抗生素生产工艺系列
抗生素发酵生产工艺
抗生素发酵生产工艺抗生素发酵生产工艺抗生素是一类具有杀菌或抑菌作用的药物，对人类和动植物疾病的治疗起到至关重要的作用。
抗生素的生产主要依赖于微生物发酵技术。
在抗生素发酵生产工艺中，常用的微生物包括青霉素、链霉素和阿奇霉素等。
抗生素的发酵过程主要分为菌种体系培养、种母液培养和发酵液培养三个步骤。
首先，我们需要培养菌种体系。
菌种培养一般分为筛选和种植两个步骤。
筛选菌种是为了选出具有高产量和优良品质的菌株，种植菌种是为了通过大规模培养来获取足够的菌量。
筛选菌种的方法主要有传统的混合培养方法和现代的分离培养方法。
种植菌种则需要提供适宜的培养基，包括碳源、氮源、无机盐和生长因子等。
菌种体系的培养需要在合适的温度、PH值和搅拌速度下进行，以保证菌株的健康生长。
接下来是种母液培养。
在种母液培养过程中，需要通过喂养和连续培养来提高菌中抗生素的产量。
喂养是指给菌株提供充足的营养物质，通过控制喂养时间和喂养速度来调节菌株的生长速度和抗生素产量。
连续培养是指在一定的培养条件下，通过不断的增加培养基的流速，实现菌株的连续培养和抗生素的连续产量。
种母液培养需要控制好菌株的温度、PH值、搅拌速度和氧气的供应等，以提高抗生素的产量和质量。
最后是发酵液培养。
发酵液培养是将种母液转移到发酵罐中进行大规模培养的过程。
发酵罐除了具备种母液培养的基本要求外，还需要考虑更多的因素，如气体供应、温度控制、搅拌速度和反应器设计等。
发酵液培养的目标是达到最大的菌株数量和抗生素产量。
为了保证抗生素的纯度和稳定性，还需要对发酵液进行适当的提纯和分离。
这样，最终得到的抗生素就可以应用于医药领域，对各种细菌感染进行治疗。
总之，抗生素的发酵生产工艺是一项复杂而关键的过程。
通过合理的菌种培养、种母液培养和发酵液培养，可以获得高产量和优质的抗生素。
随着生物技术的不断发展和进步，抗生素的发酵生产工艺也在不断完善和优化，为人类健康事业做出了重要贡献。
抗生素概述、分类与发酵生产工艺
对生长中的细胞有效，静止细胞无效。
2、触发细菌自溶酶活性。
抗生素概述、分类和发酵 生产工艺
结构特性
CH CH
O CChemPasteNr
β-lactams
NH2 CH
3.1.2 抗生素的命名原则
（1）根据来源生物的属名定名抗生素，如青霉素。 （2）根据化学结构和性质定名抗生素，如四环素
类抗生素。 （3）一些习惯性俗名、发现的地名等命名，如正
定霉素、井冈霉素、金霉素、土霉素等。
抗生素概述、分类和发酵 生产工艺
3.1.3、抗生素的分类
一． 根据微生物来源分类 ； 二． 根据抗生素的作用机制分类； 三． 按医疗作用对象分类 ； 四． 按作用性质分类； 五． 按抗生素获得途径分类； 六． 按应用范围分类； 七． 根据生物合成途径分类； 八． 根据化学结构分类 。
S CH
OC N
CH2 CO NH
青核(penam)
S CH CH
ChemOPCastNer
苯乙酸 （侧链Ｒ）
6-氨基青霉烷酸(6-APA) (母核)
S
CH3 C
CH3 CH COOH
NH2 CH2
CH
CH2
CO
N
C CH3
ChemPasteCr
COOH
头核(cepham)
S
CH3 C
CH3 CH COOH来自3.2 β-内酰胺类抗生素
青霉素
抗生素概述、分类和发酵 生产工艺
3.2.1 发展概况
1929年，英国的Fleming——青霉素的发现。 1940年，Florey & Chain, 临床应用青霉素。 1945年，意大利的Brotzu发现一株顶头孢霉
硫氰酸红霉素的生产工艺
硫氰酸红霉素的生产工艺
硫氰酸红霉素是一种抗生素，其生产工艺一般包括以下步骤：
1. 霉素发酵：选择合适的霉菌菌株（如链霉菌Streptomyces erythreus），进行发酵培养。
菌株培养在含有碳源（如葡萄糖）、氮源（如酵母粉）、矿物质和适宜pH的培养基中，通
过搅拌和通氧来提供养分和氧气。
2. 霉素提取：待发酵液中霉素积累到一定程度后，进行霉素的提取。
通常使用有机溶剂（如乙酸乙酯）与发酵液进行萃取，然后通过分离和浓缩来获得霉素的提取物。
