青霉素的生产工艺及设备

试析青霉素提纯生产工艺现状和研究进展作者：李莹来源：《科学与财富》2016年第23期摘要：青霉素是一种抗生素，具有很好的抗菌效果，而且抗菌效果快速可以有效的杀菌减少细菌感染，在临床上广泛应用，但是在使用青霉素时要注意部分人群会对青霉素产生过敏反应，在使用之前要注意进行相应的过敏试验。

随着医药相关加工技术越来越完善，使得青霉素可以等到广泛的应用，下面针对现阶段的青霉素提纯生产工艺以及青霉素研究的发展方向进行阐述，让人们更加了解青霉素的提取过程，从而安全的使用也为今后青霉素的提取和研究做一定的参考。

关键词：青霉素；提纯；现状；进展青霉素最早在临床上使用是在20世纪40年代初，人们通过对青霉素相关物质的研究发现，青霉素和部分微生物因子含有β-内酰胺环，这一发现通过人们对于青霉素中的β-内酰胺环研究发现，青霉素中的β-内酰胺环可以破坏细菌细胞的细胞壁，这一发现对人们今后的抗菌工作非常重要。

因为无论是普通的感冒，还是临床手术对于细菌的控制都非常重要，所以青霉素的发现为医药界今后的发展奠定了坚实的基础。

在1944年中国才开始生产青霉素，直至目前，我国已经成为世界生产青霉素数量最大的国家。

1 青霉素提纯工艺的生产现状随着青霉素的广泛应用，对于青霉素的提纯工艺也同样得到了广泛的使用，目前我国普遍使用的就是液萃取法，主要是利用两个互不相溶的液体间的物质分配，来达到分离精制所需物质的方法。

液萃取法一般在常温下操作，操作简单消耗的能源较少，在青霉素提取过程中应用较广，萃取是青霉素提纯中的重要环节，萃取效果直接影响青霉素提纯的整体质量，随着技术的发展我国的萃取技术也在不断更新，下面针对我国研究出的两种新萃取方法，胺类萃取和中性磷类萃取进行简单叙述。

胺类萃取主要针对有机胺水溶液以及氢离子一起发生的化学发应，这样的方法有很好的萃取成效，但是在实际应用的过程中要注意产生发酵反应的化学剂当中，要考虑到萃取剂会与其他的酸根离子发生化学反应的情况。

制药生产工艺流程
制药生产工艺流程是指将原料药转化为制剂药品的过程，主要包括药品生产、制剂生产和包装生产三个步骤。

首先，药品生产阶段主要包括有机合成、发酵和提取等过程。

有机合成是通过化学反应将原料药转化为需要的中间体或终端药物。

发酵是通过微生物的活动产生药物，比如青霉素的生产就是通过青霉菌的发酵得到的。

提取是通过溶剂和其他物质将原料药中的有效成分分离出来。

制剂生产是将原料药或中间体与辅料混合，并经过一系列工艺操作制成不同剂型的制剂。

这个过程包括配料、混合、湿法制粒、压制、干燥、包衣和制成等工艺。

配料是将药物、辅料及其他所需物料按一定比例混合，形成配料。

混合是将配料在混合设备中进行均匀混合。

湿法制粒是将混合物添加适量水或溶剂，搅拌形成颗粒。

压制是将湿法制粒后的颗粒通过制粒机进行压制成制粒。

干燥是将制粒干燥到一定的水分含量，以便后续加工和包装。

包衣是将制粒表面涂上一层保护膜。

最后是制成，即将包衣颗粒进行压制成片剂或填充成胶囊剂。

最后一步是包装生产，将制剂按一定数量及要求装入适合的包装容器中。

包装生产包括包装材料采购、包装材料检验、包装材料清洁、包装机清洁、包装设备调试、产品包装、包装检查和包装成品库房等步骤。

包装要求产品包装得整齐、美观，能够保护药品质量，防止其受到外界的污染和物理损害。

总之，制药生产工艺流程对于药品质量的控制至关重要。

只有
通过严格的生产工艺流程和质量控制，才能够生产出安全有效的药品。

PENICILLIN ISSUEScGMP notes 20001. cGMP规定独立的厂房是什么意思？建筑物必须完全独立吗？在安装有独立的空气过滤系统的情况下，楼层之间采取物理隔离可以吗？CGMP 法规[21 CFR 211.42(d) and 211.46(d)]要求青霉素与非青霉素产品在加工中隔离。

