项目二 链霉素的发酵

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链霉素生产流程
链霉素生产流程：
1.菌种培养：培养灰链霉菌，收获孢子
2.发酵培养：孢子接种于发酵罐，进行液体发酵
3.提取精制：发酵液经过过滤、萃取、离子交换等步骤提纯
4.质量检测：对链霉素成品进行含量、纯度等指标测定
5.成品包装：检验合格的链霉素进行分装、标签、入库
(微生物实验室)→(孢子培养基)→(发酵罐)→(提取设备/精制单元)→(质检实验室)→(高效液相色谱仪等)→(包装车间)→(分装机/标签机)→(仓库)
注：箭头表示流程走向，括号内为对应环节涉及的主体或设备。

1。

链霉素的发酵工艺引言链霉素是一种广谱抗生素，对于多种细菌感染具有很高的疗效。

链霉素的制备主要通过发酵工艺进行，本文将介绍链霉素的发酵工艺流程及关键环节。

发酵工艺流程链霉素的发酵工艺通常包括以下几个步骤：1.培养基准备2.发酵罐的接种3.发酵过程控制4.分离与提取5.链霉素的纯化下面将详细介绍每个步骤。

1. 培养基准备培养基是链霉素发酵的基础，适当的培养基能够为菌株提供所需的营养物质。

常用的链霉素发酵培养基包括以下成分：•碳源：如葡萄糖、淀粉、玉米粉等。

•氮源：如酵母提取物、蛋白胨等。

•矿盐：如硫酸镁、磷酸二氢钾等。

•缓冲剂：如磷酸钠、氢氧化钠等。

•辅助物质：如抗泡剂、表面活性剂等。

将以上成分按比例配制成适当的液体或固体培养基。

2. 发酵罐的接种在发酵过程中，将培养基接种菌株，并将接种样品转移到发酵罐中。

接种时需注意保持接种器具的无菌，以避免杂菌污染。

将接种物均匀地加入发酵罐中，并控制接种量，一般为培养基总容积的2-5%。

3. 发酵过程控制发酵过程的控制是链霉素发酵的关键环节之一。

以下是常见的控制参数：•温度控制：链霉素的适宜生长温度为28-32摄氏度，需保持恒定的温度。

•pH值控制：链霉素的适宜pH范围为6.0-7.5，需通过添加酸碱来控制发酵液的pH值。

•溶氧量控制：链霉素发酵对氧气需求较高，需通过控制搅拌速度和通气量来维持适宜的溶氧量。

•发酵时间控制：链霉素的发酵时间通常为48-72小时，需控制好发酵时间，避免过度生长。

监测并控制这些参数，可以提高链霉素的产量和质量。

4. 分离与提取发酵结束后，需要将发酵液中的链霉素分离出来。

常用的分离方法包括离心、过滤、沉淀和蒸发等。

接下来，对得到的链霉素进行提取处理，一般采用溶剂提取、结晶或萃取等方法，以获得链霉素的纯度。

5. 链霉素的纯化为了提高链霉素的纯度，可以采用色谱技术进行纯化。

常见的纯化方法包括硅胶柱层析、高效液相色谱以及逆流色谱等。

纯化完成后，对得到的链霉素进行干燥，制成成品。

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。

链霉素的生产灰色链霉菌的扩大培养与保藏种子扩大培养:简称种子扩培.是发酵工程的一个组成部分，其实指将保存在砂土管、冷冻干燥管中处休眠状态的生产菌种接入试管斜面活化后，再经过扁瓶或摇瓶及种子罐逐级扩大培养,最终获得一定数量和质量的纯种过程。

种子扩培所得的纯种培养物称为种子。

种子扩培的一般过程：斜面菌种 → 一级种子培养（摇瓶） → 二级种子培养(种子罐) → 发酵● 种子应具备要求● 总量及浓度能满足要求。

● 生理状况稳定，个体与群体区隔明显。

● 活力强，移种发酵后，能够迅速生长。

无杂菌污染。

● 种子扩培的目的● 接种量的需要。

● 菌种的训化。

缩短发酵时间，保证生产水平。

种子的制备工艺实验室种子制备阶段：1琼脂斜面 2 固体培养基扩大培养 3摇瓶液体培养生产种子制备阶段：种子罐扩大培养斜面孢子培养● 将砂土管（或冷冻管）保持的链霉菌孢子接种到斜面培养基，于27℃下培养7天。

摇瓶种子培养 待斜面长满孢子后，制成悬浮液接入装有培养基的摇瓶中，于27℃下培养45-48小时，待菌丝生长旺盛。

链霉素的生产灰色链霉菌的扩大培养与保藏 链霉素的发酵与过程监控 链霉素的分离与效价测定种子罐扩大培养取若干个摇瓶，合并其中的培养液将其接种10%于种子罐内已灭菌的培养基，通入无菌空气搅拌，在罐温27℃下培养62-63小时，然后接入发酵罐内已灭菌的培养基中，通入无菌空气，搅拌培养，在罐温27℃下，发酵约7-8天。

