学习情境3药品链霉素发酵.pptx
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红霉素的发酵及提取工艺演示课件
获得许多生产性能良好的菌株。
红霉素的发酵工艺
孢子培养
沙土孢子
孢子培养
母瓶斜面培养
37℃ 7 ～ 10 h
37℃ 7 ～ 10 h
种子罐培养
h 种子罐培养
发酵
一级种子液
二级种子液
32 ～35 ℃ 30～32h
发酵液
31℃ 150～160h
红霉素的发酵工艺
1〉种子培养：
〈1〉生产孢子的制备：红色糖多胞菌斜面孢子培养 基由淀粉、玉米浆、硫酸铵等组成，孢子培养的温度为 37℃，湿度50﹪左右。母瓶斜面培养9d，子瓶斜面培 养7d。成熟的孢子呈深米黄色，色泽鲜艳、均匀、无黑 点，孢子瓶背面有红色色素。
〈2〉生产种子的制备：种子罐及繁殖罐的培养基由 淀粉、葡萄糖、花生饼粉、蛋白胨、硫酸铵和碳酸钙等 组成，灭菌后将子瓶斜面孢子制成孢子悬液，用微控注 射的方式接 入种子罐。种子培养温度为35℃，培养时 间为65h，繁殖罐培养温度为33℃，培养时间为30～ 32h左右。种子培养成熟并经检验合格后以10﹪的接种 量移入发酵罐。
（3）通气和搅拌：红霉素发酵为好氧发酵。一般地， 发酵最初12h，通气量保持在0.4vvm（每分钟通气量与 罐体实际料液体积的比值），12h后到放罐可控制在 0.8～1.0vvm。搅拌速度不宜太快，容易损伤菌丝，不 利于发酵
红霉素的发酵工艺
（4）补料：发酵过程中还原糖浓度控制在1.0％～1.4 ％范围内，每隔6补加葡萄糖一次，直到放罐前1218 停止补糖。40后补加有机氮源，每日34次，若发酵罐 的黏度上升则增加补料量，反之则减少，放罐前24停 止补氮。发酵后期添加氨水可以提高发酵单位，减少 脱水红霉素的形成，改善产品质量，补加硫酸镁可以 改善菌丝生长状况，提高发酵单位。前提一般在24后 补加
红霉素的发酵工艺
孢子培养
沙土孢子
孢子培养
母瓶斜面培养
37℃ 7 ～ 10 h
37℃ 7 ～ 10 h
种子罐培养
h 种子罐培养
发酵
一级种子液
二级种子液
32 ～35 ℃ 30～32h
发酵液
31℃ 150～160h
红霉素的发酵工艺
1〉种子培养：
〈1〉生产孢子的制备：红色糖多胞菌斜面孢子培养 基由淀粉、玉米浆、硫酸铵等组成，孢子培养的温度为 37℃，湿度50﹪左右。母瓶斜面培养9d，子瓶斜面培 养7d。成熟的孢子呈深米黄色，色泽鲜艳、均匀、无黑 点，孢子瓶背面有红色色素。
〈2〉生产种子的制备：种子罐及繁殖罐的培养基由 淀粉、葡萄糖、花生饼粉、蛋白胨、硫酸铵和碳酸钙等 组成，灭菌后将子瓶斜面孢子制成孢子悬液，用微控注 射的方式接 入种子罐。种子培养温度为35℃，培养时 间为65h，繁殖罐培养温度为33℃，培养时间为30～ 32h左右。种子培养成熟并经检验合格后以10﹪的接种 量移入发酵罐。
（3）通气和搅拌：红霉素发酵为好氧发酵。一般地， 发酵最初12h，通气量保持在0.4vvm（每分钟通气量与 罐体实际料液体积的比值），12h后到放罐可控制在 0.8～1.0vvm。搅拌速度不宜太快，容易损伤菌丝，不 利于发酵
红霉素的发酵工艺
（4）补料：发酵过程中还原糖浓度控制在1.0％～1.4 ％范围内，每隔6补加葡萄糖一次，直到放罐前1218 停止补糖。40后补加有机氮源，每日34次，若发酵罐 的黏度上升则增加补料量，反之则减少，放罐前24停 止补氮。发酵后期添加氨水可以提高发酵单位，减少 脱水红霉素的形成，改善产品质量，补加硫酸镁可以 改善菌丝生长状况，提高发酵单位。前提一般在24后 补加
链霉素的生产工艺课件.pptx