3. 硫氰酸化：将霉素的提取物与硫氰酸反应生成硫氰酸红霉素。
反应通常在中性或碱性条件下进行，可在加热或非加热条件下进行。
4. 硫氰酸红霉素的提取：将反应产物与溶剂（如乙酸乙酯）进行萃取，然后通过结晶或浓缩来获得硫氰酸红霉素的成品。
5. 硫氰酸红霉素的精制和纯化：对得到的硫氰酸红霉素进行精制和纯化，如结晶、蒸馏、萃取等过程，以获得高纯度和纯净的硫氰酸红霉素。
6. 包装和储存：对纯化的硫氰酸红霉素进行包装和储存，一般使用无菌密闭容器，存放在干燥和阴凉处。
以上是硫氰酸红霉素的常见生产工艺，但具体工艺细节可能会因厂家和生产厂家的要求而有所不同。
抗生素生产工艺
抗生素的提取
• 溶媒萃取法 • 离子交换法 • 直接沉淀法
抗生素的精制
药品生产符合GMP规定 • 脱色及去除热原质 • 结晶和重结晶
脱 色
• 色素是发酵过程中产生的代谢产物，与 菌种及发酵条件有关 • 活性炭脱色
热原质
• 在生产过程中由于被污染后由杂菌所产 生的一种内毒素，G-产生的热原反应高 于G+，是多糖磷类脂质和蛋白质的结合体， 引起恶寒高热，甚至休克 • 活性炭吸附 • 超滤去除
抗生素生产的工艺过程
菌种 → → 孢子制备 → → 种子制备 → 发酵
发酵液预处理
提取及精制 → 成品包装
菌 种
• 来源于自然界，获得能产生抗生素的微生物， 经分离、选育和纯化后即称为菌种 • 菌种的保藏：冷冻干燥、超低温冷冻、砂土管、 液体石蜡、斜面低温保藏
孢子制备
• 将保藏的处于休眠状态的孢子，接种至固体斜 面培养基，在一定温度下培养5-7或7日以上 • 进一步用扁瓶在固体培养基上扩大培养
板框过滤 离心
湿晶体
成品
种子制备
目的使孢子发芽、繁殖以获得足够数 量的菌丝，并接种到发酵罐中 • 摇瓶或直接将孢子接入种子罐逐级放大 培养 • 种子培养定时取样作无菌试验，观察菌 丝形态，测定种子液中发酵单位和进行 生化分析 • 种子级数
培养基的配制
• • • • 碳源 氮源 无机盐类 前体
碳 源
• 供给菌种生命活动所需能量，构成菌体 细胞及代谢产物 • 参与抗生素的生物合成 • 常用碳源：淀粉、葡萄糖及油脂
过 滤
• 鼓式真空过滤器
提 炼
溶媒萃取法：将发酵滤液酸化至pH2，后 加相当于发酵滤液体积1/3的醋酸丁酯， 混合后以碟片式离心机分离；然后以1.31.9%NaHCO3在pH6.8-7.1条件下将青霉素 提取到缓冲液中，再调pH2，将青霉素从 缓冲液转入到醋酸丁酯溶液中
简述抗生素工业生产工艺流程
简述抗生素工业生产工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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青霉素的生产工艺及设备
青霉素的生产工艺及设备引言青霉素是一种重要的抗生素，被广泛应用于医疗领域。
在青霉素的生产过程中，合理的工艺和先进的设备是确保高质量产品的关键因素。
本文将介绍青霉素的生产工艺及常用的生产设备。
青霉素的生产工艺青霉素的生产工艺主要包括以下几个步骤：1.青霉菌的培养：选用高产菌株进行培养，通常使用青霉菌的液体培养基，如玉米粉培养基、磷酸二氢钾培养基等。
2.发酵：将培养好的青霉菌菌种接种到发酵罐中，通过控制温度、pH值、搅拌速度等条件，使菌株能够在较短的时间内大量繁殖。
3.青霉素的提取：经过一定时间的发酵后，菌体中产生的青霉素需要进行提取。
常用的提取方法有有机溶剂法、浸提法等。
4.纯化：提取得到的青霉素溶液中可能含有其他杂质，需要进行纯化。
纯化的方法主要包括结晶、蒸馏、析出等。
5.干燥：纯化后的青霉素需要进行干燥，以去除水分，确保产品的稳定性和质量。
6.包装：最后，将干燥后的青霉素进行包装，以便储存和运输。
青霉素的生产设备在青霉素的生产过程中，需要使用一系列的生产设备，以确保生产工艺的顺利进行。
以下是常用的设备：1.发酵罐：用于培养青霉菌菌种并进行发酵过程。
发酵罐通常由不锈钢制成，具有良好的耐腐蚀性和可调节的温度、pH值、搅拌速度等参数。
