硫酸小诺霉素.docx
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硫酸小诺霉素
一．目的与任务
生产实习是学生在学完本专业主要基础课程的基础上,转入专业基础课和专业课学习阶段的一个重要的实践性教学环节.通过实习,应使学生在增长知识、提高能力和树立社会主义市场经济的思想观念等方面得到全面的培养.
1.通过实际的生产劳动,进一步树立现代化生产及管理观念和社会主义市场经济观念等.
2.获取实际生产知识和技能,为学习后续专业理论课程打下良好基础.
3.了解现代化生产组织和技术管理机制及先进的生产技术.
二．实习内容
●公司简介
该江西制药有限责任公司是一家从事生产和化学药品为主的国有企业，主要生产硫酸小诺霉素、硫酸庆大霉素、克拉维酸钾原料药及各种制剂产品。
该公司的前身是江西制药厂，创建于1950年3月，现在地处南昌市小蓝工业园区内，占地面积300多亩，建筑面积大5万多平方米。
经过近50多年得建设发展，该公司现在已经发展成为一个综合性的制药企业，拥有固体制剂、液体制剂、抗生素原料药等研发技术。
该公司十分注重创新和新产品的研发工作，1998年该公司专门成立了技术研究中心，并被认定为省级技术中心。
2002年，被江西省科技厅认定为高新技术企业。
公司拥有一个省级药物中心，一个带标准动物实验的药物检测中心和一个全国性药物销售中心。
公司的发展坚持“科技先导，质量为本，致力于人类健康事业”的宗旨，以市场为中心，重视新技术新产品的研发。
积极与呕出国内大专院校和科研院所紧密结合，走产学研相结合的发展道路，不断提高研发能力和技术水平，持续推出高新技术产品，保证公司新的经济增长点和发展后劲，对推动我国医药工业的发展做出了了显著的贡献。
公司产品畅销全国，部分远销西欧、美洲、非洲、东南亚、韩国等国家和地区，在用户中享有极高的声誉。
现今该公司的主要产品有棒酸、硫酸小诺霉素、硫酸庆大霉素等，制剂有针剂、片剂、胶囊、输液、口服液等近300种，注册商标为“飞宇”牌。
本次生产实习主要是对硫酸小诺霉素的生产过程及相关的设备工艺深入了解和认识。
●硫酸小诺霉素
1.适应性：
光谱抗生素，用于葡萄球菌、绿脓杆菌、大肠杆菌、痢疾杆菌、克雷白肺炎杆菌、破伤风杆菌引起的败血症，支气管炎、支气管扩张、肺炎、腹膜炎、肾盂肾炎、膀胱炎，亦可用于肠道手术前清洗肠道。
不良反应：
耳肾毒性。
2.工艺流程
砂土孢子——母斜——子斜——孢悬液——一级种子——二级种子——发酵——酸化、中和、吸附——解析——脱色——浓缩——转盐——碳脱——层析——
小诺——浓缩——转盐——干燥——成品
纯——浓缩——冻干——成品（作为中间体，合成依替米星-氨基糖苷类）
普、交罐（C1a,C2b）普——浓缩——转盐——碳脱——干燥——成品（兽药）
（一）菌种
1.砂土孢子
砂：
土=2：
1过80目筛（除杂）
高温润湿灭菌121℃时间：
1小时
恒温培养1天
烘干备用上面过程需要3-5天
4-6℃保存一年
2.母斜
孢子接到空白斜面上，空白斜面是加琼脂的固体培养基，培养基灭菌30分钟。
斜向121℃30°一般用划线法或者是涂布到斜面上。
度温培养：
37℃时间：
10天
保存：
4-6℃保存在冰箱中保存时间：
3个月
3.子斜
母斜制成孢悬液，涂布在方斜面上。
孢悬液用无菌水（自来水灭菌121℃灭菌1小时）
