生物制药工艺学（共计977页共计4部分）_部分2.pptx

1、第四章 抗生素抗生素第一节 概述第二节 抗生素发酵工艺条件的控制第三节 庆大霉素族抗生素第四节 青霉素抗生素第一节 概述1.定义2.发展3.分类4.抗生素的应用5.抗生素的生产方法第二节 抗生素发酵工艺条件的控制第三节 庆大霉素族抗生素第四节 青霉素返回目录抗生素第一节 概述第二节 抗生素发酵工艺条件的控制1.温度的影响及其控制2.pH 的影响及其控制3.溶氧的影响及控制4.基质的影响及其控制5.菌体浓度的影响及其控制6.CO2的影响及其控制7.泡沫的影响及其控制第三节 庆大霉素族抗生素第四节 青霉素返回目录抗生素第一节 概述第二节 抗生素发酵工艺条件的控制第三节 庆大霉素族抗生素1.庆大霉素

2、概述2.发酵工艺第四节 青霉素返回目录抗生素第一节 概述第二节 抗生素发酵工艺条件的控制第三节 庆大霉素族抗生素第四节 青霉素1.青霉素的发酵工艺及过程2.青霉素的提取与精制返回目录抗生素的定义由生物（包括微生物、植物和动物）在其生命过程中所产生的一类在微量浓度下就 能选择性地抑制它种生物或细胞生长的次 级代谢产物。返回目录抗生素的发展1928 年英国细菌学家 Fleming 发现并命名 青霉素。1940 年英国的 Florey 和 Chain 制出了干燥 的青霉素制品，经实验和临床试验证明,对 革兰氏阳性菌所引起的疾病有卓越的疗效。返回目录抗生素的发展1943 年 1945 年,以通气搅拌的

3、深层培养法大规模发酵生 产青霉素，链霉素、氯霉素、金霉素等相继被发现并投产，新兴抗生素工业建立。70 年代，抗生素品种飞跃发展，从自然界发现和分离了近 5000 多种抗生素，通过化学结构的改造共制备了三万多 种半合成抗生素。目前世界实际生产和应用的抗生素有一 百多种，连同各种半合成抗生素衍生物及其盐类约400 多 种，其中以-内酰胺类、四环类、氨基糖苷类及大环内酯 类为最常用。抗生素的分类（一）根据抗生素的生物来源分类1.放线菌由它产生的抗生素数量最多。如链霉菌属产生的链霉素，小单孢菌产生的庆 大霉素、小诺霉素。2.真菌青霉菌属产生的青霉素,头孢菌属产生的头孢菌 素。3.细菌多粘杆菌产生的多粘

4、菌素。4.动、植物被子植物大蒜中得到的蒜素。鱼类（动物）脏器中制得的鱼素。返回目录抗生素的分类（二）根据抗生素的作用分类1 广谱抗生素如氨苄青霉素（半合成青霉素），既能抑制菌又能抑 制菌。2 抗革兰氏阳性细菌 如青霉素 G。3 抗革兰氏阴性细菌 如链霉素。4 抗真菌如制霉菌素、灰黄霉素。5 抗肿瘤如阿霉素。6 抗病毒、抗原虫 如鱼素。抗生素的分类（三）根据化学结构分类1.-内酰胺类它们都包含一个四元内酰胺环。如青霉素类、头孢菌素类（先锋霉素类）。抗生素的分类（三）根据化学结构分类2 氨基糖苷类（氨基环醇类）以糖苷键与氨基糖（或戊糖）连接的抗生素，如链霉素、庆大霉素等。抗生素的分类3.大环内酯类

5、含有一个大环内 酯作配糖体，以苷 键和 1-3 个分子的糖 相连，如红霉素、麦迪（加）霉素。抗生素的分类4 四环类以四并苯为母核。如 四环素、土霉素、金 霉素。抗生素的分类5 多肽类由氨基酸组成的抗生 素，如多粘菌素、杆 菌肽。抗生素的分类6.其他抗生素凡不属于上述 5 类的抗生素，如林肯霉素、氯霉素、阿霉素等抗生素的应用（一）医疗上的应用抗生素在医疗临床上的应用已有六十 年的历史。抗生素在医疗药物方面的应用 是 20 世纪医药上最伟大的成就，它的出现 和应用使过去许多不能治疗或很难治疗的 传染病（如细菌性心内膜炎，流行性脑膜 炎等）得到了治疗。返回目录抗生素的应用（一）医疗上的应用但是抗生素

