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1、 第四篇 药物制备工艺学药物制备工艺学第十八章第十八章 维生素发酵生产工艺维生素发酵生产工艺o定义：维生素是一类生物生长发育起调节作用的、化学结构不同的、小分子有机化合物，人体内不能合成，必须从食物等中摄取。18.1 概概 述述 维生素有以下特点：维生素有以下特点： （1 1）维维生生素素是是天天然然食食物物中中的的一一种种成成分分，是是一一种种活活性性物物质质，对对机体代谢起调节和整合作用。机体代谢起调节和整合作用。 （2 2）维生素需求量很小。）维生素需求量很小。 （3 3）大多数维生素在体内不能合成，要从外界摄取。）大多数维生素在体内不能合成，要从外界摄取。 （4 4）绝大多数维生素是通
2、过辅酶或辅基的的形式参与体内酶）绝大多数维生素是通过辅酶或辅基的的形式参与体内酶促反应体系。促反应体系。 （5 5）人体内维生素缺乏时，会发生一类特殊的疾病，称）人体内维生素缺乏时，会发生一类特殊的疾病，称“维维生素缺乏症生素缺乏症”。维生素并不是补品，人体每日需要量是一定的，。维生素并不是补品，人体每日需要量是一定的，多摄入并不一定好，使用不当，反而会导致疾病。多摄入并不一定好，使用不当，反而会导致疾病。 概概 述述 维生素分为脂溶性和水溶性两大类。维生素分为脂溶性和水溶性两大类。 脂溶性：脂溶性：维生素维生素A A，D D，E E，K K，Q Q和硫辛酸等。和硫辛酸等。 水溶性：水溶性：维
3、生素维生素B B1 1、B B2 2、B B6 6、B B1212、烟酸、泛、烟酸、泛 酸、叶酸、生物素和维生素酸、叶酸、生物素和维生素C C等。等。 概概 述述 维生素的分类维生素的分类5名称名称学名及俗名学名及俗名生物作用生物作用维生素维生素A族族视黄醇视黄醇抗干眼病抗干眼病维生素维生素D2麦角钙化醇麦角钙化醇抗软骨病抗软骨病维生素维生素D3胆钙化醇胆钙化醇抗软骨病抗软骨病维生素维生素E族族生育酚生育酚抗不育抗不育维生素维生素F族族亚油酸，亚麻酸，花生四烯酸亚油酸，亚麻酸，花生四烯酸降胆固醇及防血栓降胆固醇及防血栓维生素维生素K族族叶绿醌，合欢醌，叶绿醌，合欢醌，甲基萘醌甲基萘醌抗出血抗出
4、血o维生素可分为脂溶性维生素和水溶性维生素维生素可分为脂溶性维生素和水溶性维生素两大类。两大类。水溶性维生素水溶性维生素 名称名称学名及俗名学名及俗名生物作用生物作用维生素维生素B1硫胺素硫胺素抗神经类抗神经类维生素维生素B2核黄素核黄素抗口角溃疡，唇炎抗口角溃疡，唇炎维生素维生素B3族（维生素族（维生素PP）烟酸，烟酰胺烟酸，烟酰胺抗糙皮病抗糙皮病维生素维生素B5泛酸泛酸抗癞皮病抗癞皮病维生素维生素B6族族吡哆醇，吡哆醛，吡哆胺吡哆醇，吡哆醛，吡哆胺抗皮炎抗皮炎维生素维生素B9族族叶酸，黄嘌呤，赤嘌呤，蝶酸等叶酸，黄嘌呤，赤嘌呤，蝶酸等抗恶性贫血抗恶性贫血维生素维生素B12钴胺素，氰钴氨素，
5、羟钴胺素等钴胺素，氰钴氨素，羟钴胺素等抗恶性贫血抗恶性贫血维生素维生素B13乳清酸乳清酸抗早衰抗早衰维生素维生素BTL L肉碱肉碱营养强化剂营养强化剂维生素维生素C抗坏血酸抗坏血酸抗坏血病抗坏血病维生素维生素H（维生素（维生素B8）生物素生物素抗毛发脱落及脂肪代谢混乱抗毛发脱落及脂肪代谢混乱u 维生素与辅酶、辅基的关系维生素与辅酶、辅基的关系 长期以来，人们就认识到食物中缺乏某种维生素，会导致长期以来，人们就认识到食物中缺乏某种维生素，会导致某种疾病，维生素在机体的代谢中起着十分重要的作用，后来陆某种疾病，维生素在机体的代谢中起着十分重要的作用，后来陆续发现大部分维生素或者其本身就是辅酶、辅基