相关的讨论观点“青霉素产品操作的隔离可以通过将两个操作完全分开而达到”，“并不一定需要独立的建筑物”。

这样，可以设计成“建筑物中之建筑物”，也就是说，两个建筑是没有必要的。

然而，操作上必须完全隔离，也就是说，操作的每一个方面都应完全隔离。

充足的隔离应当包括：物理上的屏障及独立的通风系统。

青霉素厂房的人员及设备不应进入非青霉素的厂房。

这些需要建立良好的书面程序并进行控制。

这种隔离应进行审计，程序应经验证，如果需要还应进行监测。

即使在隔离状态下，如果存在任何被污染的可能，非青霉素产品应该经过检验(21CFR 211.176)。

一个可能污染的例子可能是人员流动及设备转移的不充分控制。

Section 211.176要求如果存在青霉素产品暴露的可能，非青霉素产品应经检查，以确定是否存在微量青霉素，如果检测到青霉素产品的残留，产品不应销售。

该节禁止销售被青霉素污染的产品，并不意味着可以仅仅根据检测结果证明污染水平在检测限以下而销售这些非青霉素产品，同时必须满足其它CGMP要求。

关于此部分的讨论，请参照"Is it acceptable under section 211.176 to release products to market as long as the products are tested and no penicillin is found?" published in "Human Drug CGMP Notes" (Volume 6, Issue 2, June 1998).交叉污染的问题多年来一直是个关注的问题，并且还会继续是个问题。

