生物工程专业参观实习报告

时间:2024.4.20

参观实习报告

在这个暑期中,在舒杨老师和刘老师的带领下我们进行了一次对我们今后的人生发展以及专业学习上十分有价值的参观实习。我们此次的参观实习一共分两个部分,分别是在辽阳市益康生物制品有限公司的参观实习和在沈阳市东北制药VC生产车间的学习。在这两个公司的参观实习期间,让我有了很多的收获,下面分别谈谈在这两天实习过程中我所学习到得知识以及感想。

首先,来简单介绍一下益康公司的概况以及该公司的生产理念和主要成果。辽阳市益康生物制品有限公司是国内生产、经营动物生物制品的骨干企业,是农业部批准的禽流感灭活疫苗定点生产企业,是经有关部门认定的“辽宁省高新技术企业”。该公司拥有12万平方米的生物工业园区,园区内建有1.2万平方米的GMP生产车间、SPF动物饲养中心、研究中心、质检部等设施。现总资产已达到2.8亿人民币。现有员工440人,其中各类专业技术人员180人,研究员4人、副研究员21人、工程师60人。

该公司的产品主要以生产猪、羊、鸡等家禽疫苗为主,其中主要成果有猪水肿病灭活疫苗获得农业部批准文号,成为国内独家有正式文号的产品。鸡新城疫-传染性支气管炎-减蛋综合征-禽流感(Hp)四联灭活疫苗获得农业部批文号,现以上市。“辽宁省鸡产蛋下降综合征(EDS-76)综合技术推广”、“鸡马立克火鸡疱疹病毒(HVT)疫苗试制和工艺改革研究”均获辽宁省科学技术进步二等奖;“鸡传染性支气管炎活疫苗(W93株)”已获新兽药证书,成果居于国际领先水平, 并荣获辽宁省政府科技进步三等奖和辽宁省畜牧科技贡献一等奖,该项目被国家科技部批准为“农业科技成果转化为基金项目”;“SPF鸡规模化饲养设施的建造的研究”居于国际先进水平,并获辽宁省政府科技进步三等奖;“仔猪大肠杆菌ST1-LTB双价基因工程菌苗的研究”居于国际先进水平,已申请国家专利。

该公司生产的主要产品有:禽流感灭活疫苗、政府采购猪瘟活疫苗、禽类冻干活疫苗、猪类冻干活疫苗、禽类灭活疫苗、猪类灭活疫苗等。其中,禽类活疫苗生产完全实现SPF化。

该公司一直秉承“以科技为先导、以质量求生存、以管理求发展,力促最新科技成果转化为生产力”的经营理念。将始终站在科技的前沿和最高点,领略当今国际国内最新科技动态的变化,加大科研投入,加快科研成果的转化速度。

对该公司有了足够了了解,我们满怀着对该公司的向往以及对知识的渴望来到的益康生物制品有限公司的生产基地。初到该厂给我印象最深刻的就是虽然其厂房占地面积不是很大,且楼房不是那样现代化。但是,它那十分清新干净的环境深深吸引了我,由于离市区较远,因此该厂很清静环境特别好。

以下表中所示为该公司所生产的家禽家畜的灭火疫苗以及活疫苗:

接着由该公司的一位资深技术员在观察室为我们讲解了有关该厂的情况以及生产疫苗的流程和相关方面的知识:

一.疫苗的概念、种类以及生产流程

疫苗的概念:疫苗是将病原微生物(如细菌、立克次氏体、病毒等)及其代谢产物,经过人工减毒、灭活或利用基因工程等方法制成的用于预防传染病的自动免疫制剂。疫苗保留了病原菌刺激动物体免疫系统的特性。当动物体接触到这种不具伤害力的病原菌后,免疫系统便会产生一定的保护物质,如免疫激素、活性生理物质、特殊抗体等;当动物再次接触到这种病原菌时,动物体的免疫系统便会依循其原有的记忆,制造更多的保护物质来阻止病原菌的伤害。

