步去除杂质，然后通过超滤去除热原及其他高分子杂质，最后调PH值重结晶得到高纯度的符合注射用标准的土霉素碱产品，收率80％。
土霉素是通过生物合成得到的广谱抗生素，目前国内土霉素提取工艺为用草酸（或磷酸）做酸化剂调节PH值，利用黄血盐-硫酸锌作净化剂协同去除蛋白质等高分子杂质，然后用122树脂脱色进一步净化土霉素滤液，最后调PH至4．8左右结晶得到土霉素碱产品。
此工艺在生产中一直沿用至今，产品的收率偏低，纯度仅为96％～97％。
因此如何提高土霉素质量，是一些土霉素生产厂面临的新课题。
注射用土霉素碱对纯度和热原有一定的要求。
租土霉素碱重结晶可提高其纯度，但幅度不大，加入净化剂K2Fe（CN）6－ZnSO4形成K2Zn3［Fe（CN）6]2胶状沉淀，可吸附土霉素溶液中的蛋白质等杂质。
超滤是公认的去除热原比较理想的方法，同时还可去除在滤液中呈分散状态的"溶解性"大分子杂质，进一步纯化滤液。
因此，我们将粗土霉素碱酸溶，加净化剂净化，经超滤去除热原及杂质，然后重结晶的高纯度注射用土霉素生产工艺，结果令人满意。
1 材料和方法1．1 材料粗土霉素碱取自某土霉素生产厂，实验用试剂均为工业级，分析用试剂为分析纯。
超滤膜为HFPS10、HFPS20实验用中空纤维膜组件。
1．2 方法实验流程如图1所示。
稀HCL K2Fe（CN）6－ZnSO4 NH4OH粗碱───→溶液──────────→超滤──────→注射用土霉素酸液净化调pH5.0结晶图一注射用土霉素碱工艺流程用PHS－25型酸度计测量PH值；752紫外分光光度计测量345um透光率，430、490um杂质吸收度；用HPLC测定土霉素碱纯度；用动物实验法做产品热原实验。
超滤每次处理净化液约5000ml，并于浓缩5倍时开始渗滤，得约8000ml 超滤液，超滤过程土霉素收率为98.2％。
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（二 〇 一二 年 三 月科研训练论文(文献综述) 题 目：土霉素提纯方法概述 学生姓名： 学 号： 班 级：土霉素提纯方法概述摘要：土霉素是通过生物合成得到的广谱抗生素，有广谱抑菌作用，目前主要应用于兽医临床。
本文在查阅了关于土霉素的生产方法、土霉素的提取方法、土霉素的脱色结晶、重结晶以及膜分离技术的应用等提纯方法，比较和归纳了提高土霉素纯度方法的优缺点。
关键词：土霉素；提纯；重结晶；膜分离技术土霉素是抗生素类药物，具有广谱抗菌作用，主要用于立克次体病支原体肺炎，衣原体感染。
土霉素已应用于兽医临床，使一些动物的传染病得到了控制。
土霉素还可以治疗鸡、鸭、鹅的巴氏杆菌病等。
在食品工业中，土霉素可用作防腐剂来保藏肉类、鲜菜类等。
土霉素是由龟裂链丝菌产生的，属于放线菌中的链霉菌属，是通过生物合成得到的广谱抗生素。
土霉素生产由发酵工段、酸化过滤、脱色结晶、离心干燥工段工艺组成，因为在土霉素发酵过程中产生大部分有机副产物，如色素、蛋白质等，所以需要对土霉素发酵液进行处理。
到目前为止，提纯土霉素的方法有很多，在生产工艺中通过酸化、脱色、结晶、重结晶以及应用超滤-纳滤技术都可得到纯度较高的土霉素产品。
一、土霉素常用提纯方法土霉素是通过生物合成得到的广谱抗生素，目前国内土霉素提取工艺常用草酸(或磷酸)做酸化剂调节pH值，利用黄血盐-硫酸锌作净化剂协同去除蛋白质等高分子杂质,然后用122树脂脱色进一步净化土霉素滤液，最后调pH至4.8左右结晶得到土霉素碱产品]1[。
此工艺在生产中一直沿用至今，产品的收率偏低，纯度仅为96%-97%。
因此如何提高土霉素质量，是一些土霉素生产厂面临的新课题。
注射用土霉素碱对纯度和热原有更高的要求。
土霉素能和钙、镁等金属离子形成复合物沉淀。
在发酵过程中，这些复合物积聚在菌丝中使得土霉素在发酵液中的浓度并不高。