2.静态混合器：用于混合发酵罐中的培养基和青霉菌菌种，保证菌株能够均匀分布并获得充分营养。
3.分离设备：包括离心机、过滤器等，用于将发酵液中的青霉菌菌体和代谢产物分离。
离心机通过离心力将菌体和液体分离，而过滤器则通过微孔等作用将菌体滤出。
4.萃取设备：用于青霉素的提取，常用的设备有搅拌式萃取塔、液液萃取塔等。
这些设备利用溶剂对溶解青霉素，实现青霉素的分离。
5.真空干燥器：用于将纯化后的青霉素产品进行干燥，去除水分。
真空干燥器通过降低压力，加速水分的挥发，从而实现青霉素的干燥。
6.包装设备：用于将干燥后的青霉素产品进行包装。
常见的包装设备有自动包装机、药物包装机等，可以根据需要进行不同规格和容量的包装。
抗生素的发酵生产工艺.doc
抗生素的发酵生产工艺.doc抗生素是一类广泛应用于医疗和兽医领域的药物，用于预防或治疗细菌感染。
不同的抗生素有不同的化学结构，生产抗生素的方法也因此各不相同。
本文将重点介绍抗生素的发酵生产工艺。
一、抗生素发酵生产的基本流程1. 培养菌抗生素的生产主要依靠微生物，因此首先需要筛选出具有生产该抗生素能力的微生物。
筛选后的微生物将在培养基上进行大规模培养，以提供充足的细胞质和代谢产物。
2. 发酵过程发酵是抗生素生产的关键步骤。
一般采用批量、半连续和全连续三种发酵方式。
其中，批量发酵是最常用的方式。
批量发酵流程如下：①铺面：将培养基注入发酵罐中，通入空气以增氧。
②接种：将筛选得到的微生物接入发酵罐中。
③培养：培养12-24小时，以形成菌体。
④产生抗生素：开始产生目标抗生素，持续时间一般为3-5天。
⑤收获：收获抗生素后，将生产产物进行提纯和精制，以达到合格的药品标准。
1. 青霉素青霉素是一类广泛使用的β内酰胺类抗生素，由链霉素产生的放线菌筛选出，其发酵生产工艺如下：铺面罐：加入甜菜汁、植物硝酸盐和钙磷酸盐等培养基组分，保持pH值的恒定，通入空气以增氧。
发酵罐：将铺面罐的培养液移入发酵罐中，加入接菌液（含有链霉素菌丝的液态培养基），在恒温、恒湿的条件下进行底层搅拌式发酵，温度控制在18℃左右。
霉素沉积罐：将发酵获得的青霉素经过分离和提取，再通过沉淀、烘干、加工等步骤，得到制剂。
培养基：加入淀粉、麦芽粉、氨基酸等营养物质，以提供菌体生长所需的能量和物质。
分离纯化：通过分离、沉淀、过滤、萃取等多种方法，得到纯净的链霉素制剂。
3. 山梨酸钙山梨酸钙是一种广泛使用的防腐剂和保鲜剂，由发酵的亚铁酸菌（Gluconobacter oxydans）产生，其生产工艺如下：基础培养液：加入铵盐、硫酸铵、硫酸亚铁等组分，以满足微生物的基础营养需求。
预处理：将亚铁酸菌接入培养基中，培养24小时，产生菌体。
发酵罐：将预处理得到的菌体接种发酵罐中，发酵温度控制在30℃左右。
链霉素生产工艺流程
链霉素生产工艺流程
链霉素是一种广谱抗生素，常用于治疗病原微生物引起的感染。
下面是链霉素生产工艺流程的简介。
链霉素的生产一般分为三个主要步骤：发酵、提取和纯化。
1. 发酵：链霉素通过链霉菌（Streptomyces erythreus）进行发
酵生产。
首先，从链霉菌菌种中选取适合的菌株，然后进行接种培养。
接种后的菌株放入适当的培养基中，如含有糖、氮源和无机盐的培养基。
培养过程中需要控制温度、气体供应、
pH值等条件，以促进菌株的生长和代谢产物的产生。
链霉菌
在培养基中生长时，产生链霉素，并分泌到培养液中。
2. 提取：发酵液中的链霉素无法直接使用，需要经过提取步骤进行纯化。
首先，培养液通过离心或过滤等方式分离出菌体。
然后，将菌体与溶剂如甲醇或乙酸乙酯混合，使链霉素从菌体中溶解。
混合溶液经过过滤或离心等步骤，分离出链霉素溶液。
此外，还可以采用萃取、萃余、结晶、蒸馏等方法进一步提取链霉素。
3. 纯化：提取得到的链霉素溶液中还可能含有其他杂质，需要进行纯化步骤。
常用的纯化方法包括流动相色谱、逆流色谱和凝胶过滤等。
色谱法可以根据链霉素与其他成分在流动相中的差异，通过分离和选择性吸附来提高链霉素的纯度。
凝胶过滤可以去除较大分子量的杂质，使得链霉素更加纯净。
纯化后的链霉素通过蒸发浓缩或结晶法得到固体链霉素。
