[收稿日期] 2002-03-19
[作者简介]冯爱梅( 1972� ) ,女, 河南安阳人,助理工程师,从事医药研究。
庆大霉素生产工艺分析
冯爱梅
(安阳路德药业有限责任公司,河南 安阳 � 455000)
� � [摘 � 要]本文就庆大霉素生产发酵条件进行粗浅分析, 得出影响最大的菌种、培养基配方与配比、溶氧水平、染菌等
关键条件的控制工艺。
[关键词]菌种特性;培养基; 基质浓度;溶氧水平; 染菌
[中图分类号] TB497 � � [文献标识码] B � � [文章编号] 1671-5330( 2002) 05-0078-02
� � 抗生素生产中, 发酵过程是决定抗生素产量
的主要过程。发酵水平的高低, 首先受菌种这个
内因的控制,同时发酵工艺条件的控制也有着极
为重要的作用, 因为良好的外因条件,才能使菌种
固有的优良性状得以充分发挥。
抗生素发酵是极其复杂的代谢过程, 人们通
过控制反映代谢变化的各种参数, 使产生菌的代
谢沿着人们需要的方向进行, 以达到预期的生产
水平。
这里,我们结合本厂的生产实践来探讨一下,
我们是如何控制发酵条件,促进生产的。
发酵参数
物理参数 温度、溶氧
压力排气
中的 CO2 量
搅拌转速
排气中的
O2含量
搅拌功率
观粘度
空气流量
发酵液浓度
化学参数 基质浓度 pH 抗生素浓度 DNA 关键酶
生物参数 菌丝形态
N比耗率
菌丝干重
抗生素比耗率
生长速率 u O2比耗率 糖比耗率
1 � 培养基的研究分析
硫酸庆大霉素又称艮他霉素, 它是由绛红色
小单孢菌产生的一族多组份的氨基糖苷类抗生
素,其主要组份有 C1C2C1a , 对此菌种的要求就是
生长快, 能深层培养,不易退化, 能利用廉价的培
养基获得高产量的抗生素。我们在生产中通过做
摇瓶试验考察不同菌种, 以选取平均发酵单价高,
产品质量稳定的菌种投入生产。生产中不断进行
自然选育,把菌种制备成单孢子悬浮液,经过适当
稀释之后,在固体平板上进行分离,然后挑选单个
菌落进行测定, 从中选出优良菌落来纯化菌种,防
止衰退,稳定生产,从而提高产量。
1 � 试验方法。摇瓶试验与罐上试验相结合,
发酵单位测定采用抗生素微生物检定法。
2 � 研究结果
2�1 � 发酵培养基
培养基是供抗生素产生菌生长、繁殖,代谢和
合成抗生素用的按一定比例组成的营养物质。合
适的成分与配比才能充分发挥产生菌生物合成抗
生素的能力,获得好的生产效果。
查阅国内外关于庆大霉素生产所用的培养
基,归纳起来有二十多种, 结合我厂具体情况,选
择其中十二种进行研究, 按主次顺序排列如下:黄
豆饼粉> 蛋白胨> ( NH4) 2SO4> 淀粉> 玉米粉>
CaCO3> 鱼粉> KNO3> 豆油> CoCL2> 合成消沫
剂> 葡萄糖。
调整培养基成份或配比时, 每次只限变动一
个条件,考察菌种对无机元素的营养要求,找出最
高、最低及其合适的用量(数据繁锁, 这里略掉) ,
经过多次反复试验
出,对发酵水平影响最大
的是黄豆饼粉、蛋白胨, 影响较小的是葡萄糖,
KNO3和鱼粉, 于是, 我们大胆舍去了鱼粉这一原
料, 非但没有影响发酵水平, 且降低了成本和粮
耗。
2�2 � 原
1)黄豆饼粉和蛋白胨。它们是天然原料加工
制作的有机氮源,成份较复杂, 摇瓶考察 A、B两
地豆饼粉,详见表:
78 安阳师范学院学报 � � � � � � � � � � � � � � � � � � 2002 年
A产地
(热榨新鲜)
A 产地
(冷榨) B产地
放瓶效价
( u/ ml )
1 2 3 1 2 3 1 2 3
1250 1300 1346 1200 1210 1320 988 1028 988
平均效价
( u/ ml )
1298 1243 1001
结果显示: 豆饼粉加工,产地不同营养物质的
含量也随之变化,进而影响生产水平;正常颜色为
黄色,加工颜色变化出现黑色、焦味或霉变都影响