链霉素提纯工艺的优化
1.离子交换法
膜法工艺
取代
薄膜浓缩
投资较大 容易堵塞
不适于高粘度液体
在任何膜能承受的温度下分离 清洁，环保，占地少 运行成本低 无相变的纯物理手段
2.过滤
Flow-cel超滤技术替代传统的板框压滤/鼓式 真空过滤方法。 其最大的特点是在不需要加 入助滤剂、絮凝沉淀剂及其他任何化学试剂 的情况下，不仅可把菌丝体及其他固体杂质 完全分离，而且可以把99％以上的蛋白(包括 溶解性的蛋白) 与菌丝体一起剔除。
（3） 链霉菌是好氧菌，菌体的生产及发酵产物 的积累都要消耗氧。因此发酵过程当中需保证必 须的供氧量。 （4）根据参数的变化，以单位体积功率相等的原 则改变搅拌转速及空气流量来进行发酵容积的扩 大设计
发酵工艺流程图
发酵液提取及纯化工艺流程图
厂房布置图1
厂房布置图2
设备布置图
谢谢观赏！
生物提取法的评价
优点
1、需要的原料材料少且易得，并有足够数量的供应 2、设备条件要求不苛刻 3、“三废”少并且易于治理
缺点
1、分解代谢产物的调节过程中甘露糖链霉素的控制很复杂 2、无机磷的调节过程中，无机磷浓度的浓度很难控制，正常生 长所需的无机磷浓度抑制链霉素的形成 3、生物合成过程中步骤也比较复杂，需要经过多步反应
链霉素的生产工艺
组员：王晓、江兰、何艺、陈雪君、曹海燕
目录
1 链霉素简介 2 结构及理化性质 3 工艺合成 4 工艺评价、优化及中试放大
一、链 霉 素 简 介
• 链霉素（Streptomycin）是一种氨基葡萄糖型抗生素，分 子式C21H39N7O12，分子量： 581.59 。
• 链霉素（Streptomycin）是瓦克斯曼〔Waksman S.A.)于 1944 年从灰色链霉 菌（Streptomyces,griseus）培养液中分 离出来的一种碱性抗生素。
链霉素发酵工艺技术
生物制药工程系毕业实习调研报告姓名：专业：班级：学号:指导老师：完成时间：目录链霉素的发酵工艺过程1、制备流程图 (1)2、链霉素详细过程 (2)3、链霉素制备注意事项 (8)4、参考文献 (8)链霉素的发酵工艺过程发酵工艺流程图：摘要：链霉菌在生产抗生素方面的特殊作用使它成为放线菌中遗传育种的核心，近年来的进展主要在于原生质体融合、脂质体的使用、质粒及其它载体的发现和克隆技术工业应用。
本文综述了链霉素生物合成途径、代谢调节机制、链霉素发酵的代谢调控育种及其进展。
关键词：链霉素；发酵；代谢调控链霉素是1944年从灰色链霉菌培养液中分离出来的一种碱性抗生素，我国于1958年以来大量生产，目前已形成了相当大的生产规模与能力。
传统工艺:链霉素早期的提取方法采用活性炭吸附法、带溶法、沉淀法、离子交换法。
目前国内外多采用离子交换法提取链霉素，其工艺流程如图:链霉素是由链霉胍、链霉糖和N-甲基-L-葡萄糖胺组成的三糖苷，属于氨基糖苷类抗生素。
链霉胍是在l，3-位置上带有2个孤基的l，3-去氧青蟹肌醇，去掉2个脒基后称为链霉胺。
链霉糖是带有支链的5’-脱氧五碳糖，在第3碳上有一个醛基。
N-甲基-L-葡萄糖胺是在第2碳上的-NH2被甲基化(-CH3NH)的L-葡萄糖胺。
这三糖连接的糖苷键都是α型的糖苷键。
链霉素发酵工业延续至今已有相当长的历史，和其它抗生素生产过程一样，它的菌体生长，产物形成等所涉及的一系列时刻变化着的生物化学和质量、能量传递过[1]使链霉素发酵表现出相当程度的不确定性。
同时又由于反应机理复杂，无合适的模型用以描述过程，使人们在其发酵操作上依赖经验甚于理论。
这给链霉素生产水平的提高带来了一定的困难，但同时又给基于理论分析提高生产提供了可能。
