庆大霉素的制备工艺课程

庆大霉素药物的制备工艺设计目录第一章项目总论 (1)1.1庆大霉素的结构性质 (1)1.2庆大霉素作用机理 (1)1.3庆大霉素的优缺点 (1)1.4庆大霉素的应用与发展前景 (2)第二章技术方案 (3)2.1生产工艺流程设计 (3)2.2庆大霉素的种子培养和发酵培养工艺流程 (4)2.3种子培养和发酵培养工艺说明 (4)2.3.1 菌种 (4)2.3.2 孢子制备 (4)2.3.3 种子培养 (5)2.3.4 发酵培养 (5)2.4庆大霉素发酵液的提取和精制 (6)2.4.1 发酵液的预处理和过滤 (7)2.4.2 吸附与解吸 (7)2.4.3 庆大霉素的精制 (8)2.4.4 庆大霉素的洗脱和脱色 (8)2.4.5 庆大霉素的干燥 (9)第三章防污措施 (10)3.1废水渣的处理 (10)3.2废气的处理 (10)3.3废渣的处理 (10)结语 (11)参考文献 (12)第一章项目总论1.1 庆大霉素的结构性质庆大霉素(Gentamicin，GM)是由放线菌属小单孢菌(Micromonospora purprua)发酵产生的氨基糖苷类广谱碱性抗生素，临床上常用其硫酸盐。

硫酸庆大霉素为白色或微黄白色的粉末，无臭，对光、空气、广泛pH及热稳定（在pH 4、60℃保存35~180天，对溶液的效价影响不大，在pH 4以下，其效价降低8%~30%），有吸湿性。

易溶于水，不溶于乙醇、丙酮、氯仿、乙醚及苯。

庆大霉素是目前临床上用于各种革兰氏阴性菌感染的主要抗菌药物之一，是由2-脱氧链霉胺、绛红糖胺、加拉糖胺组成的多组分混合物。

它也是我国独立自主研制成功的广谱抗生素，由于是产生于无产阶级文化大革命中的科技成果，故取名“庆大霉素”，意指庆祝“九大”以及工人阶级的伟大胜利。

其化学结构如图1-1所示：图1-1 庆大霉素的化学结构1.2 庆大霉素作用机理为抑制细菌蛋白质的合成，庆大霉素能影响蛋白质合成的许多环节：(1) 起始阶段，抑制70S 启动复合物的形成；(2) 选择性地与30S 亚基上靶蛋白结合，使mRNA 上的密码错译导致异常的、无功能的蛋白质合成；(3) 阻碍终止因子(R)与核蛋白体 A 位结合，使已合成的肽链不能释放并阻止70S 核蛋白体的解离，最终造成菌体内核蛋白体的耗竭。

7 14t／a庆大雷素发酵罐工艺设计7．1 概述发酵设备是发酵工厂中最基本最主要的设备，发酵的目的是使微生物大量分泌目的产物，发酵罐就是为菌种在适宜的条件下生长、繁殖及分泌目的产物(如抗菌素)的设备。

发酵罐的型式有标准式、无机械搅拌式和自吸式等多种型式，而标准式是目前发酵工厂采用最普遍最成熟的发酵设备。

由于发酵产品不同，使用菌种各异，所以发酵的工艺要求也不同c发酵罐工艺设计条件随发酵过程的特点和要求不同而不同，但发酵罐的工艺设计基本方法一样。

本专题以14t／a庆大霉素发酵工艺为例，介绍标淮式发酵罐容积及尺寸的确定，搅拌器的选型及功率、冷却负荷、蒸汽用量、压缩空气用量等工艺计算以及设备材料选用。

7，2 已知条件年产量：G＝14t(庆大霉素)年工作日：Af＝330d发酵周期：c＝6d发酵平均单位：／4m＝1500单位／mL7．3 工艺计算成品效价：／Lp＝590单位／mg装料系数：6p＝70％提炼总收率：刀，＝84％发酵液密度：1050k9／m?7．3．1 由年产量决定每天放罐发酵液体积(m’／d)f／d＝1000q6?／(蜘m刀p) ＝1000X14×590／(330×1500×o．84)7．3．2 发酵罐容积r。