培养温度：
37℃时间：
8-9天
保存：
4-6℃保存时间：
3个月
摇瓶测效价，大于生产要求的子斜留下来，否则舍弃。
效价：
抗生素的计量单位抗生素依性质不同，分别以重量单位或效价单位来计量。
1）理论效价理论效价是指抗生素纯品的重量与效价单位的折算比率。
一些合成、半合成的抗生素多以其有效部分的一定重量（多为1μg）作为一个单位。
少数抗生素则以其某一特定的盐的1μg或一定重量作为一个单位
2）原料含量的标示理论效价是指抗生素纯品的效价单位与重量（一般是mg）的折算比率。
3）处方计量单位药剂制品标示的和处方上开写的抗生素重量单位数均指该抗生素的纯品量。
如硫酸链霉素1g，系指含有链霉素纯品1g（1百万单位），因此又称为重量效价单位。
4.菌种的选育过程：
单孢子悬液——单菌落——初筛——复筛——稳定性
具体的过程是：
单孢子悬液稀释，用平面皿培养成单菌落，再转移到试管斜面，摇瓶，再进行初筛，再转移到试管斜面，最后进行复筛。
稳定性的检测，在5代之内不衰退表明稳定性好。
在单孢子悬液时诱变，一般情况下紫外线用的较多，其他的还有化学方法，射线，抗生素，原生质体等。
原生质体的效果最快，但是稳定性差。
斜面培养基的组分：
琼脂、麸皮、淀粉、碳酸钙、硫酸镁、硝酸钾、天冬素、氯化钠。
（二）发酵
1.一级种子
培养时间：
4天
培养温度：
36-37℃
罐压0.07MP
菌丝形状：
网状，周边散开（移种前）
灭菌121℃30分钟
空消121℃1小时
一级种子是微生物生长的潜伏期。
2.二级种子
培养时间：
约1天
培养温度34℃±1℃
罐压：
0.05MP
菌丝形状：
网状
二级种子是微生物生长处在对数期，菌体大量繁殖。
3.发酵
发酵时间：
4天
培养温度34℃±1℃
全排
菌丝形状：
胶状
菌体处在稳定期生长，是微生物产生大量代谢产物。
因发酵过程中的细菊为需氧菌，所以需制备空气，流程如下：
采气口——预过滤——压缩——冷却——除油水——加热（45℃）——总空气过滤器（滤膜）——分空气过滤器（预过滤——精过滤，中间用蒸气过滤器保护）——进罐
一二级罐的消毒有三种：
1.空消：
空罐灭菌（空消）即发酵罐罐体的灭菌。
空消时一般维持罐压0.15~0.2Mpa，罐温125~130℃，保持30~45min；要求总蒸汽压力不低于0.3~0.35Mpa，使用汽压不低于0.25~0.3MPa。
2.闷消：
用甲醛
3.煮罐：
加NaOH水溶液加热100℃
4.发酵罐的灭菌：
在培养基灭菌之前，通常应先将与罐相连的分空气过滤器用蒸汽灭菌并用空气吹干。
实罐灭菌时，先将输料管路内的污水放掉冲净，然后将配制好的培养基泵送至发酵罐（种子罐或料罐）内，同时开动搅拌器进行灭菌。
灭菌前先将各排气阀打开，将蒸汽引入夹套或蛇管进行预热，待罐温升至80~90℃，将排气阀逐渐关小。
接着将蒸汽从进气口、排料口、取样口直接通入罐中（如有冲视罐也同时进汽），使罐温上升到118~120℃，罐压维持在0.09~0.1Mpa（表压），并保持30min左右。
各路进气要畅通，防止短路逆流，罐内液体翻动要激烈；各路排汽也要畅通，但排汽量不宜过大，以节约用气量。
在保温阶段，凡进口在培养基液面以下的各管道及冲视镜管都应进汽；凡开口在液面之上者均应排汽。
无论与罐连通的管路如何配制，在实消时均应遵循“不进则出”的原则。
这样才能保证灭菌彻底，不留死角。
