青霉素發(fā)酵操作手冊(cè)B5

1、青霉素生產(chǎn)仿真使用手冊(cè)青霉素生產(chǎn)仿真使用手冊(cè) 北京東方仿真軟件技術(shù)有限公司北京東方仿真軟件技術(shù)有限公司 20082008 年年 8 8 月月 青霉素生產(chǎn)仿真使用手冊(cè) 地址：北京市朝陽區(qū)安外小關(guān)東里地址：北京市朝陽區(qū)安外小關(guān)東里 10 號(hào)院，潤(rùn)宇大廈號(hào)院，潤(rùn)宇大廈 610 室室 郵編：郵編：100029 e-mail: 電話：電話：01064951832 網(wǎng)址：網(wǎng)址： 1 目目 錄錄 目錄目錄.1 第一章第一章 背景知識(shí)背景知識(shí).3 1.11.1 青霉素的發(fā)現(xiàn)青霉素的發(fā)現(xiàn).3 1.21.2 青霉素分類及分子結(jié)構(gòu)青霉素分類及分子結(jié)構(gòu).3 1.31.3 青霉素的單位青霉素的單位.4 1.41.4 作

2、用機(jī)理作用機(jī)理.4 1.51.5 青霉素的應(yīng)用青霉素的應(yīng)用.5 第二章第二章 發(fā)酵工藝過程發(fā)酵工藝過程.6 2.12.1 菌種介紹菌種介紹.6 2.22.2 菌種的保藏菌種的保藏.6 2.32.3 孢子的制備孢子的制備.7 2.42.4 種子制備種子制備.7 2.52.5 發(fā)酵培養(yǎng)基介紹發(fā)酵培養(yǎng)基介紹.7 2.62.6 滅菌滅菌.9 2.72.7 發(fā)酵發(fā)酵.9 2.7.12.7.1 發(fā)酵的過程控制發(fā)酵的過程控制.9 2.7.22.7.2 防止染菌的要點(diǎn)防止染菌的要點(diǎn).11 2.7.32.7.3 空氣系統(tǒng)的要求空氣系統(tǒng)的要求.11 2.7.42.7.4 蒸汽系統(tǒng)的要求蒸汽系統(tǒng)的要求.12 第三章

3、第三章 提煉工藝過程提煉工藝過程.13 3.13.1 發(fā)酵液預(yù)處理發(fā)酵液預(yù)處理.13 3.23.2 提取提取.13 3.33.3 精制精制.15 3.3.13.3.1 脫色和去熱原質(zhì)脫色和去熱原質(zhì).15 3.3.23.3.2 結(jié)晶結(jié)晶.15 3.43.4 成品鑒定成品鑒定.16 3.53.5 成品分裝成品分裝.17 第四章第四章 操作規(guī)程操作規(guī)程.18 4.14.1 發(fā)酵工藝過程發(fā)酵工藝過程.18 4.1.14.1.1 正常發(fā)酵（過程）正常發(fā)酵（過程）.18 4.1.24.1.2 出料出料.18 4.1.34.1.3 發(fā)發(fā)酵過程中酵過程中 phph 值低值低.19 青霉素生產(chǎn)仿真使用手冊(cè) 地址

4、：北京市朝陽區(qū)安外小關(guān)東里地址：北京市朝陽區(qū)安外小關(guān)東里 10 號(hào)院，潤(rùn)宇大廈號(hào)院，潤(rùn)宇大廈 610 室室 郵編：郵編：100029 e-mail: 電話：電話：01064951832 網(wǎng)址：網(wǎng)址： 2 4.1.44.1.4 發(fā)酵過程中發(fā)酵過程中 phph 值高值高.19 4.1.54.1.5 發(fā)酵過程中溶解氧低發(fā)酵過程中溶解氧低.19 4.1.64.1.6 殘?zhí)菨舛鹊蜌執(zhí)菨舛鹊?19 4.1.74.1.7 發(fā)酵過程中溫度高發(fā)酵過程中溫度高.19 4.1.84.1.8 泡沫高泡沫高.19 4.24.2 提煉工藝過程提煉工藝過程.19 4.2.14.2.1 預(yù)處理操作預(yù)處理操作.19 4.2.2

5、4.2.2 一次一次 baba 萃取操作萃取操作.20 4.2.34.2.3 一次反萃取操作一次反萃取操作.21 4.2.44.2.4 二次二次 baba 萃取操作萃取操作.21 4.2.54.2.5 脫色罐操作脫色罐操作.22 4.2.64.2.6 結(jié)晶罐及抽濾、干燥操作結(jié)晶罐及抽濾、干燥操作.23 第五章第五章 主要操作畫面主要操作畫面.25 5.15.1 青霉素工藝流程界面青霉素工藝流程界面.25 5.25.2 菌種介紹界面菌種介紹界面.26 5.35.3 孢子制備界面孢子制備界面.26 5.45.4 種子制備界面種子制備界面.27 5.55.5 滅菌界面滅菌界面.28 5.65.6 培

6、養(yǎng)基制備界面培養(yǎng)基制備界面.28 5.75.7 發(fā)酵工藝操作界面發(fā)酵工藝操作界面.29 5.85.8 發(fā)酵罐操作界面發(fā)酵罐操作界面.29 5.95.9 菌種曲線界面菌種曲線界面.30 5.105.10 預(yù)處理界面預(yù)處理界面.31 5.115.11 提取流程總貌提取流程總貌.31 5.125.12 一次一次 baba 萃取界面萃取界面.32 5.135.13 精制流程總貌精制流程總貌.32 5.145.14 脫色操作界面脫色操作界面.33 5.155.15 結(jié)晶操作界面結(jié)晶操作界面.33 5.165.16 抽濾、干燥操作界面抽濾、干燥操作界面.34 5.175.17 成品鑒定界面成品鑒定界面.3

7、5 5.185.18 成品分裝界面成品分裝界面.35 第六章第六章 主要工藝指標(biāo)主要工藝指標(biāo).36 第七章第七章 主要設(shè)備列表及仿真操作設(shè)備主要設(shè)備列表及仿真操作設(shè)備.38 第八章第八章 思考題思考題.40 青霉素生產(chǎn)仿真使用手冊(cè) 地址：北京市朝陽區(qū)安外小關(guān)東里地址：北京市朝陽區(qū)安外小關(guān)東里 10 號(hào)院，潤(rùn)宇大廈號(hào)院，潤(rùn)宇大廈 610 室室 郵編：郵編：100029 e-mail: 電話：電話：01064951832 網(wǎng)址：網(wǎng)址： 3 第一章第一章 背景知識(shí)背景知識(shí) 1.11.1 青霉素的發(fā)現(xiàn)青霉素的發(fā)現(xiàn) 1928 年，英國(guó)細(xì)菌學(xué)家 fleming 發(fā)現(xiàn)污染在培養(yǎng)葡萄球菌的雙蝶上的 一株霉菌能

8、殺死周圍的葡萄球菌。他將此霉菌分離純化后得到的菌株經(jīng)鑒定 為點(diǎn)青霉，并將這菌所產(chǎn)生的抗生物質(zhì)命名為青霉素。 1940 年，英國(guó) florey 和 chain 進(jìn)一步研究此菌，并從培養(yǎng)液中制出了 干燥的青霉素制品。經(jīng)實(shí)驗(yàn)和臨床試驗(yàn)證明，它毒性很小，并對(duì)一些革蘭氏 陽性菌所引起的許多疾病有卓越的療效。 1.21.2 青霉素分類及分子結(jié)構(gòu)青霉素分類及分子結(jié)構(gòu) 青霉素是 6氨基青霉烷酸（6-aminopenicillanic acid, 6-apa）苯乙酰衍 生物。側(cè)鏈基團(tuán)不同，形成不同的青霉素，主要是青霉素 g。工業(yè)上應(yīng)用的 有鈉、鉀、普魯卡因、二芐基乙二胺鹽。青霉素發(fā)酵液中含有 5 種以上天然 青