(m’)和台数的确定计＝rd／(ztdg)n d＝每天放罐耀数，一般每天放l—2罐，取n d＝1；(p＝发酵罐装料系数，一般70％—90％，取70％；r。

＝19．86／(1x o．7)＝28．37，根据国内发酵罐系列取r。

＝30m’(见表3．7—1)。

发酵罐总台数：r2＝nd x 6＝6；发酵周期＝每罐批发酵时间十辅助时间；辅助时间操作时间十移种时间t放罐压料时间十清洗检修时间。

7．3．3 发酵罐实际产量年产量(t／a)：(30／28。

37)x14：14．80；日产量(k9／d·台)：14．80×10’／3307．3．4 每吨产品需要发酵液量(m’／t)30×0．7／0．04448＝468．337，3．5 发酵罐几何尺寸的确定标准式发酵罐的简体高度和直径比：0‘1．2m时，一般价D确定发酵罐直径和高度发酵罐的容量—般指圆筒体的体积加椭圆形底的体积。

实验九、十 离子交换法提取抗生素的工艺研究一、实验目的和要求1.了解例子交换树脂的工作原理和工艺条件的选择。

2.以庆大霉素为实验对象，研究pH 对交换容量的影响，并作树脂的吸附流出曲线和解吸曲线。

二、实验原理庆大霉素（gentamicin ）是由小单孢菌（Micromonospora purpurea 和Mechinospora ）产生的一族氨基糖苷类抗生素。

对革兰氏阴性菌有高度的抑菌作用，对绿脓杆菌（铜绿色假单胞菌）、肠道杆菌、金黄色葡萄球菌感染的疾病疗效显著，在临床上应用广泛。

庆大霉素为多组分复合物，其中具有疗效的是C 族组分，主要为C 1、C 2、C la 等，结构式和某些物性常熟见表1.表1 庆大霉素C 族组分的某些物性常数庆大霉素分子中含有多个氨基和羟基，故为碱性水溶性抗生素，易溶于水和某些极性溶剂(如吡啶、二甲基甲酰胺等)，在甲醇、乙醇和丙酮中有中等溶解度，不溶于醚、苯和卤代烃。

庆大霉素属于稳定性很好的抗生素，耐热，不怕酸碱。

在pH2-12的水溶液中，于100℃，加热30min ，活性无显著变化。

Ph ﹥4.0稳定性好，酸性下稳定性相对价差。

庆大霉素为中等强度的五元碱性抗生素，分子结构中有5个氨基C 1组分的pK 值分别为6.65、7.55、8.31、9.22、9.95，在不同pH 的水溶液中可以6种电化学状态存在，当pH ﹤4.5时，庆大霉素电离成5价正离子；当pH ﹥12时，以游离分子状态存在，故可采用离子交换法进行提取。

在溶液pH 较低的条件下，将庆大霉素交换吸附到树脂上；在pH 碱性的条件下，将其从树脂上洗脱下来，本实验采用4%氨水洗脱。

庆大霉素的碱性性质决定了它应该采用阳离子交换树脂。

本实验选择大孔弱酸DK110阳离子交换树脂（丙烯酸型），，树脂的pK 值为5.7左右。

它对庆大霉素的交换容量大，解吸容易，洗脱峰集中。

DK110树脂对庆大霉素的吸附和洗脱的交换反应式如下（式中Gen 表示庆大霉素）：交换吸附：+++⇔+4545)(5/15/1NHGen RCOO RCOONHGen洗脱：5445)(5/1)(5/1OH Gen RCOONH ON NH Gen RCOO +→+弱酸性DK110树脂交换吸附庆大霉素时，溶液的pH 对交换容量影响很大。