6、的广泛使用，也带来许多不良后 果，例如细菌耐药性逐渐普遍，有的抗生素会产 生过敏反应，或由于抗生素的使用不当造成体内 菌群失调而引起二重感染等。因此，应严防滥用，应严格掌握抗生素的适应症和剂量，并注意用药 时的配伍禁忌抗生素的应用对医用抗生素的评价应包括以下要求：（1）它应有较大的差异毒力，即对宿主人体组织 和或正常细胞只是轻微毒性而对某些致病菌或突 变肿瘤细胞有强大的毒害。（2）它能在人体内发挥其抗生效能、而不被人体 中血液、脑脊液等所破坏，同时它不应大量与体 内血清蛋白产生不可逆的结合。（3）在给药后应较快地被吸收，并迅速分布至被 感染的器官或组织中。抗生素的应用对医用抗生素的评价应包括以

7、下要求：（4）致病菌在体内对该抗生素不易产生耐 药性。（5）不易引起过敏反应。（6）具备较好的理化性质和稳定性，以利 于提取、制剂和贮藏。抗生素的应用（二）在农牧业中的应用抗生素在农牧业上的应用，主要用以防 治农作物、禽畜、蚕蜂的病害，有些还有 利于动植物的生长抗生素的应用（三）在食品保藏等方面的应用在食品工业中，抗生素可以用作防腐 剂。用抗生素作食品防腐剂，比冰冻、干 燥、盐渍、酸渍等方法手续简便，抑菌面 广，抑制能力强。在发酵工业上也有广泛的应用，如在 谷氨酸发酵工业中应用青霉素提高谷氨酸 的产酸率，国内外均用于生产。抗生素的生产方法（一）生物合成法（微生物发酵法）工艺过程：返回目录抗生素

8、的生产方法（二）全化学合成法氯霉素：第一个应用全化学合成法生产的 抗生素。特点：不耗费粮食，但易引起三废。抗生素的生产方法（三）半化学合成法在天然抗生素基础上进行结构修饰。抗生素发酵生产的特点返回目录1 菌体的生长和产物的形成不平行把抗生素发酵划 分为二个不同的 代谢期：生长期和生产期。抗生素发酵的 目标是缩短生长 期，延长生产期抗生素发酵生产的特点2 产量很难用物料平衡来计算这是由生产的复杂机制所决定的。抗生素发酵生产的特点3 生产稳定性差一般波动幅度在 10%左右，主要受菌种 的生产能力、培养基成分、原材料质量、中间代谢的控制、设备条件、操作条件及 抗生素本身的稳定性等因素影响。抗生素发酵

9、工艺条件的控制抗生素产生菌在一定条件下吸取营养物质，合成其自身菌体细胞，同时产生抗生素和 其他代谢产物的过程，称为抗生素发酵。发酵过程是抗生素生产中决定抗生素产量 的主要过程。发酵过程由于各种酶系统的 作用发生一系列生化反应，各种酶系统的 活性受各种因素影响而相互作用。返回目录抗生素发酵工艺条件的控制发酵水平的高低，首先受菌种这个内因的限制，但是发酵过程的控制也有着极为重要的作用。只 有良好的外界环境因素，才能使菌种固有的优良 性能得到充分的发挥。下面讨论发酵工艺条件及控制对产生菌的生长代 谢及抗生素生物合成的影响，包括温度、pH、溶 氧、基质、压力、搅拌、通气等因素的影响与控 制。温度的影响

