硫酸庆大霉素生产工艺设计流程图

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硫酸庆大霉素生产工艺一、硫酸庆大霉素产品说明 1、产品名称及化学结构

1.1 产品名称:硫酸庆大霉素(Gentamycin sulfate)

1.2 化学结构:

1.2.1 结构式:

C1: R1=R2=CH3

C2: R1=CH3 R2=H

C1a: R1=R2=H

1.2.2 分子式:

C1: C21H43N5O7=477.61

C2: C20H41N5O7=463.58

C3: C19H3”5O7=449.55

1.2.3 分子量:

Cj 477.61

C2: 463.58

C3: 449.55

C; C2、C1a为硫酸庆大霉素的三个组分,各组分与2个分子的硫酸相结合,其成分折干效价为

590Wml 以上。

2、理化性质

2.1 性状:白色或类白色粉末,吸水性强,稳定性高,易溶于水,不溶于乙醇、丙酮、氯仿等 有机溶剂。

2.2 比旋度:+107。〜+1210

3、产品质量标准

(查药典)

二、原材料、包装材料质量标准及规格

1、发酵部分

名 称 规 格

葡萄糖 工业用:淡黄色粉末,含量70%以上,氯含量0.6%以下。

药用(口服):白色结晶,含量88%以上,氯含量0.25%以下。

淀 粉 工业用:含量80%以上,水分14%以下,氯含量0.1%以下,灰份1%以下,

无发霉结块。

黄豆饼粉 工业用:热榨,浅黄色粉末,无发霉结块,蛋白质37%以上,水分12%以

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下,灰份7%以下,酸值0.1N,KOH 15mg/g以下。细度80目90%以上。

蛋白胨 工业用:浅黄色粉末,总氮14%以上,水分7%以下,总磷0.3%以下。

鱼粉

工业用:浅黄色粉末,无发霉变质现象,蛋白质含量50%以上,水分12% 以下,含油量9%以下,总灰份W 3以下,无鱼骨等特大物,60目90%以 上。

碳酸钙 工业用:轻质,白色粉末,含量96%以上,碱度W0.2%,AS<5ppm

硝酸钾 工业用:白色结晶,含量98%以上。

氯化钻 化学纯:红紫色结晶,含量95%以上。

硫酸铵 工业用:白色结晶,含量96%以上

消沫剂 GP级:浅黄色澄明液体,酸值0.5以下。

玉米粉 食用:无霉变虫蛀,细度60目90%以上。

豆油 金黄色澄明液体,新鲜,酸值WKOH 5mg/g

2、提取部分

名称 规 格

盐酸 工业用:无色或微黄色液体,含量30%以上。

液体烧碱 工业用:无色或微紫色液体,含量40%以上,NaCl含量低于5%。

氨水 工业用:无色透明液体,含量95%以上。

活性炭 黑色粉末,PH中性,灰份W5%,针用(767型)。脱色率90%以上。

732 (1X7)

离子交换树脂 工业用:强酸性阳离子交换树脂,淡黄色或金黄色球状颗粒,粒度16-50

目占90%以上,水分50-60%,交换当量大于4.5毫克当量/克干树脂。

711 (201X4)

离子交换树脂 工业用:强碱性阴离子交换树脂,淡黄色或金黄色球状颗粒,粒度16-50

目占90%以上,水分40-50%,交换当量大于3.0毫克当量/克干树脂。

717 (201X7)

离子交换树脂 工业用:强酸性阳离子交换树脂,淡黄色或金黄色球状颗粒,粒度16-50

目占90%以上,水分40-60%,交换当量大于3.0毫克当量/克干树脂。

氯化铵 药用:白色结晶,含量不彳氐于99.5%

硫酸 化学纯:无色透明液体,含量95%以上。

三、生产方法及原理简介

硫酸庆大霉素的生产是以绛红色小单抱菌()2号作为庆大霉素生产用菌种,在蒸汽消毒 的培养基中不断扩大培养、发酵,通过菌种的次级代谢分泌出具有抑菌活性的庆大霉素。用 离子交换树脂提取出菌分泌的活性物质,经精制、转盐生产出硫酸庆大霉素原料药。用以制 成各种硫酸庆大霉素制剂,应用于临床治疗。