1 链霉素生物合成的途径及代谢调节机制1.1 链霉素的生物合成途径由D-葡萄糖和NH3合成链霉素的大致途径如图1所示[2]从图l可看出，每生成1个链霉素分子都需消耗3个葡萄糖分子、7个HN3分子、2个CO2分子和l个甲硫氨酸分子。
链霉素发酵提取工艺
合的大部分链霉素就能释放出来。工业上，常采用草酸或 磷酸等酸化剂处理，以草酸效果较好，可用草酸将发酵液 酸 化 至 pH ＝ 3 左 右 ， 直 接 蒸 汽 加 热 (70 － 75℃) ， 维 持 2min( 这样能使蛋白质凝固，提高过滤速度 ) ，迅速冷却、
过滤或离心分离。过滤后，所得酸性滤液也可进行碱性处
实验室涂片结果
灰 色 链 霉 菌 生 长 状 态
液氮保藏(-196℃)
或
沙土管保藏(2-4℃)
2.工 艺 流 程
斜面培养恒温恒湿35-36℃，7天
原斜面孢子
斜面培养恒温恒湿34-35℃，6天 摇瓶培养33-34℃，39.5h转速250rpm 装量80ml/750ml接种量一块斜面/瓶50-64h
灰色链霉菌的孢子柄直而短，不呈螺旋形。 孢子量很多，呈椭圆球形。气生菌丝和孢子都呈 白色。单菌落生长丰满，呈梅花形或馒头形，直 径约为3～4mm。基内菌丝透明，在斜面背后产生 淡棕色色素。 链霉素产生菌诱变育种常用的诱变剂有：紫外 线、γ射线、氮芥、乙烯亚胺、亚硝酸和硫酸二乙 酯等。一些化学诱变剂又经常和紫外线等进行复 合处理。近年来采用亚硝基胍、快中子和激光等， 诱变选育出营养缺陷型或再回复突变型高产菌株。 杂交育种与诱变育种相结合的方法，对提高菌种 的生产能力，收到了较好的效果。
中罐种子 大罐发酵液
提炼车间
培养方式
斜面孢子培养
摇瓶种子培养
种子罐扩大培养
发酵培养
(一)斜面孢子培养
将砂土管 ( 或冷冻管 ) 菌种接种到斜面培养基上，经培
养后即得原始斜面。
斜面培养基的主要成分有葡萄糖、蛋白胨和豌豆浸汁
等，其中蛋白胨和豌豆浸汁的质量对斜面孢子质量影响很
过滤或离心分离。过滤后，所得酸性滤液也可进行碱性处
实验室涂片结果
灰 色 链 霉 菌 生 长 状 态
液氮保藏(-196℃)
或
沙土管保藏(2-4℃)
2.工 艺 流 程
斜面培养恒温恒湿35-36℃，7天
原斜面孢子
斜面培养恒温恒湿34-35℃，6天 摇瓶培养33-34℃，39.5h转速250rpm 装量80ml/750ml接种量一块斜面/瓶50-64h
灰色链霉菌的孢子柄直而短，不呈螺旋形。 孢子量很多，呈椭圆球形。气生菌丝和孢子都呈 白色。单菌落生长丰满，呈梅花形或馒头形，直 径约为3～4mm。基内菌丝透明，在斜面背后产生 淡棕色色素。 链霉素产生菌诱变育种常用的诱变剂有：紫外 线、γ射线、氮芥、乙烯亚胺、亚硝酸和硫酸二乙 酯等。一些化学诱变剂又经常和紫外线等进行复 合处理。近年来采用亚硝基胍、快中子和激光等， 诱变选育出营养缺陷型或再回复突变型高产菌株。 杂交育种与诱变育种相结合的方法，对提高菌种 的生产能力，收到了较好的效果。
中罐种子 大罐发酵液
提炼车间
培养方式
斜面孢子培养
摇瓶种子培养
种子罐扩大培养
发酵培养
(一)斜面孢子培养
将砂土管 ( 或冷冻管 ) 菌种接种到斜面培养基上，经培
养后即得原始斜面。
斜面培养基的主要成分有葡萄糖、蛋白胨和豌豆浸汁
等，其中蛋白胨和豌豆浸汁的质量对斜面孢子质量影响很
学习情境3药品链霉素发酵
7
培养基
高氏1号培养基
种子培养基
学习情境3药品链霉素发酵
8
• 设备 • 机械搅拌通风式发酵罐
学习情境3药品链霉素发酵
9
lawn of test bacteria 测试菌苔
filter papers soaked with test compounds
含药物滤纸
agar plate 琼脂培养基
