链霉素生产中的工艺控制技术

一、任务介绍

在模拟仿真生产环境下完成灰色链霉菌发酵生产链霉素的工艺控制。要求：

1.熟悉工业上生产链霉素的方法。

2.学会次级代谢产物链霉素发酵过程控制的一般方法。

3.能进行本产品生产所用的仪器仪表使用、保养以及处理常见的故障。

二、任务分析

灰色链霉菌以糖或糖代谢产物为前体合成抗生素。灰色链霉菌在下述条件下产生链霉素：对细胞足够的供氧；存在低浓度无机磷酸盐；足够的葡萄糖和足够高浓度的含氮物质。

在发酵培养基上，链霉素的发酵分三个阶段。生长阶段：菌丝形成，需氧量极大，在两天内形成链霉素不多；成熟阶段：菌丝及重量保持稳定，葡萄糖及其他碳源在培养基中消失，形成链霉素；老化阶段：有许多链霉素形成，然后链霉素产生停止，浓度下降，pH上升，菌丝自溶，需氧量减少，此时停止发酵。

发酵准备一般要经过操作前准备、生产操作和准备结束的清洁清场。

三、相关知识

次级代谢发酵过程控制的一般方法；初级次级与次级代谢之间的关系。

四、任务需要的材料

1.菌种灰色链霉菌Streptomyces　griseus　AS　4.1095（链霉素产生菌，中国菌种保藏中心）。

2.试剂和器材　葡萄糖；蛋白胨；黄豆饼粉；淀粉；CaCO3；（NH4）2SO4；三角瓶（50ml，100ml，250ml，500ml）；培养皿；恒温摇床；冷冻离心机；5L发酵罐等。

五、任务实施

（一）操作前准备

1.操作人员按《生产区人员更衣规程》进行更衣。

2.检查发酵工作操作间是否有清场合格标志，并在有效期内。否则按清场标准操作规程进行清场并经QA人员检查合格后，填写清场合格证，才能进行下一步操作。将“清场合格证”附入批生产记录。

3.检查设备是否有“合格”、“已清洁”标牌，并对设备进行检查，确认设备正常，方可使用。

4.根据“批生产指令”填写领料单，到菌种部门领取菌种。

5.挂运行状态标志，进入操作。

（二）生产操作

1.发酵前准备工作

（1）把进气过滤器、补料瓶及可能用到的各种插针在高压锅内灭菌。

（2）打开水、电、空压机。

（3）打开发酵罐总电源。

（4）校正pH电极，之后插入发酵罐内。

（5）将提前配好的培养基放入罐内，并加入消泡剂。

2.发酵过程

（1）灭菌：按《5BG2A发酵罐灭菌操作规程》进行。(www.xing528.com)

（2）接种：将20ml种子培养液接种于装有2　000ml发酵培养基的5L发酵罐中。于28℃恒温摇床，200转/分，培养3～4天，进行链霉素发酵。

灰色链霉菌的最适生长温度为37℃，但其生产抗生素的最适温度为28℃。

（3）补料：补料时在火焰保护下插针，需加酸时禁止采用HCl（对不锈钢有腐蚀性）

（4）取样：用取样插针，用罐压压出。插针插入后，打开通气，关闭尾气。

（5）放料：放料前，务必先要关闭温度和转速，确认面板显示“OFF”。

3.清洗。

4.关机　在关闭电源前，确认温度和转速处于“OFF”状态。电源关闭后，及时关闭冷却水。发酵罐在不使用的情况下，一般保持一定体积的清水。

5.发酵液预处理　发酵结束后，将发酵液在低温条件下5　000转/分离心10分钟，上清即为含有链霉素的样品，取上清待测。

如果不进行链霉素的分离纯化，可直接对发酵液进行抗生素抑菌实验和纸层析生物显色分析鉴定。

（三）生产结束

1.发酵结束后，关闭设备所有开关，关闭总电源。

2.填写《发酵生产批报（发酵罐）》。

3.按《发酵间清场操作规程》对设备、房间进行清洁消毒。

4.填写清场记录，经QA检查员检查合格，在批生产记录上签字，并签发“清场合格证”。

（四）标准操作规程

1.发酵岗位标准操作规程。

2.发酵罐标准操作规程。

3.发酵间清场操作规程。

六、归纳总结

（一）生产工艺管理要点

1.能按照GMP规范组织生产，协调各工序的工作组织生产、质量控制。

2.采用发酵液中还原糖测定的方法测定发酵液总糖或还原糖的含量，以便了解发酵过程中总糖或还原糖的消耗情况，以确定发酵终点。

3.确定该菌株发酵生产链霉素的主要影响因素及其较优发酵条件，如何对其进行调控。

（二）质量控制关键点

能进行与本车间相关的质量要点控制。

七、拓展提高

1.能对本产品生产过程中的较重大的事故隐患提出处理意见，并采取有效措施减少对生产的影响。

2.具有应对事故的处理能力。

3.能起草标准操作规程。