一种高纯度土霉素的生产工艺的制作方法

xiaoxiao2020-10-23  6

一种高纯度土霉素的生产工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及生物制药工艺技术领域,具体是一种高纯度土霉素的生产工艺。
【背景技术】
[0002]土霉素又称为地霉素或氧四环素,英文名称(TerramycinOxytetracycline)属于抗菌素的一种,对多种球菌和杆菌有抗菌作用,对立克次体和阿米巴病原虫也有抑制作用,用来治疗上呼吸道感染、胃肠道感染、斑瘆伤寒等,也用于畜禽药及饲料添加剂。
[0003]土霉素是通过生物合成得到的广谱抗生素,目前国内土霉素提取工艺为用草酸(或磷酸)做酸化剂调节PH值,利用黄血盐-硫酸锌作净化剂协同去除蛋白质等高分子杂质,然后用122树脂脱色进一步净化土霉素滤液,最后调PH至4.8左右结晶得到土霉素碱产品。此工艺在生产中一直沿用至今,不思创新。但该工艺所得的土霉素收率低,成品纯度亦不足,纯度仅有96%?97%。

【发明内容】

[0004]为了解决上述现有土霉素生产工艺的收率低,成品纯度不足的缺点,本发明在原有工艺的基础上加以调节、创新,提供了一种高纯度土霉素的生产工艺。
[0005]本发明的技术方案如下:一种高纯度土霉素的生产工艺,包括以下步骤:
(O发酵:首先培养三支斜面孢子,斜面孢子的培养基是由麸皮和琼脂组成,用纯净水配制,控制培养基内温度为36.5?36.8°C,相对湿度为50%?60%,培养时间设置为96?108小时;将制得的三支斜面孢子加入无菌水之后制成培养液,将培养液放置于4V?6V的冰箱中备用;
准备三个自带有搅拌装置和温度自动调节装置的发酵罐,分别命名为I号、2号、3号,使用前都采用蒸汽灭菌法灭菌;将上述冰箱中的培养液移入I号发酵罐内,设置罐内温度为30°C,密封I号发酵罐,发酵28?30小时后,将培养液移入2号发酵罐;
设置2号发酵罐罐内温度为31°C,密封2号发酵罐,发酵28?30小时后,用pH计测量培养液的PH值,若pH值大于6.0,将培养液移入3号发酵罐;否则继续培养;
设置3号发酵罐罐内温度为35°C,密封3号发酵罐,发酵80?100小时后,向罐内通入适量氧气,向培养液内通入15%质量分数的氨水,同时用pH计测量pH值,当pH值大于6.4后,停止通入氨水;之后每隔10小时重复通入氧气和氨水的操作;发酵150?160小时后,停止通入氧气和氨水,然后再发酵15个小时,取出培养液;
(2)酸化:向培养液中缓慢加入65%质量分数的盐酸作为酸化剂,添加过程中,用pH计监测培养液的PH值,当pH值稳定在1.6?1.9内,停止加入酸化剂;
(3)纯化:向培养液中搅拌加入纯化剂K2Fe(CN) 6 一 ZnS04,加入纯化剂的容积约等于培养液容积的一半,二者反应后,溶液中出现大量兰绿色絮状物;
(4)过滤:将上述产生沉淀的培养液经粗滤器、精滤器、超滤器三重过滤后,抽滤出净化滤液,用10%质量分数的稀盐酸调节pH值在4.8左右; (5)脱色:将上述净化滤液通入脱色罐,由其中的122-2树脂进行脱色;
(6)结晶:取出上述脱色后的培养液,加入55%质量分数的氢氧化钠溶液,调节pH值为4.5?4.8,控制培养液温度在28?30°C;培养液经离心结晶设备连续结晶,控制结晶速度,使结晶时间控制住2?2.5小时,得到土霉素湿成品;
(7)干燥:将上述土霉素湿成品经过摇摆机过40目的筛网,制成颗粒后进入三级旋风干燥器中,干燥后得到土霉素成品。
[0006]所述3号发酵罐中的发酵过程会产生大量泡沫,需加入消沫剂进行消沫。
[0007]所述I号发酵罐内发酵完成后,培养液趋于浓厚,并转黄色,培养液的pH值在6.0?6.4内;所述2号发酵罐内发酵完成后,培养液的外观为深粽色,浓稠状,有少量气泡产生。
[0008]所述发酵过程中的使用三个发酵罐若有条件限制,可以改为使用一个发酵罐,但对应设置三段相同发酵条件的发酵过程。
