从发酵液中提取青霉素第一组

[19]中华人民共和国专利局[12]发明专利申请公开说明书[11]公开号CN 1110686A[43]公开日1995年10月25日[21]申请号94116070.X [22]申请日94.9.22[71]申请人天津大学地址300072天津市南开区卫津路92号[72]发明人李十中 [74]专利代理机构天津大学专利代理事务所代理人曲远方 张强[51]Int.CI 6C07D 499/18权利要求书 1 页 说明书 3 页[54]发明名称青霉素的提取与纯化[57]摘要本发明属于有机化合物的分离。

在青霉素发酵液的溶剂萃取工艺中不引入任何表面活性剂，采用切割分子量20000及以下的超滤膜对该发酵液或其过滤后的滤液进行超滤处理，纯化滤液，透过液的青霉素萃取过程可在生产中使用任意萃取设备一次完成青毒素的提纯和浓缩过程，萃取液用无盐水洗涤，进一步纯化萃取液。

94116070.X权 利 要 求 书第1/1页 1、一种有机化合物的分离工艺，本发明的特征在于使用切割分子量(MWCO)20000及以下的超滤膜对青霉素发酵液预处理过滤后的滤液，或直接对发酵液进行超级过滤，纯化滤液，透过液的青霉素萃取过程可在生产中使用的任意萃取设备中一次完成青霉素的提纯和浓缩过程，萃取液用无盐水洗涤，进一步纯化萃取液。

2、根据权利要求1所述的有机化合物分离工艺，其特征在于超级过滤是在5～30℃，0.1～0.5MPa的条件下进行的。

94116070.X说 明 书第1/3页青霉素的提取与纯化本发明属于有机化合物的分离。

青霉素的提纯在已有技术中有报导，从发酵液中提取青霉素，有活性碳吸附法、沉淀法、离子交换法、溶媒萃取法等方法。

目前普遍采用溶媒萃取法，是将有机溶媒与青霉素发酵液预处理过滤的滤液混合，通过调节PH值使青霉素由水相转入溶媒，达到提纯和浓缩的目的。

该方法有以下几种：将青霉素由滤液通过Podbielniak萃取机一步萃取到溶媒中的一步萃取法（prensive Biotchnology.ed.M.Mooy oung.vol.3.P28-29 Pergamon press New York，1985）;将青霉素由滤液提入溶媒，转入缓冲液，再由缓冲液提入溶媒相的三步提取法（俞文和等，《抗生素工艺学》，辽宁科学技术出版社，P227（1988年）;将青霉素提入溶媒后直接进行共沸结晶的一次萃取共沸结晶法（俞文和等，《抗生素工艺学》，辽宁科学技术出版社，P196-197（1988年））;对青霉素发酵液直接使用倾析器进行萃取的直接萃取法（俞文和等，《抗生素工艺学》，辽宁科学技术出版社，P227（1988年））。

青霉素的提取工艺青霉素(Ｂenzylpenｉcillin / Penｉciｌliｎ）又被称为青霉素G、peｉｌliｎG、盘尼西林、配尼西林、青霉素钠、苄青霉素钠、青霉素钾、苄青霉素钾。

青霉素是抗菌素的一种，是指从青霉菌培养液中提制的分子中含有青霉烷、能破坏细菌的细胞壁并在细菌细胞的繁殖期起杀菌作用的一类抗生素。

青霉素类抗生素是β－内酰胺类中一大类抗生素的总称。

(图1.青霉素分子式）化学特性青霉素又称盐酸巴氨西林。

其化学名为1-乙氧甲酰乙氧6-〔D（-)－２－氨基-2-乙酰氨基〕青霉烷酸盐酸盐。

是一种有机酸,性质稳定,难溶于水。

可与金属离子或有机碱结合成盐，临床常用的有钠盐、钾盐。

青霉素盐如青霉素钾或钠盐为白色结晶性粉末,无臭或微有特异性臭,有引湿性。

干燥品性质稳定,可在室温保存数年而不失效，且耐热。

遇酸、碱、重金属离子及氧化剂等即迅速失效。

极易溶于水,微溶于乙醇,不溶于脂肪油或液状石蜡。

其水溶液极不稳定,在室温中效价很快降低1０%，水溶液ｐH为5．5～７.5。

青霉素价格较为便宜，因而也证明了生产并提取青霉素是有着较为成熟的工业方法的。

(图2青霉素的售价）青霉素的提纯青霉素提纯工艺流程简图:（图３)因为青霉素水溶液不稳定,故发酵液预处理、提取和精制过程要条件温和、快速,防止降解。

在提炼过程中要遵循下面三个原则：错误!时间短错误!温度低错误!pＨ适中１.预处理发酵结束后,目标产物存在于发酵液中,浓度较低，只有10－３０kg/m３，并且含有大量杂质，如高价无机离子(Ca,Mg,Ｆe离子）,菌丝,未用完的培养基，易污染杂菌,产生菌的代谢产物,蛋白质等。