6、，或者是辅酶、续发现大部分维生素或者其本身就是辅酶、辅基，或者是辅酶、辅基的组成部分。例如维生素辅基的组成部分。例如维生素B B1 1（硫胺素），它在体内的辅酶形硫胺素），它在体内的辅酶形式是硫胺素焦磷酸（式是硫胺素焦磷酸（TPPTPP），是），是酮酸氧化脱羧酶的辅酶，又酮酸氧化脱羧酶的辅酶，又如泛酸，其辅酶形式是如泛酸，其辅酶形式是C CO OA A，是转乙酰基酶的辅酶。是转乙酰基酶的辅酶。 概概 述述 u 生产方法生产方法 （1 1）化学合成法）化学合成法 烟酸、烟酰胺、叶酸、维生素烟酸、烟酰胺、叶酸、维生素B B1 1、B B6 6、D D、E E、K K等。等。（2 2）发酵法）发酵法
7、 B B1212、B B2 2，维生素维生素C C和生物素，维生素原等。和生物素，维生素原等。（3 3）生物提取法）生物提取法 从猪心中提取辅酶从猪心中提取辅酶Q Q1010，从槐花米中提取芦丁，从提取链霉素后从槐花米中提取芦丁，从提取链霉素后的废液中提取的废液中提取B B1212等。等。 概概 述述 生产工艺o主要维生素的生产有三种方法。o1.微生物发酵和微藻类的生物转化法微生物发酵和微藻类的生物转化法（统称生物合成法）发展非常快。o2.化学合成法化学合成法是目前生产维生素得主要方法。o3.天然提取法天然提取法是从富含维生素的天然食物或药用植物中浓缩、提取而得。目前只有极少数得维生素采用提取
8、法。如维生素A原、维生素E等。脂溶性维生素工业生产状况脂溶性维生素工业生产状况 水溶性维生素工业生产状况水溶性维生素工业生产状况 o现状o 2001年维生素H投产成功，我国成为世界上极少数能够生产全部维生素品种的国家。o 2002年我国维生素原料产量达8.2万吨，其中维生素C超过5万吨，成为世界上最大的原料药生产国和出口国。维生素制剂年产量260280亿支/片/瓶，以片剂、注射液和胶囊为主。o中国科学院上海生物技术研究所发明了维生素C的两步发酵法，使国内维生素C的生产技术达到世界先进水平。o湖北广济药业公司对维生素B2实验室发酵生产技术的进一步改进，使其实现了维生素B2工业化的规模生产。o浙江
9、新和成股份有限公司在国内首先实现了维生素E中间体三甲基氢醌和异植物醇的工业化生产，打破了国外维生素巨头的技术垄断。o中科院攻克的维生素D3生产新工艺，使国内维生素D3的成本低于国外同类产品10%15%。o维生素中生产难度最大的产品维生素H在浙江医药股份有限公司及新和成公司研制成功，填补了维生素产品国产化的一个空白。o2005年6月，浙江鑫富收购了湖州狮王，一跃成为全球D-泛酸钙的龙头。现在，占据了国际50%的市场和国内90%市场的鑫富药业在有效消化国际市场上部分存量后，自去年下半年开始对产品进行试探性提价，目前已累计上涨超过80，充分证明了公司在国际上的定价能力。o广济药业核黄素（维生素B2）
