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(完整版)青霉素生产工艺过程

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青霉素生产工艺过程一、青霉素的发酵工艺过程1、工艺流程（1）丝状菌三级发酵工艺流程冷冻管（25℃，孢子培养，7天）——斜面母瓶（25℃，孢子培养，7天）——大米孢子（26℃，种子培养56h,1:1.5vvm）——一级种子培养液（27℃，种子培养，24h,1:1.5vvm）——二级种子培养液（27~26℃,发酵,7天,1:0.95vvm）——发酵液。

（2）球状菌二级发酵工艺流程冷冻管（25℃，孢子培养，6~8天）——亲米（25℃，孢子培养，8~10天）——生产米（28℃，孢子培养，56~60h,1:1.5vvm）——种子培养液（26~25-24℃，发酵，7天，1：0.8vvm）——发酵液。

2、工艺控制（1）影响发酵产率的因素基质浓度：在分批发酵中，常常因为前期基质量浓度过高，对生物合成酶系产生阻遏（或抑制）或对菌丝生长产生抑制（如葡萄糖和钱的阻遏或抑制，苯乙酸的生长抑制），而后期基质浓度低限制了菌丝生长和产物合成，为了避免这一现象，在青霉素发酵中通常采用补料分批操作法，即对容易产生阻遏、抑制和限制作用的基质进行缓慢流加以维持一定的最适浓度。

这里必须特别注意的是葡萄糖的流加，因为即使是超出最适浓度范围较小的波动，都将引起严重的阻遏或限制，使生物合成速度减慢或停止。

目前,糖浓度的检测尚难在线进行, 故葡萄糖释放率予以调节。

的流加不是依据糖浓度控制,而是间接根据pH 值、溶氧或C02（2）温度：青霉素发酵的最适温度随所用菌株的不同可能稍有差别，但一般认为应在25℃左右。

温度过高将明显降低发酵产率，同时增加葡萄糖的维持消耗，降低葡萄糖至青霉素的转化率。

对菌丝生长和青霉素合成来说，最适温度不是一样的, 一般前者略高于后者, 故有的发酵过程在菌丝生长阶段采用较高的温度，以缩短生长时间, 到达生产阶段后便适当降低温度，以利于青霉素的合成。

（3）pH值：青霉素发酵的最适pH值一般认为在6.5左右,有时也可以略高或略低一些，但应尽量避免pH值超过7.0, 因为青霉素在碱性条件下不稳定, 容易加速其水解。

青霉素生产工艺流程图

青霉素生产工艺流程图

青霉素生产工艺流程图
青霉素是一种广泛应用于临床治疗的抗菌药物，具有较好的杀菌作用。

下面将为您介绍青霉素的生产工艺流程。

青霉素的生产工艺流程主要包括四个主要步骤：通气培养、发酵、提取和精制。

首先，通气培养是青霉素生产的第一步。

选择合适的产菌菌株，将其接种到适当营养液中进行预培养。

随后，将培养物接种到发酵罐中，并辅以适宜的培养条件，如温度、pH值、氧气含
量等控制。

培养过程中还需不断添加适量的碳源、氮源和无机盐等营养物质，以满足青霉素发酵生长的要求。

其次，青霉素的发酵是整个生产工艺的核心步骤。

在发酵罐中，通过青霉菌的代谢活动，产生青霉素。

这个过程中需不断监测发酵产物的质量，确保高产率和稳定性。

接下来，是青霉素的提取环节。

将发酵液进行离心分离，分离出发酵液中的青霉素。

随后，通过酸碱调节，使青霉素溶出并得到粗提青霉素溶液。

最后，需要对粗提青霉素溶液进行精制步骤，包括过滤、结晶、洗涤和干燥等。

这个过程中需要高温高压进行洗涤和浓缩，以提高精制青霉素的纯度。

以上就是青霉素生产工艺的主要流程，经过这些步骤，最终可以得到高纯度的青霉素产品。

值得一提的是，在整个生产过程中，需要对每个步骤进行严格控制和监测，以确保产品的质量和安全性。

另外，还需要注意相关的环保和安全要求，尽量减少废水、废气和废弃物的产生，确保生产过程的可持续性。

青霉素作为一种重要的抗生素药物，对临床治疗具有重要意义。

通过合理的生产工艺流程，可以确保产品的质量和安全性，满足临床和患者的需求。

青霉素生产工艺

青霉素生产工艺

青霉素生产工艺(总7页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--青霉素生产工艺摘要：青霉素是一种重要的抗生素，在目前的制药工业中占有举足轻重的地位，生产规模非常大。