疫苗的种类有很多,而且分法也有很多种。疫苗按照其活性可以将其分为活性疫苗和非活性疫苗;按照疫苗的病原体种类可以将其分为病毒疫苗和细菌疫苗;按照病原体所注入的宿主可以将其分为细胞疫苗和鸡胚疫苗。

疫苗的分类:目前分四大类

习惯上,人们将由减毒的或灭活的病原微生物制得的、具有刺激机体产生针对病原微生物的特异抗体或细胞免疫的生物制品统称为疫苗。不过,从具体的概念上讲,由细菌制成的生物制品称为细菌性疫苗(菌苗),而由病毒、立克次体、螺旋体等制成的生物制品称为疫苗。传统疫苗包括灭活疫苗和减毒活疫苗。

1、灭活疫苗:选用免疫原性强的病原微生物经培养,用物理或化学方法将其灭活后,再经纯化制成。灭活疫苗使用的毒种一般是强毒株,但使用减毒的弱毒株也有良好的免疫原性,如用萨宾(Sabin)减毒株生产的脊髓灰质炎灭活疫苗。灭活疫苗已失去对机体的感染力,但仍保持其免疫原性,可以刺激机体产生相应的免疫力,抵抗野毒株的感染。灭活疫苗免疫效果良好,在2~8℃下一般可保存一年以上,没有毒力返祖的风险;但灭活疫苗进入人体后不能生长繁殖,对人体刺激时间短,要获得强而持久的免疫力,一般需要加入佐剂,且需多次、大剂量注射,并缺乏自然感染的局部免疫保护。包括细菌、病毒、立克次体及类毒素制剂。

2、减毒活疫苗:是采用人工定向变异的方法,或从自然界筛选出毒力高度减弱或基本无毒的活的微生物制成的疫苗。减毒活疫苗接种后,在机体内有一定的生长繁殖能力,可使机体发生类似隐性感染或轻度感染的反应,但不产生临床症状,免疫效果强而持久,一般只需接种一次,且用量较小,除刺激机体产生细胞免疫和体液免疫外,尚能产生局部免疫保护。但减毒活疫苗须在低温条件下保存及运输,有效期相对较短,存在毒力返祖的风险。

3、亚单位疫苗:在大分子抗原携带的多种特异性的抗原决定簇中,只有少量抗原部位对保护性免疫应答起重要作用。通过化学分解或有控制性的蛋白质水解方法使天然蛋白质分离,提取细菌、病毒的特殊蛋白质结构,筛选出具有免疫活性的片段制成的疫苗,称为亚单位疫苗。亚单位疫苗仅有几种主要表面蛋白质,因而能消除许多无关抗原诱发的抗体,从而减少疫苗的副反应和疫苗引起的相关疾病。A群脑膜炎球菌多糖疫苗、伤寒Vi多糖疫苗是比较早的亚单位疫苗,该类疫苗减少了全菌疫苗使用中所出现的不良反应;此外,流感裂解疫苗的免疫效果及安全性已在国内外的广泛应用中得到了肯定。亚单位疫苗的不足之处是免疫原性较低,需与佐剂合用才能产生好的免疫效果,所以,若全菌(病毒)疫苗不存在严重不良反应,仍应以全菌(病毒)疫苗为首选。

4、基因工程疫苗:是使用DNA重组生物技术,把病原体外壳蛋白质中能诱发机体免疫应答的天然或人工合成的遗传物质定向插入细菌、酵母或哺乳动物细胞中,使之充分表达,经纯化后而制得的疫苗。应用基因工程技术能制出不含感染性物质的亚单位疫苗、稳定的以活病毒为载体的减毒疫苗以及能预防多种疾病的多价疫苗。这是继第一代传统疫苗之后的第二代疫苗,具有安全、有效、免疫应答长久、联合免疫易于实现等优点。 

    疫苗的类别:

第一类疫苗:是指政府免费向公民提供,公民应当依照政府的规定受种的疫苗,包括国家免疫规划确定的疫苗,省、自治区、直辖市人民政府在执行国家免疫规划时增加的疫苗,以及县级以上人民政府或者其卫生主管部门组织的应急接种或者群体性预防接种所使用的疫苗。