10、国内外市场占有率也达到了85%和35%。目前年产能超过2500吨，2007年计划将核黄素产能扩大到3000吨。oVc自91起中国就逐渐成为全球的生产基地，仅东北制药一家就占全球20%的市场份额，而目前的上涨主要是由于中国各主要VC生产厂限制产量所至，这也充分说明了中国在国际市场中的定价能力。18.2 维生素C的生产工艺o18.2.1 概述o维生素C又称抗坏血酸(ascorbic acid)，能参与人体内多种代谢过程，使组织产生胶原质，影响毛细血管的渗透性及血浆的凝固，刺激人体造血功能，增强机体的免疫力。另外，由于它具有较强的还原能力，可作为抗氧化剂，已在医药、食品工业等方面获得广泛应用。o现状
11、现状o 维生素C（vitamin C）是目前世界上产销量最大，应用范围最广的维生素产品。目前全世界维生素C的产量约为10万吨/年，全球市场销售额5亿美元。 维生素的化学结构和性质维生素的化学结构和性质 维维生生素素C(C(多多羟羟基基不不饱饱和和内内酯酯衍衍生生物物) )分分子子中中有有两两个个手手性性碳碳原原子子，故故有有4 4种种光光学学异异构构体体，其其中中L L（+ +）抗抗坏坏血血酸酸效效果最好，其他三种临床效果很低或无效。果最好，其他三种临床效果很低或无效。 维生素的化学结构和性质维生素的化学结构和性质 白白色色粉粉末末，无无臭臭、味味酸酸、熔熔点点190-192190-192，易
12、易溶溶于于水水，略略溶溶于于乙乙醇醇，不不溶溶于于乙乙醚醚，氯氯仿仿及及石石油油醚醚等等。它它是是一一种种还还原原剂剂，易易受受光光、热热、氧氧等等破破坏坏，尤尤其其在在碱碱液液中中或或有有微微量量金金属属离离子子存存在在时时，分分解解更更快快，但但干干燥燥结结晶晶较稳定较稳定。 生产工艺生产工艺o莱氏化学合成法莱氏化学合成法o 二步发酵法二步发酵法 工艺路线发展o莱氏法化学合成（1933年莱氏(Reichstein)）o 莱氏法是维生素C生产的经典方法，是由Reichstein和Grussner研究开发的。o以D-葡萄糖作为起始原料，经催化加氢制成D-山梨醇，再经醋杆菌深层发酵氧化制得收率很
13、高的L-山梨糖，L-山梨糖经丙酮和硫酸处理（生产上俗称丙酸化）生成双丙酮-L-山梨糖（简称双酮糖），再用苯或甲苯提取，提取液经水法除去单酮山梨糖后蒸去溶剂而后分离出来，用高锰酸钠氧化、水解、酯化、转化、中和便得Vc。维生素维生素C生产工艺生产工艺18.2.3.2 18.2.3.2 莱氏法莱氏法化学合成工艺化学合成工艺18.2.3.2 18.2.3.2 莱氏法工艺路线莱氏法工艺路线转化 酸化 HCl氧 化 NaOH, O2, KMnO4 酮化 H2SO4丙酮加氢 H2D-葡萄糖D-山梨醇双丙酮-L-山梨糖维生素CL-山梨糖酶菌氧化 O2双丙酮-L-古龙酸2-酮-L-古龙酸维生素维生素C生产工艺生
14、产工艺莱氏法工艺过程莱氏法工艺过程 山梨醇发酵菌种山梨醇发酵菌种 醋酸杆菌属可使山梨醇氧化成山梨糖。醋酸杆菌属可使山梨醇氧化成山梨糖。 发发酵酵条条件件 温温度度为为26-30，最最适适pH为为。pH4.0以以下下菌菌的的活活性性受受影响。影响。 用用0.5%酵酵母母浸浸膏膏为为主主要要营营养养源源，山山梨梨醇醇浓浓度度为为19.8%，通通气气量量1800ml/min，30培养培养33h，山梨糖收率可达，山梨糖收率可达97.6%。 氮源：氮源：无机氮源不能利用，使用有机氮源。无机氮源不能利用，使用有机氮源。 金金属属离离子子的的影影响响：Ni2+、Cu2+能能阻阻止止菌菌的的发发育育，铁铁能能
