《生物工程与下游技术知识点整理.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《生物工程与下游技术知识点整理.doc（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、生物工程与下游技术知识点整理第十三章 内酰胺类抗生素1、（掌握青霉素的性质并分析流程，会设计提取分离纯化的流程）青霉素的理化性质（1） 酸碱性：有一个酸性基团；解离常数pK值为 2.7；（2） 溶解度： 青霉素是有机酸，易溶于醇，酸，醚，酯；氯仿是多种青霉素游离酸的很好溶剂；在水中溶解度很小，迅速丧失抗菌能力；青霉素的金属盐易溶于水；易溶于低级醇；略溶于乙醇，丁醇，酮类，醋酸乙酯；含有少量水分时，溶解度大大增加；不溶于乙醚，氯仿，醋酸戊酯；青霉素的分离纯化工艺（工业钾盐生产工艺流程）课本277页发酵液，冷到10下，1/3体积中性过滤，板框压滤或鼓式过滤，10硫酸调pH5，加PPB溶液（十五烷基
2、溴化吡啶，絮凝剂），板框过滤或鼓式过滤，冲水量2030；滤洗液；加1/3BA（醋酸丁酯），加PPB，10硫酸调pH22.5，逆流萃取；得一次丁酯萃取液；加0.3活性炭搅拌10min，压滤，10冷冻脱水，水分在0.9%以下，过滤得BA清液；加温到15，加醋酸钾乙醇溶液适当搅拌，结晶后静置1h以下，甩滤，得湿晶体；湿晶体放洗涤罐，丁醇（46L/10亿）洗涤，乙酸乙酯（2L/10亿）顶洗，挖出粉子真空干燥；得青霉素G钾盐成品；2、头孢菌素C（1）头孢菌素C性质：为两性化合物，C为氨基酸，水溶性很大，稳定性差；大孔网状吸附剂从发酵液中初步分离头C，离子交换法纯化，络盐沉淀法结晶；（2）分离纯化工艺流程
3、头C发酵液，硫酸酸化，板框过滤，得头C滤液；大孔网状吸附剂吸附，得饱和树脂；丙酮水溶液解吸，得一次头C解吸液；阴离子树脂吸附，醋酸钠解吸；加醋酸锌，得头C锌络盐结晶；板框过滤，得头C锌盐湿品；气流干燥，得头C锌盐成品；（3）头C分离纯化工艺要点A、发酵液预处理发酵液冷到15以下，硫酸酸化到pH2.53，放置一段时间；板框或真空鼓式过滤机过滤，并用水顶洗滤渣；收集，合并滤液，洗液，低温10保存；B、 大孔网状吸附剂的吸附和解吸头C最适吸附pH2.53，XAD4的吸附容量为1520g/L；24倍体积去离子水洗涤，除去硫酸根等阴离子，以免干扰离子交换树脂的纯化；1525乙醇，丙酮，或异丙醇水溶液来解
4、吸。C、离子交换树脂的纯化采用弱碱性阴离子交换树脂，树脂用醋酸溶液处理成醋酸型，开始吸附；去离子水洗涤树脂，1.52.5醋酸钠（钾）水溶液解吸；D、沉淀结晶头C可与二价重金属离子铜锌钴铁铅Ni形成难溶性络盐微晶沉淀；锌盐最普遍；头C锌盐，淡黄色微晶粉末，不溶于水及氯仿，甲醇，乙醇；离子交换解吸液，放结晶罐中，5，加醋酸锌，搅拌溶解，加结晶液体积30的乙醇或丙酮，析出头C锌盐微晶沉淀；选择性较差，需在一定浓度下才能析出络盐结晶；只适用于纯化后的头C溶液；E、膜分离发酵液通过微孔滤膜MF，除去菌丝，固形物；超滤UF（除大分子物质），除去分子量10000以上的蛋白质，多糖，深棕色色素，获得色浅的头C