包括:我校根据市教委、市卫生局、市疾病控制中心要求对本科新生、网络学院高起本新生接种吸附白喉破伤风联合疫苗、麻疹减毒活疫苗。

   第二类疫苗:是指由公民自费并且自愿受种的其他疫苗。

疫苗的生产流程可以按照病毒接种的宿主不同分为几类,以下是鸡新城疫灭活疫苗的工艺过程及操作:

1.鸡胚活疫苗的生产流程:

(1)  将鸡受精卵孵化11天左右;

(2)  在无菌间接种病毒至受精卵中,再孵化培育病毒;

(3)  将接种后的受精卵放在冷库中(2-8℃)冷藏,然后在鸡胚收取病毒液(由不同的病毒可以收取不同的部位);

(4)  取样测定病毒的含量,在冷库中保存收藏;

(5)  分装,进行冻干预冻在-40℃抽真空并加热;

(6)  包装,进行成品检验,检验效价、是否有外源病毒、支原体以及安全性、物性、真空度和冷冻水等。

(7)  将乳化好的疫苗打入罐装间,疫苗瓶、胶塞分别灭菌后移入灌装车间,按产品规格定量灌装、加塞、轧盖。

(8)  将灌装好的疫苗贴上标签,连同说明书装箱。抽取样品,挂待检牌入成品库待检区。

 

鸡胚培养灭活疫苗生产工艺流程图示:

 

2.细胞苗的生产流程:

(1)将宿主的组织用胰蛋白酶消化成细胞,转瓶在培养液中室温下使细胞单层贴壁生长,培养24h;这种细胞称为原代细胞,包括马立克氏病毒、鸡胚或纤维细胞。

(2)将培养后的原代细胞接种病毒继续培养,观察细胞的生长状态(不同的病毒生长状态不同),收获细胞液或者细胞体,使获得的细胞与病毒结合;

(3)细胞传代培养:不同的细胞产生不同的细胞病变,因此收取的时间不同。例如,猪瘟病毒收取原代细胞液,而牛睾丸细胞可以连续收获不能使细胞病变;

 3.禽胚灭活疫苗的生产流程:用于禽流感的治疗,前期相同,后期需要加灭活剂使病毒失活,灭活后取样检验是否合格;加乳化剂进行乳化(病毒液与油相混合经高度剪切形成油包水型);再经过分装和检验。

 4.细菌活菌苗的生产流程:

菌种增值→检测是否纯粹→冰箱中冷藏(2-8℃)→接种→发酵罐以及培养基高压灭菌→发酵罐中培养(不同的细菌培养时间不同)→调节pH值(沙门氏菌产碱要加葡萄糖来调节酸碱性,若产酸通常加碱液来调节)→收获(发酵液或细胞)→分装→冻干收藏;

5.细菌灭活疫苗生产流程:加甲醛灭活→加氢氧化铝胶→分装。

以上几种生产疫苗的方法都是用于生产禽类的疫苗,整个生产周期为一个月,检测需要一个月。检测包括无菌检测需要7天,支原体检测28天,效价检测5-6天,禽流感等效率检测要21天。

例举,鸡传染性法氏囊病灭活疫苗生产流程的工艺如下:

1.生产种毒制备

(1)种毒材料:9-11日龄发育良好的SPF鸡胚;

(2)制备CEF细胞:去9-11日龄SPF鸡胚,外壳消毒后传入细胞制造室,无菌取出鸡胚,去头、去爪后剪碎,用胰蛋白酶37℃消化10-15分钟,将消化后的细胞悬浮液过滤后加入生长液,新生牛血清的0.5%水解乳蛋白的Hanks液,给每一克氏的细胞培养瓶加入细胞生长液100ml,再放入放入温室培养,待细胞单层贴壁生长;

(3)接种和收获:镜检选择生长良好的细胞倒出细胞培养液并接入种毒,返回室温吸附一小时后,再加入细胞维持液培养至少三天,待90%细胞出现病变后,取出细胞放入冷室冻融三次,再检测分装。注明种毒收获日期,冻存;