因此必须对其进行的预处理，其目的在于浓缩目的产物，去除大部分杂质，利于后续的分离纯化过程，是进行分离纯化的第一个工序。

2.过滤发酵液在萃取之前需预处理，可在发酵液加少量絮凝剂沉淀蛋白(比如明矾）,或者调解发酵液ｐＨ至蛋白质的等电点以沉淀蛋白,然后经真空转鼓过滤(以负压作过滤推动力)或板框过滤(浮液用泵送入滤机的每个密闭的滤室，在工作压力的作用下,滤液透过滤膜或其它滤材，经出液口排出,滤渣则留在框内形成滤饼，从而达到固液分离目的）,除掉菌丝体及部分蛋白。

[19]中华人民共和国国家知识产权局[12]发明专利申请公开说明书[11]公开号CN 1263097A[43]公开日2000年8月16日[21]申请号00100114.0[21]申请号00100114.0[22]申请日2000.01.11[71]申请人亓平言地址100084北京市清华大学东7－1－301[72]发明人苗勇 亓平言 [51]Int.CI 7C07D 499/18权利要求书 1 页 说明书 3 页[54]发明名称一种从发酵滤液中提取青霉素的工艺[57]摘要本发明涉及一种从发酵滤液中提取青霉素的工艺,该工艺为以青霉素发酵滤液为原料,用硫酸溶液调pH值,加入醋酸丁酯或醇类溶剂进行萃取,然后将萃取有机相进行洗涤,洗涤后的有机相与碱水用离心机进行三级反萃取,反萃液经丁醇共沸结晶、干燥后即为本发明的产品。

本发明改进了传统的工艺和设备,使之简化操作,提高收率,改善劳动环境。

00100114.0权 利 要 求 书第1/1页 1、一种从发酵滤液中提取青霉素的工艺，包括下列各步骤：(1)以青霉素发酵滤液为原料，用硫酸溶液调pH，加入醋酸丁酯或醇类混合溶剂进行萃取，滤液与溶剂相之比为2～5∶1，平衡pH值为2～3，操作温度为15℃～25℃；(2)将上述第一步的萃取有机相在室温下用离心机进行一级或二级洗涤，有机相与水之比为5～12∶1； 其特征在于，还包括：(3)将上述洗涤后的有机相与碱水在室温下用离心机进行三级连续逆流反萃取，平衡pH值为6.6～7.2，有机相与碱水之比为5～30∶1；(4)将上述反萃取液经丁醇共沸结晶、干燥，即为本发明的青霉素盐产品。

2、如权利要求1所述的工艺，其特征在于，其中所述的醇类混合溶剂为异辛醇，仲辛醇、正辛醇中的一种或两种以上与其他溶剂的混合溶剂。

3、如权利要求1所述的工艺，其特征在于，其中所述的碱水是碳酸钾、碳酸氢钾或碳酸钠、碳酸氢钠中的任何一种溶液。

4、如权利要求1所述的工艺，其特征在于，其中所述的离心机可以是环隙式离心萃取器、蝶片式离心机以及其他各类离心萃取器。

生物工程下游技术期末作业青霉素的分离提纯方法的发展与比较摘要：本文主要介绍了青霉素的分离提纯方法的发展以及比较，包括传统的方法，如吸附法，沉淀法，溶剂萃取法等，也包括现代发展的高新技术，如反胶团萃取法，乳状液膜法，中空纤维更新液膜法以及其它的高效提取方法。

Abstract：This paper describes the development of penicillin G and the comparison of methods of separation and purification , including traditional methods, such as adsorption, precipitation, solvent extraction, but also includes modern high-tech development, such as reverse micelles extraction, emulsion liquid membrane hollow fiber renewal liquid membrane extraction and other efficient methods.正文：1、青霉素简介1、1基本性质：青霉素（Benzylpenicillin / Penicillin）又被称为青霉素G、peillin G、盘尼西林、配尼西林、青霉素钠、苄青霉素钠、青霉素钾、苄青霉素钾。

青霉素是抗菌素的一种，是指从青霉菌培养液中提制的分子中含有青霉烷、能破坏细菌的细胞壁并在细菌细胞的繁殖期起杀菌作用的一类抗生素，是第一种能够治疗人类疾病的抗生素。

青霉素类抗生素是β-内酰胺类中一大类抗生素的总称。

分子式为：1、2发展历程：早在唐朝时，长安城的裁缝会把长有绿毛的糨糊涂在被剪刀划破的手指上来帮助伤口愈合，就是因为绿毛产生的物质（青霉素素菌）有杀菌的作用，也就是人们最早使用青霉素。

2023-2024学年山东省济南市市中区第三中学高二下学期期末综合检测生物试题1.下列对发酵工程及其应用的叙述，正确的有几项（）①发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身②发酵工程的中心环节是灭菌，特别是发酵罐必须进行严格灭菌③啤酒的工业化生产过程中，酒精的产生积累主要在后发酵阶段完成④生产柠檬酸需要筛选产酸量高的黑曲霉⑤用单细胞蛋白制成的微生物饲料，可通过发酵工程从微生物细胞中提取⑥可采用基因工程的方法将血红蛋白基因转入青霉菌中，提高其对氧的吸收和利用率A．2项B．3项C．4项D．5项2.稀释涂布平板法和稀释倒平板法是分离微生物的两种方法。