四、硫酸庆大霉素生产工艺流程图及操作条件

硫酸庆大霉素的生产过程主要包括以下四个部分:发酵生产、提取、精制、无菌压缩空 气、无菌喷雾干燥。

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WORD格式.整理版 1、硫酸庆大霉素生产工艺流程图:

35 ℃ 23hr 35 ℃ 35 ℃ 35 ℃

种子瓶 ----- 一级种子罐——►二级种子罐 ----- ^发酵罐 ------

250rpm 38hr 22hr 96hr

酸化 6 hr

放罐 ----- 732树脂静态吸附——过筛——►饱和树脂 ——漂洗

中和

漂去 酸洗 4.5%氨水 无NH4+ 效价

——装柱——解吸——> 浓缩——►浓缩液 ----------------- > 浓缩液

杂质 无盐水洗 串711柱 15万”/ml

收率95% 收率93%

H2sO4 活性炭

----- >转盐液——> 脱色液——> 过滤——►精滤一►无菌喷粉

PH=4.0-6.0 脱色

收率89% 收率85%

2、生产工艺过程:

2.1 菌种部分

接种 接种 35 ℃ 23hr

砂土管 ----- ►种子斜面 ----- - 种子瓶 ------- ^生产用菌种

50rpm

2.1.1 种子瓶配方(%):

淀粉 1.0 碳酸钙0.3 硝酸钾0.05 玉米粉1.5

黄豆饼粉1.5 氯化钻1r/ml 鱼粉 葡萄糖0.1

蛋白胨 0.2

自来水配制,消前PH调至7.5

2.1.2 种子瓶的制备

按种子瓶配方配制好培养基,装入500ml摇瓶中,装量50ml,用1kg/cm2饱和蒸汽120℃ 灭菌30分钟,冷却备用。

2.1.3 接种子瓶

在超净工作台上,火焰保护下,用蒸汽消过毒的无菌接种铲挖取斜面抱子0.5cm2于种子

瓶中,放于摇床上,35℃±0.5℃培养40小时左右,涂片观察菌丝形态,形态为大菊花团边缘

已经散开,即可下瓶作为生产用种。

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WORD格式.整理版 2.2发酵部分:

221种子罐及发酵罐配方:

一口罐号 名称 一级种子罐 二级种子罐 发酵罐 补料

淀粉 1.0 1.0 4.5 4.5

黄豆饼粉 1.5 2.0 3.0 3.0

蛋白胨

0.2 0.4 0.4

葡萄糖 0.1 1.0 0.5 0.5

鱼粉

0.2 0.2

玉米粉 1.5 1.5 1.0 1.0

硝酸钾 0.05 0.02 0.05 0.05

碳酸钙 0.3 0.5 0.6 0.6

氯化钻 1r/ml 4r/ml 6r/ml 6r/ml

硫酸铵

0.05 0.05

豆油 0.3 0.2 0.2 0.2

消前PH 7.5 7.5 7.5 7.5

【注】补料配方同发酵罐。

2.2.2 一级种子罐(消后体积250L)

空罐消毒:压力1.5〜2.0kg/cm2

温度125〜130c保温保压40分钟

实罐消毒:压力1.0 kg/cm2±0.1kg/cm2预热时间30分钟为宜

温度119〜122℃保温保压30分钟

分过滤器消毒:压力1.2〜1.4kg/cm2保温、保压30分钟

按一级种子罐配方配好培养基,移入一级种子罐内搅拌后,直接进蒸汽进行实罐消毒,消

后体积250L,降温至35℃后,在火焰的保护下,利用压差法将种子接入一级种子罐内,接种

量5〜6瓶,进行培养。

培养温度:35℃ 罐压:0.4 kg/cm2

培养时间:38小时 通气量:1: 0.5 V/V/分以上

搅拌转速:200〜220转/分

移种标准:菌丝形态呈菊花团边缘全部散开或呈网状,无杂菌。

2.2.3 二级种子罐:(消后体积1.5T)