(4)生产用种毒鉴定:对鸡胚的毒力和半数鸡胚的感染量、纯净性、毒种保存(-15~-18℃保存期不超过6个月,-40℃保存期不超过12个月)以及毒种继代限5代。

2.种蛋孵化

(1)制胚材料的选择:选择发育良好9-11日龄无IBD抗体的敏感鸡胚或者SPF鸡胚,制备生长良好的鸡胚成纤维细胞做制苗材料。种蛋大小均一无污染,各种检测合格;

(2)将种蛋放入孵化箱孵化,温度控制在38℃,湿度控制在60%-70%,孵化龄为10天;

3.配液:汉克氏液

4.细胞制备

(1)选择9-10日龄发育良好的敏感鸡胚,酒精消毒蛋壳气室部位;

(2)打开蛋壳,无菌取出鸡胚,去头、四肢和内脏,放入灭菌的玻璃器皿内;

(3)用汉克氏液洗涤胚体,将胚体剪成小组织块状,用汉克氏液洗涤;

(4)加入胰蛋白酶消化20-30分钟后取出;

(5)吸出汉克氏液,加入营养液吹打过滤;

(6)将消化后的细胞进行分装,旋转培养至形成单层的细胞悬浮液后备用。

5.细胞毒液的制备

(1)观察细胞选择生长状态正常的细胞进行接毒;

(2)按照0.1:0.3%的量将营养液中接入种毒,混合均匀;

(3)接毒后观察细胞的病变状况,当病变细胞达到75%以上即可收获,送入冷库收藏不超过2日;

(4)抽取样品做中间检测。

6.灭活

(1)将病毒液负压抽入灭菌罐中,开启灭活搅拌罐,按比例加入甲醛混合均匀;

(2)将加入灭活剂的病毒液加入另一灭活罐中,间隔搅拌灭活结束后取样检测;

(3)将病毒液收取至灭活菌存储罐中,冷藏。

7.灭活疫苗的制备

(1)水相制备:取灭菌吐温-40℃4份,加入96份混合抗原中,充分搅拌制成水相;

(2)油相制备:

(3)预乳化:开动油相罐搅拌机,把水相徐徐加入油相中混合;

(4)乳化:将预乳液打入乳化罐中,开动乳化机乳化40分钟,乳化后取样离心,若有分层现象应重新乳化。

8.分装、压盖、贴签、包装

(1)将乳化好的疫苗打入罐装间,疫苗瓶、胶塞分别灭菌后移入灌装车间,按产品规格定量灌装、加塞、轧盖。

(2)将灌装好的疫苗贴上标签,连同说明书装箱。抽取样品,挂待检牌入成品库待检区。

二.疫苗生产车间

GMP车间系统:“GMP”是英文Good Manufacturing Practice 的缩写,中文的意思是“良好作业规范”,或是“优良制造标准”,是一种特别注重在生产过程中实施对产品质量与卫生安全的自主性管理制度。它是一套适用于制药、食品等行业的强制性标准,要求企业从原料、人员、设施设备、生产过程、包装运输、质量控制等方面按国家有关法规达到卫生质量要求,形成一套可操作的作业规范帮助企业改善企业卫生环境,及时发现生产过程中存在的问题,加以改善。简要的说,GMP要求食品生产企业应具备良好的生产设备,合理的生产过程,完善的质量管理和严格的检测系统,确保最终产品的质量(包括食品安全卫生)符合法规要求。

其实,各大企业的GMP生产标准都要高于国家GMP车间的生产标准。对GMP车间生产标准都要严格控制:

(1)鸡蛋的来源包括:SPF无菌动物(无任何病毒)、悉生动物(无特定病原体,只有某种动物才有)、灭活菌(无禽流感和抗体的鸡蛋)。

SPF动物:即无特定病原体动物(指动物体内无特定的微生物和寄生虫)是不携带潜在感染或条件致病菌,但带有非特定的微生物和寄生虫的动物,要求在屏障内系统生长,国际上普遍采用的动物。