青霉素的提取方法
青霉素是一种重要的抗生素，广泛用于医疗和兽医领域。

它的提取方法对于生产高纯度、高效率的青霉素至关重要。

下面将介绍几种常见的青霉素提取方法。

首先，青霉素的提取可以采用传统的酶解法。

该方法首先将青霉素生产菌株进行培养，然后收获发酵液，通过酶解方法将青霉素从发酵液中提取出来。

这种方法操作简单，成本较低，但提取效率较低，且产品纯度不高。

其次，离子交换法也是一种常用的青霉素提取方法。

该方法利用离子交换树脂对青霉素进行吸附和解吸，通过控制溶液的pH值和离子强度来实现青霉素的提取。

这种方法提取效率较高，产品纯度也较高，但操作复杂，设备投资和维护成本较高。

另外，超滤法是一种新型的青霉素提取方法。

该方法利用超滤膜对发酵液进行过滤，将青霉素和其他杂质分离，最终得到纯净的青霉素产物。

这种方法操作简单，提取效率高，产品纯度也高，但设备投资较大，且超滤膜易受污染，需要定期更换。

最后，超临界流体萃取法也是一种新兴的青霉素提取方法。

该
方法利用超临界流体对发酵液进行萃取，通过调节温度和压力来实
现青霉素的提取。

这种方法操作简单，提取效率高，且对青霉素的
活性影响较小，但设备投资和运行成本较高。

综上所述，青霉素的提取方法有多种选择，可以根据生产规模、成本考虑以及产品要求来选择合适的提取方法。

在提取过程中，需
要注意操作规范，保证产品质量，同时也要关注环保和资源利用的
可持续性。

希望本文介绍的青霉素提取方法能对相关领域的工作者
有所帮助。

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。

青霉素生产安全规程青霉素是一种广泛使用的抗生素，对于许多感染疾病具有治疗作用。

由于其特殊的生产过程和性质，青霉素的生产需要遵循严格的安全规程，以确保产品的质量和安全性。

以下是青霉素生产的一些安全规程。

首先，生产过程中必须使用无菌技术。

青霉素是通过培养青霉菌来生产的，因此在培养和提取过程中，应使用无菌实验室和设备。

工作人员必须佩戴合适的防护装备，包括无菌工作服、口罩、手套等，以防止细菌的污染。

第二，生产现场必须有良好的通风系统。

青霉素生产中会产生一些有害气体和蒸汽，如苯酚、酚类和甲醇等。

这些物质会对工作人员的健康产生不良影响。

因此，生产现场必须安装适当的通风系统，及时将有毒气体排出室外，保持空气流通。

第三，应遵循正确的废物处理流程。

青霉素生产过程中会产生大量的废液和废物。

这些废物必须经过安全处理，以防止对环境造成污染和对人体健康产生危害。

废液应进行处理和排放，废物应分类储存和正确处理。

第四，必须对工作人员进行严格的培训和操作规程。

青霉素生产涉及到多个步骤和操作，工作人员必须熟悉生产过程，并掌握正确的操作方法。

他们还应该了解各种化学品的危险性和预防措施，并能够正确使用个人防护装备。

第五，设备和工具必须定期进行维护和清洁。

青霉素生产中使用的设备和工具必须保持干净和良好状态，以确保产品的质量和安全性。

设备应符合相关的安全标准，并定期进行检测和检修。

第六，应建立完善的事故应急预案和安全管理制度。

在青霉素生产中，可能发生各种事故，如火灾、泄漏等。

因此，必须建立健全的事故应急预案，制定相应的应急措施和演习。

此外，安全管理制度也是确保生产安全的重要环节，通过经常性的安全检查和培训，提高员工的安全意识和应急处理能力。

最后，应加强监督和管理。

青霉素生产是一个涉及多方面的复杂过程，需要各个环节的协调和配合。

因此，应建立健全的监督和管理机制，确保所有规程得到有效执行。

监督机构可以对青霉素生产单位进行定期检查和抽查，以确保生产安全规程得到落实。

青霉素G的提取工艺(总9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G的提取工艺的研究学院：环境与化学工程学院班级： 09级生物化工姓名：李建章学号： 0049指导老师：张晓宇青霉素G的提取工艺的研究1927年，人们发现了青霉素(penicillin)，这是应用于临床的第一种抗生素。

青霉素属于天然β-内酰胺类抗生素，是目前生产量最大的抗生素。

青霉素及半合成青霉素是临床应用极为广泛的抗菌药物，由于其抗菌作用强、疗效高、毒性低等优点，目前仍广泛应用于临床，而且在治疗很多感染疾病中仍为首选药物。

青霉素还是裂解生产半合成抗生素中间体及头孢菌素类抗生素的重要中间体和原料。

由于在商业生产和治疗中的重要性，直至在被发现80多年后的今天，青霉素仍然是世界最重要的生化产品之一。

图1．1青霉素的化学结构式青霉素是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。

青霉素分子中含有6个不对称碳原子，故具有旋光性。

不同的侧链R构成不同类型的青霉素，可分为G型、V型及0型等。

若R为苄基则为苄青霉素或叫青霉素G；若R为苯氧甲基，则为苯氧甲基青霉素或叫青霉素V。

天然青霉素(由发酵所得)有8种，以青霉素G疗效最好，应用最广。

青霉素G又称苄青霉素、盘尼西林，是一种天然青霉素，是青霉菌分泌的一种有机酸，pKa=其化学结构式如图1．1所示，青霉素G分子中含有一仰．内酰胺环和一个游离羧基，前者鄙．内酰胺类抗生素多：有的特征，后者使其呈弱酸性。