zones of inhibition (no growth) 抑菌圈
• 需要铵盐或氨气
• Ammonium salts or ammonia needed
• 2 大气压
• Pressure at two atmospheres possible
• 无需缓冲液
• No buffers necessary
• 在线取样易
• In-process sampling easy
学习情境3药品链霉素发酵
15
摇瓶发酵 Shake-flask fermentation
• 装液量：10% (~250ml) • 10-50 ml in 125-500 ml flask
• 间歇培养
• Batch only
• 温控受限制
• Limited control: temperature
• 代谢碳水化合物慢
学习情境3药品链a霉e素ra发t酵ion, pressure
17
摇瓶发酵 Shake-flask
搅拌罐发酵 Stirred tank
• 装液量：10% (~250ml) • 10-100,000升容量
• 间歇培养
• 间歇和补料培养
• 温控受限制
• 连续控制：pH，温度
链霉素的发酵工艺课件(PPT 36张)
(三)种子罐扩大培养
种子罐培养是用来扩大种子量的。种子罐培养为1—3级，
可根据发酵罐的体积大小和接种量来确定。第一级种子罐
一般采用摇瓶种子接种， 2—3 级种子罐则是逐级转移，接 种量一般都为 10 ％左右。种子质量对后期发酵的影响甚大， 因此种子必须符合各项质量要求。故在培养过程中，必须 严格控制好罐温、通气搅拌和泡沫控制，以保证菌丝生长
中罐种子 大罐发酵液
提炼车间
培养方式
斜面孢子培养
摇瓶种子培养
种子罐扩大培养
发酵培养
(一)斜面孢子培养
将砂土管 ( 或冷冻管 ) 菌种接种到斜面培养基上，经培
养后即得原始斜面。
斜面培养基的主要成分有葡萄糖、蛋白胨和豌豆浸汁
等，其中蛋白胨和豌豆浸汁的质量对斜面孢子质量影响很
大。蛋白胨是最关键的原材料，对产孢子数量的影响不容 忽视。豌豆的品种和产地以及培养基的pH值(以中性或偏酸 性为宜)对产孢子质量亦有影响，需特别注意。
实验室涂片结果
灰 色 链 霉 菌 生 长 状 态
液氮保藏(-196℃)
或
沙土管保藏(2-4℃)
2.工 艺 流 程
斜面培养恒温恒湿35-36℃，7天
原斜面孢子
斜面培养恒温恒湿34-35℃，6天 摇瓶培养33-34℃，39.5h转速250rpm 装量80ml/750ml接种量一块斜面/瓶50-64h
(二)摇瓶种子培养
生产斜面的菌落接种到摇瓶培养基中，经过培养即
得摇瓶种子。链霉素发酵经常使用：瓶种子来接种种子 罐。种子质量以菌丝阶段、发酵单位、菌丝黏度或浓度、 糖氮代谢、种子液色泽和无杂菌检查为指标。摇瓶种子 (母瓶)可以直接接种子罐，也可以再扩大培养，用培养 所得的子瓶接种。摇瓶种子检查合格后，贮存于冷藏库 内备用，冷藏时间最多不超过7天。
红霉素的发酵生产工艺培训教材ppt
红霉素的发酵生产工艺培训教材ppt优 秀课件 精品课 件培训 课件培 训教材
红霉素的发酵生产工艺培训教材ppt优 秀课件 精品课 件培训 课件培 训教材
滤渣 脱水干燥
肥料
发酵液 超滤
连续立交除杂 纳滤浓缩
加碱或NaSCN
透析液
废液排放
三达公司红霉素提取 新工艺
红霉素的发酵生产工艺培训教材ppt优 秀课件 精品课 件培训 课件培 训教材
药理作用
本品为大环内酯类抗生素，抗菌谱与青霉素近 似，对革兰阳性菌，如葡萄球菌、化脓性链球菌、 绿色链球菌、肺炎链球菌、粪链球菌、溶血性链球 菌、梭状芽孢杆菌 、白喉杆菌、炭疽杆菌等有强 的抑制作用。
