发酵工程制药第一节：微生物细胞工程（发酵工程制药）生产原理第二节：利用微生物进行药物的生产实例一、发酵生产过程•生产用菌种--------•原始材料--------•培养基------•程序-------•生产细则-------•以青霉素为例讲解（1）青霉素（penicillin）•所用菌种---黄青霉菌•原始材料---α-氨基已二酸、半胱氨酸、缬氨酸。•发酵方法----加前体物质的深层发酵法。•青霉素发现者弗莱明沙土管菌种↓转移到固体琼脂斜面培养基上，24℃培养5-6天，获得芽孢↓芽孢悬浮于无菌水中，进行摇瓶培养↓进入移种瓶培养↓进种子罐，接种量为5%-10%↓进繁殖罐，28℃培养48-96小时↓进入发酵罐，开始生产。↓鼓式过滤↓第一次萃取器↓纯化柱↓第二次萃取器↓第三次萃取器↓真空结晶釜↓瓷过滤器↓结晶洗涤釜↓真空干燥器（结束）•程序•（1）使用消沫剂，由于发酵过程中产生大量的CO2，会产生大量泡沫。可采用植物油、豆油、合成消沫剂进行消沫处理。•（2）温度控制在24-30℃、PH值控制在6.8--7.2。•（3）应该注意控制残糖量、还原糖量、PH值、氨、氮、溶解氧量。•（4）发酵过程中要注意通气搅拌，所通入的空气必须是无菌的。•（5）发酵罐必须保持正压（20-30kPa），以防罐外不洁净的空气流入。•（6）目前国际上青霉素发酵的水平已经达到8万多单位/ml，相当于50g/L。•生产细则二、灭菌技术•灭菌操作是为了保证杂菌不进入工业发酵系统。•（一）灭菌项目•（二）灭菌方法•（三）灭菌的矛盾之处•（四）具体的灭菌技术（一）灭菌项目•1、在投入生产之前，必须对设备、管道进行彻底清洗、和严格灭菌。•2、对通入的培养基、通入的空气进行先行灭菌。（二）灭菌方法•2、化学法1、加热法3、辐射法4、过滤法（三）灭菌的矛盾之处•对杀灭细菌的同时•1、培养基中的营养成份也随之遭到分解和破坏。•2、杀死杂菌的同时也杀死了工程细菌。（四）具体的灭菌技术•可分为6种技术：•1、间歇灭菌法•2、加热灭菌法•3、连续灭菌法•4、空气加热灭菌法•5、空气过滤灭菌法•6、营养物质瞬时高温杀菌法1：间歇灭菌法•又称为分批灭菌，是指将培养基放在发酵罐内，然后连罐加热到规定的灭菌温度。•（1）灭菌方法•（2）注意事项•（3）间歇灭菌法的优点（1）灭菌方法•间歇灭菌的操作过程分为3个过程：•加热----保温维持----冷却。•这些不同的阶段，均能够起到灭菌的作用。然而，在灭菌过程中，保温杀菌的作用是主要的，冷却杀菌的作用最小。（2）注意事项•应当避免过长的加热时间，否则常常会破坏培养基中的营养物质。•系统经过灭菌操作之后，必须达到不留1个杂菌，否则，只要经过1昼夜的增殖，1个杂菌就会增加到272个杂菌，最后会导致整批发酵液的失败。（3）间歇灭菌法的优点•设备造价低廉。•便于进行手动操作。2：加热灭菌法•隧道灭菌箱设备3：连续灭菌法•（1）定义•（2）技术分类•（3）连续灭菌法的优点•（4）连续灭菌法的不足（1）定义•连续灭菌法是指灭菌的操作的加热、保温维持、冷却这三个过程，在同一时间内进行。•因此，在连续灭菌系统中，需要分别设置加热设备、保温维持设备、冷却设备。（2）技术分类•连续灭菌法可以分为2种：•（1）加热、冷却缓慢交替进行方法。•（2）迅速升温+闪急冷却方法-----这种方法称为HTST方法，这对于保证营养物质极为有利。（3）连续灭菌法的优点•（1）可减少培养剂中营养物质的损失、提高产物收率。•（2）由于操作条件恒定，可以获得稳定的灭菌质量。•（3）容易实现自控操作。•（4）能够避免系统的反复加热和冷却，可提高热利用率。是目前很多制药厂经常采用的方法。（4）连续灭菌法的不足•（1）投资较大，•（2）需要同时设置加热、冷却装置。4：空气加热灭菌法•利用空气压缩时产生的高温，使得微生物体内的蛋白质变性，而达到杀菌目的，这种方法称为空气加热灭菌法。•不同温度下的空气细菌存活时间：200℃/15.1s，250℃/5.1s，300℃/2.1s，350℃/1.05s。•干热杀菌的流程通常是：先采用废热，将空气预热到60-70℃，然后进入压缩机压缩，并在200℃以上的温度维持一段时间。以便杀死杂菌，然后再进入发酵罐之中。5：空气过滤灭...