9、霉素（如青霉素 f、g、x、k、f 和 v 等） ，它們的差別僅在于側(cè)鏈 r 基 團(tuán)的結(jié)構(gòu)不同，其中青霉素 g 在醫(yī)療中用得最多，它的鈉或鉀鹽為治療革 蘭氏陽性菌的首選藥物，對(duì)革蘭氏陰性菌也有強(qiáng)大的抑制作用。青霉素的結(jié) 構(gòu)通式可表示為 青霉素生產(chǎn)仿真使用手冊(cè) 地址：北京市朝陽區(qū)安外小關(guān)東里地址：北京市朝陽區(qū)安外小關(guān)東里 10 號(hào)院，潤(rùn)宇大廈號(hào)院，潤(rùn)宇大廈 610 室室 郵編：郵編：100029 e-mail: 電話：電話：01064951832 網(wǎng)址：網(wǎng)址： 4 1.31.3 青霉素的單位青霉素的單位 目前國(guó)際上青霉素活性單位表示方法有兩種：一是指定單位（unit） ；二 是活性質(zhì)量（g） ，

10、最早為青霉素規(guī)定的指定單位是：50ml 肉湯培養(yǎng)基中 恰能抑制標(biāo)準(zhǔn)金葡萄菌生長(zhǎng)的青霉素量為一個(gè)青霉素單位。在以后，證明了 一個(gè)青霉素單位相當(dāng)于 0.6g 青霉素鈉。因此青霉素的質(zhì)量單位為: 0.6g 青 霉素鈉等于 1 個(gè)青霉素單位。由此，1mg 青霉素鈉等于 1670 個(gè)青霉素單位 (unit)。 1.41.4 作用機(jī)理作用機(jī)理 已有的研究認(rèn)為，青霉素的抗菌作用與抑制細(xì)胞壁的合成有關(guān)。細(xì)菌的 細(xì)胞壁是一層堅(jiān)韌的厚膜，用以抵抗外界的壓力，維持細(xì)胞的形狀。細(xì)胞壁 的里面是細(xì)胞膜，膜內(nèi)裹著細(xì)胞質(zhì)。細(xì)菌的細(xì)胞壁主要由多糖組成，也含有 蛋白質(zhì)和脂質(zhì)。革蘭氏陽性菌細(xì)胞壁的組成是肽聚糖占細(xì)胞壁干重的 青霉

11、素生產(chǎn)仿真使用手冊(cè) 地址：北京市朝陽區(qū)安外小關(guān)東里地址：北京市朝陽區(qū)安外小關(guān)東里 10 號(hào)院，潤(rùn)宇大廈號(hào)院，潤(rùn)宇大廈 610 室室 郵編：郵編：100029 e-mail: 電話：電話：01064951832 網(wǎng)址：網(wǎng)址： 5 5080（革蘭氏陰性菌為 110） 、磷壁酸質(zhì)、脂蛋白、多糖和蛋 白質(zhì)。其中肽聚糖是一種含有乙酰基葡萄糖胺和短肽單元的網(wǎng)狀生物大分子， 在它的生物合成中需要一種關(guān)鍵的酶即轉(zhuǎn)肽酶。青霉素作用的部位就是這個(gè) 轉(zhuǎn)肽酶?，F(xiàn)已證明青霉素內(nèi)酞胺環(huán)上的高反應(yīng)性肽鍵受到轉(zhuǎn)肽酶活性部位上 絲氨酸殘基的羥基的親核進(jìn)攻形成了共價(jià)鍵，生成青霉噻唑酰基-酶復(fù)合物， 從而不可逆的抑制了該酶的催化活

12、性。通過抑制轉(zhuǎn)肽酶，青霉素使細(xì)胞壁的 合成受到抑制，細(xì)菌的抗?jié)B透壓能力降低，引起菌體變形，破裂而死亡。 1.51.5 青霉素的應(yīng)用青霉素的應(yīng)用 臨床應(yīng)用：40 多年，主要控制敏感金黃色葡糖球菌、鏈球菌、肺炎雙 球菌、淋球菌、腦膜炎雙球菌、螺旋體等引起感染，對(duì)大多數(shù)革蘭氏陽性菌 （如金黃色葡萄球菌）和某些革蘭氏陰性細(xì)菌及螺旋體有抗菌作用。優(yōu)點(diǎn)： 毒性小，但由于難以分離除去青霉噻唑酸蛋白（微量可能引起過敏反應(yīng)） ， 需要皮試。 各種半合成抗生素的原料：青霉素的缺點(diǎn)是對(duì)酸不穩(wěn)定，不能口服，排 泄快，對(duì)陰性菌無效。氨芐青霉素耐酸廣譜；對(duì)抗綠膿桿菌的磺芐青霉素， 耐酸、耐酶、口服的乙氧萘青霉素等。提供頭

13、孢菌素母核。 青霉素生產(chǎn)仿真使用手冊(cè) 地址：北京市朝陽區(qū)安外小關(guān)東里地址：北京市朝陽區(qū)安外小關(guān)東里 10 號(hào)院，潤(rùn)宇大廈號(hào)院，潤(rùn)宇大廈 610 室室 郵編：郵編：100029 e-mail: 電話：電話：01064951832 網(wǎng)址：網(wǎng)址： 6 第二章第二章 發(fā)酵工藝過程發(fā)酵工藝過程 2.12.1 菌種介紹菌種介紹 青霉是產(chǎn)生青霉素的重要菌種。廣泛分布于空氣、土壤和各種物上，常 生長(zhǎng)在腐爛的柑桔皮上呈青綠色。目前已發(fā)現(xiàn)幾百種，其中產(chǎn)黃青霉 (penicillum chrysogenum)、點(diǎn)青霉(penicillum nototum)等都能大量產(chǎn)生青霉 素。青霉素的發(fā)現(xiàn)和大規(guī)模地生產(chǎn)、應(yīng)用，不

14、僅對(duì)抗生素工業(yè)的發(fā)展起了巨 大的推動(dòng)作用，而且加上其他抗生素的廣泛使用，比如像磺胺藥物，使人類 的平均壽命，再次延長(zhǎng)了四歲。此外，有的青霉菌還用于生產(chǎn)灰黃霉素及磷 酸二酯酶、纖維素酶等酶制劑和有機(jī)酸。1981 年報(bào)導(dǎo)，癘孢青霉是纖維素 酶的新來源，它能分解棉花纖維。 2.22.2 菌種的保藏菌種的保藏 菌種的保藏方法有：斜面菌種低溫保藏法、砂土管保藏法、甘油封藏法、 真空冷凍干燥法。 斜面菌種低溫保藏法 利用低溫對(duì)微生物生命活動(dòng)有抑制作用的原理 進(jìn)行保藏。把斜面菌種、固體穿刺培養(yǎng)物或菌懸液等，直接放入 45冰 箱中。保藏時(shí)間一般不超過 3 個(gè)月，到時(shí)必須進(jìn)行移接傳代，再放回冰箱。 砂土管保藏法

15、 將干燥砂粒與細(xì)土混合后滅菌制成砂土管，然后接種 保藏。若把砂土管放在低溫或抽氣后密封，效果更佳。此法適用于產(chǎn)孢子及 芽孢菌種的保藏。保藏期 110 年。 甘油封藏法 向培養(yǎng)好的菌種斜面上，加入滅菌甘油，高出斜面 1cm，然后蠟封管口，放入冰箱。該法既可防止培養(yǎng)基水分蒸發(fā)，又能使菌 種與空氣隔絕。保藏期 12 年。 真空冷凍干燥法 是目前比較理想的一種方法。在低于-15下，快速 青霉素生產(chǎn)仿真使用手冊(cè) 地址：北京市朝陽區(qū)安外小關(guān)東里地址：北京市朝陽區(qū)安外小關(guān)東里 10 號(hào)院，潤(rùn)宇大廈號(hào)院，潤(rùn)宇大廈 610 室室 郵編：郵編：100029 e-mail: 電話：電話：01064951832 網(wǎng)址