15、妨妨碍碍发发酵酵，为为了使发酵顺利进行，需用阳离子交换树脂将山梨醇中的金属离子去掉。了使发酵顺利进行，需用阳离子交换树脂将山梨醇中的金属离子去掉。 整个合成过程中必须保持第整个合成过程中必须保持第4位碳原子的构型不变；位碳原子的构型不变；维生素维生素C的总收率约的总收率约60%。-国外工艺中主要采用国外工艺中主要采用 C-4内酯化、内酯化、C-2烯醇化：烯醇化： 酸转化：配料比酸转化：配料比2-酮基酮基-L-古龙酸：古龙酸：38%盐酸：盐酸：丙酮丙酮=1：0.4：0.3 （质量（质量/体积）体积） 碱转化：先形成碱转化：先形成2-酮基酮基-L-古龙酸甲酯，加古龙酸甲酯，加NaHCO3 转化生成
16、维生素转化生成维生素C钠盐，经氢型离子交换钠盐，经氢型离子交换树脂酸化，在树脂酸化，在50-55下减压烘干，得粗品维生素下减压烘干，得粗品维生素C。18.2.3.3 两步法发酵工艺o维生素C的化学合成方法一般指莱氏法，后来人们改用微生物脱氢代替化学合成中L山梨糖中间产物的生成，使山梨糖的得率提高一倍，我国进一步利用另一种微生物将L-山梨糖转化为2-酮基-L-古龙酸，再经化学转化生产维生素C，称为两步法发酵工艺。这种方法使得维生素C的产量得到大幅度提高。两步发酵法o两步发酵法是相对莱氏法而言的，即山梨醇发酵生成山梨糖后，山梨糖又经第二步细菌氧化，直接生成2-酮基-L-古龙酸，而废除了丙酮化和化学
17、氧化两个步骤。o反应过程为D-葡萄糖催化加氢制山梨醇，山梨醇经发酵生成L-山梨糖，再经第二步发酵到2-酮基-L-古龙酸。o 18.2.3.3 两步法工艺 两步发酵工艺2-酮-L-古龙酸内酯化，烯醇化 生物转化 假单孢菌D-山梨醇维生素C（L-抗坏血酸）L-山梨糖氧化 醋酸杆菌 目前维生素C的生产主要采用两步发酵法。即以葡萄糖为原料，经高压催化氢化制备山梨醇，然后以山梨醇为原料经两步微生物（黑醋菌、假单孢杆菌和氧化葡萄糖酸杆菌的混合菌株）发酵制备2-酮基-L-古龙酸，再将此酸酸（或碱）转化等工序制得粗品维生素C，粗品维生素C经精制得成品Vc。 两步发酵的工艺1 D-山梨醇的化学合成山梨醇的化学合
18、成 50%葡萄糖溶液在葡萄糖溶液在75下加入活性炭，用石灰乳液调节下加入活性炭，用石灰乳液调节pH8.4，加镍催化剂，通氢气，压力，加镍催化剂，通氢气，压力3.43MPa ，反应温度，反应温度140。反应结束后，静置沉降出去催化剂，反应液经离子交。反应结束后，静置沉降出去催化剂，反应液经离子交换树脂、活性炭处理后，减压浓缩，得到含量换树脂、活性炭处理后，减压浓缩，得到含量60-70%的的D-山山梨醇，无色透明或微黄色透明粘稠液体，收率约梨醇，无色透明或微黄色透明粘稠液体，收率约97%。2 2-酮酮-L-古龙酸的微生物发酵古龙酸的微生物发酵 第一步发酵：黑醋酸杆菌（从第一步发酵：黑醋酸杆菌（从D
19、-山梨醇到山梨醇到L-山梨糖）山梨糖） 第二步发酵：葡萄糖酸杆菌和巨大芽孢杆菌混合培养第二步发酵：葡萄糖酸杆菌和巨大芽孢杆菌混合培养发酵罐：气升式反应器，发酵罐：气升式反应器，100立方米。立方米。（3） 2-酮酮-L-古龙酸的分离纯化古龙酸的分离纯化 发酵液中：发酵液中：2-酮酮-L-古龙酸古龙酸8%，杂质有菌丝体、蛋白质，杂质有菌丝体、蛋白质和悬浮的固体颗粒等。除杂操作：加热、离心。和悬浮的固体颗粒等。除杂操作：加热、离心。 莱氏法是最早生产维生素莱氏法是最早生产维生素C的方法的方法,其以葡萄糖为原料其以葡萄糖为原料,先经黑醋菌发酵生成先经黑醋菌发酵生成L-山梨糖山梨糖,再经丙酮化及再经丙