10、及其控制1 温度的影响抗生素产生菌大多数是中温菌，它们的 最适生长温度一般是 20-40。在发酵过程 中，需要维持适当的温度，才能使菌体生 长和代谢产物的合成顺利地进行。返回目录温度的影响及其控制1 温度的影响（1）温度影响酶反应的速率和蛋白质性质 温度每增加 10，反应速率增加 2倍。但温度升高，容易引起蛋白质变性。温度的影响及其控制1 温度的影响（2）温度影响发酵液的性质，从而影响产物的合 成。如发酵液的粘度，基质和氧在发酵液中的溶 解度和传递速率，某些基质的分解和吸收速率等，都受温度变化的影响。进而影响发酵的动力学特 性和产物的生物合成。温度的影响及其控制1 温度的影响（3）温度影响产物

11、的合成方向如四环素发酵中，随着发酵温度的提 高，有利于四环素的合成，30 以下多合 成金霉素，达 35 时就只产四环素。温度的影响及其控制2 引起温度变化的原因发酵过程中，既有产生热能的因素，又有散失 热能的因素，因而引起发酵温度的变化。温度的影响及其控制3 温度的选择及控制（1）最适温度的选择最适发酵温度是既适合菌体的生长，又 适合代谢产物合成的温度，但最适生长温 度与最适生产温度往往不一致。因此根据发酵的不同阶段，选择不同的 培养温度。即变温发酵但在工业发酵中，由于发酵液的体积很大，升 降温度比较因难，所以往往在整个发酵过程中，采用一个比较适合的培养温度使得到的产物产量 最高。或者在可能条

12、件下进行适当的调整。温度的影响及其控制3 温度的选择及控制（2）温度的控制工业生产中，大多数发酵不需要加热，需要冷却的情况较多，通过热交换冷却（冷却水通入发酵罐的夹层或蛇形管、列 管）。pH 的影响及其控制1.pH 对发酵的影响（1）影响酶的结构和活性。细胞内的 H+或 OH-离子能够影响酶蛋白的解离 度和电荷情况，从而改变酶的结构和功能，引起酶活性的改变。（2）影响菌体对基质的吸收及产物的形成（3）影响发酵液及产物的性质。返回目录pH 的影响及其控制2.引起 pH 变化的因素（1）菌种：菌本身具有一定的调整周围 pH 的能力。（2）培养基：其中的营养物质的代谢，是引起 pH 变化的重要原 因

13、。碳源种类不同，pH 变化不同。（3）培养条件pH 的影响及其控制3.pH 的选择及控制（1）选择：微生物发酵的合适 pH 范围一般是在 5 8。但生长最适 PH 与产物合成的最适 pH是不一 致的。按发酵过程的不同阶段，分别控制不同的pH 范围。pH 的影响及其控制3.pH 的选择及控制（2）控制：选择合适的培养基的基础配方 补加酸或碱加入(NH4)2SO4，NH4OH 即可调节 pH，又补充 了 N 源，亦可加 NaOH。补料例如青霉素发酵，可通过控制葡萄糖的补加速 率，以控制 pH 的变化，同时实现补充营养，延长 发酵周期，调节 pH 和培养液的特性等几个目的。溶氧的影响及控制1.溶氧的

14、影响溶氧是需氧发酵控制的最重要参数之一。抗生素发酵一般都是需氧发酵，因此它们必须 在有氧的条件下，才能获得大量的能量来满足菌 体生长、繁殖和分泌抗生素的需要。但也并不是 溶氧愈大愈好，因为溶氧太大有时反而抑制产物 的形成。返回目录溶氧的影响及控制2.影响需氧和供氧的因素（1）影响需氧的因素 微生物的种类和生长阶段微生物种类不同，其生理特性不同，代谢活动 中的需氧量也不同，同一种菌种的不同生长阶段，其需氧量也不同。对数生长阶段的需氧量最大。培养基的组成和浓度尤其是碳源的种类和浓度对微生物的需氧量的 影响最为显著，一般说，碳源浓度在一定范围内，需氧量随碳源浓度的增加而增加，葡萄糖需氧量 最大，蔗糖