悉生动物:由于悉生动物和无菌动物一样是放在无菌隔离器内饲养的,因此选用此种动物作实验准确性是很高的,可排除动物体内带有的各种不明确的微生物对实验结果的干扰,常用于研究微生物和宿主动物之间的关系,并可按研究目的来选择某种微生物。

因此,用于生产疫苗的动物需要严格的控制,在技术员的讲解下我们了解到,该公司也有其自己一整套完整的生产系统。拥有大型的SPF生产线,其鸡场的环境设施都是由专人严格控制的,出入鸡场都要换衣服并进行消毒。由于工序复杂我们没能到内部参观。

(2)无菌间的控制:对于无菌间的要求更是很严格,无菌间的环境不仅关系到所生产的产品的质量是否过关,还关系到今后对公司发展的关键,一旦染菌整个无菌间都需要重新灭菌,并且所有设备要重新组装,也可能影响到产品的生产。

                     工作人员正在无菌室工作

①  进入无菌间前要换上无菌服,并进行消毒;

②  所有进入无菌间的空气都要经过空气过滤器;

③  进入无菌间的液体都是通过消毒后的管道运输进入的,管道要经常冲洗消毒;

④  无菌室内要维持一个稳定的状态,温度维持在23-25℃,压力要始终维持一个正压系统,防止外界的空气进入无菌室内。

以上为此次在益康生物制品有限公司的所学到的知识,益康生物制品公司在生产疫苗方面在全国范围内处于领先地位,所生产的疫苗销往全国各地。该厂将在20##年实现3个亿的产值,并实现利润1个亿,将能够自主研发三个疫苗品种。对我来说生产疫苗产业是一个很好的就业去向,我国的家禽以及畜牧业都在迅猛的发展,对肉食品类的要求也越来越高,因此生产疫苗是一种很好的发展方向。在这所学到的知识我相信对于我今后的道路发展都会有很大的帮助。

在益康生物制品有限公司我们学到了很多关于疫苗生产流程的知识以及GMP无菌车间概况和控制手段。如果说在益康公司我们学到的是专业知识,那么第二天我们来到了沈阳市东北制药厂学到的更多的是企业的管理与我们自身发展成败的关键所在。那么下面我就来谈谈我在东北制药厂参观实习的心得体会:

东北制药集团股份有限公司,简称“东北制药”,是以化学原料药为主,兼有生物发酵、中西药制剂和微生态制剂的大型综合性制药企业。东北制药正式成立于1993年6月,是沈阳市首批试点股份制企业之一、20##年中国500强企业之一、20##年中国制造业500强企业之一。20##年,“东北药”被瑞士达沃斯世界经济论坛和世界品牌实验室评为中国500最具价值品牌之一;20##年又被世界品牌实验室评为中国医药类十大品牌,并以价值26.13亿元位居20##年《中国500最具价值品牌》排行榜第247位。20##年1月23日,东北制药作为沈阳市首家股权分置改革的试点企业,成功进行了股权分置改革。此外,“东北”牌被商务部确定为20##-20##年度重点培育和发展的出口品牌。企业还被评为国家级“连续20年守合同重信用企业”、辽宁省“高新技术企业”、外贸出口特殊贡献奖特等奖、优秀纳税企业等众多荣誉。企业资产总额60亿元,从业人员11000余人,年销售收入56亿元,年自营出口创汇2亿多美元。

此次参观实习我们主要是学习了东北制药厂的VC生产厂,沈阳东北制药集团的VC生产能力约为每年12万吨,是国内第一大生产厂家,在世界也位居第三,因此东北制药的VC生产项目关乎整个东北制药集团的命脉。

在东北制药VC生产厂的报告厅吴春江技术员为我们做了一场别开生面的技术交流报告,为我们讲解了VC的生产工艺与流程。

VC也即维生素c是显示抗坏血酸生物活性的化合物的通称,是一种水溶性维生素,水果和蔬菜中含量丰富。在氧化还原代谢反应中起调节作用,缺乏它可引起坏血病。

VC在中国有着不可替代的作用,中国人在人类对病毒的抗争将有一个关键的角色。中国因为人口众多而且密集居住,所以是病毒最容易传染的地区,也是受病毒残害最深的地区。许多流行性感冒的病毒都发源在中国,SARS病毒也是首先出现在中国,死于SARS的90%是中国人。现在中国已经掌握了维生素C生产的领导地位,应该可以彻底解决病毒的问题,只是出产的维生素C大部份都外销,中国人服用维生素C的平均剂量,远逊于欧美和日本。如果我们普遍认识维他命C对预防和治疗病毒传染病症的原理而大量服用,就可以遏止各种病毒的流行。流行感冒只是一椿小事,维他命C的真正效用,会显示在治疗禽流感,SARS和AIDS等更严重的病毒传染病上。

