子学习情境 2.3 D- 甘露醇发酵

发酵制药 子学习情境2.3 D-甘露醇发酵

甘露醇 (mannitol)在体内代谢甚少，肾小管内重吸收也极微，静脉注射后，可吸收水分迸人血液中，降低颅内压，使由脑水肿引起休克的病人神志清醒。用于大面积烧伤及烫伤产生的水肿，并有利尿作用，用以防止肾脏衰竭。降低眼内压，治疗急性青光眼，还用于中毒性肺炎、循环虚脱症等。

任务一结构与性质

甘露醇又名己六醇。

甘露醇为白色针状结晶，无臭，略有甜味，不潮解。易溶于水 (15.6918oC),溶于热乙醇，微溶于低级醇类和低级胺类。微溶于毗陡，不溶于有机溶剂。在元菌溶液中较稳定，不易为空气所氧化。熔点166℃，[a]D20+28.6 o。(硼砂溶液)。

任务二生产工艺

甘露醇在海藻、海带中含量较高。海藻洗涤液和海带洗涤液中甘露醇的含量分别为2%与1.5%，是提取甘露醇的重要资源。也可用发酵法和用葡萄糖电解转化生产。甘露醇在海藻、海带中含量较高。海藻洗涤液和海带洗涤液中甘露醇的含量分别为2%与1.5%，是提取甘露醇的重要资源。也可用发酵法和用葡萄糖电解转化生产。

1.提取法 • 工艺流程

(2)工艺过程及控制要点 • ①浸泡提取、碱化、中和海藻或海带加20倍量自来水。室温浸泡2一3h，浸泡液套用作第二批原料的提取溶剂，一般套用4批，浸泡液中的甘露醇含量已较大。取浸泡液用30%NaOH:调PH值为10一11，静置8h，凝集沉淀多糖类黏性物。虹吸上清液，用50%H2S04，中和至pH=6一7，进一步除去胶状物。得中性提取液。

②浓缩、沉淀 沸腾浓缩中性提取液，除去胶状物，直到浓缩液含甘露醇30%以上，冷却至60一70 oC趁热加人2倍量90%乙醇，搅拌均匀。冷至室温离心收集灰白色松散沉淀物。

③精制 沉淀物悬浮于8倍量94%乙醇中。搅拌回流30min，出料。冷却过夜，离心得粗品甘露醇，含量70%一80%。重复操作一次，经乙醇重结晶后。含量大于90%。氯·f屯物含量小于0.5%。取此样品重溶于适量蒸馏水中。加人1/8 一1/10活性炭。80oC保温0.5h，滤清。清液冷却至室温，结晶。抽滤，洗涤，得精品甘露醇。

④干燥结晶甘露醇于105一11O oC烘干。 • ⑤包装检验CI"合格后 (Cl-<0.007%)进行无菌包装，含量98%一102%。

2.发酵法(1) 工艺流程

(2)工艺过程及控制要点 • ①生产菌种生产D-甘露糖的菌种为经选育的米曲霉菌Aspergigillus oryazeZzsoy3.409。将菌种接种于斜面培养基中，31oC，培养4d。斜面存于4oC冰箱中，2一3个月传代一次。使用前重新转接活化培养。

斜面培养基制备:取麦芽lkg，加水4。5L，于55oC保温lh，升温到62oC ，再保温5一6h，加温煮沸后，用碘液检查糖度应在12oBe以上。pH=5.1以上，即可存于冷室备用。取此麦芽汁加2%琼脂。灭菌后。制成斜面，存于4oC 备用。

②种子培养 取经活化培养4天的斜面菌种2支，转接于17.5L种子培养基中，雌31士1) oC搅拌遁气培养20一24h。通风比1:5m3(m3.min)。搅拌速度350r/min，罐压lkg/cm2。

种子培养基:NaNO30.3%,KH2PO40.1%,MgSO40.05%,KCl O.05%，FeSO40.001%, • 玉米浆0.5%，淀粉糖化液2%。玉米粉2%，pH=6一7。

③发酵 于5OOL发酵罐中，加入350L发酵培养基，1。5kg/cm2蒸汽灭菌3Omin，移人种子培养液。接种量5%，30一32oC发酵4一5d，通风比1:0 .3 m3/(m3.min)。发酵2Oh后改为1:0.4，罐压lkg/cm2，搅拌速度230r/min，配料时添加适量豆油，防止产生泡沫。发酵培养基与种子培养基相同。

④提取、分离 发酵液加热1OOoC,5min凝固蛋白，加入1%活性炭，80一85oC加热3Omin，离心，澄清滤液于55oC一60oC真空浓缩至31。Be，于室温结晶24h，甩干得甘露醇结晶。将结晶溶于0.7体积水中,加2奶活性炭,70oC加热3min,过滤。清液通过717强碱型阴树脂与732强酸性阳树脂,检查流出液应无氯离子存在。

⑤浓缩、结晶、烘干 精制液于55一60oC真空浓缩至25。Bé，浓缩液于室温结晶24h,甩干结晶，置105一1lOoC烘干，粉碎包装。

3.制剂 • 取适量注射用水，按20%标示量，称取结晶甘露醇，加热90oC搅拌溶解后，加入1%活性炭，加热5min，过滤，再补足注射用水至标示量，检测pH值 (4.5一6.5)和含量合格后，经3号垂熔漏斗澄清过滤，分装于5OmL 、lOOmL、25OmT.安瓶瓶或输液瓶中，以1kg/cm2蒸汽灭菌4Omin，即得甘露醇注射液。

任务三检验 • (1)pH值注射pH值应为4.5一6.5，用电位法测定。 • (2)含量测定药典规定应用碘量法测定甘露醇含量。取本品样液加人高碘酸钠硫酸液，加热反应l5min，怜却后加人碘化钾试液，用硫化硫酸钠标准液滴定以淀粉为指示剂，经空白试验校正后,汁算样品含量。

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