生物發(fā)酵技術(shù)

藥物分離與純化技術(shù)課程藥物制取技術(shù)--生物發(fā)酵技術(shù)生物發(fā)酵技術(shù)--藥物制取技術(shù)大綱常見反應(yīng)類型：

生物發(fā)酵技術(shù)概念

生物發(fā)酵類型

生物發(fā)酵制藥工藝路線1.生物發(fā)酵技術(shù)概念

以生物體和生物反應(yīng)過(guò)程為基礎(chǔ)，依賴于生物機(jī)體或細(xì)胞的生長(zhǎng)繁殖及其代謝過(guò)程，生產(chǎn)具有生物活性的初級(jí)代謝或次級(jí)代謝產(chǎn)物、天然活性化合物及其類似物。如除氯霉素、磷霉素以外絕大多數(shù)抗生素。

生物發(fā)酵技術(shù)--藥物制取技術(shù)2.生物發(fā)酵類型（1）按微生物對(duì)氧的不同需求分類：

需氧發(fā)酵、厭氧發(fā)酵、兼性厭氧發(fā)酵（2）按培養(yǎng)基的物理性狀分類：

液體發(fā)酵、固體發(fā)酵（3）按發(fā)酵工藝流程分類：

分批發(fā)酵、連續(xù)發(fā)酵、補(bǔ)料分批發(fā)酵（4）按產(chǎn)品類型不同分類：

微生物菌體發(fā)酵、微生物酶制劑發(fā)酵、微生物代謝產(chǎn)物發(fā)酵、微生物生物轉(zhuǎn)化發(fā)酵生物發(fā)酵技術(shù)--藥物制取技術(shù)3.生物發(fā)酵制藥工藝路線生物發(fā)酵技術(shù)--藥物制取技術(shù)菌種擴(kuò)大培養(yǎng)發(fā)酵工段提取精制三廢處理合格產(chǎn)品發(fā)酵培養(yǎng)基（1）發(fā)酵工業(yè)培養(yǎng)基①發(fā)酵工業(yè)培養(yǎng)基的基本要求

必須提供合成微生物細(xì)胞和發(fā)酵產(chǎn)物的基本成分；

有利于減少培養(yǎng)基原料的單耗；

有利于提高產(chǎn)物的濃度，以提高單位容積發(fā)酵罐的生產(chǎn)能力；

有利于提高產(chǎn)物的合成速度，縮短發(fā)酵周期；

盡量減少副產(chǎn)物的生成，便于產(chǎn)物的分離純化；

原料價(jià)格低廉，質(zhì)量穩(wěn)定，取材容易；

所用原料盡可能減少對(duì)發(fā)酵過(guò)程中通氣攪拌的影響，以利于提高氧的利用率，降低能耗。生物發(fā)酵技術(shù)--藥物制取技術(shù)②發(fā)酵工業(yè)培養(yǎng)基的成分及來(lái)源(a)碳源：糖類、油脂、有機(jī)酸、低碳醇等(b)氮源：有機(jī)氮源-黃豆餅粉、棉子餅粉、玉米漿等。

無(wú)機(jī)氮源-銨鹽、硝酸鹽、氨水等(c)無(wú)機(jī)鹽及微量元素

：磷、鉀、鎂等。(d)水：所有培養(yǎng)基的主要組成部分，也是微生物機(jī)體的重要組成部分。(e)生長(zhǎng)輔助物質(zhì)：生長(zhǎng)因子、前體、產(chǎn)物抑制劑和促進(jìn)劑等。(f)前體:加入培養(yǎng)基后，能直接被微生物在生物合成過(guò)程中結(jié)合到產(chǎn)物分子中去，其自身的結(jié)構(gòu)并沒(méi)有多大變化，但產(chǎn)物產(chǎn)量卻因其加入而有較大提高的一類物質(zhì)。生物發(fā)酵技術(shù)--藥物制取技術(shù)（2）發(fā)酵液的組成與特點(diǎn)①發(fā)酵液中溶劑水的量很大，發(fā)酵產(chǎn)物濃度低，處理體積大；②含有未用完的培養(yǎng)基，液體流變特性復(fù)雜，液相粘度大；③微生物細(xì)胞顆粒小，含水量大，可壓縮性大，相對(duì)密度與液相相差不大，難于分離；④微生物代謝過(guò)程難于嚴(yán)格控制，使發(fā)酵液成分復(fù)雜；⑤多數(shù)抗生素很不穩(wěn)定，不耐熱，對(duì)較強(qiáng)的酸或堿的環(huán)境敏感，易于受到空氣氧化、微生物污染以及酶分解等作用的影響。生物發(fā)酵技術(shù)--藥物制取技術(shù)（3）常用的分離純化法①發(fā)酵液的預(yù)處理

使藥物成分轉(zhuǎn)入到易于分離的液相中，并用沉淀法除去雜蛋白和金屬離子，改變流體特性以便過(guò)濾除去部分雜質(zhì)。

通常用調(diào)節(jié)pH至等電點(diǎn)，加入凝聚劑和電解質(zhì)。②發(fā)酵液的過(guò)濾

經(jīng)過(guò)預(yù)處理后的發(fā)酵液，菌絲和預(yù)處理形成的固體雜質(zhì)仍存在發(fā)酵液中，需要過(guò)濾來(lái)獲得含有藥物成分的發(fā)酵液和菌絲以便于進(jìn)一步分離純化。生物發(fā)酵技術(shù)--藥物制取技術(shù)③吸附法

利用適量的吸附劑，在一定pH條件下，使發(fā)酵液中的藥物成分

吸附在吸附劑上，后改變pH，以適當(dāng)?shù)南疵搫┌阉幬锍煞謴奈絼┥辖馕聛?lái)，以達(dá)到濃縮和提純的目的。④溶劑萃取法

藥物成分在不同的pH條件下不同的化學(xué)狀態(tài)存在，且它們?cè)谒团c水不互溶的溶劑中溶解度不同，利用這一特征，使藥物成分從一種液體轉(zhuǎn)移到另一種液體中去以實(shí)現(xiàn)濃縮和提純過(guò)程。生物發(fā)酵技術(shù)--藥物制取技術(shù)⑤離子交換法

利用某些藥物成分能離解為陽(yáng)離子或陰離子的特點(diǎn)，使其與離子交換樹脂進(jìn)行選擇性交換，再利用洗脫劑從樹脂上將藥物洗脫下來(lái)，以達(dá)到濃縮或提純的目的。⑥沉淀法(a)等電點(diǎn)沉淀法

利用某些藥物成分具有兩性的性質(zhì)，使其在等電點(diǎn)時(shí)從溶液中游離沉淀出來(lái)。(b)復(fù)鹽沉淀法

利用藥物成分能與某些酸、堿或金屬形成不溶性或溶解度很小的復(fù)鹽的特性，