青霉素发酵操作手册B5 - 图文

青霉素生产仿真使用手册

北京东方仿真软件技术有限公司

2008年8月

青霉素生产仿真使用手册

目 录

目录 ................................................................................................................................................... 1 第一章 背景知识 ........................................................................................................................... 3 1.1 青霉素的发现 ....................................................................................................................... 3 1.2青霉素分类及分子结构 ........................................................................................................ 3 1.3青霉素的单位 ........................................................................................................................ 4 1.4作用机理 ................................................................................................................................ 4 1.5青霉素的应用 ........................................................................................................................ 5 第二章 发酵工艺过程 ................................................................................................................... 6 2.1 菌种介绍 ............................................................................................................................... 6 2.2 菌种的保藏 ........................................................................................................................... 6 2.3 孢子的制备 ........................................................................................................................... 7 2.4 种子制备 ............................................................................................................................... 7 2.5 发酵培养基介绍 ................................................................................................................... 7 2.6 灭菌 ....................................................................................................................................... 9 2.7 发酵 ....................................................................................................................................... 9 2.7.1发酵的过程控制 ................................................................................................................ 9 2.7.2防止染菌的要点 .............................................................................................................. 11 2.7.3空气系统的要求 .............................................................................................................. 11 2.7.4蒸汽系统的要求 .............................................................................................................. 12 第三章 提炼工艺过程 ................................................................................................................. 13 3.1发酵液预处理 ...................................................................................................................... 13 3.2提取 ...................................................................................................................................... 13 3.3精制 ...................................................................................................................................... 15 3.3.1 脱色和去热原质 ......................................................................................................... 15 3.3.2 结晶 ............................................................................................................................ 15 3.4成品鉴定 .............................................................................................................................. 16 3.5成品分装 .............................................................................................................................. 17 第四章 操作规程 ........................................................................................................................... 18 4.1发酵工艺过程 ...................................................................................................................... 18 4.1.1正常发酵（过程） ...................................................................................................... 18 4.1.2出料 ............................................................................................................................. 18 4.1.3发酵过程中PH值低 .................................................................................................... 19

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4.1.4发酵过程中PH值高 .................................................................................................... 19 4.1.5发酵过程中溶解氧低 .................................................................................................. 19 4.1.6残糖浓度低.................................................................................................................. 19 4.1.7发酵过程中温度高 ...................................................................................................... 19 4.1.8泡沫高 ......................................................................................................................... 19 4.2提炼工艺过程 ...................................................................................................................... 19 4.2.1预处理操作.................................................................................................................. 19 4.2.2一次BA萃取操作........................................................................................................ 20 4.2.3一次反萃取操作.......................................................................................................... 21 4.2.4二次BA萃取操作........................................................................................................ 21 4.2.5脱色罐操作.................................................................................................................. 22 4.2.6结晶罐及抽滤、干燥操作 .......................................................................................... 23 第五章 主要操作画面 ................................................................................................................... 25 5.1青霉素工艺流程界面 .......................................................................................................... 25 5.2菌种介绍界面 ...................................................................................................................... 26 5.3孢子制备界面 ...................................................................................................................... 26 5.4种子制备界面 ...................................................................................................................... 27 5.5灭菌界面 .............................................................................................................................. 28 5.6培养基制备界面 .................................................................................................................. 28 5.7发酵工艺操作界面 .............................................................................................................. 29 5.8发酵罐操作界面 .................................................................................................................. 29 5.9菌种曲线界面 ...................................................................................................................... 30 5.10预处理界面 ........................................................................................................................ 31 5.11提取流程总貌 .................................................................................................................... 31 5.12一次BA萃取界面 .............................................................................................................. 32 5.13精制流程总貌 .................................................................................................................... 32 5.14脱色操作界面 .................................................................................................................... 33 5.15结晶操作界面 .................................................................................................................... 33 5.16抽滤、干燥操作界面 ........................................................................................................ 34 5.17成品鉴定界面 .................................................................................................................... 34 5.18成品分装界面 .................................................................................................................... 35 第六章 主要工艺指标 ................................................................................................................... 36 第七章 主要设备列表及仿真操作设备 ....................................................................................... 38 第八章 思考题 ............................................................................................................................... 40

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第一章 背景知识

1.1 青霉素的发现

1928年，英国细菌学家Fleming发现污染在培养葡萄球菌的双蝶上的一株霉菌能杀死周围的葡萄球菌。他将此霉菌分离纯化后得到的菌株经鉴定为点青霉，并将这菌所产生的抗生物质命名为青霉素。

1940年，英国Florey和Chain进一步研究此菌，并从培养液中制出了干燥的青霉素制品。经实验和临床试验证明，它毒性很小，并对一些革兰氏阳性菌所引起的许多疾病有卓越的疗效。

1.2青霉素分类及分子结构

青霉素是6－氨基青霉烷酸（6-aminopenicillanic acid, 6-APA）苯乙酰衍生物。侧链基团不同，形成不同的青霉素，主要是青霉素G。工业上应用的有钠、钾、普鲁卡因、二苄基乙二胺盐。青霉素发酵液中含有5种以上天然青霉素（如青霉素F、G、X、K、F和V等），它们的差别仅在于侧链R基团的结构不同，其中青霉素G在医疗中用得最多，它的钠或钾盐为治疗革兰氏阳性菌的首选药物，对革兰氏阴性菌也有强大的抑制作用。青霉素的结构通式可表示为

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