15、、乳糖少得多，阿拉伯糖最少。溶氧的影响及控制2.影响需氧和供氧的因素（1）影响需氧的因素CO2在工业发酵中，CO2 是菌体代谢产生的气态终产物，它 的生成与菌体的呼吸作用密切相关，已知 CO2 在水中的溶 解度，在相同压力条件下是氧溶解度的 30 倍，因而发酵过 程中如不及时将培养液中的 CO2 除去时，势必影响菌体的 呼吸，进而影响菌体的代谢活动。溶氧的影响及控制（2）影响供氧的因素 搅拌增加搅拌功率（即增加搅拌器转速），有利于 提高发酵罐的供氧能力。空气流速空气流速过大，不利于空气在罐内的分散与停 留，同时导致发酵液浓缩，影响氧的传递。但空 气流速过低，也会影响氧的传递，因此空气流速 要适

16、中。溶氧的影响及控制 发酵液的物理性质如粘度，发酵液的表观粘度与供氧能力成反比。泡沫在发酵过程中，由于通气和搅拌而引起发酵液 出现泡沫，泡沫过多，就会影响气液体的充分混 合，降低氧的传递速率，所以要进行消泡。可采 用消泡剂，但要控制用量溶氧的影响及控制3.溶氧的控制（1）通过控制补料速度来控制菌体浓度，从而控制发酵液的摄氧率。补料可以使发 酵过程最佳化。（2）调节温度，降低培养温度可提高溶氧 浓度。（3）适当增加搅拌速度，可提高供氧能力，并及时排除 CO2.基质的影响及其控制基质：即培养微生物的营养物质.包括：碳源（糖类、淀粉、脂肪、有机酸和醇、碳 氢化合物）;氮源（有机氮源：黄豆饼粉、玉米浆

17、、蛋白 胨、酵母粉；无机氮源:氨水、硫酸铵、氯化 铵、硝酸盐）;返回目录基质的影响及其控制 无机盐;微量元素;水;前体（在产物的生物合成过程中，被菌体 直接用于产物合成而自身结构无显著改变 的物质，称前体。如青霉素 G 合成时加入苯 乙酸，就是一种外源性前体）;消泡剂，其他如一些生长因子。基质的影响及其控制1.碳源的种类和浓度的影响及控制发酵前期：碳源迅速下降。发酵中后期：碳源下降趋向平稳。（1）碳源与抗生素产量的关系 迅速利用的 C 源,如葡萄糖 优点：有利于菌体的生长 缺点：不利于抗生素的合成 缓慢利用的 C 源,如乳糖、淀粉、脂肪优点：有利于延长分泌期有利于抗生素合成缺点：菌体生长缓慢.

18、基质的影响及其控制1.碳源的种类和浓度的影响及控制（2）碳源的控制：在发酵培养基中常常采用含迅速和缓慢利用 的混合碳源来控制菌体的生长和抗生素的合成，并采用中间补料的方法来控制碳源的浓度。方法：中间补料即补糖注意：补糖时间；补糖量；补糖方式,包括小量连续滴加,小量多 次间歇,大量少次。根据不同的代谢类型来确定补糖时间、量、方式。基质的影响及其控制2.N 源的种类和浓度的影响及控制（1）N 源的影响迅速利用的氮源：氨态 N，如玉米浆能促进 菌体生长但抑制抗生素产生。缓慢利用的氮源：蛋白质有利于延长抗生 素的分泌期。基质的影响及其控制2.N 源的种类和浓度的影响及控制（2）N 源的控制选用快速利用

19、和慢速利用的混合 N 源。补加有机氮源，如尿素、蛋白胨、酵母粉，可提高发酵单位。通 NH3H2O,既可作为无机 N 源，又可控制pH。通氨是提高发酵产量的有效措施。基质的影响及其控制3.磷酸盐浓度的影响及控制磷是微生物菌体生长繁殖所必需的成分，也是合成产物作必需的，是发酵生产中的 一种限制性营养成分。（1）磷酸盐的影响 促进初级代谢，抑制次级代谢 抑制抗生素前体的合成 抑制（或阻遏）抗生素生物合成。基质的影响及其控制3.磷酸盐浓度的影响及控制（2）磷酸盐的控制采用生长亚适量（对菌体生长不是最 适合但又不影响生长的量）的磷酸盐浓度。这个亚适量要经过实验来确定。菌体浓度的影响及其控制菌体（细胞）浓