20、酮化及NaClO 氧化、氧化、水解得到水解得到2-酮酮-L古龙酸钠古龙酸钠,然后进行化学合成得到维生素然后进行化学合成得到维生素C。 此法存在着很多缺陷此法存在着很多缺陷,如生产工艺复杂、劳动强度大、如生产工艺复杂、劳动强度大、生产环境恶劣、易对人体造成伤害生产环境恶劣、易对人体造成伤害,因此人们不断对此工艺因此人们不断对此工艺进行改进。进行改进。18.2.3.3 二步发酵菌种及发酵工艺二步发酵菌种及发酵工艺 18.2.3.3.1 第一步发酵第一步发酵oA. 菌种菌种o一步发酵中所用菌种为一步发酵中所用菌种为黑醋酸杆菌黑醋酸杆菌（Gluconobacter melagenus），简称黑醋菌。）
21、，简称黑醋菌。o最常用的生产菌株为最常用的生产菌株为R-30，其主要特征是：细胞椭，其主要特征是：细胞椭圆至短杆状，圆至短杆状，G+，无芽孢，大小为（，无芽孢，大小为（0.50.8）m（1.02.2）m。端生草根鞭毛运动，菌。端生草根鞭毛运动，菌落边缘整齐，微显浅褐色。生长最适温度为落边缘整齐，微显浅褐色。生长最适温度为3033，氧化，氧化D-山梨醇的发酵收率可达山梨醇的发酵收率可达98以上。以上。B. 培养基培养基oC. 发酵过程特征发酵过程特征o 在发酵过程中，控制发酵温度在发酵过程中，控制发酵温度34，初始，初始pH5.15.3。该氧。该氧化反应的耗氧量较大，所以通气比要求化反应的耗氧量
22、较大，所以通气比要求1:1 VVM以上。即使在以上。即使在通气量较大，且搅拌转速较高的条件下，发酵至通气量较大，且搅拌转速较高的条件下，发酵至4h后溶解氧浓后溶解氧浓度急剧下降，甚至接近于零。直到度急剧下降，甚至接近于零。直到10h左右才逐渐回升。当溶解左右才逐渐回升。当溶解氧浓度回复至最高点，呈水平直线时，表示该反应已达终点。氧浓度回复至最高点，呈水平直线时，表示该反应已达终点。o 该发酵过程受山梨醇底物浓度的影响，当其浓度超过该发酵过程受山梨醇底物浓度的影响，当其浓度超过250 g/L时，底物对产物形成有抑制作用。故要获得高浓度山梨糖时，时，底物对产物形成有抑制作用。故要获得高浓度山梨糖时
23、，必须采用流加发酵方式。为了配合第二步的高浓度山梨糖流加必须采用流加发酵方式。为了配合第二步的高浓度山梨糖流加发酵工艺，尽可能提供一步发酵的最终山梨糖浓度是至关重要发酵工艺，尽可能提供一步发酵的最终山梨糖浓度是至关重要的。目前山梨糖浓度可达的。目前山梨糖浓度可达450 g/L18.2.3.3.2 第二步发酵第二步发酵A.菌种菌种B. 第二步发酵采用的菌种为由大、小两株细菌组成的混合菌种。第二步发酵采用的菌种为由大、小两株细菌组成的混合菌种。o小菌为氧化葡萄糖酸杆菌（小菌为氧化葡萄糖酸杆菌（Gluconobacter oxydans），），o大菌可采用巨大芽孢杆菌（大菌可采用巨大芽孢杆菌（Bac