总结起来，链霉菌通过发酵生产链霉素，然后通过提取和纯化步骤得到纯净的链霉素。
这个工艺流程不仅可以应用于链霉素的大规模工业生产，也可以在实验室中进行链霉素的小规模制备。
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② “工程菌”制造法
第一次由“工程菌”制造的全新抗生素—麦迪紫 红素A，是美国报道的。他们将产放线紫红素的部分 基因插入产麦迪霉素的放线菌中，构建的“工程菌” 产生了全新的抗生素。
我国新构建的生产丁胺卡那霉素的“工程菌”，就 是把酰化酶基因克隆到卡那霉素产生菌中获得的。新 的“工程菌” 生产的新抗生素毒副作用小，对耐卡那 霉素、庆大霉素致病菌临床疗效显著。
( ± )t h r e o
O H
O 2 N
O H
C H N H 2 ( ± )t h r e o
O H
H O H
R e s o lu tio n
C H 2 O H C H 3 O H
O 2 N
HN H 2 C l2 C H C O O C H 3 D -(-)-th re o
抗生素生产工艺系列
O 2 N
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生微 素生
物 合 成 抗
上游： 菌种保存、选育、孢子及种子制备 发酵——适宜的培养基 碳源 氮源 无机盐（微量元素） 前体
下游：提取 预处理 过滤 进一步提取
成品: 制剂工作
纯品 结晶干燥
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1、产生菌种
★菌种：来源于自然界，得到能产生抗生素的微生物， 经分离、选育和纯化后的物质；
Ⅱ:化学方法改造
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许多细菌逐渐出现了耐药性，已经证实某些耐 药因子位于细菌内的质粒上，质粒可以在细菌之 间转移，结果耐药菌日益增多，抗生素疗效就越 来越低。
现在已能使用克隆了酰化酶基因的“工程菌” （大肠杆菌）高效率的生产半合成抗生素。临床 现在使用的贵重特效药物先锋霉素（头孢菌素 类）、氨苄青霉素，就是这类半合成抗生素类药 物。国外已有几十种这类药物在实验室研制成功。
H O H C H 2 O H
HN H C O C H C l2
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合成路径
O2N
COCH3 为起始原料
溴代 ——成盐——水解成胺——酯化— —羟醛缩合——选择性还原（±）苏阿糖 型——酯水解——酸碱中和——拆分—— D（-）苏阿糖型——成酰胺
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全化学合成法的优缺点
优点
效率较高，受 影响因素少， 克服了发酵法 生产的缺点。
（即化学合成法）：某些抗生素的化学 结构已经明确且较简单时，可采用全化学 的方法进行合成制取抗生素。
如：氯霉素、磷霉素等。
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氯霉素分子结构图
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氯霉素的合成
O 2 N
O C H 3B r 2 C 6 H 5 C l O 2 N
O B r ( C H 2 ) 6 N 4
C H 2 C 6 H 5 C l O 2 N
O C H 2 B r .( C H 2 ) 6 N 4C 2 H 5 O H
H C l,H 2 O
O 2 N
O C H 2 N H 2 .H C l A c 2 O A c O N a O 2 N
O C H 2 N H C O C H 3 H C H O
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③细胞融合技术法
对抗生素产生菌采用细胞融合技术的成果更为突 出。橄榄色无孢小单孢菌细胞融合株抗生素产率比原 菌株提高140倍。