20、度，简称菌浓，是指单位体积培 养液中菌体的含量。菌浓的大小，在一定条件下，不仅反映菌体细胞 的多少，而且反映菌体细胞生理特性不完全相同 的分化阶段。在生产上，常常根据菌浓来决定合 适的补料量和供氧量，以保证生产达到预期的水 平。返回目录菌体浓度的影响及其控制（一）影响菌体生长的因素。1.菌浓的大小与菌体生长速率有密切关系菌体的生长速率与微生物的种类和自身的遗传特性有关，不同种类的微生物的生长速率是不一样的。2.菌体生长与营养物质有密切关系在一定限度以内，菌体比生长速率则随浓度增加而增加，但超过此上限，浓度继续增加，反而会引起生长速率下降。3.菌体生长与环境条件（包括温度、pH、渗透压和水的 活

21、度）有密切关系。菌体浓度的影响及其控制（二）菌浓的大小对发酵产物的得率的影响。1.在适当的比生长速率下，发酵产物的产率与菌 体浓度成正比关系。2.菌浓过高，会对发酵产生各种影响。菌浓过高，使得营养物质消耗过快，培养液的 营养成分发生明显的改变，积累有毒物质，就可 能改变菌体的代谢途径，特别是引起溶解氧的减 少，从而影响产物的合成。菌体浓度的影响及其控制注意：抗生素发酵生产中，存在一个临界菌体浓度。菌体超过此浓度，抗生素的比生产速率和体积产 率都会迅速下降。临界菌体浓度是菌体的遗传特性和发酵罐的 传氧特性的综合反映。菌体浓度的影响及其控制（三）菌浓的控制1.首先通过确定基础培养基配方的适当配 比

22、，以控制适当的菌浓。2.通过中间补料来控制适当的菌浓。CO2 的影响及其控制（一）CO2的来源和影响CO2是微生物在生长繁殖过程中的代谢产物，也是某些合成代谢的基质，对微生物生长和发酵具有刺激或抑制作用。返回目录CO2 的影响及其控制1.CO2对菌体生长的影响当排气中 CO2浓度高于 4%时，菌体的醣代谢和 呼吸速率都下降，生长就受到严重抑制。并且菌 丝形态也随 CO2含量不同而改变。2.CO2对发酵产物合成的影响当排气中 CO2浓度高于 4%时，青霉素合成受到 强烈抑制。CO2 的影响及其控制3.CO2对培养液的酸-碱平衡的影响 引起发酵液 pH 的下降。4.CO2影响细胞膜的结构当细胞膜的

23、脂质相中的 CO2浓度达到临界值时，膜的流动性及表面电荷就发生改变，使许多基质 的膜运输受到阻碍，影响细胞膜的运输效率，导 致细胞处于“麻醉”状态，细胞生长受到抑制，形态发生改变，同时影响产物的合成。CO2 的影响及其控制（一）CO2的控制1.增加通气量和搅拌速率，有利于减少CO2 在发酵液中的浓度。2.通入碱中和 CO2形成的碳酸，从而降低CO2的浓度。3.调节罐压，控制 CO2的浓度。因为CO2的 溶解度随压力增加而增大。CO2 的影响及其控制（一）CO2的控制4.补料会影响 CO2的浓度。在青霉素生产中，补糖会增加排气中 CO2 的浓度和降低培养液中的 pH，因此补糖、CO2、pH 三者

24、具有相关性，被用于青霉素补 料工艺的控制参数。泡沫的影响及其控制在大多数抗生素发酵过程中，由于培养基中蛋白 类物质的存在，在通气条件下。培养液中就形成 了泡沫。1.泡沫的形成对发酵的影响泡沫影响发酵罐的装料系数，减少氧传递系数，造成逃液、影响补料、增加污染杂菌机会、影响 通气和搅拌的正常运转、阻碍菌体的呼吸，导致 代谢异常，产量下降。返回目录泡沫的影响及其控制泡沫分二类：1.暂时性泡沫存在时间以秒计，通常在液面上可用除沫桨打 碎；2.持久性泡沫可存在数小时、或数天，这类泡沫分散得很细，很均匀稳定，亦称为流态性泡沫。泡沫的影响及其控制2.泡沫的控制：(1)筛选不产生流态泡沫的菌种，消除起泡的内在