稀释倒平板法是指将稀释的菌液和琼脂混合，然后将其倒入无菌培养皿中进行培养。

下列说法正确的是（）A．培养过程中所用的培养基和培养皿均可采用湿热灭菌法B．两种方法均可通过统计菌落数实现对活菌的准确计数C．稀释倒平板法对好氧菌、热敏感菌的分离效果优于稀释涂布平板法D．为了防止培养基温度过高杀死微生物，应将琼脂冷却至室温后再倒平板3.酒酿馒头是先利用糯米制成酒酿，然后将酒酿、酵母和糖调入面粉和成面团发酵后蒸制而成，因带有酒香而得名。

下列说法错误的是（）A．制作酒酿时应将糯米蒸熟并冷却再拌入酒曲，以防止酵母菌等失活B．制作酒酿时糯米中的能量去向有热能散失、转入ATP中和酒精中C．酒酿馒头制作过程中NADH还原丙酮酸和氧气，最终产物不同但均产生ATPD．酒酿馒头制作过程中酵母菌内丙酮酸分解发生于细胞质基质和线粒体基质4.产黄青霉菌是一种好氧真菌，其生长繁殖的适宜温度是30℃，但在20℃的条件下才会大量合成分泌青霉素。

工业上采用玉米浆、棉籽饼等作为原料，通过合理设计，进行青霉素的生产。

已知青霉素在碱性条件下易水解，下列叙述，错误的是（）A．要选育符合生产要求的产黄青霉菌，可采用诱变育种或基因工程育种等方法B．发酵过程中需要对发酵罐及时加热或降温处理，还要及时调节pH、通入无菌空气C．发酵过程采用单一菌种进行发酵，有助于提高青霉素的产量和品质D．发酵结束后，应将发酵液进行离心取菌体并进行破碎处理，从中提取青霉素5.利用杨木生产燃料乙醇的基本流程主要包括原料粉碎、提高纤维素浓度的预处理、释放单糖的酶解糖化、产生乙醇的微生物发酵、乙醇脱水的蒸馏工艺等步骤（预处理过程所需的果胶酶常来自于黑曲霉等微生物）。

青霉素⽣产⼯艺（1）青霉素⽣产⼯艺摘要：青霉素是⼈类最早发现的⼀种极其重要的抗⽣素,其杀伤⾰兰⽒阳性细菌的神奇功效在⼆战中挽救了众多⼠兵的⽣命。

它的发现对药物学乃⾄整个⼈类发展的重要意义。

本⽂将对青霉素的⽣产⼯艺及其提取进⾏深⼊的讲解。

关键词：青霉素⽣产⼯艺发酵提取⼀、青霉素的⽣物学特性青霉素类抗⽣素是β-内酰胺类中1种,在分类上属于A类，酶的活性位点上有丝氨酸，⼜称活性位点丝氨酸酶，其作⽤机制是⽔解β-内酰胺类抗⽣素的β-内酰胺环，使抗⽣素失去活性。

由于β-内酰胺类作⽤于细菌的细胞壁,⽽⼈类只有细胞膜⽆细胞壁,故对⼈类的毒性较⼩,除能引起严重的过敏反应外,在⼀般⽤量下,其毒性不甚明显,但它不能耐受耐药菌株(如耐药⾦葡)所产⽣的酶,易被其破坏,且其抗菌谱较窄,主要对⾰兰⽒阳性菌有效。

青霉素G有钾盐、钠盐之分,钾盐不仅不能直接静注,静脉滴注时,也要仔细计算钾离⼦量,以免注⼊⼈体形成⾼⾎钾⽽抑制⼼脏功能,造成死亡。

⼆、青霉素的发酵青霉素的发酵⽣产的⼀般⼯艺流程：青霉素⽣产菌不同，发酵⼯业也有区别。

丝状菌的青霉素发酵⼯艺流程：沙⼟管→斜⾯母瓶（孢⼦培养，25℃，6～7d）→⼤⽶孢⼦斜⾯（孢⼦培养，25℃，6～7d）→种⼦罐（种⼦培养，25℃，40～45h）→繁殖罐（种⼦培养，25℃，13～15h）→发酵罐（发酵，26℃，6～7d）→放罐球状菌的青霉素发酵⼯艺流程：冷冻管→斜⾯母瓶（孢⼦培养，25℃，6～8d）→⼤⽶孢⼦斜⾯（孢⼦培养，25℃，8～10d）→种⼦罐（种⼦培养，28℃，50～60h）→发酵罐（发酵，26℃，6～7d）→放罐青霉素的分批发酵分为菌丝⽣长和产物合成两个阶段，进⼊合成阶段的必要条件是降低菌丝的⽣长速率。

影响青霉素发酵产率的因素有环境和⽣理因素两个⽅⾯，前者包括温度、PH、培养基种类及浓度、溶解氧饱和度等；后者包括菌体浓度、菌体⽣长速率、菌丝形态等。

菌体⽣长和青霉素合成最适温度并不相同，⼀般前阶段略⾼于后阶段。