保温结束后，依次关闭各排汽、进汽阀门，待罐内压力低于空气压力后，向罐内通入无菌空气，在夹套或蛇管中通冷却水降温，使培养基的温度降到所需的温度，进行下一步的发酵和培养。
在引入无菌空气前，应注意罐压必须低于过滤器压力，否则物料将倒流入过滤器内，后果严重！
灭菌时，总蒸汽管道压力要求不低于0.3~0.35Mpa，使用压力不低于0.2Mpa。
培养基中的化学检测：
为保证菌种的正常生长繁殖及代谢产物的产出，发酵罐中的发酵液需定时取样进行化学检测，以及时能给发酵罐中补料。
发酵液需进行测定的参数主要有PH值，糖的含量，氮的含量，粘度
1.测pH
主要用PH计或PH试纸，应保证PH在7.0～7.5之间。
2.测总糖：
糖的测定用的是碘量法，其原理是用具有还原性的醛基在碱性溶液中能将Cu2+还原成Cu+，过量的在酸性溶液中与KI反应析出I2，用标准的NaS2O3滴定，
即可测出糖的含量。
所用的试剂主要是斐林试剂（3mol/NAOH和2mol/LH2SO4）、6mol/LHCl溶液、0.1mol/LNa2S2O3水溶液。
3.测氨氮：
氮的测定用的是甲醛法，其原理是在氨基酸溶液中加入甲醛水溶液，是氨基酸与甲醛结合，从而使氨基酸的碱性小时，即可用碱来滴定羧基，计算出氨基酸的含量。
所用的试剂主要有甲醛水溶液、0.02858mol/LNaOH的标准溶液。
管碟法：
用平皿和牛津杯
标准品：
庆大霉素
检测菌：
短小芽孢杆菌
成品检测：
2个剂量：
标准品：
硫酸小诺霉素
检测菌:
枯草芽孢杆菌
发酵过程中的接种采用差压法：
在灭菌前放入垫片，接种时把接种口盖打开，先到入一定量的酒精消毒。
待片刻后把种液瓶的针头插入接种口的垫片。
利用罐内压力和种液瓶内的压力差，将种液引入罐内，拧紧盖子。
发酵过程中的菌种的转移：
一级罐——分配站——二级罐——分配站——发酵罐
发酵中一级,二级和发酵罐的一些参数如下:
种类
参数
一级
二级
发酵罐
个数
6
10
12
重量（吨）
3
12
15
功率（瓦）
4000
15000
115
转速（转/分）
960
730
590
有无夹套
有夹套
4个裂管
6个裂管
阀门数
依次增加
（三）提炼
酸化：
pH1.5中和pH6.4-6.8吸附用732阳离子树脂
提炼的整个过程如下：
1.放罐加98%的工业硫酸酸化，调节pH在1.5-2.0，酸化的作用是使抗生素能快速的释放出来。
酸化15分钟之后再碱化，碱化用3%左右的NaOH，调节pH在6.0-6.5之间，作用是保护设备，且此时的吸附量最强。
2.投树脂吸附用732阳离子树脂吸附，此时的树脂称为空白树脂。
吸附的方法有四种：
离子交换法、溶酶萃取、沉淀法、吸附法。
本厂用的是离子交换法。
在酸化桶中吸附4小时，边搅拌边吸附，此时的树脂为饱和树脂。
3.洗树脂先在树脂分离器中洗树脂，分离器分3级，一级吸附90%的饱和树脂。
再将树脂在真空负氧的条件下抽到漂洗柱中进一步洗树脂。
4.洗好的饱和的树脂进一步输送到离子交换罐中进行除杂，洗抗生素等。
离子交换罐一般是2吨一个，一般2-3天。
1）除去钙离子和镁离子，用0.4%的稀盐酸100吨左右。
2）除去氯离子，用无盐水。
3）除去小组分，用0.12%的稀氨水，控制pH在9-10之间。
4）解析。
洗抗生素，用5%的氨水，不能用碱，因为碱的杂质含量太高。