对革兰阴性菌，如淋球菌、螺旋杆菌、百日咳 杆菌、布氏杆菌、军团菌、脑膜炎双球菌以及流感 嗜血杆菌、拟杆菌、部分痢疾杆菌及大肠杆菌等也 有一定的抑制作用。
主要缺点为：
a.需要大量絮凝剂 红霉素过滤时消耗的絮凝剂主要是硫酸锌，并且硫
酸锌作为重金属，过滤菌渣不容易处理。 b.萃取工艺成本较高 红霉素萃取工艺需要消耗大量的复合溶媒，溶媒需
要大量的酸碱清洗再生，造成溶媒中残留红霉素 的损耗 c.离心机投资运行成本较高 萃取时需要大量的离心机进行离心分离，投资大能 耗高，并且由于是在溶媒环境中运行，非常危险。
红霉素的几个代表药品
红霉素肠 溶胶囊
琥乙红霉素
红霉素
罗红霉素
红霉素眼药 膏
红霉素软膏
红霉素生产工艺
1 空气净化 2 原料配比→种子罐 → 发酵罐 →发酵
原料：
碳源：玉米淀粉、食用葡萄糖 氮源：硫酸铵、 氨水C/N＝1：2
• 豆饼粉 碳酸钙、磷酸二氢钾、硫酸镁 丙酮、 水（工业用水2.85元/吨） 干酵母、淀粉酶、 糖化酶
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滤渣 脱水干燥
肥料
发酵液 超滤
连续立交除杂 纳滤浓缩
加碱或NaSCN
透析液
废液排放
三达公司红霉素提取 新工艺
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药理作用
本品为大环内酯类抗生素，抗菌谱与青霉素近 似，对革兰阳性菌，如葡萄球菌、化脓性链球菌、 绿色链球菌、肺炎链球菌、粪链球菌、溶血性链球 菌、梭状芽孢杆菌 、白喉杆菌、炭疽杆菌等有强 的抑制作用。
对革兰阴性菌，如淋球菌、螺旋杆菌、百日咳 杆菌、布氏杆菌、军团菌、脑膜炎双球菌以及流感 嗜血杆菌、拟杆菌、部分痢疾杆菌及大肠杆菌等也 有一定的抑制作用。
主要缺点为：
a.需要大量絮凝剂 红霉素过滤时消耗的絮凝剂主要是硫酸锌，并且硫
酸锌作为重金属，过滤菌渣不容易处理。 b.萃取工艺成本较高 红霉素萃取工艺需要消耗大量的复合溶媒，溶媒需
要大量的酸碱清洗再生，造成溶媒中残留红霉素 的损耗 c.离心机投资运行成本较高 萃取时需要大量的离心机进行离心分离，投资大能 耗高，并且由于是在溶媒环境中运行，非常危险。
红霉素的几个代表药品
红霉素肠 溶胶囊
琥乙红霉素
红霉素
罗红霉素
红霉素眼药 膏
红霉素软膏
红霉素生产工艺
1 空气净化 2 原料配比→种子罐 → 发酵罐 →发酵
原料：
碳源：玉米淀粉、食用葡萄糖 氮源：硫酸铵、 氨水C/N＝1：2
• 豆饼粉 碳酸钙、磷酸二氢钾、硫酸镁 丙酮、 水（工业用水2.85元/吨） 干酵母、淀粉酶、 糖化酶
红霉素的发酵生产工艺PPT课件
滤渣 脱水干燥
肥料
发酵液 超滤
连续立交除杂 纳滤浓缩
加碱或NaSCN
透析液废液排放三达公司霉素提取 新工艺晶体 丙酮溶解 加水再结晶 结晶过滤烘干
水溶液
EA
工
回收丙酮
序
废水处理
滞留 5 小时
栅格
生产车间污水
一级调节池
滞留 3 天 一级气浮池
滞留 3.5 小时 二级调节池
氧化沟曝气池
曝气沉淀池
厌氧塔
红霉素的发酵 生产工艺
主要内容
1、红霉素的简介 2、红霉素的发酵工艺流程 3、红霉素发酵工艺中的废水及废渣的处理
简介
红霉素是由红霉素链霉菌所产生的大 环内酯系的代表性的抗菌素。主要对革兰 氏阳性菌具有抗菌性。
红霉素为白色或类白色的结晶或粉末； 无臭，味苦；微有引湿性。在甲醇、乙醇 或丙酮中易溶，在水中极微溶解。
此外，对支原体、放线菌、螺旋体、立 克次体、衣原体、奴卡菌、少数分枝杆菌 和阿米巴原虫有抑制作用。金黄色葡萄球 菌对本品易耐药。