通过数十年的完善，青霉素针剂和口服青霉素已能分别治疗肺炎、肺结核、脑膜炎、心内膜炎、白喉、炭疽等病，增强了人类治疗传染性疾病的能力。

研究和优化其生产工艺对人类健康有重要意义。

关键词:青霉素；生产工艺抗生素在目前的制药工业中仍占有举足轻重的地位，尤其是下游半合成抗生素的发展，进一步刺激了上游的工业发酵。

一些抗生素的工业生产规模非常大，如β-内酰胺类的青霉素、头孢菌素C，大环内酯类的红霉素、利福霉素，氨基环醇类的链霉素、庆大霉素。

其它的一些抗生素，如林可霉素、四环素、金霉素、万古霉素等，单个发酵罐容积越来越大，100 m3的发酵罐被普遍采用，200 m3甚至更大容积的发酵罐经常可见报道。

抗生素的工业生产包括发酵和提取两部分。

工艺流程大致如下：菌种的保藏、孢子制备、种子制备、发酵、提取和精制。

种子和发酵培养基的常用碳源有：葡萄糖、淀粉、蔗糖、油脂、有机酸等，主要为菌体生长代谢提供能源，为合成菌体细胞和目的产物提供碳元素。

有机氮源多用玉米浆、黄豆饼粉、麸质粉、蛋白胨、酵母粉、鱼粉等，硫酸铵、尿素、氨水、硝酸钠、硝酸铵则是常用的无机氮源。

另外，培养基中还得添加无机盐、微量元素以及消沫剂，部分抗生素还得加入特殊前体，如青霉素的前体是苯乙酸，大环内酯类抗生素的前体是丙酸盐。

发酵过程普遍补加一种碳源、氮源物质，如葡萄糖和硫酸铵。

pH值通过流加氨水进行调节，很多抗生素在发酵中后期流加前体，对提高产量非常有益。

抗生素发酵绝大多数为好氧培养，必须连续通入大量无菌空气，全过程大功率搅拌。

发酵液的预处理，一般加絮凝剂沉淀蛋白，过滤去除菌丝体，发酵滤液的提取常用溶媒萃取法、离子交换树脂法、沉淀法、吸附法等提纯浓缩，然后结晶干燥得纯品。

青霉素发酵生产工艺演示文稿

青霉素发酵生产工艺演示文稿

菌种
青霉素最初生产菌为音符型青霉菌，生产 能力仅为几十个单位，不能满足工业生产 需要。后来发现适合深层培养的新菌种— —产黄青霉，生产能力100U/ml，经不断 诱变选育，目前平均生产能力6600070000U/ml，国际最高生产能力已超 100000U/ml。
青霉素产生菌的生长过程
分生孢子发芽期
6
5
HH
7
O
N1
4
S CH3 3 CH3
2
COOH H
2S， 5R， 6R
β-内酰胺环对水、光、热、酸、碱、酶、
醇、胺不稳定，β-环开裂、活性降低或消失
对碱或酶(β-内酰胺酶)不稳定，水解
对稀酸不稳定，发生重排；
PH=4
青霉二酸
-CO2
青霉醛 青霉胺
H+
NH S
pH=4.0
O
H
O
H
N
O H H+
OaH
OH
H+ or HgCl2
-CO2
NH O
Penilloaldehyde
CHO
NH S
O
H
N PenilloicAcid HH
a
Hale Waihona Puke +O OH
NH b
O CHO
HOOC
Penaldic Acd
β-环开裂,-CO2
青霉素的理化性质
➢ 青霉素本身为一元有机酸，可与钾、钠、镁、钙、铝和铵等化合成盐类。 ➢ 青霉素游离酸易溶于醇、酸、醚、酯等一般有机溶剂，但在碳氢化合物
• 溶血性链球菌感染。 • 肺炎链球菌感染。 • 不产青霉素酶葡萄球菌感染。 • 炭疽。 • 破伤风、气性球疽等梭状芽孢杆菌感 • 钩端螺旋体病。 • 流行性脑脊髓膜炎。 • 放线菌病。 • 淋病。 • 除脆弱拟杆菌以外的许多厌氧菌感染。 • 青霉素与氨基糖苷灯药物联合用于治疗草绿色链球菌心内

