青霉素提炼工艺与控制，实训动手操作

一、任务介绍

利用仿真软件完成青霉素的发酵过程。要求：

1.掌握青霉素提炼的原理和方法，能熟练操作青霉素的提炼过程。

2.学会预处理罐、混合罐、结晶罐、洗涤罐、干燥机的操作，并能够熟练控制各种技术参数。

二、任务分析

通过发酵法得到的青霉素发酵液中，除了目的产物之外，还含有很多的杂质，通过预处理、粗提、精提和成品制作步骤，得到青霉素产品。

三、相关知识

青霉素的性质；萃取、脱色、结晶、干燥的原理和操作。

四、任务需要的材料

1.软件　青霉素发酵仿真软件。

2.实训室　生物制药虚拟实训室。

五、任务实施

（一）预处理操作

1.打开阀V14，加发酵液；待加料至5　000kg时，关闭阀V14。

2.打开预处理罐搅拌器。

3.打开阀V13，加黄血盐，去除铁离子；观察铁离子浓度变化，待铁离子浓度为零时，关闭阀V13。

4.打开阀V12，加磷酸盐，去除镁离子；观察镁离子浓度变化，镁离子浓度为零时，关闭阀V12。

5.打开阀V11，加絮凝剂，去除蛋白质；观察蛋白质浓度变化，蛋白质浓度为零时，关闭阀V11。

6.打开阀V16、V17及泵P5，同时打开转筒过滤器开关及后阀V18。

7.待发酵液经过滤排至混合罐B101后，关闭阀V16、V17、泵P5以及转筒过滤器开关及后阀V18；停止预处理罐搅拌器。

（二）一次BA萃取操作

1.打开混合罐B101搅拌器。

2.打开阀V19，加BA（醋酸丁酯）质量为发酵液的1/4～1/3倍；关闭阀V19。

3.打开阀V22，加稀硫酸调节pH；待pH调节至2～3时，关闭阀V22。

4.打开阀V21，加破乳剂；加破乳剂量为100kg时，关闭阀V21。

5.打开阀V23、V24及泵P6，向分离机注液；待分离机中有液位时，迅速打开A101开关。

6.打开萃余相回收阀V26，调节V26阀门开度，控制重相液位在总液位的80%左右，使轻相液能充分的溢流至B102。

7.待混合罐B101液体排空后，关闭阀V23、V24及泵P6；停止混合罐B101搅拌器。

8.待分离机A101中液体排尽后，关闭阀V26；关闭分离机A101开关。

（三）一次反萃取操作

1.打开混合罐B102搅拌器。

2.打开V28，加碳酸氢钠溶液，质量为青霉素溶液的3～4倍，并调节pH为7～8；待pH调节至7～8时，关闭阀V28。

3.打开阀V29、V30及泵P7，向分离机A102注液；待分离机A102中有液位时，迅速打开A102开关。

4.打开萃余相回收阀V32，调节V32阀门开度，控制重相液位在总液位的80%左右，轻相液能充分的溢流出。

5.待混合罐B102液体排空后，关闭阀V29、V30及泵P7；停止混合罐B102搅拌器。

6.待分离机中剩余少许重液时，关闭阀V32，防止轻液流入混合罐B103中。

7.关闭分离机A102开关。

（四）二次BA操作(www.xing528.com)

1.打开混合罐B103搅拌器。

2.打开阀V33，加BA（醋酸丁酯）质量为发酵液的1/4～1/3倍；关闭阀V33。

3.打开阀V35，加稀硫酸调节pH；待pH调节至2～3时，关闭阀V35。

4.打开阀V36、V37及泵P8；待分离机中有液位时，迅速打开A103开关。

5.打开萃余相回收阀V39，调节V39阀门开度，控制重相液位在总液位的80%左右，使轻相液能充分的溢流至脱色罐中。

6.待混合罐B103液体排空后，关闭阀V36、V37及泵P8。

7.停止混合罐B103搅拌器。

8.待分离机A103中液体排尽后，关闭阀V39；关闭分离机A103开关。

（五）脱色罐操作

1.打开活性炭进料阀；选择进料量，进料25kg；关闭进料阀。

2.打开脱色罐搅拌器，并设定搅拌时间：10分钟；搅拌10分钟后，打开阀V41、V42及泵P9，将青霉素溶液经过过滤器排至结晶罐。

3.待脱色罐液体排空后，关闭阀V41、V42及泵P9；停止脱色罐搅拌器。

（六）结晶罐抽滤、干燥操作

1.启动结晶罐搅拌器；打开阀V43，向结晶罐中加入醋酸钠-乙醇溶液；观察青霉素浓度，待青霉素刚好反应完时，关闭阀V43。

2.打开冷却水阀V44及VD10，控制结晶罐温度为5℃以下，并输入保持时间，保持10分钟。

3.打开阀V45、V46及泵P10，将结晶液排至真空抽滤机进行抽滤；待真空抽滤机中上层液位达到50%左右后，迅速打开真空阀V47，进行抽滤；同时打开V48，回收母液。

4.待结晶罐中液体排空后，关闭阀V45、V46及泵P10；停止结晶罐搅拌器。

5.抽滤完成后，关闭真空阀V47；待母液全部回收后，关闭阀V48。

6.点击“移出晶体”按钮，将抽滤后的晶体移入洗涤罐；打开阀V49，加丁醇进行洗涤；待丁醇加入量为500kg时，关闭阀V49。

7.启动洗涤罐搅拌器，并设定时间为8分钟。

8.停止洗涤罐搅拌器。并设定时间，保持10分钟。

9.打开阀V50，排出废洗液；待废洗液排尽后，关闭阀V50。

10.点击“移出晶体”，将洗涤后的晶体移至真空干燥机。

11.启动干燥机，进行干燥，并设定时间为20分钟。

12.关闭干燥机开关，停止干燥。

六、归纳总结

（一）提炼工艺主要控制指标

提炼工艺主要控制指标见表11-3。

表11-3　提炼工艺主要控制指标

续表11-3

（二）主要设备

提炼工艺主要设备见表11-4。

表11-4　提炼工艺主要设备

续表11-4

七、拓展提高

青霉素是高致敏性药品，按照GMP的规定，应该使用专用的厂房、设施、设备，采用独立的净化系统，车间不回风，排风经过净化处理之后才能排放，厂房相对于其他生产区保持负压。

（王雅洁）