L-天冬氨酸生产工艺.ppt

酶固定化法生产酶固定化法生产L-天冬氨酸天冬氨酸12/28/20221生物制药工艺学生物制药工艺学氨基酸类药物氨基酸类药物 结构与性质：结构与性质：酸性氨基酸，呈白色菱形叶片状结晶，等电酸性氨基酸，呈白色菱形叶片状结晶，等电点为点为2.772.77，溶于水及盐酸，不溶于乙醇、乙醚，在，溶于水及盐酸，不溶于乙醇、乙醚，在2525水中水中溶解度为溶解度为80g/L(080g/L(08 8)，7575时为时为288g/L(2288g/L(28888)，在碱在碱性溶液中为左旋性，在酸性溶液中为右旋性。性溶液中为左旋性，在酸性溶液中为右旋性。固定化酶法生固定化酶法生L-L-天冬氨酸天冬氨酸原理原理延胡索酸延胡索酸 L-L-天冬氨酸：天冬氨酸：有助于鸟氨酸循环，促进氨和有助于鸟氨酸循环，促进氨和CO2 生成尿素，生成尿素，降低血中氨和降低血中氨和COCO2 2 ，增强肝功能，消除疲劳，用于治疗慢，增强肝功能，消除疲劳，用于治疗慢性肝炎，肝硬化及高血氨症，同时也是复合氨基酸输液的原性肝炎，肝硬化及高血氨症，同时也是复合氨基酸输液的原料。料。12/28/20222生物制药工艺学生物制药工艺学氨基酸类药物氨基酸类药物固定化酶法生固定化酶法生L-L-天冬氨酸工艺路线天冬氨酸工艺路线粗结晶粗结晶脱色及重脱色及重结晶结晶延胡索酸铵延胡索酸铵固定床固定床反应器反应器（40cm200cm）转化率转化率95%95%真空干燥真空干燥固定化天固定化天冬氨酸转冬氨酸转氨酶氨酶（AS1.881AS1.881菌菌种发酵制种发酵制备，明胶备，明胶固定）固定）转化液转化液成品成品12/28/20223生物制药工艺学生物制药工艺学氨基酸类药物氨基酸类药物 菌种培养及菌种培养及E.coliE.coli的细胞：接种的细胞：接种于摇瓶，于摇瓶，3737振摇培养振摇培养24h24h，逐级扩逐级扩大培养至大培养至10001000一一2000L2000L规模。培养调规模。培养调pHpH为为5.05.0，升温至，升温至4545并保温并保温lhlh，冷冷却至室温，转筒式高速离心机离心，却至室温，转筒式高速离心机离心，收集菌体收集菌体(含天冬氨酸酶含天冬氨酸酶)备用。备用。4040的的12%12%明胶溶液及明胶溶液及10L1.0%10L1.0%戊二戊二醛溶液，充分搅拌均匀，放置冷却凝醛溶液，充分搅拌均匀，放置冷却凝固，于固，于55过夜后，切成过夜后，切成3-53-5毫米的立毫米的立方小块，蒸馏水充分洗涤，滤干得含方小块，蒸馏水充分洗涤，滤干得含天冬氨酸酶的固定化天冬氨酸酶的固定化E.coliE.coli，备用。，备用。固定化酶法生固定化酶法生L-L-天冬氨酸工艺流程叙述天冬氨酸工艺流程叙述生生物物反反应应器器 将将固固定定化化E.E.colicoli装装填填于于填填充充床床式式反反应应器器（40cm200cm40cm200cm）中中，制制成成生生物反应器。物反应器。转转化化、结结晶晶 取取保保温温3737的的1mol/L1mol/L延延胡胡索索酸酸铵铵(含含1mmolMgCl21mmolMgCl2，pH8pH85)5)底底物物溶溶液液，按按一一定定空空间间速速度度(SV)(SV)连连续续流流过过生生物物反反应应器器，收收集集转转化化液液，过过滤滤，滤滤液液搅搅拌拌下下用用1MHCl1MHCl调调pH pH 2.82.8，55过过夜夜，滤滤取取结结晶晶，用用少少量量冷冷水水洗洗涤涤，抽抽干干，于于105105干干燥燥即即得得L-AspL-Asp粗粗品。品。精精制制 取取粗粗品品用用稀稀氨氨水水溶溶解解(pH5.0)(pH5.0)成成1515的的溶溶液液，加加1 1活活性性炭炭，7070搅搅拌拌脱脱色色1h1h，过过滤滤，滤滤液液于于55结结晶晶过过夜夜，滤滤取取结结晶晶，8585真真空空干干燥燥，即即得得药药用用L-AspL-Asp成品。成品。12/28/20224生物制药工艺学生物制药工艺学氨基酸类药物氨基酸类药物注解注解 吴吴梧梧桐桐等等，应应用用固固定定化化酶酶工工程程技技术术生生产产L-AspL-Asp，年年产产量量达达10001000吨吨，底底物转化率物转化率99995656。日日本本应应用用固固定定化化E.coliE.coli生生物物反反应应器器连连续续化化生生产产L-AspL-Asp获获得得成成功功。进进而而以以KK卡卡拉拉胶胶取取代代聚聚丙丙烯烯酰酰胺胺固固定定化化方方法法，提提高高了了产产率率。京京都都川川端端教教授授等等开开发发用用念念珠珠状状的的不不溶溶性性吡吡啶啶树树脂脂固固定定天天冬冬氨氨酸酸酶酶的的大大肠肠杆杆菌菌C600C600活活简简体体，可可高高效效的的生生产产L-AspL-Asp。此此外外，利利用用大大肠肠杆杆菌菌的的基基因因重重组组技技术术改改良良天冬氨酸酶高产菌获得成功，提高了产酶量天冬氨酸酶高产菌获得成功，提高了产酶量2323倍。倍。天冬氨酸酶的生物菌种改进。天冬氨酸酶的生物菌种改进。返返 回回固定化酶法生固定化酶法生L-L-天冬氨酸天冬氨酸产品检验及技术评价产品检验及技术评价12/28/20225生物制药工艺学生物制药工艺学氨基酸类药物氨基酸类药物本章重点和思考题本章重点和思考题1 1、叙述发酵法生产、叙述发酵法生产L-L-异亮氨酸的生产工艺（包括工艺异亮氨酸的生产工艺（包括工艺路线和过程）以及对工艺过程的评价。路线和过程）以及对工艺过程的评价。2 2、叙述酶法生产、叙述酶法生产L-L-天冬氨酸的生产工艺（包括基本原天冬氨酸的生产工艺（包括基本原理、工艺路线和过程）以及对工艺过程的评价。理、工艺路线和过程）以及对工艺过程的评价。12/28/20226生物制药工艺学生物制药工艺学氨基酸类药物氨基酸类药物