青霉素的发酵生产过程

青霉素的发酵生产过程

b．溶酶萃取法
c . 沉淀法
（3）发酵液预处理方法:
A.菌体和蛋白质处理： a．等电点沉淀 b．变性沉淀（热变性沉淀） c．加各种沉淀剂沉淀：重金属离子和阴离子 d．加入凝 聚剂：Al2(SO4)3•18H2O、AlCl3•6H2O、FeCl3、ZnSO4等 e．加入絮凝剂，如酰胺类 f.吸附法：加入黄血盐和硫酸 锌生成亚铁氰化锌钾 g.酶解法去除不溶性多糖：酶解不 溶性多糖和蛋白质。 B.高价金属离子的去除: a.离子交换法 b．沉淀法 C.发酵液的液固分离设备： a．压滤设备：板框 b．吸滤设备：真空鼓式吸滤 机（自动化） c．离心过滤设备：框式离心机
6 青霉素的生物合成
7 青霉素的生产工艺过程
菌种 → 孢子制备 → 种子制备 → 发 酵 → 发酵液预处理及种子加滤 → 提取 → 精制→ 成品检验 → 包装 → 分装 → （应 用 → 跟踪 → 质量分析）
发酵阶段 提取阶段
菌种
发酵 7.1 阶段 青霉素 7. 生产工 艺过程
提取 7.2 阶段
5 青霉素的药理作用
青霉素药理作用是干扰细菌细胞壁的合成。青霉素的 结构与细胞壁的成分粘肽结构中的D-丙氨酰-D-丙氨酸近似， 可与后者竞争转肽酶，阻碍粘肽的形成，造成细胞壁的缺 损，使细菌失去细胞壁的渗透屏障，对细菌起到杀灭作用。 以下为可用青霉素的疾病：
1 2 3 4 5 6 7 8 9
流行性脑脊髓膜炎 放线菌病 淋病 奋森咽峡炎 莱姆病 多杀巴斯德菌感染 鼠咬热 李斯特菌感染 除脆弱拟杆菌以外的许多厌氧菌感染
7.1.2 培养基
碳源：青霉菌能利用多种碳源如乳糖、蔗糖、葡萄糖等。 目前采用淀粉水解糖，糖化液进行流加。 氮源：可采用玉米浆、花生饼粉、精制棉籽饼粉或麸皮粉 等有机氮源，及氯化氨、硫酸氨、硝酸氨等无机氮源。 前体：为生物合成含有苄基基团的青霉素G，需要在发酵 中加入前体如苯乙酸或苯乙酰胺。由于它们对青霉菌有一定毒 性，故一次加入量不能大于0.1%，并采用多次加入方式。 无机盐：包括硫、磷、钙、镁、钾等盐类。铁离子对青霉 菌有毒害作用，应严格控制发酵液中铁含量在30ug/mL以下。

(完整版)青霉素生产工艺过程

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青霉素生产工艺过程一、青霉素的发酵工艺过程1、工艺流程（1）丝状菌三级发酵工艺流程冷冻管（25C，抱子培养，7天）一一斜面母瓶（25C，抱子培养，7天）一一大米抱子（26C，种子培养56h,1:1.5vvm ）――一级种子培养液（27C,种子培养，24h,1:1.5vvm）――二级种子培养液（27~26C ,发酵,7 天,1:0.95vvm ）――发酵液。

（2）球状菌二级发酵工艺流程冷冻管（25 T，抱子培养，6~8天）一一亲米（25 E，抱子培养，8~10天）一一生产米（28C，抱子培养，56~60h,1:1.5vvm ）——种子培养液（26~25-24°C, 发酵，7天，1: 0.8vvm）――发酵液。