一般情况下用15吨5%的氨水可解析2吨的树脂，此时的树脂变为空白树脂。
用711阴离子树脂脱色，变为脱色液后再浓缩。
如果脱色的效果不好，用7%的盐酸洗5吨，再用4%的碱洗5吨，此过程为还原过程。
树脂解析：
解析出——反无盐水——反饮用水——串酸出——氨——稀酸——无盐水——饮用水——稀酸出——串酸进
脱色：
脱色液——反无盐水——反饮用水——串酸出——串酸进——无盐水——饮用水——浓碱——浓酸——解析液
在提炼过程中一些设备的参数如下：
1）酸化桶型号:
¢3800×4000
2）离子交换罐型号：
3000L编号：
110106-B2-Ⅱ202
3）脱色液储罐型号：
6T编号：
110302-B2-1601
4）树脂分离器型号：
SXF-B3D编号：
110401-B2-Ⅰ101
5）漂洗柱型号：
¢4000×700编号：
110329-B2-Ⅰ103
（四）浓缩
浓缩的原理：
利用分子的截流。
浓缩的流程如下：
料液储罐——纳滤膜——薄膜浓缩塔——旋风分离器——列管式冷凝管——废氨罐——层析——浓缩
用纳滤膜首先进行10倍的浓缩，减少薄膜浓缩塔的能耗。
1.料液到转换罐，用化学浓缩调节pH在4-6之间，原因有2个：
1）活性炭在中性的条件下对色素的脱色效果最强。
2）4-6pH的料液与人体的pH接近。
脱色用7%的活性炭，保温30分钟，50-60℃条件下。
2.料液与活性炭的分离
原理是：
压力锅中间有2层过滤网，活性炭不经过，料液可以通过。
料液中含50%的C1a,C2b.
在薄膜浓缩塔中料液从下面进入，蒸汽从上到下进入，对料液进行加热，气化的温度是60℃。
料液从切线的方向进入旋风分离器，料液从下面出来进去储罐，气体从上面进入冷凝器。
（五）层析
层析的原理是利用料液C1a，C2b对树脂的作用力不同，实现这2个组分的分离。
层析的过程如下：
用0.5%的稀氨水洗涤，除杂。
层析柱内控制稀氨水的量，当小部分杂质带C1a出来时开始收集，到杂质没有时开始收集纯的C1a。
此时不用稀氨水洗涤，改用0.4%的酒精洗涤，直到C2b开始出来，此时停止C1a的收集，等到30%的C2b出来，到交罐的时候，改用8%的酒精洗涤，待70%的C2b出来时，收集小诺霉素，改用12%的酒精洗涤，最后只收集纯的C2b。
层析的分离柱在使用前用纯化水洗干净，将药液压上来，用浓氨配料，加一倍的浓氨，调节料液的pH＞13。
料液压到屋顶的储罐，在重力的作用下使料液下来。
层析出来的料液进入不同的储罐。
分离柱高11米。
收集产品的周期一般是25天。
浓缩和层析过程中所用的设备参数如下：
1）脱色液中转储罐（纯C2b储罐）型号：
6000L
编号：
110302-B2-Ⅲ331
2）脱色液中转储罐（普C2b储罐）型号：
6000L
编号：
110302-B2-Ⅲ324
3）浓缩液储罐型号：
2000L编号：
110302-B2-Ⅲ328
4）薄膜蒸发器型号：
8M编号：
110703-B2-Ⅲ304
5）列管冷凝器面积：
100㎡编号：
110803-B2-Ⅲ303
6）纯C1a转盐罐型号：
500L编号：
110301-B2-Ⅲ503
7）分离柱型号700H10000编号：
110902-B2-Ⅲ409
（六）喷雾干燥
原理：
碳脱液在一定的温度和压力下经过高速旋转分离，形成极小极细的液粒，迅速吸热，失去大部分水分，变成干粉的过程。
塔顶温度180±5℃