作用机制主要是与核糖核蛋白体的50S亚 单位相结合，抑制肽酰基转移酶，影响核 糖核蛋白体的移位过程，妨碍肽链增长， 抑制细菌蛋白质的合成，系抑菌剂
适应症
适用于支原体肺炎、沙眼衣原体引起的新生儿 结膜炎、婴儿肺炎、生殖泌尿道感染（包括非淋 病性尿道炎）、军团菌病、白喉（辅助治疗）及 白喉带菌者、皮肤软组织感染、百日咳、敏感菌 （流感杆菌、肺炎球菌、溶血性链球菌、葡萄球 菌等）引起的呼吸道感染（包括肺炎）、链球菌 咽峡炎、李斯德菌感染、风湿热的长期预防及心 内膜炎的预防、空肠弯曲菌肠炎，以及淋病、梅 毒、痤疮等。
临床上主要用于耐青霉素的金黄色葡萄 球菌感染及对青霉素过敏的金黄色葡萄球 菌感染。亦用于溶血性链球菌及肺炎球菌 所致的呼吸道、军团菌肺炎、支原体肺炎、 皮肤软组织等感染，此外，对白喉病人， 以本品及白喉抗毒素联用则疗效显著。
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• 常压
• Ambient pressure
• 缓冲液控制pH
• Buffers needed to control pH
• 在线取样难
• In-process sampling difficult
• 容量减少
• Volume decrease by evapwth on side walls
含药物滤纸
zones of inhibition (no growth) 抑菌圈
Agar diffusion assay
10
分析仪器 Analytical instruments
现代分析仪器： • 核磁共振 • 毛细管电泳 • 气相色谱 • 高效液相色谱 • 质谱
Modern analytical instruments:
• 10-100,000 liter vessels
• Batch and feed possible
• Continuous control: pH, temperature
• Ammonium salts or ammonia needed
• Pressure at two atmospheres possible
• No buffers necessary
• In-process sampling easy
• Volume increase by sugar feed
• Very uniform growth
• Antifoam often required
• Wide variety of impellers and baffles
情境3 药品抗生素-链霉素发酵合成
学习目的与要求 （1）知识目标： （2）能力目标： （3）情感目标：
1
链 霉 素 发 酵生 产 技 术
1. 接受工作任务 2. 工作任务分析
3. 制定工作计划
4. 工作任务实施 5. 工作任务检查 6. 工作任务评价 7. 知识拓展
2
1.接受工作任务
链霉素 是继青霉素之后，用于临床的第二个重要抗生素，链霉素
• 无需消泡
• Antifoam not needed
• 搅拌受限制
• Agitation limited: shaker speed
• 无法控制溶解氧
• No control of dissolved oxygen
16
搅拌罐发酵 Stirred tank fermentation
• 10-100,000升容量 • 间歇和补料培养 • 连续控制：pH，温度 • 需要铵盐或氨气 • 2 大气压 • 无需缓冲液 • 在线取样易 • 补料,容量增加 • 生长均匀一致 • 需消泡 • 多种搅拌 • 控制溶解氧:通气,加压
Automation Sensitivity Accuracy
自动
灵敏
准确