25、 因素。(2)调整培养基中的成分（如少加或缓加易起泡的 原材料）。(3)改变某些物理化学参数（如 pH、温度、通气和 搅拌）。(4)改变发酵工艺（如采用分次投料）。(5)采用机械消沫或消沫剂消沫。泡沫的影响及其控制3.机械消沫：是一种物理消沫的方法，利用机械 强烈振动或压力变化而使泡沫破裂。4.消沫剂消沫(1)消沫剂的作用，或者是降低泡沫液膜的机械强 度，或者是降低液膜的表面粘度，或者兼有两者 的作用，从而达到破裂泡沫的目的。(2)常用的消沫剂，主要有天然油脂类和聚醚类。泡沫的影响及其控制天然油脂类有豆油、玉米油、菜籽油和猪油。天 然油脂类不仅用作消沫剂而且可作为碳源和发酵 控制的手段。天然油

26、脂类的种类和质量影响消沫 的效果。聚醚类消沫剂的品种很多。最常用的是聚氧乙烯 氧丙烯甘油（简称 GPE 型），又称泡敌。泡敌可一 次加入发酵培养基中，在补料时再加入适量，以 达到消泡的效果。一般总用量为 0.01-0.04%。庆大霉素的概述庆大霉素族抗生素,是一类由小单孢菌属产生的化学结构相似的，含有 2-脱氧链霉胺的 4.6 位双取代 的氨基糖苷类抗生素。它们是水溶性的碱性抗生素，包括庆大霉素、西 索米星、小诺霉素（即庆大霉素 C2b）以及相似 的化合物。返回目录庆大霉素的概述庆大霉素是由 2-脱氧链霉胺（环 I）、降红糖胺（环 II）、加拉糖胺（环 III）组成的多组分混合物包括 C 族、

27、A 族、B 族庆大霉素的概述庆大霉素是 1963 年发现，1966 年用于临床。是一种杀菌力较强的广谱抗生素，对多种革兰氏阴性菌和阳性菌均有较强抗菌作用，特别是对绿脓杆菌感染而导致的全身疾病 有良好疗效。因此成为临床上治疗阴性菌 感染的首选药物。但存在一定的毒性反应，主要表现为对肾和耳的毒性庆大霉素的概述小诺霉素为庆大霉素的 C2b 组分，抗菌活性与 庆大霉素几乎相等，而毒性较低。广泛用于葡萄 球菌、绿脓杆菌、大肠杆菌、痢疾杆菌、克雷白 肺炎杆菌、变形杆菌等感染引起的败血症、支气 管炎、支气管扩张症、肺炎、胸膜炎、肾盂肾炎、膀胱炎等。庆大霉素的发酵工艺流程：返回目录庆大霉素的发酵工艺2.工艺要

28、点（1）菌种庆大霉素产生菌有绛红色小单孢菌和棘孢小单孢 菌。绛红色小单孢菌的孢子呈圆形，表面不十分光 滑，形状不规则。棘孢小单孢菌的孢子呈球形，直 径 1 1.5，表面有 0.1 0.2 的钝刺。庆大霉素的发酵工艺2.工艺要点（2）培养基C 源：淀粉、玉米粉、葡萄糖。N 源：黄豆饼粉、蛋白胨、鱼粉（尚含浓P，能促进菌丝分裂）、硫酸铵。无机盐：硝酸钾，有利于细胞膜的渗透。碳酸钙，缓冲 pH。氯化钴，激发酶的活力，提高发酵 单位。消泡剂：泡敌：消泡力强，但有毒，要控制用量。豆油：由于成本高，不用。庆大霉素的发酵工艺2.工艺要点（3）发酵：庆大霉素生产采用三级发酵形 式。发酵方式属间歇发酵，有别于连

