學習目的與要求（1）知識目標：（2）能力目標：（3）情感目標：情境3藥品抗生素-鏈霉素發(fā)酵合成1學習情境3藥品鏈霉素發(fā)酵接受工作任務工作任務分析制定工作計劃工作任務實施工作任務檢查

工作任務評價知識拓展鏈霉素發(fā)酵生產技術2學習情境3藥品鏈霉素發(fā)酵鏈霉素是繼青霉素之后，用于臨床的第二個重要抗生素，鏈霉素是含有鏈霉胍的氨基糖苷類抗生素族（圖1）中的主要成員，鏈霉素又稱鏈霉素A，其化學名為N-甲基-α-L-葡萄糖胺-(1→2)-α-L-鏈霉糖-(1→4)鏈霉胍。是生物在其生產活動過程中所產生，并能在低微濃度下有選擇性地抑制或殺滅其他微生物或腫瘤細胞的有機物。

1.接受工作任務3學習情境3藥品鏈霉素發(fā)酵4學習情境3藥品鏈霉素發(fā)酵復制翻譯轉錄5學習情境3藥品鏈霉素發(fā)酵鏈霉素主要理化性質鏈霉素游離堿為白色粉末，大多數鹽類也是白色粉末或略帶黃色的粉末或結晶，無嗅，味微苦，有吸濕性，在空氣中易潮解。6學習情境3藥品鏈霉素發(fā)酵生產菌種

2．工作任務分析7學習情境3藥品鏈霉素發(fā)酵培養(yǎng)基種子培養(yǎng)基

高氏1號培養(yǎng)基

8學習情境3藥品鏈霉素發(fā)酵設備機械攪拌通風式發(fā)酵罐

9學習情境3藥品鏈霉素發(fā)酵

Agardiffusionassayagarplate瓊脂培養(yǎng)基lawnoftestbacteria測試菌苔filterpaperssoakedwithtestcompounds含藥物濾紙zonesofinhibition(nogrowth)

抑菌圈10學習情境3藥品鏈霉素發(fā)酵分析儀器Analyticalinstruments現代分析儀器：核磁共振毛細管電泳氣相色譜高效液相色譜質譜Modernanalyticalinstruments:Nuclearmagneticresonance(NMR)Capillaryelectrophoresis

(CE)Gaschromatography

(GC)Highperformanceliquidchromatography

(HPLC)Massspectroscopy

(MS)

Automation

Sensitivity

Accuracy

自動靈敏準確11學習情境3藥品鏈霉素發(fā)酵3.制定工作計劃確定鏈霉素生產的原料。因地制宜，立足本地資源。（見發(fā)酵原料要求）確定培養(yǎng)基組成。包括斜面培養(yǎng)基、搖瓶培養(yǎng)基、種子培養(yǎng)基和發(fā)酵培養(yǎng)基。明確發(fā)酵過程中各工藝參數、影響因素和調控方法。12學習情境3藥品鏈霉素發(fā)酵13學習情境3藥品鏈霉素發(fā)酵StrainImprovementScale-upStrain出發(fā)菌株Agarplate平板技術PrimaryshakeflaskEvaluation搖瓶培養(yǎng)Secondaryshakeflaskevaluationdifferentmedia二級搖瓶培養(yǎng)各種培養(yǎng)基

Labfermentorevaluation

ProductionCondition小型發(fā)酵罐模擬生產條件MastercellbankWorkingcellbankInoculumDevelopment菌種擴大培養(yǎng)PilotplantEvaluation中試生產ProductionEvaluation生產60003003031Possiblerecycle14學習情境3藥品鏈霉素發(fā)酵15學習情境3藥品鏈霉素發(fā)酵搖瓶發(fā)酵Shake-flaskfermentation10-50mlin125-500mlflaskBatchonlyLimitedcontrol:temperatureSlowmetabolizingcarbohydrateAmbientpressureBuffersneededtocontrolpHIn-processsamplingdifficultVolumedecreasebyevaporationSolidgrowthonsidewallsAntifoamnotneededAgitationlimited:shakerspeedNocontrolofdissolvedoxygen裝液量：10%(~250ml)間歇培養(yǎng)溫控受限制代謝碳水化合物慢常壓緩沖液控制pH在線取樣難容量減少瓶壁上結垢無需消泡攪拌受限制無法控制溶解氧16學習情境3藥品鏈霉素發(fā)酵攪拌罐發(fā)酵Stirredtankfermentation10-100,000升容量間歇和補料培養(yǎng)連續(xù)控制：pH，溫度需要銨鹽或氨氣2大氣壓無需緩沖液在線取樣易補料,容量增加生長均勻一致需消泡多種攪拌控制溶解氧:通氣,加壓10-100,000litervesselsBatchandfeedpossibleContinuouscontrol:pH,temperatureAmmoniumsaltsorammonianeededPressureattwoatmospherespossibleNobuffersnecessaryIn-processsamplingeasyVolumeincreasebysugarfeedVeryuniformgrowthAntifoamoftenrequiredWidevarietyofimpellersandbafflesDissolvedoxygencontrolledbyaeration,pressure17學習情境3藥品鏈霉素發(fā)酵搖瓶發(fā)酵Shake-flask裝液量：10%(~250ml)間歇培養(yǎng)溫控受限制代謝碳水化合物慢常壓緩沖液控制pH在線取樣難容量減少瓶壁上結垢無需消泡攪拌受限制無法控制溶解氧10-100,000升容量間歇和補料培養(yǎng)連續(xù)控制：pH，溫度需要銨鹽或氨氣2大氣壓無需緩沖液在線取樣易補料,容量增加生長均勻一致需消泡多種攪拌控制溶解氧:通氣,加壓攪拌罐發(fā)酵Stirredtank18學習情境3藥品鏈霉素發(fā)酵菌種

