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1、红霉素的发酵工艺及提取工艺,红霉素的产生菌及育种,1950年，Lily研究室首次从菲律宾的一个土样中筛选到了一株产红霉素的红色链霉素现称为红色糖多胞菌。该菌在合成培养基上生长时，气生菌丝为白色，孢子丝呈不紧密的螺旋状，35圈，孢子呈球状 我国20世纪60年代以红色糖多胞菌P32103为菌种开始红霉素的工业生产，该菌发酵效价低，且易染噬菌体。随后，国内学者不断以该菌为原始菌进行了传统的诱变育种，获得许多生产性能良好的菌株。,红霉素的发酵工艺,孢子培养 孢子培养 沙土孢子 母瓶斜面培养 37 7 10 d 37 7 10 d 种子罐培养 种子罐培养 子瓶斜面孢子 34 35 60 70h 3435
2、 ，6070h 种子罐培养 发酵 一级种子液 二级种子液 32 35 3032h 31 150160h 发酵液,红霉素的发酵工艺,(1)种子培养： 1生产孢子的制备：红色糖多胞菌斜面孢子培养基由淀粉、玉米浆、硫酸铵等组成，孢子培养的温度为37，湿度50左右。母瓶斜面培养9d，子瓶斜面培养7d。成熟的孢子呈深米黄色，色泽鲜艳、均匀、无黑点，孢子瓶背面有红色色素。 2生产种子的制备：种子罐及繁殖罐的培养基由淀粉、葡萄糖、花生饼粉、蛋白胨、硫酸铵和碳酸钙等组成，灭菌后将子瓶斜面孢子制成孢子悬液，用微控注射的方式接 入种子罐。种子培养温度为35，培养时间为65h，繁殖罐培养温度为33，培养时间为303
3、2h左右。种子培养成熟并经检验合格后以10的接种量移入发酵罐。,红霉素的发酵工艺,（2）培养基 发酵培养基最适合的碳源为蔗糖、其次为葡萄糖、淀粉、糊精。生产上常用葡萄糖和淀粉为混合碳源，效果与使用葡萄糖相似。 氮源的代谢对红霉素合成影响很大，当适于菌体生长的氮源耗尽时，菌体才停止生长并迅速合成红霉素。红霉素生产中一般都用有机氮源，其中以黄豆饼粉、玉米浆为最佳。由于黄豆饼粉菌时泡沫较多，故一、二级种子罐及后期补料用部分花生饼粉代替，但全用花生饼粉则最终产品会出现带会现象。在发酵培养基中加少量硫酸铵，可促进菌丝生长。 丙酸是红霉内脂合成红霉素的三中产物之一合成的前体物质，但丙酸对菌丝生长有抑制作用
4、，所以发酵时以丙醇为发酵前体物质，丙醇在发酵时对菌丝的毒性作用相对较小，对pH的影响也较小，代谢稳定，发酵单位和产品质量都较高。此外，正丙醇除了起前体作用外，还对红色糖多孢菌中乙酰CoA合成的诱导物。 在无机元素中，铁离子抑制红霉素的合成。,红霉素的发酵工艺,(3) 培养条件： （1） 温度：红霉素发酵采用31恒温培养。温度过高时，会产生红霉素C，红霉素C与红霉素A结构相似，但毒性却是红霉素A的两倍， （2）pH：整个发酵过程中pH维持在6.67.2，菌丝生长良好，发酵水平稳定。红色糖多孢菌最适生长pH为6.77.0，而红霉素合成的最适 pH为6.7 6.9。 （3）通气和搅拌：红霉素发酵为好
5、氧发酵。一般地，发酵最初12h，通气量保持在0.4vvm（每分钟通气量与罐体实际料液体积的比值），12h后到放罐可控制在0.81.0vvm。搅拌速度不宜太快，容易损伤菌丝，不利于发酵,红霉素的发酵工艺,（4）补料：发酵过程中还原糖浓度控制在1.01.4范围内，每隔6补加葡萄糖一次，直到放罐前1218停止补糖。40后补加有机氮源，每日34次，若发酵罐的黏度上升则增加补料量，反之则减少，放罐前24停止补氮。发酵后期添加氨水可以提高发酵单位，减少脱水红霉素的形成，改善产品质量，补加硫酸镁可以改善菌丝生长状况，提高发酵单位。前提一般在24后补加 （5）发酵黏度的控制：发酵液的黏度一定程度上反映了菌丝生
6、长浓度，并对红霉素A.B.C组分的比例有直接的影响,红霉素的提取工艺,在碱性条件下，红霉素一游离碱的形式存在，可容于有机溶剂中。在碱性的条件下，可与一些酸形成盐。目前，国内外主要采用有机溶剂萃取或大孔树脂吸附进行提取。 1、发酵液的预处理：向发酵液中加入碱式氯化铝沉淀蛋白质，促进菌丝结团加快过滤。 2、有机溶剂萃取： （1）防止和去乳化：用酸性的十二烷基磺酸钠，在碱性条件下留在水相中，使产品色泽有所改进。 （2）pH：发酵液碱化时控制pH在100.4的范围内。 （3）温度：控制提取过程的温度有利于提高萃取收率。,红霉素的提取工艺,预处理过滤 提取离心分离 发酵液 滤洗液 BA萃取液 甩滤、洗涤、干燥 红霉素乳酸盐湿晶体 干晶体 溶解 碱化转化 红霉素溶液 红霉素碱湿晶体 分离、洗涤、干燥 红霉素碱成品,结构式及药剂,红霉素结构式,红霉素药物粉剂,罗红霉素粉剂,有关药物,注射用红霉素,红霉素软膏制品,罗红霉素分散片,谢谢！,