目前DNA重组技术已广泛用于红霉素、链霉素等20 多种抗生素的育种工作，可以预见不久将来会有更多 的新型抗生素问世。
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2、全化学合成法
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缺点
导致严重的环 境污染问题。
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3、半化学合成法
即半合成法，将生物合成法制得的抗生 素用化学或生化方法引入特定的功能基团, 进行分子结构改造而获得的新抗生素品种 或制成各种衍生物。
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此种方法一般分两个阶段进行：
Ⅰ:生物合成法制取 半化学合成法
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半合成抗生素的目的：
1
增强抗菌力；
2
扩大抗菌谱；
3
对耐药菌有效；
4
便于口服；
5 降低毒副作用或提高生物有效性。
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二、生物合成法生产抗生素 的工艺过程
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No Image
22
抗生素总的生产工艺过程
菌种
孢子制备 种子制备
发酵
精制过程 提取过程 发酵液预处理及过滤 成品检验 成品包装 出厂检验
★ 保藏：冷冻干燥法制备后，以超低温，即在液氮冰箱 (-190℃~-196℃)内保藏；
★ 复壮：一般生产用菌株经多次移植往往会发生变异而 退化，故必须经常进行菌种选育和纯化以提高其生产 能力。
抗生素生产工艺系列
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抗生素生产工艺系列
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① 传统方法； 1、生物合成法 ② “工程菌”制造法；
③ 细胞融合技术法 。
抗生素生产工艺系列8Fra bibliotek①传统方法
大多数抗生素是由放线菌产生的。菌种通过从土 壤中分离、筛选获得，一般采用深层通风搅拌发酵罐 生产。
传统方法目前存在很多不足，因此，人们采用基因 工程和细胞融合技术，对抗生素产生菌进行了改造和 重新设计，不仅可以制造出许多高效低毒的新型抗生 素，还可改革工艺，使抗生素产量成倍地增长。
O 2 N
O C H N H C O C H 3
O H
A l [ O C H ( C H 3 ) 2 ] 3 ( C H 3 ) 2 C H O H O 2 N
O H
C H N H C O C H 3 H 2 O
( ± )t h r e oH C l
O H
O 2 N
O H
C H N H 2 .H C l N a O H
抗生素工业生产
抗生素生产工艺系列
1
内容速览
工业生产方法 及总的工艺
抗生素发酵及 提取精制
菌种来源
抗生素生产菌 的菌种
抗生素生产工艺系列
菌种优化
2
第一节 抗生素的工业生产方法 及工艺介绍
抗生素生产工艺系列
3
教学目的：
了解抗生素工业生产方法及工业产生的特点;了解 抗生素工业生产与一般制药工业比较存在问题;掌 握抗生素生产工艺过程。
教学重点、难点：
生物合成法生产抗生素的工艺过程。
抗生素生产工艺系列
4
一、抗生素的工业生产方法
生物合成法
工业生产方法
全化学合成法
半化学合成法
抗生素生产工艺系列
5
1、生物合成法
生物合成法（即微生物发酵法）：是利用 特定的微生物，在一定的条件下（培养基、 温度、pH、通气、搅拌等）使之生长繁殖， 并在代谢过程中产生抗生素。然后选用适当 化学手段将抗生素从发酵液中提取、精制， 最后获得符合药典规定的各种抗生素成品。