16、：網(wǎng)址： 7 將細(xì)胞凍結(jié)，并保持細(xì)胞完整，然后 在真空中使水分升華致干。在此環(huán)境 中，微生物的生長(zhǎng)和代謝都暫時(shí)停止，不易發(fā)生變異，故可長(zhǎng)時(shí)間保存，一 般為 510 年，最多可達(dá) 15 年之久。此法兼?zhèn)淞?低溫、干燥及缺氧幾方面 條件，使微生物可以保存較長(zhǎng)時(shí)間，但過程較麻煩，需要一定的設(shè)備。 2.32.3 孢子的制備孢子的制備 這是發(fā)酵工序的開端，是一個(gè)重要環(huán)節(jié)?？股禺a(chǎn)量和成品質(zhì)量同菌種 性能以及同孢子和種子的情況有密切關(guān)系。生產(chǎn)用的孢子需經(jīng)過純種和生產(chǎn) 能力的檢驗(yàn)，符合規(guī)定的才能用來制備種子。保藏在砂土管或冷凍干燥管仲 的菌種經(jīng)無菌手續(xù)接入適合于孢子發(fā)芽或菌絲生長(zhǎng)的斜面培養(yǎng)基中，經(jīng)培養(yǎng) 成熟

17、后挑選菌落正常的孢子可再一次接入試管斜面。對(duì)于產(chǎn)孢子能力強(qiáng)的及 孢子發(fā)芽、生長(zhǎng)繁殖快的菌種可以采用固體培養(yǎng)基孢子，孢子可直接作為中 子罐的種子。 2.42.4 種子制備種子制備 種子制備是指孢子接入種子罐后，在罐中繁殖成大量菌絲的過程，其目 的是使孢子發(fā)芽、繁殖和獲得足夠數(shù)量的菌絲，以便接種到發(fā)酵罐當(dāng)中去。 種子制備所使用的培養(yǎng)基及其它工藝條件，都要有利于孢子發(fā)芽和菌絲繁殖。 種子罐級(jí)數(shù)是在指制備種子需逐級(jí)擴(kuò)大培養(yǎng)的次數(shù)，一般根據(jù)種子的生 長(zhǎng)特性、孢子發(fā)芽及菌體繁殖速度，以及發(fā)酵罐的容積而定。青霉素種子制 備一般為二級(jí)種子罐擴(kuò)大培養(yǎng)。 2.52.5 發(fā)酵培養(yǎng)基介紹發(fā)酵培養(yǎng)基介紹 培養(yǎng)基是供微生

18、物生長(zhǎng)繁殖和合成各種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配 制的多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的混合物。培養(yǎng)基的組成和比例是否恰當(dāng)，直接影響微生 物的生長(zhǎng)、生產(chǎn)和工藝選擇、產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量等。青霉素的發(fā)酵培養(yǎng)基由碳 青霉素生產(chǎn)仿真使用手冊(cè) 地址：北京市朝陽區(qū)安外小關(guān)東里地址：北京市朝陽區(qū)安外小關(guān)東里 10 號(hào)院，潤(rùn)宇大廈號(hào)院，潤(rùn)宇大廈 610 室室 郵編：郵編：100029 e-mail: 電話：電話：01064951832 網(wǎng)址：網(wǎng)址： 8 源、氮源、無機(jī)鹽及金屬離子、添加前體、消沫劑五部分組成。 碳源的主要作用是：為微生物菌種的生長(zhǎng)繁殖提供能源和合成菌體所必 需的碳成分；為合成目的產(chǎn)物提供所需的碳成分。青霉素發(fā)酵中常用

19、乳酸或 葡萄糖，也可采用葡萄糖母液、糖蜜等。其中乳糖最為便宜，但因貨源較少， 很多國(guó)家采用葡萄糖代替。但當(dāng)葡萄糖濃度超過一定限度時(shí)，會(huì)過分加速菌 體的呼吸，以至培養(yǎng)基中的溶解氧不能滿足需要，使一些中間代謝物不能完 全氧化而積累在菌體或培養(yǎng)基中，導(dǎo)致 ph 下降，影響某些酶的活性，從而 抑制微生物的生長(zhǎng)河產(chǎn)物的合成。 氮源的作用是供應(yīng)菌體合成氨基酸和三肽的原料，以進(jìn)一步合成青霉素。 主要有機(jī)氮源為玉米漿、棉籽餅粉、花生餅粉、酵母粉、蛋白胨等。玉米漿 為較理想的氮源，含固體量少，有利于通氣及氧的傳遞，因而利用率較高。 固體有機(jī)氮源原料一般需粉碎至 200 目以下的細(xì)度。有機(jī)氮源還可以提供一 部分有

20、機(jī)磷，供菌體生長(zhǎng)。無機(jī)氮如硝酸鹽、尿素、硫酸銨等可適量使用。 碳酸鈣用來中和發(fā)酵過程中產(chǎn)生的雜酸，并控制發(fā)酵液的 ph 值，為菌 體提供營(yíng)養(yǎng)的無機(jī)磷源一般采用磷酸二氫鉀。另外加入硫代硫酸鈉或硫酸鈉 以提供青霉素分子中所需的硫。由于現(xiàn)在還有一些工廠采用鐵罐發(fā)酵，在發(fā) 酵過程中鐵離子便逐漸進(jìn)入發(fā)酵液。發(fā)酵時(shí)間愈長(zhǎng)，則鐵離子愈多。鐵離子 在 50g/ml 以上便會(huì)影響青霉素的合成。采用鐵絡(luò)合劑以抑制鐵離子的影響， 但實(shí)際對(duì)青霉素產(chǎn)量并無改進(jìn)。所以青霉素的發(fā)酵罐采用不銹鋼制造為宜， 其他重金屬離子如銅、汞、鋅等能催化青霉素的分解反應(yīng)。 添加苯乙酸或者苯乙酰胺，可以借?；D(zhuǎn)移的作用，將苯乙酸轉(zhuǎn)入青霉 素

21、分子，提高青霉素 g 的生產(chǎn)強(qiáng)度，添加苯氧乙酸則產(chǎn)生青霉素 v。因此 前體的加入成為青霉素發(fā)酵的關(guān)鍵問題之一。但苯乙酸對(duì)發(fā)酵有影響，一般 以苯乙酰胺較好。也有人采用苯乙酸月桂醇酯，其優(yōu)點(diǎn)是在發(fā)酵中月桂醇酯 水解，苯乙酸結(jié)合進(jìn)青霉素成品。而月桂酸作為細(xì)菌營(yíng)養(yǎng)劑及發(fā)酵液消沫劑， 且其毒性比苯乙酸小，但價(jià)格較貴。前體要在發(fā)酵開始 20h 后加入，并在整 青霉素生產(chǎn)仿真使用手冊(cè) 地址：北京市朝陽區(qū)安外小關(guān)東里地址：北京市朝陽區(qū)安外小關(guān)東里 10 號(hào)院，潤(rùn)宇大廈號(hào)院，潤(rùn)宇大廈 610 室室 郵編：郵編：100029 e-mail: 電話：電話：01064951832 網(wǎng)址：網(wǎng)址： 9 個(gè)發(fā)酵過程中控制在

22、 50g/ml 左右 由于在發(fā)酵過程中二氧化碳的不斷產(chǎn)生，加上培養(yǎng)基中有很多有機(jī)氮源 含有蛋白質(zhì)，因此在發(fā)酵罐內(nèi)會(huì)產(chǎn)生大量泡沫，如不嚴(yán)加控制，就會(huì)產(chǎn)生發(fā) 酵液逃液，導(dǎo)致染菌的后果。采用植物油消沫仍舊是個(gè)好方法，一方面作為 消沫劑，另一方面還可以起到碳源作用，但現(xiàn)在已普遍采用合成消沫劑（如 聚酯、聚醇類消沫劑）代替豆油。 2.62.6 滅菌滅菌 “滅菌”指的是用化學(xué)或物理的方法殺滅或除去物料及設(shè)備中所有的有 生命物質(zhì)的技術(shù)或工藝流程。 滅菌實(shí)質(zhì)上可分殺菌和溶菌兩種，前者指菌體雖死，但形體尚存，后者 則指菌體殺死后，其細(xì)胞發(fā)生溶化、消失的現(xiàn)象。 工業(yè)上常用的方法有：干熱滅菌、濕熱滅菌、化學(xué)藥劑滅菌

