性、孢子发芽及菌体繁殖速度，以及发酵罐的容积而定。青霉素种子制备一般为

二级种子罐扩大培养。 2.3.5发酵培养基介绍

培养基是供微生物生长繁殖和合成各种代谢产物所需要的按一定比例配制的多种营养物质的混合物。培养基的组成和比例是否恰当，直接影响微生物的生长、生产和工艺选择、产品质量和产量等。青霉素的发酵培养基由碳源、氮源、无机盐及金属离子、添加前体、消沫剂五部分组成。 2.3.6灭菌

在青霉素的生产中，对培养基和发酵罐主要采用的是湿热蒸汽灭菌和空气过

滤除菌的方法。 2.3.7发酵

这一过程的目的主要是为了使微生物分泌大量的抗生素。发酵开始前，有关

设备和培养基必须先经过灭菌，后接入种子。接种量一般为5~20%。发酵周期一

般为4~5天，但也有少于24小时，或长达二周以上的。在整个过程中，需要不 断通气和搅拌，维持一定的罐温和罐压，并隔一段时间取样进行生化分析和无菌

试验，观察代谢变化、抗生素产生情况和有无杂菌污染[6]。

2.4 提炼工艺过程

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2.4.1发酵液预处理

发酵液中的杂质如高价无机离子(Fe2+, Ca2+, Mg2+)和蛋白质在离子交换 的过程中对提炼影响甚大，不利于树脂对抗生素的吸收。如用溶媒萃取法提炼时，

蛋白质的存在会产生乳化，使溶媒合水相分离困难。对高价离子的去除，可采用

草酸或磷酸。如加草酸则它与钙离子生成的草酸钙还能促使蛋白质凝固以提高发

酵滤液的质量。如加磷酸(或磷酸盐)，既能降低钙离子浓度，也利于去除镁离子。

Na5P3O10+Mg2+→MgNa3P3O10+ 2Na+

加黄血盐及硫酸锌，则前者有利于去除铁离子，后者有利于凝固蛋白质。此

外，两者还有协同作用。他们所产生的复盐对蛋白质有吸附作用[7]。

2K4Fe(CN)6+3ZnSO4 →K2Zn[Fe(CN)6]2↓+2Na+

为了有效的去除发酵液中的蛋白质，需加入絮凝剂。絮凝剂是一种能溶于水

的高分子化合物。含有很多离子化基团(如一NH2，一COOH，一OH)。 2.4.2提取

化学提取和精制的目的:从发酵液中制取高纯度的、合乎药典的抗生素成品。

由于发酵液中青霉素浓度很低，仅0.1~4.5%左右，而杂质浓度比青霉素的高

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几十倍甚至几千倍，并且某些杂质的性质与抗生素的非常相近，因此提取精制是

一件十分重要的工作。

发酵液中常见的杂质有:菌丝、未用完的培养基、易污染杂菌、产生菌的代 谢产物、预处理需要加入的杂质等。 在提炼过程中要遵循下面四个原则: 1、时间短 2、温度低 3、pH适中 4、勤清洗消毒

常用的提取方法有溶媒萃取法、离子交换法和沉淀法等[8]。 2.4.3精制

这是青霉素生产的最后工序。对产品进行精制、烘干和包装的阶段要符合“药 品生产管理规范”的规定。 2.4.4成品鉴定

成品鉴定是根据药典的要求逐项进行分析，包括效价鉴定、毒性试验、无菌

检查、热源质试验、水分测定、水溶液酸碱度及混浊度测定、结晶颗粒的色泽及

大小的测定等。对于药典上未有规定的新抗生素，则可参照相近抗生素，按经验

规定一些指标。

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3工艺条件计算

3.1物料衡算

3.1.1工艺技术指标及基础数据 （1）主要技术指标见表1.

表1. 工艺计算基础数据

指标名称 年产量 年工作日 发酵周期 发酵辅助时间

指标数及单位

1000t 300天 120h 12h

发酵单位 成品效率 产品日产量 发酵罐装料系数 发酵期间补葡萄糖

量

菌种培养时间

40h

放罐发酵单位

3500u/mL 80000μ/ml 1000μ/mg 3334kg 0.75 1.6kg/（m3·h）

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