第2章微生物发酵制药工艺PPT课件

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26、我们像鹰一样，生来就是自由的 ，但是 为了生 存，我 们不得 不为自 己编织 一个笼 子，然 后把自 己关在延续时 间再长 ，也还 是没有 制约力 的。— —爱·科 克
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28、好法律是由坏风俗创造出来的。 ——马 克罗维 乌斯
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29、在一切能够接受法律支配的人类 的状态 中，哪 里没有 法律， 那里就 没有自 由。— —洛克
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30、风俗可以造就法律，也可以废除 法律。 ——塞·约翰逊
微生物发酵制药
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
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1.按药物的化学本质和化学 特性分类
(1)氨基酸及其衍生物类药物 (2)多肽及蛋白质类药物 (3)酶与辅酶类药物
(4)核酸及其降解物和 衍生物类药物
(5)糖类药物 (6)脂类药物 (7)细胞生长因子类 (8)生物制品类
2.按原料来源分类
(1)人类组织来源的生物药 物
(2)动物组织来源的生物药 物
⒎氨基酸类药物的分离纯化 方法
⑴氨基酸的生产方法 ①蛋白质水解法:
酸水解：水解完全L-型氨基酸,色氨 酸破坏。 碱水解：产生消旋作用。 酶水解：不完全
②发酵法:需特异菌株 ③化学合成法:得到 D L-型氨基 酸 ④酶促合成法:工艺简单、转化率
高、易提纯。
⑵氨基酸的分离方法
①沉淀法： 依溶解度差异沉淀 特殊试剂沉淀
⑵纯化方法 ①沉淀法：不同脂质在丙酮中 溶解度不同，故常用它进行沉淀。
②吸附层析法： 吸附剂有：硅胶、氧化铝等。通过 极性和离子力将各种化合物结合到 固体吸附剂上。洗脱用极性逐渐增 大的洗脱液，非极性先流出，极性 后流出。
③离子交换层析法： 脂质分子有非解离、两性离子和 酸式解离三种状态。在一定的pH 条件下选择适当的离子交换剂提纯。
来源
瓜娄 蓖麻籽 大豆 木瓜汁 辣根 沙棘 麦芽 刀豆
功
能
引产 抗癌 治疗胰腺炎 促消化 消炎 诊断试剂 消除自由基 助消化 分解尿素
⒊植物糖类药物
⑴单糖类：葡萄糖、果糖、核糖、 维生素C、木糖醇、山梨醇、甘 露醇等。
⑵聚糖类： 蔗糖、麦芽糖、淀粉、 纤维素、人参多糖、黄芪多糖等。
⑶糖的衍生物：葡萄糖-6-磷酸等
⒉动物酶与辅酶类药物 ⑴促消化酶类 ⑵消炎酶类 ⑶治疗心脑血管类疾病的相关酶
⑷抗肿瘤的酶 ⑸与电子传递有关的治疗酶 ⑹其它药用酶 ⑺动物辅酶类药物

生产菌种的建立
诱变方案设计
出发菌种的选择：较高产，对诱变剂敏 感。 诱变剂的使用：交叉使用多种，合理组 合。中等剂量（80％致死率）。 选择压：施加一定的选择压，获得耐药菌 株。措施：添加抗生素，提高前体浓度， 增加产物浓度。
发酵制药
生产菌种的建立
诱变育种流程
出发菌种 单孢子悬液 诱变处理
高产菌株 复筛
发酵前期(fermentation prophase) 菌体生长期（cell growth phase） 发酵中期(fermentation metaphase) 产物合成（生产）期(product synthesis phase) 发酵后期(fermentation anaphase) 菌体自溶期(cell autolysis phase)
发酵制药
生产菌种的建立
1、生产菌的自然分离(2)
培养基： 选择适宜的培养基，营养和pH；添加抑制 剂。 分离方法： （1）稀释法：无菌水，生理盐水，缓冲液 （2）滤膜法：0.22 － 0.45 µm。细菌在膜上， 放线菌菌丝可穿透，进入培养基。 培养条件：温度。放线菌：25－30℃，32－ 37℃，45－50℃；7－14天至1月。
发酵制药
3、影响生长动力学的因素 （1）基质浓度对菌体生长的影响
生长与生产的关系
菌体生长过程，基质逐渐被吸收利用，浓度呈现降低。 基质浓度的减少可用基质消耗速率和比消耗速率表示：
dS rS= − dt
dS ⎛ 1 ⎞ qS = − ⎜ ⎟ dt ⎝ X ⎠
发酵制药
生长与生产的关系
限制性基质浓度与比生长速率的关系
发酵制药
发酵与制药
1、发酵概念
• 概念：通过微生物培养而获得产物的过程 • 种类：用产品说明，冠以产物名而成，如青霉素 发酵，维生素发酵 • 初级代谢产物：在初级代谢过程中形成的产物， 包括各种小分子前体、单体和多糖、蛋白质、脂 肪、核酸等。生长所必须的。几乎所有生物初级 代谢基本相同。氨基酸，核苷酸，有机酸 • 次级代谢产物：比较复杂的化合物，不是细胞生 长必需的，对生命活动有意义（抗逆境条件）。 抗生素，毒素，色素

1，4和1，6 糖苷键
从非还原性 末端开始
水解产物
葡萄糖、麦芽糖、麦芽三糖 异麦芽糖、低聚糖
葡萄糖
1、液化原理
由于淀粉颗粒的结晶
1）淀粉的糊化与老化 性结构对酶作用的抵抗力
非常强,不能使淀粉酶直接
作用于淀粉,而需要先加热
淀粉乳,使淀粉颗粒吸水膨
胀、糊化，破坏其结晶性
淀粉糊化
的结构。
是指淀粉受热后，淀粉颗粒膨胀，晶体结构消失，
淀粉11蓝Fra bibliotek精红糊精
无色糊精 麦芽糖
（C6H10O5)n+nH2O
酸或酶 n C6H12O6
葡萄糖
葡萄糖值---DE值
工业上用DE值（也称G值）表示淀粉糖的糖组成。糖
化液中的还原糖含量（以G计算）占干物质的百分率称为。
还原糖含量
DE值 =
100%
干物质含量
一、淀粉水解糖的制备方法
用于制备淀粉的原料主要有薯类、玉米、小麦、 大米等富含淀粉的农产品。根据原料淀粉的性质及采 用的催化剂不同，淀粉水解为葡萄糖的方法有酸解法、 酶解法以及酸酶结合法等三种。
有机物质相结合，产生色素。
实验结果证明： 1）5`-羟甲基糠醛是产生色素的根源； 2）色素的生成量随葡萄糖浓度的增加而增加； 3）PH值等于3时，色素的生成量最小。
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2、酸水解工艺
1）酸法糖化工艺流 程
淀粉
盐酸
水
调浆
Na2CO3 中和脱色
蒸汽
糖化
压滤
活性炭
冷却
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滤渣 糖液
淀粉的酸水解工 艺是根据淀粉在水解 过程中的水解反应和 复合反应规律性来决 定的。在制定工艺条 件时既要保证淀粉的 彻底水解，达到较高 葡萄糖量，又要尽可 能减少葡萄糖复合、 分解反应的发生程度， 此外，还要符合目的 产物的发酵条件，符 合发酵工艺的实际情 况。