→種子制備

→發(fā)酵

→發(fā)酵液預處理→提取及精制→成品包裝Strain

→Preparationofseed

→Fermentation

→Treatmentofbroth→Isolation&purification→Packageofproduct4.工作任務實施19學習情境3藥品鏈霉素發(fā)酵Aschemeofthematerialflowinanantibioticproduction20學習情境3藥品鏈霉素發(fā)酵Aschemeofthematerialflowinanantibioticproduction連消發(fā)酵罐緩沖罐種子罐21學習情境3藥品鏈霉素發(fā)酵發(fā)酵生產原料

MaterialsforFermentation碳源:葡萄糖、果糖、麥芽糖、乳糖淀粉22學習情境3藥品鏈霉素發(fā)酵氮源:有機氮源無機氮源有機氮源包括：黃豆餅粉、玉米漿、蠶蛹粉、酵母粉和麩質水，其中以黃豆餅粉為最佳，其它可做為輔助氮源。

發(fā)酵生產原料23學習情境3藥品鏈霉素發(fā)酵

培養(yǎng)基MediaforCellGrowth&FinalproductionComponentsRange%組成可溶性淀粉20g、NaCl0．5g、KNO31g、K2HPO4·3H2O0.5g、MgSO4·7H2O0．5g、FeSO4·7H2O0．01g、瓊脂15-20g、水1000ml、pH7.4-7.6Fermentation發(fā)酵培養(yǎng)基

ComponentsRange%組成為葡萄糖、黃豆餅粉、硫酸鉸、磷酸二氫鉀、碳酸鈣、玉米漿

Tankseed種子培養(yǎng)基24學習情境3藥品鏈霉素發(fā)酵25學習情境3藥品鏈霉素發(fā)酵5.發(fā)酵控制FermentationControl

SampleAnalysispHDOSugarAmmoniaPhosphateSulphateProductsPrecursorsContaminationPressureprobeLevelprobepHprobeTemp.probeDOprobeAntifoamAcid/BaseCoolingAir/agitationSugar/Oilfeed26學習情境3藥品鏈霉素發(fā)酵ScaleWeightSignalPumpSpeedAmplifierControllerSupervisoryComputer

FlowRateControl流量控制27學習情境3藥品鏈霉素發(fā)酵28學習情境3藥品鏈霉素發(fā)酵菌種(strain)：灰色鏈霉菌(S.griseus)

無菌情況有保證；代謝速度45小時為準耗糖1.0+0.2％耗氧30+5mg/100ml；效價8000u/ml；粘度8-12秒；菌絲階段3-4；在大罐發(fā)酵中有一定水平

鏈霉素發(fā)酵29學習情境3藥品鏈霉素發(fā)酵鏈霉素發(fā)酵溫度以28.5℃左右為宜。鏈霉菌菌絲生長的pH約為6.5～7.0，而鏈霉素合成的pH約為6.8～7.3鏈霉菌的臨界溶氧濃度約為10-5mol/L，發(fā)酵終點確定：殘?zhí)菨舛鹊陀?%。30學習情境3藥品鏈霉素發(fā)酵發(fā)酵產物鏈霉素的提取與精制

鏈霉素的提取，目前均采用離子交換法。離子交換法提取過程一般包括：發(fā)酵液的過濾(或不過濾)及預處理、吸附和洗脫、精制及干燥等過程。離子交換樹脂有：D311樹脂，D390樹脂