23、、射線滅菌 和介質(zhì)過濾除菌等幾種。 在青霉素的生產(chǎn)中，對(duì)培養(yǎng)基和發(fā)酵罐主要采用的是濕熱蒸汽滅菌和空 氣過濾除菌的方法。 2.72.7 發(fā)酵發(fā)酵 這一過程的目的主要是為了使微生物分泌大量的抗生素。發(fā)酵開始前， 有關(guān)設(shè)備和培養(yǎng)基必須先經(jīng)過滅菌，后接入種子。接種量一般為 520%。 發(fā)酵周期一般為 45 天，但也有少于 24 小時(shí)，或長(zhǎng)達(dá)二周以上的。在整個(gè) 過程中，需要不斷通氣和攪拌，維持一定的罐溫和罐壓，并隔一段時(shí)間取樣 進(jìn)行生化分析和無菌試驗(yàn)，觀察代謝變化、抗生素產(chǎn)生情況和有無雜菌污染。 2.7.12.7.1 發(fā)酵的過程控制發(fā)酵的過程控制 青霉素生產(chǎn)仿真使用手冊(cè) 地址：北京市朝陽區(qū)安外小關(guān)東里地

24、址：北京市朝陽區(qū)安外小關(guān)東里 10 號(hào)院，潤(rùn)宇大廈號(hào)院，潤(rùn)宇大廈 610 室室 郵編：郵編：100029 e-mail: 電話：電話：01064951832 網(wǎng)址：網(wǎng)址： 10 1、碳源控制：青霉菌能利用多種碳源，如乳糖、蔗糖、葡萄糖、阿拉 伯糖、甘露糖、淀粉和天然油脂等。乳糖是青霉素生物合成的最好碳源，葡 萄糖也是比較好的碳源，但必須控制其加入的濃度，因?yàn)槠咸烟且妆痪w氧 化并產(chǎn)生抑制抗生素合成酶形成的物質(zhì)，從而影響青霉素的合成，所以可以 采用連續(xù)添加葡萄糖的方法代替乳糖。 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為青霉素 g 的側(cè)鏈前體。菌體對(duì)前體的利用有兩個(gè)途徑：直接結(jié)合到

25、產(chǎn)物分子中或作 為養(yǎng)料和能源利用，即氧化為二氧化碳和水。前體究竟通過哪個(gè)途徑被菌體 利用，主要取決于培養(yǎng)條件以及所用菌種的特性。 通過比較苯乙酰胺、苯乙酸及苯氧基乙酸的毒性，除苯氧基乙酸外，苯 乙酰胺和苯乙酸的毒性取決于培養(yǎng)基的 ph 和前體的濃度。堿性時(shí)，苯乙酰 胺有毒；酸性時(shí)，苯乙酸毒性較大；中性時(shí)，苯乙酰胺的毒性大于苯乙酸。 前體用量大于 0.1%時(shí)，青霉素的生物合成均下降。所以一般發(fā)酵液中前體 濃度以始終維持在 0.1%為宜。 在堿性條件下，苯乙酸被菌體氧化的速率隨培養(yǎng)基 ph 上升而增加。年 幼的菌絲不氧化前體，而僅利用它來構(gòu)成青霉素分子。隨著菌齡的增大，氧 化能力逐漸增加。培養(yǎng)基成

26、分對(duì)前體的氧化程度有較大影響，合成培養(yǎng)基比 復(fù)合培養(yǎng)基對(duì)前體的氧化量少。 為了盡量減少苯乙酸的氧化，生產(chǎn)上多用間歇或連續(xù)添加低濃度苯乙酸 的方法，以保持前體的供應(yīng)速率略大于生物合成的需要。 2、ph 控制：在青霉素發(fā)酵過程中，ph 是通過下列手段控制的：如 ph 過高，則添加糖、硫酸或無機(jī)氮源；若 ph 過低，則加入碳酸鈣、氫氧化鈉、 氨或尿素，也可提高通氣量。另外，也可利用自動(dòng)加入酸或堿的方法，使發(fā) 酵液 ph 維持在 6.87.2，以提高青霉素產(chǎn)量。 3、溫度控制：青霉菌生長(zhǎng)的適宜溫度為 30，而分泌青霉素的適宜溫 青霉素生產(chǎn)仿真使用手冊(cè) 地址：北京市朝陽區(qū)安外小關(guān)東里地址：北京市朝陽區(qū)安

27、外小關(guān)東里 10 號(hào)院，潤(rùn)宇大廈號(hào)院，潤(rùn)宇大廈 610 室室 郵編：郵編：100029 e-mail: 電話：電話：01064951832 網(wǎng)址：網(wǎng)址： 11 度是 20左右，因此生產(chǎn)上采用變溫控制的方法，使之適合不同階段的需 要。一般一級(jí)種子的培養(yǎng)溫度控制在 271左右；二級(jí)種子的培養(yǎng)溫度控 制在 251左右；發(fā)酵前期和中期的溫度控制在 26左右；發(fā)酵后期的溫 度控制在 24左右。 4、補(bǔ)料控制：發(fā)酵過程中除以中間補(bǔ)糖控制糖濃度及 ph 外，補(bǔ)加氮 源也可提高發(fā)酵單位。經(jīng)試驗(yàn)證實(shí)：若在發(fā)酵 6070h 開始分次補(bǔ)加硫酸銨， 則在 90h 后菌絲含氮量幾乎不下降，維持在 6%7%， ，且 60

28、%70%的菌 絲處于年幼階段，菌絲呼吸強(qiáng)度維持在二氧化碳量近 30l/（mg 菌絲h） ， 抗生素產(chǎn)率為最高水平的 30%40%；而不加硫酸銨的對(duì)照罐，在發(fā)酵中期 菌絲含氮量為 7%，以后逐級(jí)下降。至發(fā)酵結(jié)束時(shí)為 4%。發(fā)酵結(jié)束時(shí)呼吸 強(qiáng)度降至二氧化碳量為 16l/（mg 菌絲h） ，且抗生素產(chǎn)量下降至零，總 產(chǎn)量?jī)H為試驗(yàn)罐的 1/2。因此，為了延長(zhǎng)發(fā)酵周期，提高青霉素產(chǎn)量，發(fā)酵 過程分次補(bǔ)加氮源也是有效的措施。 5、鐵離子的影響：三價(jià)鐵離子對(duì)青霉素生物合成有顯著影響，一般若 發(fā)酵液中鐵離子含量超過 3040g/ml，則發(fā)酵單位增長(zhǎng)緩慢。鐵離子對(duì) 產(chǎn)黃青霉綠色孢子合成青霉素的影響見下表。因此鐵

29、罐在使用前必須進(jìn)行處 理，可在罐壁涂上環(huán)氧樹脂等保護(hù)層，使鐵離子含量控制在 30g/ml 以下。 2.7.22.7.2 防止染菌的要點(diǎn)防止染菌的要點(diǎn) 染菌是抗生素發(fā)酵的大敵，不制服染菌就不能實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。影響染菌 的因素很多，而且?guī)щS機(jī)性質(zhì)，但只要認(rèn)真對(duì)待，過細(xì)地工作，染菌是可以 防止的。請(qǐng)到左邊的導(dǎo)航欄里選擇查看防止染菌的要點(diǎn)的內(nèi)容。 2.7.32.7.3 空氣系統(tǒng)的要求空氣系統(tǒng)的要求 防止空氣帶菌主要是提高空壓機(jī)進(jìn)口空氣的潔凈度，防止空氣夾帶油和 水及空氣過濾器失效。 青霉素生產(chǎn)仿真使用手冊(cè) 地址：北京市朝陽區(qū)安外小關(guān)東里地址：北京市朝陽區(qū)安外小關(guān)東里 10 號(hào)院，潤(rùn)宇大廈號(hào)院，潤(rùn)宇大廈