[0009]所述酸化过程中加入的酸化剂可以更改为65%质量分数的草酸或磷酸。
[0010]本发明的优点:本发明在原有工艺的基础上加以调整、创新,提供了一种高纯度土霉素的生产工艺。
【具体实施方式】
[0011 ] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,对本发明进行进一步详细说明。
[0012]一种高纯度土霉素的生产工艺,包括以下步骤:
(O发酵:首先培养三支斜面孢子,斜面孢子的培养基是由麸皮和琼脂组成,用纯净水配制,控制培养基内温度为336.8°C,相对湿度为60%,培养时间设置为100小时;将制得的三支斜面孢子加入无菌水之后制成培养液,将培养液放置于6°C的冰箱中备用;若培养基内温度超过37°C 2小时则生产能力明显下降,不可用于生产;
准备三个自带有搅拌装置和温度自动调节装置的发酵罐,分别命名为I号、2号、3号,使用前都采用蒸汽灭菌法灭菌;将上述冰箱中的培养液移入I号发酵罐内,设置罐内温度为30°C,密封I号发酵罐,发酵30小时后,将培养液移入2号发酵罐;I号罐的罐内生长弱,未使用搅拌装置;
设置2号发酵罐罐内温度为31°C,密封2号发酵罐,发酵30小时后,用pH计测量培养液的PH值,若pH值大于6.0,将培养液移入3号发酵罐;否则继续培养;
设置3号发酵罐罐内温度为35°C,密封3号发酵罐,发酵100小时后,向罐内通入适量氧气,向培养液内通入15%质量分数的氨水,同时用pH计测量pH值,当pH值大于6.4后,停止通入氨水;之后每隔10小时重复通入氧气和氨水的操作;发酵160小时后,停止通入氧气和氨水,然后再发酵15个小时,取出培养液;
(2)酸化:向培养液中缓慢加入65%质量分数的盐酸作为酸化剂,添加过程中,用pH计监测培养液的PH值,当pH值稳定在1.6?1.9内,停止加入酸化剂;土霉素能和钙、镁等金属离子,某些季胺益、碱等形成复合物沉淀(即不溶性络合物),在发酵过程中, 这些复合物积聚在菌丝中,在液体中的浓度不高,发酵结束后,土霉素大部分沉积在菌丝中,发酵液中很少,因此,应对土霉素发酵液进行酸化等处理,使菌丝中的单位释放出来,以保证产品收率和质量;酸化剂优先选择盐酸,其成本低,易控制,对反应影响小;
(3)纯化:向培养液中搅拌加入纯化剂K2Fe(CN) 6 一 ZnS04,加入纯化剂的容积约等于培养液容积的一半,二者反应后,溶液中出现大量兰绿色絮状物;酸化后的培养液中同时存在着许多有机和无机的杂质,为了进一步提高滤液质量,为直接沉淀法创造有利条件,必须在培养液的处理过程中添加纯化剂,但在不影响滤液质量的前提下,纯化剂的加入量应尽量减少,以降低成本;
(4)过滤:将上述产生沉淀的培养液经粗滤器、精滤器、超滤器三重过滤后,抽滤出净化滤液,用10%质量分数的稀盐酸调节pH值在4.8左右;多重过滤尽可能的去除培养液中的几乎全部杂质,以得到纯度高的结晶物;
(5)脱色:为了进一步去除滤液中的色素和有机杂质,将上述净化滤液通入脱色罐,由其中的122-2树脂进行脱色;
(6)结晶:取出上述脱色后的培养液,加入55%质量分数的氢氧化钠溶液,调节pH值为4.5?4.8,控制培养液温度在28?30°C;培养液经离心结晶设备连续结晶,控制结晶速度,使结晶时间控制住2?2.5小时,得到土霉素湿成品;
(7)干燥:将上述土霉素湿成品经过摇摆机过40目的筛网,制成颗粒后进入三级旋风干燥器中,干燥后得到土霉素成品。
[0013]所述3号发酵罐中的发酵过程会产生大量泡沫,需加入消沫剂进行消沫。
[0014]所述I号发酵罐内发酵完成后,培养液趋于浓厚,并转黄色,培养液的pH值在6.0?6.4内;所述2号发酵罐内发酵完成后,培养液的外观为深粽色,浓稠状,有少量气泡产生。
[0015]所述发酵过程中的使用三个发酵罐若有条件限制,可以改为使用一个发酵罐,但对应设置三段相同发酵条件的发酵过程。但一个发酵罐内设置所有发酵过程的操作会降低发酵质量。
