天津大学：《制药工艺学》课程教学资源（PPT课件）第二章 微生物发酵制药工艺

第二章 微生物发酵制药工艺 1. 微生物发酵与制药 2. 微生物生长与生产的关系 3. 制药微生物生产菌种建立 4. 培养基制备 5. 灭菌工艺 6. 发酵培养技术 7. 发酵工艺过程的控制 8. 抗生素的生产工艺

第二章 微生物发酵制药工艺 1. 微生物发酵与制药 2. 微生物生长与生产的关系 3. 制药微生物生产菌种建立 4. 培养基制备 5. 灭菌工艺 6. 发酵培养技术 7. 发酵工艺过程的控制 8. 抗生素的生产工艺

发酵制药 发酵与制药 2.1微生物发酵与制药 发酵 发酵制药 发酵制药的基本过程

2.1 微生物发酵与制药 发酵 发酵制药 发酵制药的基本过程 发酵制药 发酵与制药

发酵制药 发酵与制药 1、发酵概念 概念：通过微生物培养而获得产物的过程 。 种类：用产品说明，冠以产物名而成，如青霉素 发酵，维生素发酵 。 初级代谢产物：在初级代谢过程中形成的产物 包括各种小分子前体、单体和多糖、蛋白质、脂 肪、核酸等。生长所必须的。几乎所有生物初级 代谢基本相同。氨基酸，核苷酸，有机酸 0 次级代谢产物：比较复杂的化合物，不是细胞生 长必需的，对生命活动有意义（抗逆境条件）。 抗生素，毒素，色素

1、发酵概念 • 概念：通过微生物培养而获得产物的过程 • 种类：用产品说明，冠以产物名而成，如青霉素 发酵，维生素发酵 • 初级代谢产物：在初级代谢过程中形成的产物， 包括各种小分子前体、单体和多糖、蛋白质、脂 肪、核酸等。生长所必须的。几乎所有生物初级 代谢基本相同。氨基酸，核苷酸，有机酸 • 次级代谢产物：比较复杂的化合物，不是细胞生 长必需的，对生命活动有意义（抗逆境条件）。 抗生素，毒素，色素 发酵制药 发酵与制药

发酵制药 发酵与制药 2、发酵制药 。 概念 利用制药微生物的生长繁殖，通过发 酵，代谢合成药物，然后从中分离提 取、精制纯化，获得药品的过程 WWI:对抗细菌性感染药物的需求，使发 酵技术奇迹般应用成功

2、发酵制药 • 概念 • 利用制药微生物的生长繁殖，通过发 酵，代谢合成药物，然后从中分离提 取、精制纯化，获得药品的过程 • WWI：对抗细菌性感染药物的需求，使发 酵技术奇迹般应用成功。 发酵制药 发酵与制药

发酵制药 发酵与制药 菌种选育 实验室、种子库 3 孢子制备 发酵工段 种子制备 发酵制药的基本过程 发酵车间 发酵控制 预处理 提炼工段 分离提取 提炼车间 浓缩纯化 包装车间 成品工段 成品检验 包装 原料药

菌种选育 成品检验 包装 原料药 提炼工段 预处理 分离提取 浓缩纯化 发酵工段 种子制备 孢子制备 成品工段 发酵控制 实验室、种子库 包装车间 发酵车间 提炼车间 3 发 酵 制 药 的 基 本 过 程 发酵制药 发酵与制药

发酵制药 生长与生产的关系 2.2微生物的生长与生产的关系 微生物发酵过程特征 微生物生长动力学 影响动力学的因素 动力学模型

生长与生产的关系 2.2 微生物的生长与生产的关系 微生物发酵过程特征 微生物生长动力学 影响动力学的因素 动力学模型 发酵制药

发酵制药 生长与生产的关系 1、微生物发酵基本过程特征（批 禄生长与产物生成的特征，三个阶段 发酵前期(fermentat ion prophase) 菌体生长期(cel growth phase) 发酵中期(fermentat ion metaphase) 产物合成（生产）期(product synthesis phase)) 发酵后期(fermentation anaphase) 菌体自溶期(cell autolysis phase)

1、微生物发酵基本过程特征（批 菌式体）生长与产物生成的特征，三个阶段 发酵前期(fermentation prophase) 菌体生长期（cell growth phase） 发酵中期(fermentation metaphase) 产物合成（生产）期(product synthesis phase) 发酵后期(fermentation anaphase) 菌体自溶期(cell autolysis phase) 发酵制药 生长与生产的关系

发酵制药 生长与生产的关系 发酵前期特征 ·从接种至菌体达到一定临界浓度的时间，包括延滞 期、对数生长期和减速期。 ·代谢特征：碳源、氮源等基质不断消耗，减少 生长特征：菌体不断地生长和繁殖，生物量增加。 溶氧变化：不断下降，菌体临界值时，浓度最低。 pH变化：先升后降一先氨基酸作为碳源，释放出 氨，而后氨被利用。先降后升一先用糖作为碳源， 释放出丙酮酸等有机酸，后又被利用

发酵前期特征 • 从接种至菌体达到一定临界浓度的时间，包括延滞 期、对数生长期和减速期。 • 代谢特征：碳源、氮源等基质不断消耗，减少 • 生长特征：菌体不断地生长和繁殖，生物量增加。 • 溶氧变化：不断下降，菌体临界值时，浓度最低。 • pH变化：先升后降－先氨基酸作为碳源，释放出 氨，而后氨被利用。先降后升－先用糖作为碳源， 释放出丙酮酸等有机酸，后又被利用。 发酵制药 生长与生产的关系

发酵制药 生长与生产的关系 发酵中期特征 ·以次级代谢产物或目标产物的生物合成为主的一 段时间。 ·菌体生长恒定就进入产物合成阶段 ·呼吸强度：无明显变化，不增加菌体数目 ·产物量：逐渐增加，生产速率加快，直至最大高 峰，随后合成能力衰退。 。 对外界变化敏感：容易影响代谢过程，从而影响 整个发酵进程

发酵中期特征 • 以次级代谢产物或目标产物的生物合成为主的一 段时间。 • 菌体生长恒定就进入产物合成阶段 • 呼吸强度：无明显变化，不增加菌体数目 • 产物量：逐渐增加，生产速率加快，直至最大高 峰，随后合成能力衰退。 • 对外界变化敏感：容易影响代谢过程，从而影响 整个发酵进程。 发酵制药 生长与生产的关系

发酵制药 生长与生产的关系 发酵后期特征 ·菌体衰老，细胞开始自溶的一段时间 。 合成产物能力衰退，生产速率减慢。 ·氨基氨含有增加，pH上升 ·发酵必须结束，否则产物被破坏 。】 菌体自溶给过滤和提取等带来困难

发酵后期特征 • 菌体衰老，细胞开始自溶的一段时间 • 合成产物能力衰退，生产速率减慢。 • 氨基氮含有增加，pH上升 • 发酵必须结束，否则产物被破坏 • 菌体自溶给过滤和提取等带来困难。 发酵制药 生长与生产的关系