30、610 室室 郵編：郵編：100029 e-mail: 電話：電話：01064951832 網(wǎng)址：網(wǎng)址： 12 提高空壓機(jī)進(jìn)口空氣的潔凈度，可以從提高吸氣口的位置及加強(qiáng)空氣的 壓縮前過濾著手。防止空氣夾帶油、水，除加強(qiáng)去除油、水的措施外，還必 須防止空氣冷卻器漏水，注意勿使冷卻水壓力大于空氣壓力，防止冷卻水進(jìn) 入空氣系統(tǒng)。 2.7.42.7.4 蒸汽系統(tǒng)的要求蒸汽系統(tǒng)的要求 重視飽和蒸汽的質(zhì)量，要嚴(yán)防蒸汽中夾帶大量冷凝水，防止蒸汽壓力大 幅度波動(dòng)，保證生產(chǎn)時(shí)所用的蒸汽壓力在 3035 千帕以上。 1、連續(xù)滅菌設(shè)備：連消塔結(jié)構(gòu)要求簡(jiǎn)單，易于拆裝和清理，操作時(shí)蒸 汽能與物料混合均勻，并易于控制溫度

31、。 2、發(fā)酵罐：發(fā)酵罐及其附屬設(shè)備應(yīng)注意嚴(yán)密和防止泄漏，避免形成 “死角” 。凡與物料、空氣、下水道連接的閥門都必須保證嚴(yán)密度。 3、無菌室：用超凈工作臺(tái)及凈化室代替無菌室，以提高無菌程度。 青霉素生產(chǎn)仿真使用手冊(cè) 地址：北京市朝陽區(qū)安外小關(guān)東里地址：北京市朝陽區(qū)安外小關(guān)東里 10 號(hào)院，潤(rùn)宇大廈號(hào)院，潤(rùn)宇大廈 610 室室 郵編：郵編：100029 e-mail: 電話：電話：01064951832 網(wǎng)址：網(wǎng)址： 13 第三章第三章 提煉工藝過程提煉工藝過程 3.13.1 發(fā)酵液預(yù)處理發(fā)酵液預(yù)處理 發(fā)酵液中的雜質(zhì)如高價(jià)無機(jī)離子（fe2+、ca2+、mg2+）和蛋白質(zhì)在離 子交換的過程中對(duì)提煉

32、影響甚大，不利于樹脂對(duì)抗生素的吸收。如用溶媒萃 取法提煉時(shí)，蛋白質(zhì)的存在會(huì)產(chǎn)生乳化，使溶媒合水相分離困難。對(duì)高價(jià)離 子的去除，可采用草酸或磷酸。如加草酸則它與鈣離子生成的草酸鈣還能促 使蛋白質(zhì)凝固以提高發(fā)酵濾液的質(zhì)量。如加磷酸（或磷酸鹽） ，既能降低鈣 離子濃度，也利于去除鎂離子。 na5p3o10 + mg2+=mgna3p3o1 0+ 2na+ 加黃血鹽及硫酸鋅，則前者有利于去除鐵離子，后者有利于凝固蛋白質(zhì)。 此外，兩者還有協(xié)同作用。他們所產(chǎn)生的復(fù)鹽對(duì)蛋白質(zhì)有吸附作用。 2k4fe(cn)6 + 3znso4 k2znfe(cn)62 + 2na+ 為了有效的去除發(fā)酵液中的蛋白質(zhì)，需加入絮

33、凝劑。絮凝劑是一種能溶 于水的高分子化合物。含有很多離子化基團(tuán)（如nh2，cooh，oh） 。 3.23.2 提取提取 化學(xué)提取和精制的目的：從發(fā)酵液中制取高純度的、合乎藥典的抗生素 成品。 由于發(fā)酵液中青霉素濃度很低，僅 0.14.5%左右，而雜質(zhì)濃度比青霉 青霉素生產(chǎn)仿真使用手冊(cè) 地址：北京市朝陽區(qū)安外小關(guān)東里地址：北京市朝陽區(qū)安外小關(guān)東里 10 號(hào)院，潤(rùn)宇大廈號(hào)院，潤(rùn)宇大廈 610 室室 郵編：郵編：100029 e-mail: 電話：電話：01064951832 網(wǎng)址：網(wǎng)址： 14 素的高幾十倍甚至幾千倍，并且某些雜質(zhì)的性質(zhì)與抗生素的非常相近，因此 提取精制是一件十分重要的工作。 發(fā)酵

34、液中常見的雜質(zhì)有：菌絲、未用完的培養(yǎng)基、易污染雜菌、產(chǎn)生菌 的代謝產(chǎn)物、預(yù)處理需要加入的雜質(zhì)等。 在提煉過程中要遵循下面四個(gè)原則： 1、時(shí)間短 2、溫度低 3、ph 適中 4、勤清洗消毒 常用的提取方法有溶媒萃取法、離子交換法和沉淀法等。 1、溶媒萃取法 這是利用抗生素在不同的 ph 值條件下以不同的化學(xué) 狀態(tài)（游離態(tài)、堿或鹽）存在時(shí)，在水及水互不相溶的溶媒中溶解度不同的 特性，使抗生素從一種液相（如發(fā)酵濾液）轉(zhuǎn)移到另一種液相（如有機(jī)溶媒） 中去，以達(dá)到濃縮和提純的目的。利用此原理就可借助于調(diào)節(jié) ph 值得方法 時(shí)抗生素從一個(gè)液相中被提取到另一液相中去。所選用的溶媒與水應(yīng)是互不 相溶或僅很小部

35、分互溶，同時(shí)所選溶媒在一定的 ph 下對(duì)于抗生素應(yīng)有較大 的溶解度和選擇性，方能用較少量的溶媒使提取完全，并在一定程度上分離 掉雜質(zhì)。 2、離子交換法 利用離子交換樹脂和抗生素之間的化學(xué)親和力，有選 擇性的將抗生素吸附上去，然后以較少量的洗脫劑將它洗下來。 3、沉淀法 是一種分離抗生素簡(jiǎn)單而經(jīng)濟(jì)的方法，濃縮倍數(shù)高，因而 也是很有效的方法。 青霉素的提取采用溶媒萃取法。青霉素游離酸易溶于有機(jī)溶劑，而青霉 素鹽易溶于水。利用這一性質(zhì)，在酸性條件下青霉素轉(zhuǎn)入有機(jī)溶媒中，調(diào)節(jié) 青霉素生產(chǎn)仿真使用手冊(cè) 地址：北京市朝陽區(qū)安外小關(guān)東里地址：北京市朝陽區(qū)安外小關(guān)東里 10 號(hào)院，潤(rùn)宇大廈號(hào)院，潤(rùn)宇大廈 61

36、0 室室 郵編：郵編：100029 e-mail: 電話：電話：01064951832 網(wǎng)址：網(wǎng)址： 15 ph，再轉(zhuǎn)入中性水相，反復(fù)幾次萃取，即可提純濃縮。選擇對(duì)青霉素分配 系數(shù)高的有機(jī)溶劑。工業(yè)上通常用醋酸丁酯和戊酯。萃取 23 次。從發(fā)酵 液萃取到乙酸丁酯時(shí)，ph 選擇 2.8-3.0，從乙酸丁酯反萃到水相時(shí)，ph 選擇 6.8-7.2。為了避免 ph 波動(dòng)，采用硫酸鹽、碳酸鹽緩沖液進(jìn)行反萃。所得濾 液多采用二次萃取，用 10%硫酸調(diào) ph2.83.0，加入醋酸丁酯。在一次丁酯 萃取時(shí)，由于濾液含有大量蛋白，通常加入破乳劑防止乳化。第一次萃取， 存在蛋白質(zhì)，加 0.05-0.1%乳化劑

37、ppb。 3.33.3 精制精制 這是青霉素生產(chǎn)的最后工序。對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行精制、烘干和包裝的階段要符 合“藥品生產(chǎn)管理規(guī)范”的規(guī)定。 3.3.13.3.1 脫色和去熱原質(zhì)脫色和去熱原質(zhì) 脫色和去熱原質(zhì)是精制注射用青霉素中不可缺少的一步。色素是在發(fā)酵 過程中所產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物，它與菌種和發(fā)酵條件有關(guān)。熱原質(zhì)是在生產(chǎn)過程 中由于被污染后雜菌所產(chǎn)生的一種內(nèi)毒素。生產(chǎn)中一般用活性炭脫色去熱原 質(zhì)，但需注意脫色時(shí) ph、溫度、活性炭用量及脫色時(shí)間等因素，還應(yīng)考慮 它對(duì)抗生素的吸附問題，否則影響收率。 3.3.23.3.2 結(jié)晶結(jié)晶 抗生素精制常用結(jié)晶法來制得高純度成品。常用的幾種結(jié)晶方法有： 1、改變溫度結(jié)晶