发酵结束后，土霉素大部分沉积在菌丝中，发酵液中很少。
因此，必须对土霉素发酵液进行酸化处理，酸化将破坏细菌细胞壁结构，使菌丝中的单位释放出来，以保证产品收率和质量。
由于土霉素滤液中有钙离子存在，则必须考虑加入酸化剂后形成的不溶性钙盐的沉淀程度，酸化剂一般可采用盐酸、硫酸、草酸、磷酸等，采用草酸不仅能使土霉素释放出来并生成溶于水的盐, 并且能析出草酸钙沉淀, 从而去除发酵液中的钙离子, 同时草酸钙能促进蛋白质的凝结, 从而提高滤液的质量]2[。
草酸属于弱酸，比盐酸、硫酸等对设备腐蚀性较小,因此草酸是合适的酸化剂。
然而草酸价格昂贵，因此在有条件的情况下应进行草酸回收工作，同时采用草酸结合盐酸做为酸化剂。
在采用草酸作酸化剂时，最好低温操作，尽量缩短操作时间，避免或减少土霉素结构发生改变。
发酵液中同时存在着许多有机和无机的杂质，目前生产上是利用纯化剂黄血盐和硫酸锌的协同作用来去除杂蛋白，同时去除铁离子，并加入硼砂，以提高滤液质量。
在不影响滤液质量的前提下,纯化剂的加入量应尽量减少，以降低成本。
过滤土霉素酸化液也可以除去一些杂质。
过滤所得的土霉素液含色素高，结晶产品质量差，因此需要脱色。
脱色液到达结晶罐后，经过加碱化剂来调节适当的pH，进行结晶离心除去部分杂质。
通常用的碱化剂是氨水。
但由于在发酵液中含有一些性质与土霉素接近的副产物和其它杂质, 土霉素在酸性水溶液中又会分解成一些在性质上与其类似的降解产物，因而由水溶液中结晶出来的土霉素,纯度往往不高, 含有不少杂质]3[。
为了保证土霉素的疗效, 减少不良反应, 目前国家药典已对土霉素的质量规定了更高的要求。
二、改进结晶工艺提纯法在土霉素常用提纯方法的基础上，可以将土霉素再次用酸溶解，加净化剂净化，然后重结晶进一步提高土霉素的纯度。
也可以通过控制土霉素生产工艺条件提高土霉素纯度。
随着发酵效价的不断提高，连续结晶设备生产能力逐渐显现不足，而养晶时间偏短，已成为影响土霉素晶型和土霉素纯度的重要因素。
为了在较短结晶时间得到较为粗壮的晶体，通过研究结晶过程中影响晶型的各种因素，改进了发酵液预处理、结晶工艺。
采用控制酸化PH 值，调整净化剂加量，提高结晶温度等措施，系统地对土霉素产品晶型进行了试验研究，缩短了结晶时间，提高结晶设备的利用率。
试验结果表明，在控制发酵液酸化pH 值1.95-2.05、黄血盐钠加量0.3%、黄血盐钠和硫酸锌配比3：2、结晶温度等条件，找到了一个较为适宜的发酵液预处理和结晶工艺，在结晶时间仅为47min的情况下，可明显改善土霉素晶型，使晶体粒度分布均匀，产品内在质量得到进一步提高]4[。
该工艺不仅使土霉素产品晶型得到改善外，而且其内在质量也得到了明显提高，特别是杂质含量明显降低，产品纯度明显得到提高。
三、膜分离技术分离提纯土霉素上述一般提纯土霉素方法可以在一定程度上纯化土霉素，例如去除有机大分子杂质、色素等，但是有一些小分子杂质对土霉素的质量有着很大影响，应用膜分离技术可以更好的提纯土霉素。
膜分离技术是本世纪六十年代发展起来的新兴分离技术。
研究与应用事实表明，膜分离技术在简化发酵生产工艺，提高产品质量、开发新产品和综合利用等方面都显示了巨大的优越性]5[。
目前，利用发酵液生产药物的提炼工艺主要有溶媒法和树脂吸附法。
其中溶媒法主要是利用药物的酸、碱性特征及在不同的pH条件下能溶解在不同的溶剂中的特性，采用合适的溶媒在水溶液中反复萃取以达到提纯和浓缩的目的。
而树脂吸附法主要通过树脂对药物的选择性吸附实现分离浓缩。
然而，药物发酵液中绝大部分是菌丝体、未用完的培养基以及各种代谢产物，药物的浓度远较各种杂质低，一般在5％以下。
大量可溶性蛋白的存在导致溶媒萃取时将产生严重的乳化现象或影响树脂的吸附容量及树脂寿命。