空罐消毒、实罐消毒及分过滤器消毒均同一级种子罐。移种管道消毒为2〜3 kg/cm2保压 2小时。

按二级种子罐配方配好培养基,移入二级种子罐内搅拌后,直接进蒸汽进行实罐消毒,

消后体积1.5L,降温至35℃后,通过移种管道将一级种子罐的成熟种子移入,进行培养。

培养温度:35℃ 罐压:0.3 kg/cm2

培养时间:22小时 通气量:1: 0.8 V/V/分以上

搅拌转速:200〜220转/分

移种标准:菌丝形态呈网状,量多无杂菌。

2.2.4 发酵罐:(消后体积10T)

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1.5 〜2.0kg/cm2

125〜130℃保温、保压30分钟

1.0 kg/cm2±0.1kg/cm2预热时间30〜45分钟为宜

119〜122c保温、保压30分钟

分过滤器消毒:压力1.2〜1.4kg/cm2保温、保压35分钟

移种管道消毒:2〜3 kg/cm2保压2小时。

按发酵罐配方配好培养基,移入罐内搅拌后,直接进蒸汽进行实罐消毒,消后体积10T,降 温至35℃后,通过移种管道接入二级种子罐内的种子,进行发酵培养。

培养温度:35℃ 罐压:24小时前0.2 kg/cm2, 24小时后0.1 kg/cm2

通气量:1: 1.2 V/V/分以上

搅拌转速:不少于170转/分。

发酵罐补料:(总补料量26T)

第一个补料很关键,必须在发酵液泡沫下去后(大约18小时)菌丝生长良好,无杂菌,可

补料4T

补料5T

补料5T

补料6T

补料6T或酌情补入。

如果以上菌丝浓度偏高,第六个补料可考虑补稀方(即原方的1/2)

放罐标准:

发酵周期:96小时左右

发酵单位上升迟缓或不在上升

PH有回升趋势

2.3 提取部分

2.3.1 酸化中和

将放罐发酵液放入发酵罐,加盐酸酸化至PH1.5〜2.0,然后加工业用NaOH中和至PH6.4〜

6.8,酸化可使庆大霉素由菌丝中充分溶出,中和有利于732树脂的吸附。

2.3.2 732树脂静态吸附

中和后的发酵液按6万R /ml树脂的交换容量,投人铵型732树脂搅拌吸附6〜7小时, 测废液单位在20R /m1以下,过60目振荡筛分离树脂,树脂抽入漂洗柱,反冲漂洗干净。 2.3.3饱和树脂的洗涤,解吸及脱色:

饱和树脂装人树脂柱,先用自来水反冲洗至无悬浮物,然后用0.4N HCl正向冲洗,流速

1/20V/分钟(每分钟流树脂体积的1/20),约洗树脂体积的20 — 30倍量,洗至无Ca2+、Mg2+ 后(以NaOH检查),再用无盐水冲至无Cl-。再通人4.5%的氨水进行解吸,流速上1/100V/ 分钟,至流出液PH= 7.0时与711树脂柱串联,收集树脂体积的8倍量,流出单位在 300R /ml以下之后,9〜10倍量作下次解吸氨水套用。

2.3.4 薄膜浓缩

解吸流出液约半倍量后,开始浓缩,浓缩过程中蒸汽压力。不超过0.5kg/cm2,真空度在

600mmHg以上,浓缩2—3遍后,用萘氏试剂检查浓缩液应无NH4+,浓度达到6Be(波美度),

化学效价15万|J /ml左右,以备转盐、碳脱,压入炭脱罐。 空罐消毒:压力

温度

实罐消毒:压力

温度

补3T。

第二个补料:

第三个补料:

第四个补料:

第五个补料:

第六个补料: 23〜25小时

28〜30小时

35〜40小时

41〜45小时

52〜55小时