塔底温度90±5℃
塔底靠流量控制温度。
此过程包括3个系统：
1.料液系统
碳脱液运输过来——接料罐过滤（板框过滤）——放入料液储罐储存——
真空罐：
稀料、洗罐
蒸汽管道
放入计量罐纯化水管洗罐——进塔——喷粉
冷凝管道保持料液不会坏温度在5-9℃之间
2.空气系统
流程如下：
从大气吸入空气——铁丝网、棉布过滤——立式过滤器——方形过滤器
加热用蒸气加热和电阻丝加热，二者的优缺点如下：
蒸汽加热成本低，但是很难控制。
电阻丝加热可以精确的控制，但是能耗大。
一般情况下以蒸汽加热为主，电阻丝加热为辅。
1.尾气回收系统
用悬空分离器把粉质和空气分离。
喷雾干燥过程中用到的一些设备及其参数如下：
1）喷雾干燥器型号：
MDR-50规格：
2600×3400
配套功率：
88KW重量：
5000㎏
编号：
04045
2）接料罐型号：
1000L编号：
110302-B3-Ⅱ13
3）料液储罐型号：
500L编号：
110302-B3-Ⅱ06
4）料液计量储罐型号：
500L编号：
110302-B3-Ⅱ09
●抗生素的生产设备
发酵——设备
分为2大部分｛
提炼——设备
设备流程图：
至提炼
空气——空气过滤系统——发酵主要设备————酸化桶——漂洗柱（固
膜浓缩
液分离）——离子交换设备——洗涤脱色设备——浓缩设备｛升膜浓缩塔
C1aC2b
——转盐设备——脱碳设备——层析设备——浓缩分离————
纯C1a
上样——喷粉设备、冻干设备——成品
（1）发酵设备：
1.分配站系统2.空气系统3.发酵系统
1.分配站系统
由大量管道，鼓膜阀，一.二.三级进行补料、移种的分配系统。
优点：
美观，节约管材、阀门
2.空气系统
空气压缩机80M3（四台）420M3（2台）290M3（2台）
冷却：
管壳式换热器——除油、除水（析水器、旋风分离器）——空气储罐——丝网除沫器——加热器——总过滤器——分过滤器——发酵罐
空气压缩机用离心式的。
1）析水器
可除去空气中大的绝大多数的20um以上的液滴和少量更小的液滴。
2）丝网除末器
对更小的液滴可用丝网除沫器，可除掉更多的水，油雾分离效果较高，对5um的可达99%。
10um的可达99.5%，且出去2-5um的雾滴。
D<1m的时候，丝网可绕城消防带状。
D>1m的时候，用多层重叠。
100mm可叠25-30层。
3）空气总过滤器
四台总过滤器
优点：
与活性炭相比疏水行强，过滤精度高，压降低，耐高温，使用寿命长
。
因不需要每批消毒，可以节约蒸汽，减少了染菌率。
4）发酵罐的几种尺寸
厚度是按压力容器设计规定，GB150-1998，以刚性为主。
H/D=1.7-2.5D=3.2m65m3
H/D=2太小氧气利用率低，太大静压强大，动力消耗大。
搅拌叶直径（d）,罐经（D）d/D=1/2-1/3
搅拌叶用六箭叶
挡板数：
4-6块，全挡板条件，板宽W与罐经D符合的条件是W×n/D=0.4
4）酸化桶
是常压带搅拌的容器，SXF-B-3D型树脂分离设备，与振动筛相比，减少了水的用量，减少了污水的排放量，减少了树脂的脱溢。
5）升膜浓缩塔
升膜中罐经不宜过大，¢20-50mm之间，L/D在100-150本厂的L一般为2m
6）层析柱结构与离子交换罐相似，是一个瘦长型
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