抗生素的发酵生产—链霉素的发酵生产（微生物发酵制药课件）.pptx

抗生素类药物的发酵生产;（一）种子制备;（二）种子制备;2.种子罐扩大培养;（三）发酵工艺控制;其中葡萄糖是链霉素发酵的最适碳源，一般葡萄糖的用量在2%～14%之间，但在孢子基础培养基时，以5%～8%为好，补料后，总量在10％以上。

也可使用葡萄糖结晶母液和工业葡萄糖代替结晶葡萄糖。

;链霉素发酵使用的氮源，有机氮源包括黄豆饼粉、玉米浆、蚕蛹粉、酵母粉和麸质水，其中以黄豆饼粉为最佳，其他可作为辅助氮源。无机氮源以硫酸铵和尿素为最常用，

采用有机氮源时，必须注意其品种、来源、质量等

;无机元素中的磷颇为重要，在工业生产中，一般采用葡萄糖为碳源，配以较低浓度的磷酸盐来配备培养基。

CaCO3可以调节发酵液中的pH值和中和灰色链霉素代谢过程中产生的有机酸。

需注意的是Fe2+浓度超过60μg/ml以上就产生毒性，显著影响链霉素的产量，而对菌丝体生长影响较小，;2.链霉素发酵条件及中间控制要点;溶氧是灰色链霉菌高度需氧菌，临界溶氧浓度约为10-5mol/L，溶氧在此值以上，细胞的摄氧率达到最大限度，也能保证有较高的发酵单位。

温度：灰色链霉菌对温度敏感，发酵温度以28.5℃左右为宜

pH控制在6.0-7.5之间

;中间补料;抗生素类药物的发酵生产;发酵液;1.发酵液的预处理及过滤;2.吸附和解吸;3.精制;将所得的精制液用硫酸或氢氧化钡调pH值至4.3～5.0，并按精制液透光度的不同加入不同量的活性炭，进行常温脱色，得透光度在95％以上的滤出液。

由于链霉素是热敏感物质，受热易破坏，故宜低温快速浓缩。控制在链霉素最稳定的pH=4.0～4.5，进行真空薄膜蒸发浓缩，温度控制在35℃以下，浓缩液应达到35×104U/ml左右。;成品浓缩液中，加入如柠檬酸钠、亚硫酸钠等稳定剂，经无菌过滤，即得水针剂。如欲制成粉针剂，将成品浓缩液经无菌过滤喷雾干燥后，即可制得成品。;抗生素类药物的发酵生产;1.链霉素的结构;链霉素又称链霉素A，其化学名为N-甲基-α-L-葡萄糖胺-（1→2）-a-L-链霉糖-（1→4）链霉胍。链霉素中链霉糖部分的醛基被还原成伯醇后，就成为双氢链霉素，它的抗菌效能和链霉素大致相同，目前临床上使用的是链霉素和双氢链霉素的硫酸盐。;2.链霉素的主要理化性质;（1）物理性质;链霉素分子中有3个碱性基团，在水溶液中随pH值不同可能有四种不同形式存在。当pH值很高时，链霉素成游离碱形式；当pH值降低时，可逐渐电离成一价正离子、二价正离子；在中性及酸性溶液中，成为三价正离子.

链霉素在中性溶液中能以三价阳离子形式存在，可用离子交换法进行提取;;（2）稳定性;链霉素的水溶液比较稳定，但其稳定性受PH值和温度的影响较大。链霉素水溶液最稳定的pH值为4.0～4.5。酸与碱对链霉素都有破坏作用。

温度与链霉素水溶液的稳定性也有关。短时间加热，如在70℃加热30min，对活性无明显影响。但在高温时，短时间也会使链霉素的活性明显降低

;链毒素水溶液的失活程度与pH值、温度和时间有关。

链霉素水溶液最稳定的pH值为4.0～4.5。酸与碱对链霉素都有破坏作用。;由于链霉素有醛基，因此有些氧化剂和还原剂也可以减低链霉素的效力，其中氧化剂有高锰酸钾（KMnO4）、硝酸、高碘酸钾（KIO4）、过氧化氢等，还原剂有次亚磷酸二氢钠（NaH2PO3）、亚硫酸氢钠（NaHSO3）和硫代硫酸钠等。;（3）溶解度;（4）光学性质;（5）链霉素盐类的性质;不纯的链霉素通过形成某些盐类，在适当条件下再将盐分解，就能得到高纯度的链霉素。可用于沉淀的酸有：磷钨酸、苦味酸，甲基橙、雷纳克酸等。

磷乌酸与链霉素形成白色沉淀的反应，在生产上，可用于定性鉴别试验。

链霉素还能和某些盐类形成复盐，可用于精制反应。

str?3HCl氯化钙甲醇溶液C21H39O12N7?3HCl?1/2CaCl2）阴离子交换树脂复盐转变为硫酸盐;（6）链霉素的降解反应;N－甲基－L－葡萄糖胺;所含的醛基受某些氧化剂或还原剂的作用，容易发生反应。;（8）醛基反应;3.链霉素的抗菌作用和应用范围;4.生产菌种;常用诱变剂;防止菌种变异采取的措施