2、工艺控制（ 1 ）影响发酵产率的因素基质浓度：在分批发酵中，常常因为前期基质量浓度过高，对生物合成酶系产生阻遏（或抑制）或对菌丝生长产生抑制（如葡萄糖和钱的阻遏或抑制，苯乙酸的生长抑制），而后期基质浓度低限制了菌丝生长和产物合成，为了避免这一现象，在青霉素发酵中通常采用补料分批操作法，即对容易产生阻遏、抑制和限制作用的基质进行缓慢流加以维持一定的最适浓度。

这里必须特别注意的是葡萄糖的流加，因为即使是超出最适浓度范围较小的波动，都将引起严重的阻遏或限制，使生物合成速度减慢或停止。

目前, 糖浓度的检测尚难在线进行, 故葡萄糖的流加不是依据糖浓度控制，而是间接根据pH值、溶氧或CQ释放率予以调节。

（2）温度：青霉素发酵的最适温度随所用菌株的不同可能稍有差别，但一般认为应在25C左右。

温度过高将明显降低发酵产率，同时增加葡萄糖的维持消耗，降低葡萄糖至青霉素的转化率。

对菌丝生长和青霉素合成来说，最适温度不是一样的, 一般前者略高于后者, 故有的发酵过程在菌丝生长阶段采用较高的温度，以缩短生长时间, 到达生产阶段后便适当降低温度，以利于青霉素的合成。

（3）pH值：青霉素发酵的最适pH值一般认为在6.5左右,有时也可以略高或略低一些，但应尽量避免pH值超过7.0,因为青霉素在碱性条件下不稳定,容易加速其水解。

青霉素的生产工艺PPT

青霉素的生产工艺PPT

三、青霉素发酵过程
• 青霉素发酵时，青霉素生产菌在合适的培养基、PH、 温度和通气搅拌等发酵条件下进行生长并合成青霉素。 • 发酵开始前，有关设备和培养基（主要是碳源、氮源、 前体和无机盐等）必须先经过灭菌，后接入种子。 • 在整个过程中，需要不断通气和搅拌，维持一定的罐 温和罐压，在发酵过程中往往要加入泡沫剂，假如酸 碱控制发酵液的PH，还需要间歇或连续的加入葡萄糖 及铵盐等化合物以补充碳源及氮源，或补进其他料液 和前体等以促进青霉素的生产。
可以用青霉素的疾病
• • • • • • • • • 1．流行性脑脊髓膜炎 2．放线菌病 3．淋病 4．奋森咽峡炎 5．莱姆病 6．多杀巴斯德菌感染 7．鼠咬热 8．李斯特菌感染 9．除脆弱拟杆菌以外的许多厌氧菌感染
青霉素生产工艺过程
菌种→孢子制备→种子→发酵→提取→ 精制→成品检验→包装→分装→（应用 →跟踪→质量分析） 1．菌种的选育技术： （1）杂交育种（2）原生质体融合 （3）基因工程（4）新抗生素产生菌获得 2．菌种保藏： （1）定期移植保存法 （2）液体石蜡封藏法 （3）真空冷冻干燥保藏法 （4）液氮超低温保藏法 （5）沙土管保藏法 （6）麦皮保藏法
•
四、生产原理
（1）发酵过程的工艺控制
•
•
基质浓度：在分批发酵中，常常因为前 期基质量浓度过高，后期基质浓度低， 对生物合成酶系产生阻遏或对菌丝生长 产生抑制。为了避免这一现象,在青霉 素发酵中通常采用补料分批操作法,即 对容易产生抑制和限制作用的基质维持 一定的最适浓度。 温度：青霉素发酵的最适温度一般认为 应在25 °C 左右。温度过高将明显降 低发酵产率,同时增加葡萄糖的维持消 耗, 降低葡萄糖至青霉素的转化率。
• 6.发酵过程控制：

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青霉素生产工艺过程一、青霉素的发酵工艺过程1、工艺流程（1）丝状菌三级发酵工艺流程冷冻管（25℃，孢子培养，7天）——斜面母瓶（25℃，孢子培养，7天）——大米孢子（26℃，种子培养56h,1:1.5vvm）——一级种子培养液（27℃，种子培养，24h,1:1.5vvm）——二级种子培养液（27~26℃,发酵,7天,1:0.95vvm）——发酵液。