24、illus megateriam），称），称2980菌，菌， 或蜡状芽孢杆菌（或蜡状芽孢杆菌（Bacillus cereus），称），称152菌，菌， 或浸麻芽孢杆菌（或浸麻芽孢杆菌（Bacillus macerans），称），称169菌。菌。o也可采用其他一些杆菌与小菌混合培养。也可采用其他一些杆菌与小菌混合培养。o工业生产过程中使用最多的为工业生产过程中使用最多的为2980及及152混合菌。混合菌。o氧化葡萄糖酸杆菌的主要特征为：细胞椭圆至短杆状，氧化葡萄糖酸杆菌的主要特征为：细胞椭圆至短杆状，G-，无芽孢。，无芽孢。30培养培养2d后大小为（后大小为（0.50.7）m （0.61.2）m
25、 ，单个或成对，单个或成对排列。在葡萄糖培养基上生长极微弱，甘露醇培养基上生长良好。排列。在葡萄糖培养基上生长极微弱，甘露醇培养基上生长良好。B. 培养基培养基C. 发酵过程特征发酵过程特征o第二步发酵为混合菌种发酵。由于大、小菌两者的第二步发酵为混合菌种发酵。由于大、小菌两者的最适培养条件是不同的，所以其操作适宜条件是兼最适培养条件是不同的，所以其操作适宜条件是兼顾大、小菌两者的条件。通常操作温度为顾大、小菌两者的条件。通常操作温度为30；初；初始始pH控制在控制在6.8左右。该反应虽属氧化反应，但对左右。该反应虽属氧化反应，但对氧的消耗并不很大。气升式发酵罐非常适合该发酵氧的消耗并不很大。
26、气升式发酵罐非常适合该发酵过程。溶氧浓度控制在过程。溶氧浓度控制在20即可。即可。o山梨糖的初始浓度对产物的生成影响较大。间歇发山梨糖的初始浓度对产物的生成影响较大。间歇发酵时初始山梨糖浓度超过酵时初始山梨糖浓度超过80 g/L，会对产物生成产，会对产物生成产生抑制。所以需采用高浓度山梨糖流加发酵方式。生抑制。所以需采用高浓度山梨糖流加发酵方式。若采用建立在数学模型基础上的流加控制策略，二若采用建立在数学模型基础上的流加控制策略，二步收率可达步收率可达83。 2-酮基酮基-L-古龙酸的分离原理古龙酸的分离原理 山梨醇经两步微生物发酵主要生成2-酮基-L-古龙酸，使发酵液酸度提高，为了保证产酸正
27、常进行，必须定期滴加灭菌的碳酸钠溶液调pH值，使pH值保持7.0左右，这样发酵终点所得溶液是含古龙酸钠及少量古龙酸的发酵液。在发酵终点时，用于发酵的芽孢杆菌菌体已逐步自溶成碎片，使大量的菌体蛋白溶入发酵液中。因此，发酵液中除了含有一定量的2-酮基-L-古龙酸钠及2-酮基-L-古龙酸外，还含有大量的菌体蛋白。 要将2-酮基-L-古龙酸钠从发酵液中分离提取出来，必须先除去菌体蛋白。 除去菌体蛋白，可将发酵液用盐酸酸化调至菌体蛋白等电点，使菌体蛋白沉淀，静置数小时后去掉菌体蛋白。除去菌体蛋白的发酵液中含2-酮基-L-古龙酸钠及2-酮基-L-古龙酸，由于2-酮基-L-古龙酸钠（能解离为阴、阳离子），用
28、732阳离子交换树脂进行交换可去掉其中Na+而得2-酮基-L-古龙酸稀液。高温下2-酮基-L-古龙酸不稳定，所以为了浓缩古龙酸溶液使其达到一定浓度，可采用减压浓缩的方法。由于 低温下2-酮基-L-古龙酸溶解度较小，所以可经冷却结晶得2-酮基-L-古龙酸晶体，从而实现了从发酵液中提取分离2-酮基-L-古龙酸的操作过程。 1工艺过程工艺过程 2-酮基-L-古龙酸的制备工艺过程如下图所示： （1）离子交换 将发酵液冷却后用盐酸酸化，调至菌体蛋白等电点，使菌体蛋白沉淀。静置数小时后去掉菌体蛋白，将酸化上清液以(23)m3/h的流速压入一次阳离子交换柱进行离子交换。当回流到pH3.5时，开始收集交换液，