[0016]所述酸化过程中加入的酸化剂可以更改为65%质量分数的草酸或磷酸。
[0017]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种高纯度土霉素的生产工艺,其特征在于,包括以下步骤: (1)发酵:首先培养三支斜面孢子,斜面孢子的培养基是由麸皮和琼脂组成,用纯净水配制,控制培养基内温度为36.5?36.8°C,相对湿度为50%?60%,培养时间设置为96?108小时;将制得的三支斜面孢子加入无菌水之后制成培养液,将培养液放置于4?6°C的冰箱中备用; 准备三个自带有搅拌装置和温度自动调节装置的发酵罐,分别命名为I号、2号、3号,使用前都采用蒸汽灭菌法灭菌;将上述冰箱中的培养液移入I号发酵罐内,设置罐内温度为30°C,密封I号发酵罐,发酵28?30小时后,将培养液移入2号发酵罐; 设置2号发酵罐罐内温度为31°C,密封2号发酵罐,发酵28?30小时后,用pH计测量培养液的PH值,若pH值大于6.0,将培养液移入3号发酵罐;否则继续培养; 设置3号发酵罐罐内温度为35°C,密封3号发酵罐,发酵80?100小时后,向罐内通入适量氧气,向培养液内通入15%质量分数的氨水,同时用pH计测量pH值,当pH值大于6.4后,停止通入氨水;之后每隔10小时重复通入氧气和氨水的操作;发酵150?160小时后,停止通入氧气和氨水,然后再发酵15个小时,取出培养液; (2)酸化:向培养液中缓慢加入65%质量分数的盐酸作为酸化剂,添加过程中,用pH计监测培养液的PH值,当pH值稳定在1.6?1.9内,停止加入酸化剂; (3)纯化:向培养液中搅拌加入纯化剂K2Fe(CN) 6 一 ZnS04,加入纯化剂的容积约等于培养液容积的一半,二者反应后,溶液中出现大量兰绿色絮状物; (4)过滤:将上述产生沉淀的培养液经粗滤器、精滤器、超滤器三重过滤后,抽滤出净化滤液,用10%质量分数的稀盐酸调节pH值在4.8左右; (5)脱色:将上述净化滤液通入脱色罐,由其中的122-2树脂进行脱色; (6)结晶:取出上述脱色后的培养液,加入55%质量分数的氢氧化钠溶液,调节pH值为4.5?4.8,控制培养液温度在28?30°C;培养液经离心结晶设备连续结晶,控制结晶速度,使结晶时间控制住2?2.5小时,得到土霉素湿成品; (7)干燥:将上述土霉素湿成品经过摇摆机过40目的筛网,制成颗粒后进入三级旋风干燥器中,干燥后得到土霉素成品。2.根据权利要求1所述的高纯度土霉素的生产工艺,其特征在于,所述3号发酵罐中的发酵过程会产生大量泡沫,需加入消沫剂进行消沫。3.根据权利要求1所述的高纯度土霉素的生产工艺,其特征在于,所述I号发酵罐内发酵完成后,培养液趋于浓厚,并转黄色,培养液的pH值在6.0?6.4内;所述2号发酵罐内发酵完成后,培养液的外观为深粽色,浓稠状,有少量气泡产生。4.根据权利要求1所述的高纯度土霉素的生产工艺,其特征在于,所述发酵过程中的使用三个发酵罐若有条件限制,可以改为使用一个发酵罐,但对应设置三段与步骤(I)相同发酵条件的发酵过程。5.根据权利要求1所述的高纯度土霉素的生产工艺,其特征在于,所述酸化过程中加入的酸化剂可以更改为65%质量分数的草酸或磷酸。
【专利摘要】本发明涉及生物制药工艺技术领域,具体是一种高纯度土霉素的生产工艺,其生产工艺流程包括发酵、酸化、纯化、过滤、脱色、结晶、干燥七个阶段。本发明在原有工艺的基础上加以调整、创新,提供了一种高纯度土霉素的生产工艺。
【IPC分类】C12P29/00, C07C237/26, C07C231/24
【公开号】CN104894203
【申请号】CN201510275046
【发明人】任磊
【申请人】合肥卓元科技服务有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月27日

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