5、滤液；反渗透膜RO浓缩（除水）3、克拉维酸的分离纯化（1）萃取：溶剂萃取法发酵滤液，盐酸调pH2，3/4体积正丁醇，多级逆流萃取，5萃取；1/20体积水，用20氢氧化钠水溶液调pH7；液液离心机，水相反抽提液；浓缩洗脱液，5ZerolitFFIP氯型阴离子交换树脂，00.35M氯化钠梯度吸脱，合并活性部分，减压浓缩；AmberliteXAD4树脂脱盐，能吸附克拉维酸，不吸附无机盐；1正丁醇或无盐水洗脱，混合活性部分，真空浓缩和冷冻干燥；（2） 离子交换：吸附于强碱性阴离子交换树脂上，用含盐水溶液洗脱；发酵滤液，pH6.2，通过ZerolitFFIP氯型强碱性阴离子交换树脂，冷的1mol/L氯化
6、钠洗脱；浓缩液，pH6，25的滤液，通过AmberliteXAD4树脂，用0.1mol/L氯化钠洗涤，5无盐水洗脱；脱盐浓缩液，离子交换色层分离；ZerolitFFIP树脂氯型阴离子交换树脂，00.35M氯化钠梯度洗脱，5；浓缩洗脱液，5AmberliteXAD4树脂脱盐，混合活性部分，浓缩和冷冻干燥。第十四章 氨基糖苷类抗生素1、 离子交换法分离纯化链霉素（强碱）的工艺发酵液，12倍量水稀释，（高价离子在稀溶液中优先吸附）草酸酸化，pH2.8-3.2，加热7075，板框过滤或固体排出式离心分离，冷到15以下；10%氢氧化钠中和pH6.77.2，110Na型树脂吸附，得饱和树脂，水洗到澄清，5
7、6硫酸洗脱；洗脱液；401树脂吸附，得饱和树脂，先用无盐水挤压，再以8硫酸单罐循环洗脱34次；得二次洗脱液，1X14H型精制，330OH型中和；调pH4.35，0.2-3炭，透光度90以上；小于35薄膜浓缩，硫酸调pH4.5，加23活性炭，得酸性脱色液；氢氧化钙调pH5.5-6，加1.52活性炭到透光度90以上；无菌过滤，喷雾干燥进风120135，出风8485；2、卡那霉素的分离纯化工艺（1）硫酸卡那霉素：易溶于水，不溶于乙醇(水中加乙醇沉淀)，丙酮，苯，醋酸乙酯；（2）分离纯化工艺流程发酵液，盐酸调pH55.5，加水稀释，1X12H型强酸阳离子树脂吸附，搅拌4h，用稀盐酸，氯化铵洗涤，无盐水
8、洗到无氯离子； 强碱型树脂201X4脱色，22.8氨水洗脱，硫酸调pH3.23.4，乙醇中结晶2h，离心得粗晶；95及50乙醇分次洗涤，无盐水溶解到20万u/ml，调pH7，加15活性炭脱色达滤；精制液，无菌过滤，喷雾干燥，进风116出风88，得粉针剂原药；精制液，制成水针剂；3、庆大霉素的分离纯化工艺（1）庆大霉素：易溶于水，不溶于乙醇，丙酮，氯仿，乙醚，苯；（2）分离纯化工艺流程发酵液，盐酸调pH1.52.5，氢氧化钠中和到pH6.87.2；加水稀释；1x2H型吸附6h；得饱和树脂；用稀盐酸，氯化铵洗涤，无盐水洗到无氯离子，45氨水洗脱；强碱性201x4脱色；浓缩去氨，10硫酸调pH5，加
9、4活性炭，40脱色；成品浓缩液；无菌过滤进风115，出风85，得硫酸庆大霉素成品；第十五章 四环类抗生素 （两性物质，沉淀法）四环类抗生素的分离纯化沉淀法：四环类抗生素在碱性下能和钙，镁，钡，某些季铵碱形成复合物而沉淀；一）钙镁1 四环素：发酵液调pH9，加氯化钙形成钙盐沉淀；将沉淀以草酸溶解，析出草酸钙；过滤，滤液调pH4.64.8；析出四环素粗碱；粗碱溶于草酸水，活性炭脱色；调pH4，得四环素碱成品；2金霉素：发酵液加碳酸钙，氯化镁，调pH7.8形成沉淀；沉淀用草酸盐酸调pH1.61.7溶解；加黄血盐（除铁离子），硫酸锌去蛋白； 过滤，加46盐酸，升温40，金霉素盐酸盐析出；3土霉素加0.