29、控制流出液的pH值，以防树脂饱和，发酵液交换完后，用纯水洗柱，至流出液古龙酸含量低于1mg/ml以下为止。当流出液达到一定pH值时，则更换树脂进行交换，原树脂进行再生处理。18.2.3.3 酮基酮基-L-古龙酸的制备工艺古龙酸的制备工艺 将经过一次交换后的流出液和洗液合并，在加热罐内调pH至蛋白质等电点，然后加热至70左右，加0.3%左右的活性炭，升温至9095后再保温(1015)min，使菌体蛋白凝结。停搅拌，快速冷却，高速离心过滤得清液。 将酸性上清液打入二次交换柱进行离子交换，至流出液的pH1.5时，开始收集交换液，控制流出液pH1.51.7，交换完毕，洗柱至流出液古龙酸含量在1mg/m
30、l以下为止。若pH1.7时，需更换交换柱。 （2）减压浓缩结晶 先将二次交换液进行一级真空浓缩，温度45，至浓缩液的相对密度达1.2左右，即可出料。接着，又在同样条件下进行二级浓缩，然后加入少量乙醇，冷却结晶，甩滤并用冰乙醇洗涤，得2-酮基-L-古龙酸。 如果以后工序使用碱转化，则需将2-酮基-L-古龙酸进行真空干燥，以除去部分水分。 （1）pH值 发酵液在上柱之前pH值非常重要，因为调好等电点是凝聚菌体蛋白的重要因素。pH偏高偏低都会使上柱发酵液中的蛋白含量升高，进而污染交换树脂，使离子交换效率下降。 （2）交换液流速 交换液流速过小，树脂处理能力下降，流速过快，交换效率会下降，因此交换液流
31、速的确定要保证有较高的交换率的前提下，提高树脂层的处理能力，生产上一般维持在(23)m3/h。 （3）树脂的再生程度 树脂再生的好坏直接影响2-酮基-L-古龙酸的提取，标准为进出酸差小于1%、无Cl。 （4）浓缩温度 浓缩温度取决于真空度，真空度高浓缩温度低，但动力消耗大，汽化量大容易跑料；真空度低时，浓缩温度高，料液易炭化。生产上一般控制在45左右较好。2工艺控制及影响因素工艺控制及影响因素18.2.3 两步发酵法 优势o1. 以生物氧化代替化学氧化，省掉了酮化反应；o2. 节约了大量易燃、易爆、有毒的化工原料，大大减少了“三废”处理，改善了劳动条件，利于安全生产；o3. 减少工业用粮、生产
32、工序和生产设备，缩短了生产周期，降低了原料成本；o4. 与国外二步发酵法比较，其发酵规模和产酸量均居领先地位。o例子o 1983年北京制药厂年产150吨维生素C车间为例，采用二步发酵法新工艺后，每年可节约丙酮297吨（相当于237.8万斤粮食）；节省其他化工原料2600多吨和主要设备58台；降低了原料成本10%。两者比较 现将1983年的两步发酵法与莱氏法进行同等生产规模的经济指标比较，其优缺点如下： o（1）原料消耗 两步发酵法原料总单耗比莱氏法减少31.2%。 o（2）成本 两步发酵法原料成本比莱氏法降低了233，工厂成本降低了36%。 o（3）质量 差别不大，在外观、含量、烘烤消光值、分解点、细度等主要控制项目上，两步发酵法略优；但在加速破坏试验中，莱氏法产品稳定性较好。 o（4）能耗 两步发酵法比莱氏法高出15。 o（5）总收率（对山梨醇） 莱氏法比两步发酵法高出10左右，主要原因是第二步微生物氧化收率仍较低。 o（6）安全 两步发酵法由于革除了丙酮、苯（或甲苯）、氯气等大量易燃易爆或有毒的化工原料，有利于安全生产。oThe end