庆大霉素的生产工艺庆大霉素是由青霉素G经过氧化和乳酸酯化反应得到的一种半合成抗生素。

以下是庆大霉素的生产工艺。

1. 培养产菌：首先选取青霉素G生产菌属青霉菌，如Penicillium chrysogenum，进行菌种的筛选和培养。

培养条件包括温度、pH值、培养基成分等。

青霉素G的合成主要发生在青霉菌的菌丝体中。

2. 发酵培养：将选定的青霉菌菌种接种到发酵罐中，培养菌丝体。

发酵条件一般为温度28-30℃，pH值为6.8-7.2，通入适量空气，维持适当的通气和搅拌速度，提供充足的营养物质供菌体生长和产生青霉素G。

3. 提取和精制：发酵液中含有青霉素G及其他有机物，需要进行提取和精制。

提取通常采用有机溶剂如酒精、乙酸乙酯等，将发酵液和有机溶剂进行充分萃取。

精制步骤包括过滤、蒸馏、结晶等。

4. 氧化反应：经过提取和精制后得到的青霉素G需要进行氧化反应。

氧化反应通常采用过氧化苄基氯化钡或过氧化酯类试剂进行。

该反应将青霉素G的侧链进行氧化，生成青霉素G 酸。

5. 乳酸酯化反应：青霉素G酸难以吸收，需要将其转化为易吸收的酯类物质。

乳酸酯化反应是将青霉素G酸与乳酸进行酯化反应，生成乳酸庆大霉素。

这一步骤一般在碱性条件下进行。

6. 结晶和干燥：将乳酸庆大霉素溶液进行结晶和干燥，得到庆大霉素的结晶体。

庆大霉素结晶后，通常需要进行干燥处理，得到干燥的庆大霉素产品。

7. 包装和贮存：将干燥的庆大霉素产品进行包装和贮存，通常采用密封的铝箔袋或玻璃瓶进行包装，避免产品受潮和污染。

庆大霉素的生产工艺简单明了，通过菌种培养、发酵、提取和精制、氧化反应、乳酸酯化反应、结晶和干燥等步骤，最终得到高纯度的庆大霉素产品。

这种半合成抗生素具有广谱抗菌活性，对多种细菌感染都有一定的疗效，对临床上的疾病治疗具有重要的意义。

庆大霉素的制备工艺课程庆大霉素，又称阿奇霉素，是一种广谱抗生素，常用于治疗疾病。

其制备工艺经过多个步骤，下面将详细介绍。

首先，庆大霉素的制备需要选取适宜的菌种，目前市场上常用的庆大霉素产生菌株为链霉菌属的Streptomyces venezuelae。

这一菌株的特点是产生庆大霉素的能力较强，比较适合用于工业化生产。

接下来是菌种的培养与保存。

培养菌株时，需要选择一款合适的培养基，通常使用的培养基包括含有蛋白胨、酵母提取物和糖类的液体培养基。

将选取的菌株接入该培养基中，进行预培养。

在预培养的过程中，需要掌握适宜温度、培养时间和搅拌速度等参数，以促进菌株的生长和庆大霉素的产生。

接下来是庆大霉素的提取。

菌种培养一段时间后，庆大霉素会被菌体分泌到培养液中。

将培养容器中的菌体过滤或离心，得到澄清的发酵液。

接着，利用离子交换树脂或其他吸附剂进行庆大霉素的吸附。

将吸附剂和发酵液混合，并进行搅拌，使庆大霉素与吸附剂结合。

然后，通过洗涤和洗脱等步骤，将庆大霉素从吸附剂中释放出来。

最后是庆大霉素的纯化。

通过色谱、甲醇沉淀、再结晶等方法，对庆大霉素进行纯化。

这些步骤的目的是除去杂质，提高庆大霉素的纯度。

通过以上步骤，庆大霉素的制备工艺完成。

值得注意的是，在整个工艺过程中，需要严格控制各个环节的工艺参数，确保产品的质量。

同时，要遵守相关的生产标准和法律法规，保证制备过程的安全性和良好的实验室规范。

庆大霉素的制备工艺是一个复杂而精细的过程，需要经验丰富的技术人员和严密的质量控制体系支持。

只有通过科学的制备工艺，才能获得高质量的庆大霉素产品，为临床治疗提供强有力的支持。

庆大霉素是一种具有广谱抗菌活性的抗生素，可以有效治疗多种感染疾病。

庆大霉素的制备工艺经过一系列复杂的步骤，需要精确的控制条件和严格的操作技术。

下面将继续介绍庆大霉素的制备过程以及相关的工艺特点。

一、菌种选育和培养庆大霉素的制备首先要选取适宜的菌种。

通常采用的菌株是Streptomyces venezuelae，通过菌种的选育和培养，可以获得高产庆大霉素的菌株。