幻灯片8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：可溶性淀粉20g，硝酸钾1g，氯化钠0.5g，磷酸氢二钾0.5g，硫酸镁0.5g，硫酸亚镁0.01g，琼脂20g，水1000毫升，PH7.2-7.4（配置时注意，可溶性淀粉要先用冷水调匀后再加入到以上培养基中）配制：按配方称量药品，加热搅拌至琼脂完全熔化，补水至1000ml。

趁热分装于18ml*180ml 试管，斜面以8ml为宜。

链霉素发酵工艺验证方案1.目的：确认链霉素发酵系统工艺流程，确认种子工艺、小小罐工艺、小罐工艺、中罐工艺、大罐发酵工艺，验证该发酵系统工艺的稳定性和可靠性及制备的发酵液能否达到中间体规格要求。

2.范围：此方案包括一个50吨大罐链霉素发酵液的生产过程。

2.1验证地点：403车间发酵工段：2.2验证对象：2.2.1原斜面2.2.2代1、代2斜面2.2.3母瓶2.2.4子瓶2.2.5小小罐2.2.6小罐2.2.7中罐2.2.8大罐2.3验证步骤：确定验证方案，确定验证计划，内容、步骤，以便准确验证链霉素发酵系统。

3.验证措施概要：3.1生产记录：原斜面：冷藏期≤10天外观无菌外观集落:白色丰满、正常代1或代2斜面：冷藏期≤14天外观无菌外观集落：白色丰满、正常母瓶：无菌斜面及外观无菌菌丝粘稠、色泽米黄、无颗粒状菌丝效价68小时≥1700u/ml效价96小时≥3500u/ml效价120小时≥6700u/ml冷藏期≤5天菌龄50~64小时菌丝II—III子瓶：无菌斜面及外观无菌菌丝粘稠、色泽米黄、无颗粒状菌丝效价120小时≥7000u/ml效价144小时≥7500u/ml冷藏期≤7天菌龄30~44小时菌丝II—III小小罐：菌丝II—III镜检无菌放罐效价≥800u/ml，残C≤3.5g/100ml，残N≤140mg/100ml，PH≤7.5小罐：菌丝II—III镜检无菌放罐效价≥1200u/ml，残C≤3.5g/100ml，残N≤140mg/100ml，PH≤7.5中罐：菌丝II—III镜检无菌放罐效价≥1800u/ml，残C≤3.5g/100ml，残N≤140mg/100ml，PH≤7.5大罐：放罐残糖≤2.0克/100毫升放罐残氮≤120毫克/100毫升放罐透光度≥40%放罐效价≥14000u/ml3.2原材料：生产过程中所用的各种原材料及其规格（见原材料一览表）3.3设备：生产链霉素所及设备见设备一览表。

皖西学院生物与制药工程学院（制药设备与工程设计）课程设计班级姓名学号指导教师二○年月日皖西学院生物与制药工程学院制药设备与工程设计课程设计任务书课程设计说明书目录第一章设计资料（宋体，小三号）一、产品设计简介（宋体，四号）第3页二、设计参数和质量标准第4页第二章工艺设计与说明一、工艺流程图第5页二、工艺说明第5页第三章物料衡算与设备选型一、物料衡算第7页二、主要设备选型第9页第四章设计总结第11页附录：1.设备一览表第12页2.参考文献第13页第一章设计资料一．产品设计简介1. 筹建概况发酵厂厂区周围大气中的含尘量应在一定范围以下。

发酵工厂建在一级或二级区域中，周围没有散发大量有害气体的化工厂和产生大量灰尘的炼钢厂、炼焦厂、热电厂等。

并且与铁路及公路主要干线保持适当距离。

发酵工厂是耗能大户，并要求是二类负荷用电户。

该厂选址时注意到厂区用电能得到充分保证，并有充足水源。

六安用水主要来自于淠河，可将厂建于淠河中上游处，便于生产用水的供应。

我国规定在地震6度烈度或以下时在建设时不设防，六安属于此类地区，所以不考虑抗震设防。

2.产品方案与建设规模产品名称：链霉素生产规模：年产50吨产品主要物性：链霉素为白色或类白色粉末，无臭或微臭。

易溶于水，微溶于，不溶于、和。

抗菌范围比较广。

对革兰阴性细菌、结核杆菌和某些革兰阳性细菌都有抑制作用。

主要用于结核杆菌感染，也可用于布氏杆菌病、鼠疫等。

用于的，除外，还有、等。

本品能被植物植株吸收，对革兰氏阴性菌和阳性菌杀伤力强，预防效果明显，低温时持效期一般为7天左右，晴天3～4天。

本品适用于防治蔬菜软腐病，柑桔溃疡病，烟草野火病，黄瓜霜霉病、角斑病，辣椒炭疽病，番茄疮痂病，桃叶细菌性穿孔病，水稻拜叶枯病及其他植物细菌性病害。

使用方法：1、可喷雾（每袋加水50～100kg）、灌根或浸种；2、用于预防，每袋加水50kg（相当于200r），根据病害程度每亩用2～3袋；施药时间最好在上午10点前、下午3点后，喷药8小时内遇雨应补喷。