10、5-1溴代十六烷吡啶（季铵碱），调pH9.6-10；沉淀析出；沉淀用水洗涤，溶于4份体积5草酸和1份体积浓盐酸；得到的溶液pH11.2；活性炭脱色；调pH44.5；析出土霉素碱粗品；第十六章 大环内酯类抗生素 （弱碱，萃取）1、 性质：无色碱性化合物，微溶于水，在水中溶解度随温度升高降低；易溶于醇酮酯（醋酸乙酯，醋酸丁酯），氯仿；易溶于酸性水溶液且成盐，盐易溶于水2、 红霉素分离纯化工艺（溶剂萃取法）（1）单纯溶剂萃取法提取红霉素发酵液预处理：加甲醛，硫酸锌，氢氧化钠调pH7.88.2；过滤，滤洗液；萃取：BA（醋酸丁酯）二级逆流萃取，一级pH1010.2，二级pH10.4-10.6；一次BA
11、萃取液；反萃取：醋酸缓冲液作二级逆流萃取，一级pH5，二级pH4.6；醋酸缓冲液；萃取：BA作二级萃取；二次BA萃取液；结晶：加10丙酮，5静置2436h；离心，蒸馏水洗涤，得湿晶体；干燥：制颗粒干燥20h，7080真空干燥；得红霉素碱成品；（2）溶剂萃取法结合中间盐沉淀的工艺流程发酵液预处理：提取：BA二次逆流萃取，BA萃取液；中间盐沉淀：缓缓加入计量的乳酸，加完后继续搅拌30min；得红霉素乳酸盐湿晶体；BA洗涤，55干燥；干晶体；搅拌下加入计量的水丙酮液溶解，pH6左右；氨水或碳酸氢钠调pH10，搅拌30min，55，得红霉素湿晶体；甩滤，水洗到pH78，55烘干，得红霉素碱成品；（3）
12、大孔树脂吸附法的工艺流程发酵液，0.1%甲醛，3硫酸锌，氢氧化钠调pH7.88.2；过滤；树脂吸附：CAD40树脂吸附，流速1/25v/v.min；树脂洗涤：饱和树脂，40水洗涤；树脂解吸：氨水pH10，丁酯用2氨水混合，流速1/130v/v.min；丁酯萃取液；反萃取：pH4.75.2，醋酸缓冲液；BA萃取：碱化pH9.810，3840；结晶：加10丙醇，5静置24h离心过滤洗涤；干燥：湿晶体，制颗粒，7080干燥；得红霉素碱成品；3、麦迪霉素分离纯化工艺发酵液，草酸酸化pH2.5-3；滤洗液；氢氧化钠调pH8.5-9，BA提取二次；得一次BA萃取液；盐酸调pH2-2.5，一次酸水提取液；氢
13、氧化钠调pH8.5-9，BA提取2次；盐酸调pH2-3.5，蒸馏水提取；去残溶剂：减压空气搅拌；结晶：5%氢氧化钠调pH8.5-9，40搅拌20min；洗涤，干燥：热pH8.5无盐水洗涤，60-70真空干燥，得成品；4、螺旋霉素分离纯化工艺发酵液，加硫酸铝，搅拌20min，过滤，得滤液；加15-20BA，氢氧化钠调pH9，得BA萃取液；洗涤：无盐水洗涤BA；5-10磷酸缓冲液，补加6M盐酸调pH2-2.5；得磷酸缓冲液；除残余BA后过滤；结晶：10M氢氧化钠调pH9，升温到60，保温20min；得湿晶体；分离去母液；干燥：70-80真空干燥；得螺旋霉素成品；第十七章 氨基酸类药物的分离纯化1、
14、氨基酸的理化性质（1）物理性质无色晶体，具特殊晶型； 易溶于酸碱溶液；在水中溶解度差异大，精氨酸，组氨酸，赖氨酸（都是碱性氨基酸）溶解度最大；胱氨酸，酪氨酸溶解度最小；不溶于有机溶剂，但脯氨酸溶于乙醇；（2）两性解离及等电点PI（可用等电点沉淀法）带电情况取决于溶液的pH；pHPI时，氨基酸带负电；pHPI时，氨基酸带正电；pHPI时，溶解度最低，易于沉淀；不同氨基酸PI各异；同一pH下各种氨基酸所带电荷的质和量不一致，可应用离子交换法或电泳法分离；2、氨基酸分离纯化实例（给出条件会设计）胱氨酸（1）特性：六角形片状白色结晶，或结品性粉末，无味，pI4.6；难溶于水，不溶于乙醇，乙醚，及其他有机溶剂；易溶于酸碱溶液中，热碱液中易分解；（2）提取和纯化：毛发酸水解，等电点沉淀，盐酸溶解，活性炭脱色，除酪氨酸，结晶；水解：人发或猪毛，洗净，2倍量10M盐酸，预热7080，间歇搅拌，11.5h内升温到110，6.57h；过滤，得滤液；中和：用3040的氢氧化钠中和到pH4.8，继续搅拌15min，复测pH，放置36h，过滤得胱氨酸粗品；滤液可分离精氨酸，亮氨酸，谷氨酸初步纯化：取胱氨酸粗品，加10M盐酸，加热到6570，搅拌溶解30min，加2活性炭，升温到8590，保温3