29、续发酵。其特点是在一个发酵罐内完成生长、生产 期。全部过程在一个发酵罐内进行，技术 较成熟，但设备利用率低。庆大霉素的发酵工艺2.工艺要点（3）发酵：庆大霉素生产采用三级发酵形式。发酵温度，种子培养阶段控制在 35 36，发酵 阶段控制在 32 34。发酵周期为 5 6天。生长的最适 pH 为 6.8 7.5，产物合成的最适pH 为 7.0 7.4。庆大霉素的生产菌种耗氧量较大，发 酵生产中需保持良好的通气和搅拌。发酵终点为菌丝自溶、发酵液发泡、pH 上升、C 源残存量为零。青霉素的发酵工艺及过程（一）青霉素的发酵工艺及过程返回目录青霉素的发酵工艺及过程工艺要点：1 菌种产黄青霉，是 1943

30、 年从美国一位农妇的 发霉甜瓜上分离得到的菌种，经改良形成。而 Fleninmg 分离的点青霉，发酵单位低。目前全世界用于生产青霉素 G 的菌种，发酵 单位可达 8500u/ml。青霉素的发酵工艺及过程工艺要点：2 种子制备以产生丰富的孢子（母斜和米孢子培养）和大量的菌丝体（种子罐制备）为目的，为达这一目的，在培养基中加入比较丰富 的、容易代谢的 C 源（如葡萄糖或蔗糖），N 源（如玉米浆）、缓冲 pH 的以及生长必 需的无机盐，并保持最适生长温度（25 26%）和充分的通气、搅拌。青霉素的发酵工艺及过程工艺要点：3 发酵阶段生长期：菌丝快速生长生产期：菌丝生长速度降低，大量分泌青霉素。（1）

31、通过加糖控制来促使青霉素的持续合成（补 加葡萄糖）.青霉素的发酵工艺及过程工艺要点：3 发酵阶段（2）补氮及加前体，补加硫酸铵、氨水、尿素，使发酵液氨氮控制在 0.01%0.05%。补前体，在培养基加入一定的苯乙酸，但由于它们对 青霉菌有一定的毒性，故一次加入量不能大于 0.1%。要采 用中间多次补加方式。青霉素的发酵工艺及过程工艺要点：3 发酵阶段（3）pH 控制：6.4 6.6，pH 不能超过7.0，因为 青霉素 G 在碱性条件下不稳定。用加葡萄糖来控 制或加酸、碱自动控制。（4）温度控制：一般前期 25 26，后期23。以减少后期发酵液中青霉素的降解破坏。（5）通气和搅拌溶氧浓度大于 3

32、0%饱和度，通气比 1:1-0.8VVM。（VVM 系每分钟内每单位体积发酵液通入空气的体积。）青霉素的提取与精制从发酵液中提取青霉素，目前工业上主要采用溶 剂萃取法。青霉素与碱金属所生成的盐类在水中 溶解度很大，而青霉素游离酸易溶解于有机溶剂 中。利用这一性质，将青霉素在酸性溶液中转入 有机溶剂（醋酸乙酯、氯仿等）中，然后再转入 中性水相中。经过这样反复几次萃取，就能达到 提纯和浓缩的目的。返回目录第五章 层析技术一、概念层析技术：又称色谱技术（Chromatography），是一种根据被分离物质 的物理、化学及生物学 特性的差异，使它们在 某种基质中移动速度不 同而进行分离和分析的 方法。

33、流动相流动相流动相加样展开洗脱二 原理层析系统都由两个相组成：一是固定相，它或者是固体物质 或者是固定于固体物质上的成分；另一是流动相，即可以流动的 物质。当待分离的混合物通过固定相时，由于各组份的理化性质存 在差异，与固定相发生相互作用（吸附、溶解、结合等）的能力 不同，在固定相中的分配（含量对比）不同。与固定相相互作用力越弱的组份，随流动相移动时受到的阻 滞作用小，向前移动的速度快。反之，与固定相相互作用越强的 组份，向前移动速度越慢。分步收集流出液，可得到样品中所含 的各单一组份，从而达到将各组份分离的目的。三、分类根据流动相的形式分类，层析可以分为液相层 析和气相层析。根据固定相基质的形式分类，层析可以分为纸 层析、薄层层析、薄膜层析和柱层析。根据分离的原理不同分类，层析主要可以分为 吸附层析、分配层析、凝胶过滤层析、离子交 换层析、亲和层析等。按固定相基质分类名称操作形式柱层析法