11
3. 制定工作计划
确定链霉素生产的原料。因地制宜，立足本 地资源。（见发酵原料要求）
确定培养基组成。包括斜面培养基、摇瓶培 养基、种子培养基和发酵培养基。
明确发酵过程中各工艺参数、影响因素和调 控方法。
12
13
Strain Improvement Scale-up
类也是白色粉末或略带黄色的粉末或结 晶，无嗅，味微苦，有吸湿性，在空气 中易潮解。
6
2．工作任务分析
• 生产菌种
7
培养基
高氏1号培养基
种子培养基
8
• 设备 • 机械搅拌通风式发酵罐
9
agar plate 琼脂培养基
lawn of test bacteria 测试菌苔
filter papers soaked with test compounds
• Dissolved oxygen controlled by
aeration, pressure
17
摇瓶发酵 Shake-flask
搅拌罐发酵 Stirred tank
• 装液量：10% (~250ml) • 间歇培养 • 温控受限制 • 代谢碳水化合物慢 • 常压 • 缓冲液控制pH • 在线取样难 • 容量减少 • 瓶壁上结垢 • 无需消泡 • 搅拌受限制 • 无法控制溶解氧
• 10-100,000升容量 • 间歇和补料培养 • 连续控制：pH，温度 • 需要铵盐或氨气 • 2 大气压 • 无需缓冲液 • 在线取样易 • 补料,容量增加 • 生长均匀一致 • 需消泡 • 多种搅拌 • 控制溶解氧:通气,加压
• Nuclear magnetic resonance (NMR)
• Capillary electrophoresis (CE)
• Gas chromatography
(GC)
• High performance liquid
chromatography
(HPLC)
• Mass spectroscopy (MS)
是含有链霉胍的氨基糖苷类抗生素族（图1）中的主要 成员，链霉素又称链霉素A，其化学名为N-甲基-α-L葡萄糖胺-(1→2)-α-L-链霉糖-(1→4)链霉胍。是生物在 其生产活动过程中所产生，并能在低微浓度下有选择 性地抑制或杀灭其他微生物或肿瘤细胞的有机物。
3
4
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5
• 链霉素主要理化性质 链霉素游离碱为白色粉末，大多数盐
15
摇瓶发酵 Shake-flask fermentation
• 装液量：10% (~250ml) • 10-50 ml in 125-500 ml flask
• 间歇培养
• Batch only
• 温控受限制
• Limited control: temperature
• 代谢碳水化合物慢
• Slow metabolizing carbohydrate
Master Working cell bank cell bank
Strain 出发菌株
Agar plate 平板技术
Primary shake flask Evaluation
摇瓶培养
6000
Secondary shake flask evaluation different media 二级摇瓶培养 各种培养基
Lab fermentor evaluation Production Condition 小型发酵罐
模拟生产条件
Possible recycle
1
Production Evaluation
生产
300
3
Pilot plant Evaluation
中试生产
30
Inoculum Development 菌种扩大1培4 养