学习情境3药品链霉素发酵
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链霉素的生产工艺1. 引言链霉素是一种广泛应用于临床的抗菌药物,具有广谱的杀菌作用,特别对革兰氏阳性细菌具有较强的抑制作用。
链霉素的生产工艺是一个复杂的过程,涉及到选材、培养、分离提取、精制等多个步骤。
本文将详细介绍链霉素的生产工艺。
2. 选材链霉素的生产一般选用链霉菌(Streptomyces sp.)作为生物发酵的菌种。
选材时,需要从自然环境中筛选出链霉菌,通过生化和遗传性状鉴定确定其属于链霉菌属。
在选择菌种时,需要考虑菌株的抗性、生长速度、产量等因素。
3. 培养链霉菌的培养过程一般包括前处理、发酵、产霉和分离等步骤。
3.1 前处理前处理的目的是为了提高菌种的活力和发酵能力。
首先,将菌种预培养于适宜的培养基中,培养时间为24-48小时。
然后,将菌种转移到发酵培养基中,再次培养24-48小时,使菌种适应发酵培养条件。
3.2 发酵发酵是链霉菌生产链霉素的关键步骤。
发酵培养基的组成对链霉素的产量和质量有着重要影响。
发酵培养基一般包括碳源、氮源、矿质盐和调节剂等成分。
发酵过程一般分为两个阶段:生长期和产霉期。
生长期主要是链霉菌的生长和繁殖,产霉期主要是链霉菌产生链霉素的阶段。
发酵过程需要控制温度、pH、氧气供应等条件,以保证菌体的生长和链霉素的产量。
3.3 产霉产霉是指在发酵完成后,将产生链霉素的链霉菌和发酵液分离的过程。
产霉一般通过离心、过滤、提取等方法实现。
离心可以将链霉菌从发酵液中分离出来,过滤则可去除菌体,提取则能将链霉素从菌体中提取出来。
4. 分离提取分离提取是将链霉素从发酵液中纯化的过程。
分离提取一般包括固液分离、溶剂提取、浓缩纯化等步骤。
固液分离通过离心或过滤将发酵液中的固体菌体分离出来。
溶剂提取是利用溶剂对发酵液进行提取,一般采用醇类、酮类、醚类等有机溶剂。
浓缩纯化是将溶剂提取得到的链霉素溶液通过浓缩器等设备进行浓缩和纯化,以获得链霉素的纯品。
5. 精制链霉素的精制是指对链霉素进行进一步纯化和提升质量的过程。
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。
第1篇一、实验目的1. 掌握链霉素发酵的基本原理和操作步骤。
2. 了解发酵过程中关键参数的调控对发酵效果的影响。
3. 通过实验,优化链霉素发酵培养基配方,提高发酵效率。
二、实验原理链霉素是一种重要的氨基糖苷类抗生素,由灰色链霉菌发酵生产。
发酵过程中,灰色链霉菌将葡萄糖等碳源转化为链霉素,同时产生一定的热量和二氧化碳。
发酵过程中,温度、pH值、通气量等参数对发酵效果有显著影响。
三、实验材料1. 菌种:灰色链霉菌2. 培养基:黄豆饼粉培养基、葡萄糖、硫酸铵、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠等3. 仪器:锥形瓶、移液管、pH计、生物传感仪、分析天平、发酵罐等四、实验步骤1. 菌种活化:将灰色链霉菌接种于黄豆饼粉培养基中,37℃恒温培养24小时,活化菌种。
2. 培养基配制:按照实验设计,将黄豆饼粉、葡萄糖、硫酸铵、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠等原料称量,加入适量水,搅拌均匀,制成发酵培养基。
3. 发酵:将活化后的菌种接种于发酵培养基中,置于发酵罐中,控制温度、pH值、通气量等参数,进行发酵实验。
4. 发酵过程监测:定时取样,测定发酵液中的链霉素浓度、pH值、残糖等指标,分析发酵过程的变化。
5. 发酵终止:当发酵液中的链霉素浓度达到预定目标时,终止发酵,收集发酵液。
6. 发酵产物提取:采用适宜的提取方法,从发酵液中提取链霉素。
五、实验结果与分析1. 发酵过程中关键参数的调控:(1)温度:发酵过程中,链霉素产量随温度升高而增加,但过高温度会导致菌体死亡,降低发酵效果。
实验结果表明,发酵温度以28-30℃为宜。
(2)pH值:发酵过程中,pH值对链霉素产量有显著影响。
实验结果表明,pH值以6.5-7.0为宜。
(3)通气量:发酵过程中,通气量对链霉素产量有显著影响。
实验结果表明,通气量以0.5-1.0L/h为宜。
2. 发酵培养基配方优化:通过正交实验,优化发酵培养基配方,结果表明,最佳培养基配方为:黄豆饼粉2.0%、葡萄糖2.0%、硫酸铵1.0%、磷酸二氢钠0.5%、磷酸氢二钠0.5%。
链霉素的生产工艺首先是发酵。
链霉菌属微生物培养在培养基中,通过控制温度、酸碱度和氧气供应等条件,使其进行代谢产生链霉素。
培养基的成分一般包括碳源和氮源,如葡萄糖、玉米浆等作为碳源,酵母膏、大豆粉等作为氮源。
培养基中还需添加适量的矿物盐和微量元素,以满足微生物的生长和代谢需求。
其次是分离。
经过一定时间的培养后,链霉菌属微生物产生的链霉素溶于培养基中。
通过离心、过滤等方法将微生物菌丝、细胞等固体物质与链霉素分离开来。
最后是纯化。
分离得到的链霉素溶液中还存在着其他杂质,如蛋白质、碳水化合物等。
通过醋酸乙酯萃取、硅胶柱层析、逆流色谱等方法,去除杂质,得到纯度较高的链霉素。
最后将链霉素经过结晶、干燥等工艺处理,得到成品链霉素。
总的来说,链霉素的生产工艺包括发酵、分离和纯化三个步骤,通过控制培养条件,分离和纯化链霉素,从而得到高纯度的链霉素成品。
这些工艺步骤的合理运用可以提高链霉素的产量和质量,满足药物生产的需要。
链霉素是一种非常重要的广谱抗生素,具有广泛的抗菌活性,对许多细菌和一些真菌具有杀菌作用。
因此,链霉素在临床上被广泛应用于治疗各种感染性疾病。
对于大多数人类的细菌感染,链霉素都具有广泛的杀菌作用。
因此,链霉素的生产工艺显得尤为重要。
链霉素的发酵工艺是链霉素生产过程的核心环节。
在发酵中,链霉菌属微生物在合适的培养基和发酵条件下进行生长和代谢,产生链霉素。
培养基的配方和发酵条件的控制对链霉素的产量和质量起着决定性的作用。
其主要目的是为了提供微生物生长和代谢所需的营养物质、促进微生物生长,并通过合适的条件使得微生物生产所需的产品。
在链霉菌生长的过程中,需要提供适当的防腐剂,并严格控制发酵过程中的温度、pH值和氧气供应等参数,以维持微生物的生长和代谢活动。
此外,为了提高链霉素的产量,还需要不断优化培养基的成分和发酵过程的操作条件。
分离和纯化是链霉素生产工艺中的另外两个重要环节。
分离包括从发酵液中将链霉素与微生物、培养基中的残余物等分离开来,使得链霉素获得初步纯化。
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。