因此，通常需加入电解质水解使蛋白质絮凝沉淀，然后通过板框压滤或鼓式真空过滤的方法把菌丝、絮凝蛋白及其他各种本质加以剔除。
这一预处理与过滤将导致5％一10％的药物损失，而且会对后续工艺造成影响。
经过多年的试验研究发现膜分离技术在提纯土霉素工艺上有很大的优势]6[。
（一）超滤法的应用在土霉素常用的酸化过滤、脱色结晶提纯方法的基础上，进一步研究了超滤在土霉素纯化中的应用。
土霉素的生产包括酸化、过滤、脱色和结晶等步骤, 多年来土霉素的提纯技术一直没有大的改变。
常用的树脂脱色过程成本高, 收率低, 还因树脂再生产生酸、碱废水而增加污水处理费用。
本研究试用超滤取代树脂脱色单元操作以克服其上述缺点。
在实验中使用了切割分子量为4960.5u的超滤膜, 实验结果表明超滤是取代树脂脱色的有效手段, 可以充分纯化土霉素结晶液并改善结晶, 脱色过程收率由树脂法的95.3%提高到98.6%。
如果超滤与净化剂预处理相结合, 可以提高土霉素质量, 并使土霉素结晶收率由90.58%提高到93.3%]7[。
土霉素的另一种纯化方法是采用酸碱法进行重结晶，其中加净化剂和膜过滤进行纯化的方法。
其特征就在于它是先将土霉素溶解在含有盐酸和另外一种在pH2.8-4.0有缓冲作用的酸的混合水溶液中，用碱回调至一定pH值，加入净化剂，而后分别用5-10万分子量超滤膜和6000-10000分子量超滤膜过滤，最后按无菌操作要求经稀释加碱调节pH值结晶，经分离干燥得纯度较高的成品]8[。
本方法利用了土霉素两性化合物的特性，加酸是为了使土霉素充分的溶解以及在结晶时获得较好的晶型。
加碱回调使PH接近其等电点而结晶。
其中超滤是公认的去除热原比较理想的方法,同时还可去除在滤液中呈分散状态的“溶解性”大分子杂质,进一步纯化滤液。
因此,我们将粗土霉素碱酸溶,加净化剂净化,经超滤去除热原及杂质,然后重结晶获得高纯度土霉素产品。
（二）超滤-纳滤联合技术在土霉素提取中的应用本方法将膜分离技术应用于土霉素的生产过程中，分别研究了超滤、纳滤及超滤-纳滤组合工艺，研究开发出土霉素的清洁生产新工艺。
通过超滤和纳滤筛选试验，选出了对土霉素分离性能较好的超滤膜和纳滤膜，并确定了其操作工艺参数。
结果表明，采用膜分离工艺可以减少土霉素在提取工艺中的损失，提高结晶收率，降低杂质吸光度，并改善废水的可生化性]9[。
该论文用详细的实验数据论证了超滤纳滤组合工艺的提纯效果最好，获得的土霉素产品纯度最高。
在超滤一纳滤连续性实验中，进一步验证了对土霉素的分离提纯膜分离技术比原树脂脱色效果好。
（三）超滤-反渗透提纯法土霉素属四环素类抗生素，废水主要来自分离四环素晶体后的结晶母液，土霉素结晶母液中土霉素浓度为1000—1500u／ml，直接用生物降解很困难。
李十中等]10[把土霉素结晶母液经超滤膜预处理后，通过反渗透膜处理所得的浓缩液，再经超滤膜处理后，15％氨水调pH值从土霉素结晶母液回收土霉素，得到的土霉素纯度82.9％，效价77lu／mg，回收率62%。
四、结论经过查阅关于土霉素提纯方法的文献资料，了解了在土霉素生产工艺中，在酸化过滤工段中选取酸化剂和纯化剂是非常重要，主要采用盐酸和草酸做酸化剂，同时利用纯化剂黄血盐和硫酸锌的协同作用来除去杂质，采用改进结晶工艺提纯土霉素，并且采用酸碱法进行重结晶纯化土霉素。
目前膜分离技术应用在土霉素生产工艺上进一步提高了土霉素产品的纯度。
文献中经过多次试验比较超滤、纳滤、超滤纳滤组合工艺以及反渗透工艺提纯土霉素的能力，结果表明超滤纳滤组合工艺可以更好的提纯土霉素。
也可以通过筛选优质菌种从土霉素发酵源头开始控制土霉素的质量。
土霉素生产中大多采用一般的纯化工艺，改进的工艺一般是采用超滤膜分离技术过滤获得高纯度的土霉素。
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