38、 利用抗生素在溶劑中的溶解度隨溫度變化而顯著變 化的這一特性來進(jìn)行結(jié)晶。 2、利用等電點(diǎn)結(jié)晶 當(dāng)將某一抗生素溶液的 ph 調(diào)到等電點(diǎn)時(shí)，它在 水溶液中溶解度最小，則沉淀析出。 3、加成鹽劑結(jié)晶 在抗生素溶液中加成鹽劑使抗生素以鹽的形式從溶 液中能夠沉淀結(jié)晶。 青霉素生產(chǎn)仿真使用手冊(cè) 地址：北京市朝陽區(qū)安外小關(guān)東里地址：北京市朝陽區(qū)安外小關(guān)東里 10 號(hào)院，潤(rùn)宇大廈號(hào)院，潤(rùn)宇大廈 610 室室 郵編：郵編：100029 e-mail: 電話：電話：01064951832 網(wǎng)址：網(wǎng)址： 16 青霉素鈉鹽在醋酸丁酯中溶解度很小，利用此性質(zhì)，再二次醋酸丁酯萃 取液中加入醋酸鈉乙醇溶液，并控制溫度青霉素

39、鈉鹽就結(jié)晶析出。反應(yīng)如下： 醋酸丁酯中含水量過高會(huì)影響收率，但可提高晶體純度。水分在 0.9% 以下對(duì)收率影響較小。得到的晶體要求顆粒均勻，有一定的細(xì)度。顆粒太細(xì) 會(huì)使過濾、洗滌困難。晶體經(jīng)丁醇洗滌，真空干燥即可等到成品。 3.43.4 成品鑒定成品鑒定 成品鑒定是根據(jù)藥典的要求逐項(xiàng)進(jìn)行分析，包括效價(jià)鑒定、毒性試驗(yàn)、 無菌檢查、熱源質(zhì)試驗(yàn)、水分測(cè)定、水溶液酸堿度及混濁度測(cè)定、結(jié)晶顆粒 的色澤及大小的測(cè)定等。對(duì)于藥典上未有規(guī)定的新抗生素，則可參照相近抗 生素，按經(jīng)驗(yàn)規(guī)定一些指標(biāo)。 酸堿度檢測(cè) 取本品，加水制成每 1ml 中含 30mg 的溶液，測(cè)定。 ph 值應(yīng)為 5.0 7.5 。 溶液的澄清

40、度與顏色 取樣品 0.3g，加水 5ml 使溶解，溶液應(yīng)澄清無色； 如顯渾濁，與濁度標(biāo)準(zhǔn)液比較，均不得更濃；如顯色，與黃色或黃綠色標(biāo)準(zhǔn) 比色液比較，均不得更深。 吸光度 取樣品，加水制成每 1ml 中含 1.80mg 的溶液，在 280nm 的 波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度，不得大于 0.10；在 264nm 的波長(zhǎng)處有最大吸收，吸光 度應(yīng)為 0.800.88。 細(xì)菌內(nèi)毒素 取樣品測(cè)定，每 100 青霉素單位中含內(nèi)毒素的量應(yīng)小于 0.01eu。 青霉素生產(chǎn)仿真使用手冊(cè) 地址：北京市朝陽區(qū)安外小關(guān)東里地址：北京市朝陽區(qū)安外小關(guān)東里 10 號(hào)院，潤(rùn)宇大廈號(hào)院，潤(rùn)宇大廈 610 室室 郵編：郵編：100029

41、e-mail: 電話：電話：01064951832 網(wǎng)址：網(wǎng)址： 17 無菌 取樣品，用青霉素酶法滅活后或用適宜溶劑溶解后，轉(zhuǎn)移至不少 于 500ml 的 0.9%無菌氯化鈉溶液中，用薄膜過濾法處理后測(cè)定。 效價(jià)測(cè)定 取本品適量，精密稱定，加水溶液并定量稀釋制成每 1ml 中 約含 0.5mg 的溶液，搖勻，精密量取 10l，注入液相色譜儀，記錄色譜圖； 另取青霉素對(duì)照品適量，同法測(cè)定。按外標(biāo)以峰面積計(jì)算，其結(jié)果乘以 1.0658，即為本品效價(jià)。每 1mg 相當(dāng)于 1670 青霉素單位。 3.53.5 成品分裝成品分裝 抗生素產(chǎn)品一般分裝為大包裝的原料藥，以供制劑廠進(jìn)行小包裝或制劑 加工。也有

42、一些抗生素工廠在無菌條件下用自動(dòng)分裝機(jī)進(jìn)行小瓶分裝。 青霉素生產(chǎn)仿真使用手冊(cè) 地址：北京市朝陽區(qū)安外小關(guān)東里地址：北京市朝陽區(qū)安外小關(guān)東里 10 號(hào)院，潤(rùn)宇大廈號(hào)院，潤(rùn)宇大廈 610 室室 郵編：郵編：100029 e-mail: 電話：電話：01064951832 網(wǎng)址：網(wǎng)址： 18 第四章第四章 操作規(guī)程操作規(guī)程 4.14.1 發(fā)酵工藝過程發(fā)酵工藝過程 4.1.14.1.1 正常發(fā)酵（過程）正常發(fā)酵（過程） 1、進(jìn)料(基質(zhì))，開備料泵 2、開備料閥 3、備料后（罐重 100000kg）關(guān)備料閥 4、關(guān)備料泵 5、開攪拌器 6、設(shè)置攪拌轉(zhuǎn)速為 200 轉(zhuǎn) 7、開通風(fēng)閥 8、開排氣閥 9、投加

43、菌種 10、補(bǔ)糖，開補(bǔ)糖閥 11、補(bǔ)氮，開加硫銨閥 12、開冷卻水，維持溫度在 25 13、ph 值保持在一定范圍內(nèi) 14、前體超過 1kg/m3（扣分步驟，出現(xiàn)則扣分） 青霉素生產(chǎn)仿真使用手冊(cè) 地址：北京市朝陽區(qū)安外小關(guān)東里地址：北京市朝陽區(qū)安外小關(guān)東里 10 號(hào)院，潤(rùn)宇大廈號(hào)院，潤(rùn)宇大廈 610 室室 郵編：郵編：100029 e-mail: 電話：電話：01064951832 網(wǎng)址：網(wǎng)址： 19 4.1.24.1.2 出料出料 1、停止進(jìn)空氣 2、停攪拌 3、關(guān)閉所有進(jìn)料，開閥出料 4.1.34.1.3 發(fā)酵過程中發(fā)酵過程中 phph 值低值低 調(diào)節(jié) ph 值 開大氨水流量 ph 值指標(biāo)

44、 4.1.44.1.4 發(fā)酵過程中發(fā)酵過程中 phph 值高值高 關(guān)閉進(jìn)氨水 開大補(bǔ)糖閥 調(diào)節(jié) ph 值 4.1.54.1.5 發(fā)酵過程中溶解氧低發(fā)酵過程中溶解氧低 開大進(jìn)空氣閥 v02 調(diào)節(jié)溶解氧大于 30% 4.1.64.1.6 殘?zhí)菨舛鹊蜌執(zhí)菨舛鹊?開加糖閥補(bǔ)糖 4.1.74.1.7 發(fā)酵過程中溫度高發(fā)酵過程中溫度高 開通冷卻水進(jìn)水冷卻 溫度指標(biāo) 4.1.84.1.8 泡沫高泡沫高 添加消泡劑 泡沫高度降低到 30cm 青霉素生產(chǎn)仿真使用手冊(cè) 地址：北京市朝陽區(qū)安外小關(guān)東里地址：北京市朝陽區(qū)安外小關(guān)東里 10 號(hào)院，潤(rùn)宇大廈號(hào)院，潤(rùn)宇大廈 610 室室 郵編：郵編：100029 e-ma