青霉素作为一种有机弱酸，在水溶液中存在电离平衡，青霉素易被胃酸破坏，口服不易吸收，临床上以其钾盐或钠盐的形式采用肌肉注射或气雾吸收。

青霉素G钾(钠)主要是通过破坏细菌细胞壁达到杀菌作用，是治疗革兰氏阳性菌及部分阴性菌感染的首选药物。

青霉素的大规模生产采用的是生物发酵法，其分离提纯过程包括过滤、提取、共沸结晶等工序。

常见的发酵液中青霉素的提取方法有吸附法、沉淀法、溶媒萃取法、双水相萃取、反胶团萃取、超临界流体萃取和液膜法等。

青霉素生产工艺研究现状摘要：青霉素是目前生产量最大、应用最广泛的抗生素，以其疗效高、毒副作用小而广泛使用，并且是半合成药物的重要原料。

本文综述了青霉素的市场状况、应用现状、特性、生产菌种、生产工艺等，以更好的了解青霉素及其生产。

关键词：青霉素，工艺，市场，应用Abstract: The production of penicillin is the largest and most widely used antibiotics, with its high efficacy, drug side effects and widespread use of semi-synthetic drugs and is an important raw material. This paper reviews the penicillin market conditions, application status, characteristics, production strains, the production process so as to better understand and production of penicillin.Keywords: penicillin, technology, market, application一、我国青霉素生产的发展历程及市场近况近年来, 全球抗生素的市场值约为250亿-260亿美元, 平均年增长率保持在8%左右。

在这其中, 美国位居第一, 其在抗生素领域的销售额约为8亿美元; 其次为欧洲, 销售额为63亿美元。

而亚太地区如今的复合年增长率虽然仅保持在 4.81% 左右, 但它却被认为是未来最有潜力的抗生素市场。

作为全球最先制造出青霉素的七个国家之一, 中国于1944年生产出了第一批5万单位/瓶的盘尼西林( 俗称/ 青霉素0 ), 挽救了不少人的生命。

青霉素几种分离纯化方法比较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。

抗生素生产的工艺过程现代抗生素工业生产过程如下：菌种→孢子制各→种子制备→发酵→发酵液预处理→提取及精制→成品包装A、菌种从来源于自然界土壤等，获得能产生抗生素的微生物，经过分离、选育和纯化后即称为菌种。

菌种可用冷冻干燥法制备后，以超低温，即在液氮冰箱(-190℃~-196℃)内保存。

所谓冷冻干燥是用脱脂牛奶或葡萄糖液等和孢子混在一起，经真空冷冻、升华干燥后，在真空下保存。

如条件不足时，则沿用砂土管在0℃冰箱内保存的老方法，但如需长期保存时不宜用此法。

一般生产用菌株经多次移植往往会发生变异而退化，故必须经常进行菌种选育和纯化以提高其生产能力。

B、孢子制备生产用的菌株须经纯化和生产能力的检验，若符合规定，才能用来制备种子。

制备孢子时，将保藏的处于休眠状态的孢子，通过严格的无菌手续，将其接种到经灭菌过的固体斜面培养基上，在一定温度下培养5-7日或7日以上，这样培养出来的孢子数量还是有限的。

为获得更多数量的孢子以供生产需要，必要时可进一步用扁瓶在固体培养基(如小米、大米、玉米粒或麸皮)上扩大培养。

C、种子制备其目的是使孢子发芽、繁殖以获得足够数量的菌丝，并接种到发酵罐中，种子制备可用摇瓶培养后再接入种子罐进逐级扩大培养。

或直接将孢子接入种子罐后逐级放大培养。

种子扩大培养级数的多少，决定于菌种的性质、生产规模的大小和生产工艺的特点。

扩大培养级数通常为二级。

摇瓶培养是在锥形瓶内装入一定数量的液体培养基，灭菌后以无菌操作接入孢子，放在摇床上恒温培养。

在种子罐中培养时，在接种前有关设备和培养基都必须经过灭菌。

接种材料为孢子悬浮液或来自摇瓶的菌丝，以微孔差压法或打开接种口在火焰保护下按种。

接种量视需要而定。

如用菌丝，接种量一般相当于0.1%—2%(接种量的%，系对种子罐内的培养基而言，下同) 。

从一级种子罐接入二级种子罐接种量一般为5%—20%，培养温度一般在25—30℃。

如菌种系细菌，则在32—37℃培养。

在罐内培养过程中，需要搅拌和通入无菌空气。