VC对人体的发挥巨大的作用,主要包括以下几个方面:

(1)胶原蛋白的合成需要维生素C参加,所以VC缺乏,胶原蛋白不能正常合成,导致细胞连接障碍。人体由细胞组成,细胞靠细胞间质把它们联系起来,细胞间质的关键成分是胶原蛋白。胶原蛋白占身体蛋白质的1/3,生成结缔组织,构成身体骨架。如骨骼、血管、韧带等,决定了皮肤的弹性,保护大脑,并且有助于人体创伤的愈合。

  (2)坏血病。血管壁的强度和VC有很大关系。微血管是所有血管中最细小的,管壁可能只有一个细胞的厚度,其强度、弹性是由负责连接细胞具有胶泥作用的胶原蛋白所决定。当体内VC不足,微血管容易破裂,血液流到邻近组织。这种情况在皮肤表面发生,则产生淤血、紫癍;在体内发生则引起疼痛和关节涨痛。严重情况在胃、肠道、鼻、肾脏及骨膜下面均可有出血现象,乃至死亡。

  (3)牙龈萎缩、出血。健康的牙床紧紧包住每一颗牙齿。牙龈是软组织,当缺乏蛋白质、钙、VC时易产生牙龈萎缩、出血。

  (4)预防动脉硬化。可促进胆固醇的排泄,防止胆固醇在动脉内壁沉积,甚至可以使沉积的粥样斑块溶解。

  (5)是一种水溶性的强有力的抗氧化剂。可以保护其它抗氧化剂,如维生素A、维生素E、不饱和脂肪酸,防止自由基对人体的伤害。

  (6)治疗贫血。使难以吸收利用的三价铁还原成二价铁,促进肠道对铁的吸收,提高肝脏对铁的利用率,有助于治疗缺铁性贫血。

  (7)防癌。丰富的胶原蛋白有助于防止癌细胞的扩散;VC的抗氧化作用可以抵御自由基对细胞的伤害防止细胞的变异;阻断亚硝酸盐和仲胺形成强致癌物亚硝胺。曾有人对因癌症死亡病人解剖发现病人体内的VC含量几乎为零。

  (8)保护细胞、解毒,保护肝脏。在人的生命活动中,保证细胞的完整性和代谢的正常进行至关重要。为此,谷胱甘肽和酶起着重要作用。

  谷胱甘肽是由谷氨酸、胱氨酸和甘氨酸组成的短肽,在体内有氧化还原作用。它有两种存在形式,即氧化型和还原型,还原型对保证细胞膜的完整性起重要作用。VC是一种强抗氧化剂,其本身被氧化,而使氧化型谷胱甘肽还原为还原型谷胱甘肽,从而发挥抗氧化作用。

  酶是生化反应的催化剂,有些酶需要有自由的琉基(-SH)才能保持活性。VC能够使双硫键(-S-S)还原为-SH,从而提高相关酶的活性,发挥抗氧化的作用。

  从以上可知,只要VC充足,则VC、谷胱甘肽、-SH形成有力的抗氧化组合拳,清除自由基,阻止脂类过氧化及某些化学物质的毒害作用,保护肝脏的解毒能力和细胞的正常代谢。

  (9)提高人体的免疫力。白细胞含有丰富的VC,当机体感染时白细胞内的VC急剧减少。VC可增强中性粒细胞的趋化性和变形能力,提高杀菌能力。

促进淋巴母细胞的生成,提高机体对外来和恶变细胞的识别和杀灭。

   参与免疫球蛋白的合成;