（2）球状菌二级发酵工艺流程冷冻管（25℃，孢子培养，6~8天）——亲米（25℃，孢子培养，8~10天）——生产米（28℃，孢子培养，56~60h,1:1.5vvm）——种子培养液（26~25-24℃，发酵，7天，1：0.8vvm）——发酵液。

2、工艺控制（1）影响发酵产率的因素基质浓度：在分批发酵中，常常因为前期基质量浓度过高，对生物合成酶系产生阻遏（或抑制）或对菌丝生长产生抑制（如葡萄糖和钱的阻遏或抑制，苯乙酸的生长抑制），而后期基质浓度低限制了菌丝生长和产物合成，为了避免这一现象，在青霉素发酵中通常采用补料分批操作法，即对容易产生阻遏、抑制和限制作用的基质进行缓慢流加以维持一定的最适浓度。

这里必须特别注意的是葡萄糖的流加，因为即使是超出最适浓度范围较小的波动，都将引起严重的阻遏或限制，使生物合成速度减慢或停止。

目前,糖浓度的检测尚难在线进行, 故葡萄糖释放率予以调节。

的流加不是依据糖浓度控制,而是间接根据pH 值、溶氧或C02（2）温度：青霉素发酵的最适温度随所用菌株的不同可能稍有差别，但一般认为应在25℃左右。

温度过高将明显降低发酵产率，同时增加葡萄糖的维持消耗，降低葡萄糖至青霉素的转化率。

对菌丝生长和青霉素合成来说，最适温度不是一样的, 一般前者略高于后者, 故有的发酵过程在菌丝生长阶段采用较高的温度，以缩短生长时间, 到达生产阶段后便适当降低温度，以利于青霉素的合成。

（3）pH值：青霉素发酵的最适pH值一般认为在6.5左右,有时也可以略高或略低一些，但应尽量避免pH值超过7.0, 因为青霉素在碱性条件下不稳定, 容易加速其水解。

第八章半合成青霉素和头孢菌素的制备

第八章半合成青霉素和头孢菌素的制备

半合成青霉素和头孢菌素的制备方法：以青霉素发酵液中分离得到6-氨基青霉烷酸（6-APA）为基础，用化学或生物化学等方法将各种类型的侧链与6-氨基青霉烷酸缩合，制成的具有耐酸、耐酶或广谱性质的一类抗生素。

一、6-氨基青霉烷酸的合成6-APA在水中加HCl调pH至3.7~4.0析出白色结晶，熔点208~209℃，等电点4.3，微溶于水，难溶于有机溶剂，遇碱分解，对酸稳定。

无抑茵作用，与各种侧链缩合可得各种半合成抗生素，成为青霉素类抗生素的母核。

1、酶解法制备6-APA（1）生产原理将大肠杆菌进行深层通气搅拌、二级培养、分离菌体中的亲霉素酰胺酶。

在适当的条件下酰胺酶裂解亲霉素分子中的侧链得6-APA和苯乙酸。

再将水解液加明矾和乙醇除去蛋白质，用乙酸丁酯分离除去苯乙酸，HCl调节pH值为3.7~4.0即可得到6-APA（2）工艺过程1）丝状菌三级发酵工艺流程2）球状菌二级发酵工艺流程6-APA产率为85%~90%（3）条件控制酰胺酶法分解青霉素G为6-APA的温度、pH、时间非常重要，不同的来源的酶分解条件也不相同，所以在用酰胺酶分解青霉素G时要特别注意反应条件的控制一般控制条件为温度38~43 ℃、pH为7.5~7.8、时间为三小时左右。

2、化学裂解法制备6-APA（1）生产原理（2）工艺过程①缩合配料比：青霉G钾盐:乙酸乙酯:五氧化二磷:二甲苯胺:三氯化磷=1:3.83: 0.025:0.768:0.277(wt)。