庆大霉素的生产工艺综述庆大霉素是一种广谱抗生素，是一种能够抑制细菌蛋白质合成的抗生素。

庆大霉素又称克林霉素，由于其较广泛的抗菌谱和良好的组织渗透能力，被广泛应用于临床治疗中。

庆大霉素的生产工艺主要包括菌种筛选、发酵培养、提取纯化和结晶析出等步骤。

首先，菌种筛选是庆大霉素生产的关键步骤。

常用菌种包括Streptomyces antibioticus，但也有其他Streptomyces属菌株可以进行庆大霉素的生产。

根据菌株产庆大霉素的能力、生长速度和稳定性等因素，选择适宜的菌种作为生产菌株。

接下来是发酵培养。

采用液体发酵方式进行庆大霉素的生产。

将菌种接入合适的发酵培养基中，发酵培养基一般包括碳源、氮源、无机盐和适量的辅助物质等。

发酵培养条件一般为温度30~35摄氏度，PH值为7-8，通气量和搅拌速度根据菌株需求而定。

培养的过程中，通过调控发酵条件，促进菌株生长和庆大霉素的产生。

培养时间一般持续5~7天。

提取纯化是庆大霉素生产的关键步骤之一。

经过发酵的庆大霉素菌体含有庆大霉素，但其它有机物、无机盐等也同时存在。

提取纯化的目的是分离庆大霉素并去除其他杂质。

常用的提取溶剂有乙酸酯、甲醇等。

提取后的庆大霉素溶液通过过滤、浓缩等操作去除杂质。

最后是结晶析出和纯化。

将庆大霉素溶液加入足量的溶剂中，通过逐渐降低温度和控制pH值，使庆大霉素逐渐析出结晶。

所得庆大霉素结晶体通过过滤、洗涤等操作得到纯度较高的庆大霉素晶体。

在庆大霉素的生产中，还需要注意工艺改进和优化。

通过调节发酵条件、改进提取纯化工艺等，可以提高庆大霉素的产量和纯度。

同时，采用合理的设备和技术手段，控制生产过程中的各个因素，确保产品质量和生产效率。

综上所述，庆大霉素的生产工艺主要包括菌种筛选、发酵培养、提取纯化和结晶析出等步骤。

通过优化工艺条件和控制生产过程中的各个因素，可以提高庆大霉素的产量和纯度，保证产品质量和生产效率。

庆大霉素的生产工艺不断改进和发展，为临床治疗提供了重要的抗菌药物。

庆大霉素生产工艺1·生物合成庆大霉素的可能途径如下：D-葡萄糖→2-脱氧青蟹肌醇→2-脱氧青蟹醇胺↓↓D-葡萄糖胺→巴龙胺←2-脱氧链霉胺↓庆大霉素A↓C-甲基化和差向异构化庆大X2脱氧↓氨基化↓L-甲基化抗生素JI-20A 抗生素G418脱氧↓↓脱氧，氨基化庆大霉素C1a抗生素JI-20B↓N-甲基化↓脱氧差向异构化庆大霉素C2b 庆大霉素C2↓N-甲基化庆大霉素C1注：本设计所采用的工艺路线为先从沙土管中取出孢子接种到原斜面上（或从液氮保存的孢子接种到原斜面上），7天后接合格种子到代1斜面上，6天后接白色丰满的菌落到摇瓶中，29.5hr后接6-8瓶摇瓶种子到小罐中，并经中罐种子扩大培养后接到发酵罐中，接种方法为单种，放罐后至后处理车间。

§5.2 工艺过程§5.2.1 工艺流程框图注：本框图仅为发酵部分（设备参数供参考）§5.2.2 工艺流程说明工艺特点：本工艺工程为三级发酵，小罐 -中罐-大罐。

中罐、小罐培养时间短，培养基一次投入，中间不补料，大罐考虑到各种由于底物浓度过高引起的底物抑制情况以及产物合成期对营养成分的需求，采用中间补料。

主要补全料、补稀料、补氨水、通过氢氧化钠调节pH，手动加消沫油，在种子阶段，对无菌要求较高。

补料情况：１、补全料：一个发酵周期约补3次。

每吨发酵液约补370L全料。

从发酵20小时开始补全料，至30小时时结束。

根据发酵液还原糖含量水平控制具体补全料体积及时间。

２、补稀料：一个发酵周期补2次左右。

每吨发酵液约补200L稀料。

自发酵40小时后开始补稀料，根据发酵液还原糖含量水平控制，保持还原糖浓度大于等于2.6g/100ml.３、补氨水：自发酵33小时开始补氨水，每4小时补一次，每次10-15L，使发酵液中氨氮浓度不低于45mg/100ml。

４、补油：手动加入。

５、补氢氧化钠：调节发酵液pH，与pH环控，保持发酵液pH在6.8-7.2之间。