  提高CI补体酯酶活性,增加补体CI的产生;

  促进干扰素的产生,干扰病毒mRNA的转录,抑制病毒的增生。

  (10)提高机体的应急能力。人体受到异常的刺激,如剧痛、寒冷、缺氧、精神强刺激,会引发抵御异常刺激的紧张状态。该状态伴有一系列身体,包括交感神经兴奋、肾上腺髓质和皮质激素分泌增多。肾上腺髓质所分泌的肾上腺素和去甲肾上腺素是有酪氨酸转化而来,在次过程需要VC的参与。维生素C是一种水溶性维生素(其水溶液呈酸性)化学式为C6H8O6,人体缺乏这种维生素C易得坏血症,所以维生素C又称抗坏血酸。维生素C易被空气中的氧气氧化。在新鲜的水果、蔬菜、乳制品中都含维生素C,如新鲜的橙汁中维生素C的含量在500mg/L左右。

由于VC具有如此强大的功能,人们对VC的需求也是越来越高,因此生产VC的生产工艺至关重要,其直接影响到所生产出的VC产品的质量,而影响到其价格在VC市场大战中的竞争力。东北制药集团生产的VC之所以在国际市场中能够处于领先的地位,最主要的因素就是他们拥有一整套严格的VC生产线,对出口VC严把质量关。

VC的生产工艺流程主要有以下几种方法:

(1)莱氏法:以D-山梨醇为原料,经醋酸菌一步发酵得L-山梨糖,丙酮酮醇缩合、次氯酸钠氧化剂盐酸转化等5步。其优点是工艺成熟、产品质量好;生产周期短,总收率高(约为66%)。缺点是工序多,耗用原料多;有易燃易爆有机溶剂;对劳动保护盒安全生产要求高。

(2)两步发酵法:是简化缩短的莱氏法。其优点是缩短工序,降低了原料成本,节约了大量有机溶剂减少了“三废”;多数是液体物料,有利于机械化和自动化生产。缺点是总效率低(45%-48%);发酵单位体积效率低(60mg/100ml);设备体积大,能耗大。

(3)  全化学合成方法

三步法:将葡萄糖或葡萄糖醛酸内酯丙酮化、催化、氧化、水解还原成维生素。葡萄糖为原料的缺点:丙酮用量大、须用昂贵的铂金属催化剂、收率低(25-28%)。

(4)其他方法:GLC技术和DNA重组菌种

东北制药厂所生产的VC采用的是二步发酵法,其主要的生产流程为:

发酵→提取→转化→精制

1.  发酵:VC发酵分为两步

①  第一步发酵:原料D-山梨醇在黑醋菌的作用下发酵得到L-山梨醇,发酵罐容积145吨,料液110吨,发酵时间20个小时。

②  第二步发酵:L-山梨糖在大菌、小菌的共同作用下混合发酵得2-酮基-L-古龙酸的。发酵罐容积325吨,料液260吨。发酵时间50个小时。

2.  提取:即从古龙酸钠中提取古龙酸

①  离心:运用高速离心机离心发酵液,出去大颗粒状的蛋白质,提取上清液;

②  超滤:利用超滤膜过滤除去剩余的部分蛋白质;

③  离子交换:使古龙酸钠转化为古龙酸;

④  除水:运用钠膜过滤的方式除去大约50%的水,得到160吨左右的古龙酸溶液;

⑤  蒸发:运用三相蒸发器除水,得到50-60吨古龙酸含量为40%左右的溶液;

⑥  冷却结晶:将浓缩液放在结晶罐中,在0℃以下进行结晶;

⑦  过滤:将结晶后的液体进行过滤,滤去没有结晶的液体部分;

⑧  干燥:得到干燥的古龙粉末19吨左右。

3.  转化:

①   将得到的古龙酸粉末溶于甲醇中得到古龙酸甲酯,然后古龙酸甲酯        再在浓硫酸的催化作用下,加热至66℃得到古龙醇;

②   古龙醇与小苏打(碳酸钠)反映得到VC钠甲醇液;