45、il: 電話：電話：01064951832 網(wǎng)址：網(wǎng)址： 20 4.24.2 提煉工藝過程提煉工藝過程 4.2.14.2.1 預(yù)處理操作預(yù)處理操作 1、打開閥 v14，加發(fā)酵液。 2、待加料至 5000kg 時(shí)，關(guān)閉閥 v14。 3、打開預(yù)處理罐攪拌器 4、打開閥 v13，加黃血鹽，去除鐵離子。 5、觀察鐵離子濃度變化，待鐵離子濃度為零時(shí)，關(guān)閉閥 v13。 6、打開閥 v12，加磷酸鹽，去除鎂離子。 7、觀察鎂離子濃度變化，鎂離子濃度為零時(shí)，關(guān)閉閥 v12。 8、打開閥 v11，加絮凝劑，去除蛋白質(zhì)。 9、觀察蛋白質(zhì)濃度變化，蛋白質(zhì)濃度為零時(shí)，關(guān)閉閥 v11。 10、打開閥 v16、v17 及

46、泵 p5，同時(shí)打開轉(zhuǎn)筒過濾器開關(guān)及后閥 v18。 11、待發(fā)酵液經(jīng)過濾排至混合罐 b101 后，關(guān)閉閥 v16、v17、泵 p5 以及轉(zhuǎn)筒過濾器開關(guān)及后閥 v18。 12、停止預(yù)處理罐攪拌器。 4.2.24.2.2 一次一次 baba 萃取操作萃取操作 1、打開混合罐 b101 攪拌器 2、打開閥 v19，加 ba（醋酸丁酯）質(zhì)量為發(fā)酵液的 1/41/3 倍。 3、關(guān)閉閥 v19。 4、打開閥 v22，加稀硫酸調(diào)節(jié) ph 值。 5、待 ph 值調(diào)節(jié)至 23 時(shí)，關(guān)閉閥 v22。 青霉素生產(chǎn)仿真使用手冊(cè) 地址：北京市朝陽區(qū)安外小關(guān)東里地址：北京市朝陽區(qū)安外小關(guān)東里 10 號(hào)院，潤(rùn)宇大廈號(hào)院，潤(rùn)宇

47、大廈 610 室室 郵編：郵編：100029 e-mail: 電話：電話：01064951832 網(wǎng)址：網(wǎng)址： 21 6、打開閥 v21，加破乳劑。 7、加破乳劑量為 100kg 時(shí)，關(guān)閉閥 v21。 8、打開閥 v23、v24 及泵 p6，向分離機(jī)注液。 9、待分離機(jī)中有液位時(shí)，迅速打開 a101 開關(guān)。 10、打開萃余相回收閥 v26，調(diào)節(jié) v26 閥門開度，控制重相液位在 總液位的 80%左右，使輕相液能充分的溢流至 b102。 11、待混合罐 b101 液體排空后，關(guān)閉閥 v23、v24 及泵 p6。 12、停止混合罐 b101 攪拌器。 13、待分離機(jī) a101 中液體排盡后，關(guān)閉閥

48、 v26。 14、關(guān)閉分離機(jī) a101 開關(guān) 4.2.34.2.3 一次反萃取操作一次反萃取操作 1、打開混合罐 b102 攪拌器。 2、打開 v28，加碳酸氫鈉溶液，質(zhì)量為青霉素溶液的 34 倍，并調(diào) 節(jié) ph 值為 78 3、待 ph 值調(diào)節(jié)至 78 時(shí)，關(guān)閉閥 v28。 4、打開閥 v29、v30 及泵 p7，向分離機(jī) a102 注液。 5、待分離機(jī) a102 中有液位時(shí)，迅速打開 a102 開關(guān)。 6、打開萃余相回收閥 v32，調(diào)節(jié) v32 閥門開度，控制重相液位在總 液位的 80%左右，輕相液能充分的溢流出。 7、待混合罐 b102 液體排空后，關(guān)閉閥 v29、v30 及泵 p7。

49、8、停止混合罐 b102 攪拌器。 9、待分離機(jī)中剩余少許重液時(shí)，關(guān)閉閥 v32，防止輕液流入混合罐 青霉素生產(chǎn)仿真使用手冊(cè) 地址：北京市朝陽區(qū)安外小關(guān)東里地址：北京市朝陽區(qū)安外小關(guān)東里 10 號(hào)院，潤(rùn)宇大廈號(hào)院，潤(rùn)宇大廈 610 室室 郵編：郵編：100029 e-mail: 電話：電話：01064951832 網(wǎng)址：網(wǎng)址： 22 b103 中 10、關(guān)閉分離機(jī) a102 開關(guān) 4.2.44.2.4 二次二次 baba 萃取操作萃取操作 1、打開混合罐 b103 攪拌器。 2、打開閥 v33，加 ba（醋酸丁酯）質(zhì)量為發(fā)酵液的 1/41/3 倍。 3、關(guān)閉閥 v33。 4、打開閥 v35，加

50、稀硫酸調(diào)節(jié) ph 值。 5、待 ph 值調(diào)節(jié)至 23 時(shí)，關(guān)閉閥 v35。 6、打開閥 v36、v37 及泵 p8。 7、待分離機(jī)中有液位時(shí)，迅速打開 a103 開關(guān)。 8、打開萃余相回收閥 v39，調(diào)節(jié) v39 閥門開度，控制重相液位在總 液位的 80%左右，使輕相液能充分的溢流至脫色罐中。 9、待混合罐 b103 液體排空后，關(guān)閉閥 v36、v37 及泵 p8。 10、停止混合罐 b103 攪拌器。 11、待分離機(jī) a103 中液體排盡后，關(guān)閉閥 v39。 12、關(guān)閉分離機(jī) a103 開關(guān)。 4.2.54.2.5 脫色罐操作脫色罐操作 1、打開活性炭進(jìn)料閥。 2、選擇進(jìn)料量，進(jìn)料 25kg

51、 3、進(jìn)料 4、關(guān)閉進(jìn)料閥。 青霉素生產(chǎn)仿真使用手冊(cè) 地址：北京市朝陽區(qū)安外小關(guān)東里地址：北京市朝陽區(qū)安外小關(guān)東里 10 號(hào)院，潤(rùn)宇大廈號(hào)院，潤(rùn)宇大廈 610 室室 郵編：郵編：100029 e-mail: 電話：電話：01064951832 網(wǎng)址：網(wǎng)址： 23 5、打開脫色罐攪拌器，并設(shè)定攪拌時(shí)間：10min 6、攪拌 10min 后，打開閥 v41、v42 及泵 p9，將青霉素溶液經(jīng)過過 濾器排至結(jié)晶罐。 7、待脫色罐液體排空后，關(guān)閉閥 v41、v42 及泵 p9。 8、停止脫色罐攪拌器。 4.2.64.2.6 結(jié)晶罐及抽濾、干燥操作結(jié)晶罐及抽濾、干燥操作 1、啟動(dòng)結(jié)晶罐攪拌器 2、打開閥

52、 v43，向結(jié)晶罐中加入醋酸鈉-乙醇溶液。 3、觀察青霉素濃度，待青霉素剛好反應(yīng)完時(shí)，關(guān)閉閥 v43。 4、打開冷卻水閥 v44 及 vd10，控制結(jié)晶罐溫度為 5以下，并輸 入保持時(shí)間，保持 10min。 5、打開閥 v45、v46 及泵 p10，將結(jié)晶液排至真空抽濾機(jī)進(jìn)行抽濾 6、待真空抽濾機(jī)中上層液位達(dá)到 50%左右后，迅速打開真空閥 v47，進(jìn)行抽濾。 7、同時(shí)打開 v48，回收母液。 8、待結(jié)晶罐中液體排空后，關(guān)閉閥 v45、v46 及泵 p10。 9、停止結(jié)晶罐攪拌器 10、抽濾完成后，關(guān)閉真空閥 v47。 11、待母液全部回收后，關(guān)閉閥 v48。 12、點(diǎn)擊“移出晶體”按鈕，將抽