将青霉素的G钾盐的乙酸乙酯溶液冷至-5℃，加入二甲苯胺和五氧化二磷，再降温至-40℃，加三氯化磷，冷至-30℃，反应保温30min。

②氯化配料比：缩合液:五氯化磷=1(青霉素G钾盐):0.7(wt)。

将缩合液冷至-40℃，一次加入五氯化磷，在-30℃保温反应75min。

③醚化配料比：氯化液:二甲苯胺:正丁醇=1(青霉素G钾盐):0.192:3.4(wt)。

氯化液冷至-65℃，加二甲苯胺，搅拌5min，再加预冷到-60℃的正丁醇，控制料液温度<-45℃。

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2.7.2防止染菌的要点
染菌是抗生素发酵的大敌，不制服染菌就 不能实现优质高产。影响染菌的因素很多， 而且带随机性质，但只要认真对待，过细 地工作，染菌是可以防止的。
2.7.3空气系统的要求
防止空气带菌主要是提高空压机进口空 气的洁净度，防止空气夹带油和水及空气 过滤器失效。
提高空压机进口空气的洁净度，可以从提 高吸气口的位置及加强空气的压缩前过滤 着手。防止空气夹带油、水，除加强去除 油、水的措施外，还必须防止空气冷却器 漏水，注意勿使冷却水压力大于空气压力， 防止冷却水进入空气系统。
另外，也可利用自动加入酸或碱的方法， 使发酵液pH维持在6.8～7.2，以提高青霉 素产量。
3、温度控制
青霉菌生长的适宜温度为30℃，而分泌青 霉素的适宜温度是20℃左右，因此生产上 采用变温控制的方法，使之适合不同阶段 的需要。一般一级种子的培养温度左右；发酵前期和中期的温度 控制在26℃左右；发酵后期的温度控制在 24℃左右。
临床应用：40多年来，主要控制敏感金黄 色葡糖球菌、链球菌、肺炎双球菌、淋球 菌、脑膜炎双球菌、螺旋体等引起感染， 对大多数革兰氏阳性菌（如金黄色葡萄球 菌）和某些革兰氏阴性细菌及螺旋体有抗 菌作用。优点：毒性小，但由于难以分离 除去青霉噻唑酸蛋白（微量可能引起过敏 反应），需要皮试。
2.1 菌种介绍
消沫剂
由于在发酵过程中二氧化碳的不断产生， 加上培养基中有很多有机氮源含有蛋白质， 因此在发酵罐内会产生大量泡沫，如不严 加控制，就会产生发酵液逃液，导致染菌 的后果。采用植物油消沫仍旧是个好方法， 一方面作为消沫剂，另一方面还可以起到 碳源作用，但现在已普遍采用合成消沫剂 （如聚酯、聚醇类消沫剂）代替豆油。
青霉是产生青霉素的重要菌种。广泛分布 于空气、土壤和各种物上，常生长在腐烂 的柑桔皮上呈青绿色。目前已发现几百种， 其中产黄青霉(Penicillum chrysogenum)、 点青霉(Penicillum nototum)等都能大量产 生青霉素。
2.2 菌种的保藏
菌种的保藏方法有：斜面菌种低温保藏法、 砂土管保藏法、甘油封藏法、真空冷冻干 燥法。
氮源
氮源供应菌体合成氨基酸和三肽的原料， 以进一步合成青霉素。主要有机氮源为玉 米浆、棉籽饼粉、花生饼粉、酵母粉、蛋 白胨等。玉米浆为较理想的氮源，含固体 量少，有利于通气及氧的传递，因而利用 率较高。固体有机氮源原料一般需粉碎至 200目以下的细度。有机氮源还可以提供 一部分有机磷，供菌体生长。无机氮如硝 酸盐、尿素、硫酸铵等可适量使用。
1.2青霉素分类及分子结构