发酵水平,日常把关十分重要。采用热榨新鲜效
果最好。
2)培养基浓度变化与控制。培养基浓度变化
对发酵水平的影响程度很大, 控制基础料浓度按
照产生菌的生理特性,可缩短菌体生长期,延长抗
生素分泌期并保持抗生素生产的最大生长率, 提
高发酵水平。
实验数据如下:
培养基中黄豆饼粉含量% 发酵单位( u/ ml)
2�5 1100
3�0 1280
3�5 1250
4�0 1120
说明:用开封 05 � 79菌种 上数据为摇瓶平均数据
结果表明: 培养基中黄豆饼粉含量在 3�0%左右
最有利
蛋白胨浓度% 补料时间与次数 发酵单位( u/ ml)
0�2 24hr 1050
0�4 24hr 1100
0�4 24hr、48hr、72hr 1330
� � 结果显示: 蛋白胨的含量与补入方式对发酵
单位的影响也是十分明显的。一次投料加入容易
引起菌体生长与养分过量耗尽, 以致菌体过早衰
老自溶;发酵过程定期补加一定数量的氮源,可使
产生菌在分泌期有足够多而不过多的养料,延长
分泌期,提高产量。
3 � 发酵生产工艺分析
3�1 � 溶氧浓度的变化与控制
发酵过程中后期,菌丝浓度增大,发酵液粘度
增加,此时提高溶氧水平非常重要,我们采用稀配
方即增加补水工艺,控制最佳装料系数 0�8,效果
较好,详见表
高单位
( 30批次
平均值)
低单位
( 20批次
平均值)
验证结果
(连续 50批次
平均值)
放罐单位 1460u/ ml 1110u/ml 1480u/ml
放罐总亿 201亿 166亿 205亿
放罐体积 13�8吨 15�0 13�87吨
装料系数 79�2% 85% 79�8%
3�2 � 染菌控制
染菌控制生产中的大敌, 产生染菌的因素很
多,且带有随机性。
通过长期观察研究, 发现设备渗漏是主要原
因, 空气质量不过关,过滤器消不透也影响不小,
为此,我们严格操作规程,染菌已基本杜绝。
1、摇瓶试验结果显示, 菌种性能质量直接决
定抗生素生产水平高低,适时对菌种筛选夏壮考
核其生产能力非常必要。
2、合理的培养基成份才能充分发挥产生菌生
物合成抗生素的能力。
3、控制发酵溶氧条件克服染菌是发酵条件的
关键。
[参考文献]
[ 1]邬行彦� 抗生素生产工艺学[ M] �1989, 5( 1) : 105
[ 2]王华� 庆大霉素生产菌摇瓶考察[ J] � 长药科技, 1991,
1( 1) ; 1
Studies on production technology of the gentamicin
FENG A-i mei
(Lu De pharmaceutical companyltd Anyang, Anyang 455000, China)
Abstact:The article has a simple discussion on the condition of gentamicin fermentation and educed the vather suit-
able technology of controlling the fungus characteristic, the concentrat ion of cultare medium, the level of dissolved
oxygen and infectiousness of fungus etc.
Key words: the fungus characterist ic; the cultare medium the concentration of cultare medium; the level of clis-
solved oxygen; the infect iousness of fungus
79第 5 期 � � � � � � � � � � � � � � � 冯爱梅: 庆大霉素生产工艺分析