53、濾后的晶體移入洗滌罐。 13、打開閥 v49，加丁醇進(jìn)行洗滌。 青霉素生產(chǎn)仿真使用手冊(cè) 地址：北京市朝陽區(qū)安外小關(guān)東里地址：北京市朝陽區(qū)安外小關(guān)東里 10 號(hào)院，潤(rùn)宇大廈號(hào)院，潤(rùn)宇大廈 610 室室 郵編：郵編：100029 e-mail: 電話：電話：01064951832 網(wǎng)址：網(wǎng)址： 24 14、待丁醇加入量為 500kg 時(shí)，關(guān)閉閥 v49。 15、啟動(dòng)洗滌罐攪拌器，并設(shè)定時(shí)間為 8min。 16、停止洗滌罐攪拌器。并設(shè)定時(shí)間，保持 10min。 17、打開閥 v50，排出廢洗液。 18、待廢洗液排盡后，關(guān)閉閥 v50。 19、點(diǎn)擊“移出晶體” ，將洗滌后的晶體移至真空干燥機(jī)。 20、

54、啟動(dòng)干燥機(jī)，進(jìn)行干燥，并設(shè)定時(shí)間為 20min 21、關(guān)閉干燥機(jī)開關(guān)，停止干燥。 青霉素生產(chǎn)仿真使用手冊(cè) 地址：北京市朝陽區(qū)安外小關(guān)東里地址：北京市朝陽區(qū)安外小關(guān)東里 10 號(hào)院，潤(rùn)宇大廈號(hào)院，潤(rùn)宇大廈 610 室室 郵編：郵編：100029 e-mail: 電話：電話：01064951832 網(wǎng)址：網(wǎng)址： 25 第五章第五章 主要操作畫面主要操作畫面 5.15.1 青霉素工藝流程界面青霉素工藝流程界面 青霉素生產(chǎn)仿真使用手冊(cè) 地址：北京市朝陽區(qū)安外小關(guān)東里地址：北京市朝陽區(qū)安外小關(guān)東里 10 號(hào)院，潤(rùn)宇大廈號(hào)院，潤(rùn)宇大廈 610 室室 郵編：郵編：100029 e-mail: 電話：電話：0

55、1064951832 網(wǎng)址：網(wǎng)址： 26 5.25.2 菌種介紹界面菌種介紹界面 5.35.3 孢子制備界面孢子制備界面 青霉素生產(chǎn)仿真使用手冊(cè) 地址：北京市朝陽區(qū)安外小關(guān)東里地址：北京市朝陽區(qū)安外小關(guān)東里 10 號(hào)院，潤(rùn)宇大廈號(hào)院，潤(rùn)宇大廈 610 室室 郵編：郵編：100029 e-mail: 電話：電話：01064951832 網(wǎng)址：網(wǎng)址： 27 5.45.4 種子制備界面種子制備界面 青霉素生產(chǎn)仿真使用手冊(cè) 地址：北京市朝陽區(qū)安外小關(guān)東里地址：北京市朝陽區(qū)安外小關(guān)東里 10 號(hào)院，潤(rùn)宇大廈號(hào)院，潤(rùn)宇大廈 610 室室 郵編：郵編：100029 e-mail: 電話：電話：0106495

56、1832 網(wǎng)址：網(wǎng)址： 28 5.55.5 滅菌界面滅菌界面 5.65.6 培養(yǎng)基制備界面培養(yǎng)基制備界面 青霉素生產(chǎn)仿真使用手冊(cè) 地址：北京市朝陽區(qū)安外小關(guān)東里地址：北京市朝陽區(qū)安外小關(guān)東里 10 號(hào)院，潤(rùn)宇大廈號(hào)院，潤(rùn)宇大廈 610 室室 郵編：郵編：100029 e-mail: 電話：電話：01064951832 網(wǎng)址：網(wǎng)址： 29 5.75.7 發(fā)酵工藝操作界面發(fā)酵工藝操作界面 5.85.8 發(fā)酵罐操作界面發(fā)酵罐操作界面 青霉素生產(chǎn)仿真使用手冊(cè) 地址：北京市朝陽區(qū)安外小關(guān)東里地址：北京市朝陽區(qū)安外小關(guān)東里 10 號(hào)院，潤(rùn)宇大廈號(hào)院，潤(rùn)宇大廈 610 室室 郵編：郵編：100029 e-m

57、ail: 電話：電話：01064951832 網(wǎng)址：網(wǎng)址： 30 5.95.9 菌種曲線界面菌種曲線界面 青霉素生產(chǎn)仿真使用手冊(cè) 地址：北京市朝陽區(qū)安外小關(guān)東里地址：北京市朝陽區(qū)安外小關(guān)東里 10 號(hào)院，潤(rùn)宇大廈號(hào)院，潤(rùn)宇大廈 610 室室 郵編：郵編：100029 e-mail: 電話：電話：01064951832 網(wǎng)址：網(wǎng)址： 31 5.105.10 預(yù)處理界面預(yù)處理界面 5.115.11 提取流程總貌提取流程總貌 青霉素生產(chǎn)仿真使用手冊(cè) 地址：北京市朝陽區(qū)安外小關(guān)東里地址：北京市朝陽區(qū)安外小關(guān)東里 10 號(hào)院，潤(rùn)宇大廈號(hào)院，潤(rùn)宇大廈 610 室室 郵編：郵編：100029 e-mail:

58、 電話：電話：01064951832 網(wǎng)址：網(wǎng)址： 32 5.125.12 一次一次 baba 萃取界面萃取界面 5.135.13 精制流程總貌精制流程總貌 青霉素生產(chǎn)仿真使用手冊(cè) 地址：北京市朝陽區(qū)安外小關(guān)東里地址：北京市朝陽區(qū)安外小關(guān)東里 10 號(hào)院，潤(rùn)宇大廈號(hào)院，潤(rùn)宇大廈 610 室室 郵編：郵編：100029 e-mail: 電話：電話：01064951832 網(wǎng)址：網(wǎng)址： 33 5.145.14 脫色操作界面脫色操作界面 5.155.15 結(jié)晶操作界面結(jié)晶操作界面 青霉素生產(chǎn)仿真使用手冊(cè) 地址：北京市朝陽區(qū)安外小關(guān)東里地址：北京市朝陽區(qū)安外小關(guān)東里 10 號(hào)院，潤(rùn)宇大廈號(hào)院，潤(rùn)宇大廈

59、 610 室室 郵編：郵編：100029 e-mail: 電話：電話：01064951832 網(wǎng)址：網(wǎng)址： 34 5.165.16 抽濾、干燥操作界面抽濾、干燥操作界面 5.175.17 成品鑒定界面成品鑒定界面 青霉素生產(chǎn)仿真使用手冊(cè) 地址：北京市朝陽區(qū)安外小關(guān)東里地址：北京市朝陽區(qū)安外小關(guān)東里 10 號(hào)院，潤(rùn)宇大廈號(hào)院，潤(rùn)宇大廈 610 室室 郵編：郵編：100029 e-mail: 電話：電話：01064951832 網(wǎng)址：網(wǎng)址： 35 5.185.18 成品分裝界面成品分裝界面 青霉素生產(chǎn)仿真使用手冊(cè) 地址：北京市朝陽區(qū)安外小關(guān)東里地址：北京市朝陽區(qū)安外小關(guān)東里 10 號(hào)院，潤(rùn)宇大廈號(hào)院，潤(rùn)宇大廈 610 室室 郵編：郵編：100029 e-mail: 電話：電話：01064951832 網(wǎng)址：網(wǎng)址： 36 第六章第六章 主要工藝指標(biāo)主要工藝指標(biāo) 編號(hào)指標(biāo)推薦值 發(fā)酵罐 1糖濃度5kg/m3 2氨氮含量0.250.3kg/m3 3ph 值68-72 4溫度 25 5攪拌轉(zhuǎn)速150-250rpm 6溶氧濃度30% 7前體濃度1kg/m3 8發(fā)酵液中硫氨濃度0.25kg/m3 9發(fā)酵罐壓力0.07mpa 一次 ba 萃取 1醋酸丁酯（ba）用量青霉素溶液的 1/3 2ph 值2.8-3.0 3破乳劑用量10