青霉素是6－氨基青霉烷酸（6-APA）苯乙 酰衍生物。侧链基团不同，形成不同的青 霉素，主要是青霉素G。工业上应用的有钠、 钾、普鲁卡因、二苄基乙二胺盐。青霉素 发酵液中含有5种以上天然青霉素（如青霉 素F、G、X、K、F和V等），它们的差别 仅在于侧链R基团的结构不同，其中青霉素 G在医疗中用得最多，它的钠或钾盐为治疗 革兰氏阳性菌的首选药物，对革兰氏阴性 菌也有强大的抑制作用。
3、无菌室：用超净工作台及净化室代替 无菌室，以提高无菌程度。
第三节 提炼工艺过程
3.1发酵液预处理
发酵液中的杂质如高价无机离子和蛋白质 在离子交换的过程中对提炼影响甚大，不 利于树脂对抗生素的吸收。如用溶媒萃取 法提炼时，蛋白质的存在会产生乳化，使 溶媒合水相分离困难。
对高价离子的去除，可采用草酸或磷酸。如加 草酸则它与钙离子生成的草酸钙还能促使蛋白 质凝固以提高发酵滤液的质量。如加磷酸（或 磷酸盐），既能降低钙离子浓度，也利于去除 镁离子。
为了尽量减少苯乙酸的氧化，生产上多用 间歇或连续添加低浓度苯乙酸的方法，以 保持前体的供应速率略大于生物合成的需 要。前体用量大于0.1%时，青霉素的生 物合成均下降。所以一般发酵液中前体浓 度以始终维持在0.1%为宜。
2 、pH控制
在青霉素发酵过程中，pH是通过下列手 段控制的：如pH过高，则添加糖、硫酸 或无机氮源；若pH过低，则加入碳酸钙、 氢氧化钠、氨或尿素，也可提高通气量。
2.3 孢子的制备
这是发酵工序的开端，是一个重要环节。 抗生素产量和成品质量同菌种性能以及同 孢子和种子的情况有密切关系。生产用的 孢子需经过纯种和生产能力的检验，符合 规定的才能用来制备种子。
2.3 孢子的制备
保藏在砂土管或冷冻干燥管中的菌种经无 菌操作接入适合于孢子发芽或菌丝生长的 斜面培养基中，经培养成熟后挑选菌落正 常的孢子可再一次接入试管斜面。对于产 孢子能力强的及孢子发芽、生长繁殖快的 菌种可以采用固体培养基孢子，孢子可直 接作为中子罐的种子。
2.4 种子制备
种子制备是指孢子接入种子罐后，在罐中 繁殖成大量菌丝的过程，其目的是使孢子 发芽、繁殖和获得足够数量的菌丝，以便 接种到发酵罐当中去。种子制备所使用的 培养基及其它工艺条件，都要有利于孢子 发芽和菌丝繁殖。
2.4 种子制备
种子罐级数是在指制备种子需逐级扩大培 养的次数，一般根据种子的生长特性、孢 子发芽及菌体繁殖速度，以及发酵罐的容 积而定。青霉素种子制备一般为二级种子 罐扩大培养。
加黄血盐及硫酸锌，则前者有利于去除铁 离子，后者有利于凝固蛋白质。此外，两 者还有协同作用。他们所产生的复盐对蛋 白质有吸附作用。
为了有效的去除发酵液中的蛋白质，需加 入絮凝剂。絮凝剂是一种能溶于水的高分 子化合物。含有很多离子化基团。
苯乙酸或其衍生物苯乙酰胺、苯乙胺、苯 乙酰甘氨酸等均可作为青霉素G的侧链前 体。
在碱性条件下，苯乙酸被菌体氧化的速率 随培养基pH上升而增加。年幼的菌丝不 氧化前体，而仅利用它来构成青霉素分子。 随着菌龄的增大，氧化能力逐渐增加。培 养基成分对前体的氧化程度有较大影响， 合成培养基比复合培养基对前体的氧化量 少。
无机盐及金属离子
碳酸钙用来中和发酵过程中产生的杂酸， 并控制发酵液的pH值，为菌体提供营养 的无机磷源一般采用磷酸二氢钾。另外加 入硫代硫酸钠或硫酸钠以提供青霉素分子 中所需的硫。
无机盐及金属离子
由于现在还有一些工厂采用铁罐发酵，在 发酵过程中铁离子便逐渐进入发酵液。发 酵时间愈长，则铁离子愈多。铁离子在 50µg/ml以上便会影响青霉素的合成。采 用铁络合剂以抑制铁离子的影响，但实际 对青霉素产量并无改进。所以青霉素的发 酵罐采用不锈钢制造为宜，其他重金属离 子如铜、汞、锌等能催化青霉素的分解反 应。
1.4作用机理
现已证明青霉素内酞胺环上的高反应性肽 键受到转肽酶活性部位上丝氨酸残基的羟 基的亲核进攻形成了共价键，生成青霉噻 唑酰基-酶复合物，从而不可逆的抑制了 该酶的催化活性。通过抑制转肽酶，青霉 素使细胞壁的合成受到抑制，细菌的抗渗 透压能力降低，引起菌体变形，破裂而死 亡。
1.5青霉素的应用
1.4作用机理
已有的研究认为，青霉素的抗菌作用与抑 制细胞壁的合成有关。细菌的细胞壁是一 层坚韧的厚膜，用以抵抗外界的压力，维 持细胞的形状。细胞壁的里面是细胞膜， 膜内裹着细胞质。
1.4作用机理
细菌的细胞壁主要由多糖组成，也含有蛋 白质和脂质。革兰氏阳性菌细胞壁的组成 是肽聚糖占细胞壁干重的50％～80％ （革兰氏阴性菌为1％～10％）、磷壁酸 质、脂蛋白、多糖和蛋白质。其中肽聚糖 是一种含有乙酰基葡萄糖胺和短肽单元的 网状生物大分子，在它的生物合成中需要 一种关键的酶即转肽酶。青霉素作用的部 位就是这个转肽酶。
2.5 发酵培养基
培养基是供微生物生长繁殖和合成各种代 谢产物所需要的按一定比例配制的多种营 养物质的混合物。培养基的组成和比例是 否恰当，直接影响微生物的生长、生产和 工艺选择、产品质量和产量等。青霉素的 发酵培养基由碳源、氮源、无机盐及金属 离子、添加前体、消沫剂五部分组成。
碳源
青霉素发酵中常用乳酸或葡萄糖，也可采 用葡萄糖母液、糖蜜等。其中乳糖最为便 宜，但因货源较少，很多国家采用葡萄糖 代替。但当葡萄糖浓度超过一定限度时， 会过分加速菌体的呼吸，以至培养基中的 溶解氧不能满足需要，使一些中间代谢物 不能完全氧化而积累在菌体或培养基中， 导致pH下降，影响某些酶的活性，从而 抑制微生物的生长和产物的合成。
青霉素的结构通式
1.3青霉素的单位
目前国际上青霉素活性单位表示方法有两 种：一是指定单位（unit）；二是活性质量 （μg），最早为青霉素规定的指定单位是： 50mL肉汤培养基中恰能抑制标准金葡萄菌 生长的青霉素量为一个青霉素单位。在以 后，证明了一个青霉素单位相当于0.6μg青 霉素钠。因此青霉素的质量单位为: 0.6μg 青霉素钠等于1个青霉素单位。由此，1mg 青霉素钠等于1670个青霉素单位(unit)。
前体
添加苯乙酸或者苯乙酰胺，可以借酰基转 移的作用，将苯乙酸转入青霉素分子，提 高青霉素G的生产强度，添加苯氧乙酸则 产生青霉素V。因此前体的加入成为青霉 素发酵的关键问题之一。
前体
但苯乙酸对发酵有影响，一般以苯乙酰胺 较好。也有人采用苯乙酸月桂醇酯，其优 点是在发酵中月桂醇酯水解，苯乙酸结合 进青霉素成品。而月桂酸作为细菌营养剂 及发酵液消沫剂，且其毒性比苯乙酸小， 但价格较贵。前体要在发酵开始20h后加 入，并在整个发酵过程中控制在50µg/ml 左右。
2.6 灭菌
工业上常用的方法有：干热灭菌、湿热灭 菌、化学药剂灭菌、射线灭菌和介质过滤 除菌等几种。
在青霉素的生产中，对培养基和发酵罐主 要采用的是湿热蒸汽灭菌和空气过滤除菌 的方法。
2.7 发酵
这一过程的目的主要是为了使微生物分泌 大量的抗生素。发酵开始前，有关设备和 培养基必须先经过灭菌，后接入种子。接 种量一般为5～20%。发酵周期一般为4～ 5天，但也有少于24小时，或长达二周以 上的。在整个过程中，需要不断通气和搅 拌，维持一定的罐温和罐压，并隔一段时 间取样进行生化分析和无菌试验，观察代 谢变化、抗生素产生情况和有无杂菌污染。