③   进行冷冻结晶,过滤得到VC钠湿品;

④   加水溶解VC钠经过离子交换得到VC水溶液;

⑤   将VC水溶液经过三效蒸发器蒸发,结晶以及脱水可以得到粗VC。

4.  精制:

①  将粗VC加水和活性炭循环半小时,过滤除去杂质;

②  再将得到的水溶液结晶、脱水、干燥;

③  将颗粒状的VC过筛得到大颗粒;

④  包装成成品(1700吨/目的产品)。

在生产实际中VC的生产工艺原理以二步发酵法为例:

一.D-山梨醇的制备

二.2-酮基-L-古龙酸的制备(两步发酵)

(一)L-山梨糖的制备(第一步发酵)

(二)2-酮基-L-古龙酸的制备(第二步发酵)

(1)工艺原理:微生物氧化法

(2)工艺过程

①菌种部分

菌种活化、分离、混合培养

移入三角瓶种液培养基,29-33 ℃振荡培养24h

产酸量在6-9mg/mL,pH降至7以下,镜检正常无杂菌

②发酵部分

一级种子罐加料

控温29-30 ℃,压强0.05MPa,pH6.7-7.0

二级种子罐培养

发酵终点:温度31-33℃,pH7.2,残糖量<0.8mg/mL

两步发酵收率78.5%

③提取部分

ⅰ 一次交换

盐酸酸化,调菌体蛋白等电点,沉降4h以上

上清液以2-3m3/h的流速压入阳离子交换柱

当流出液pH为3.5时,收集交换液,控制pH

交换完,纯水冲柱

ⅱ 加热过滤

合并流出液和洗液

调pH至蛋白等电点

加热至70℃,加0.3%活性炭

升温至90-95℃,保温10-15min,使蛋白凝结

停止搅拌,快速冷却,高速离心

ⅲ 二次交换

上清液打入二次交换柱

洗脱,至流出液pH=1.5时,收集交换液

控制pH1.5-1.7之间。

交换完毕,洗柱

ⅳ减压浓缩

二次交换液进行一级浓缩

控制真空度、内温,至浓缩液的相对密度达1.2

出料

同样条件二次浓缩,至尽量干

加少量乙醇,冷却结晶

甩滤,冰乙醇洗涤

得2-酮基-L-古龙酸(m.p.158-162℃)

收率80%

(3)反应条件及影响因素

① 山梨糖的影响:山梨糖初浓度过高,将抑制菌体生长,使发酵收率降低。从生产角度考虑,保证尽可能高的酸度,需山梨糖初浓度越高越好,较适宜为80mg/mL,可以采用滴加或待菌体生长正常后一次性补加的方法,来提高产物的浓度。

② 溶解氧浓度的影响:溶解氧浓度影响好氧菌的活性

产酸前期应处于高溶氧浓度

产酸中期,溶氧浓度为3.5-6.0mg/mL

产酸后期,耗氧量减少。

③  pH的影响:pH过低(<6.4)不利于发酵,控制pH6.7-7.9

(4)注意事项及“三废”处理

调好等电点是凝聚菌体蛋白的重要因素

树脂再生的好坏直接影响2-酮基-L-古龙酸的提取,其标准为进出酸差在1%以下,无Cl-

浓缩时,温度控制在45℃左右较好,以防止跑料和炭化

三废处理:母液回收、浓缩、结晶甩滤,提高收率;

废盐酸回收后可再用于第一次交换。

三.粗维生素的制备

1、酸转化

(1)  工艺原理

(2)  工艺过程

①  配料比:2-酮基-L-古龙酸:38%盐酸:丙酮 = 1:0.4:0.3

②  先将丙酮和一半古龙酸加入转化罐,搅拌

③  再加入盐酸和余下的古龙酸

④  蒸汽加热,升温至30-38 ℃

⑤  关闭蒸汽,自然升温至52-54 ℃,保温5h

⑥  达到反应高潮,保持温度50-52℃,至总反应时间20h,

⑦  冷却过滤、冷乙醇洗涤,

⑧  得维生素C粗品,收率88%

(3)  反应条件及影响因素

盐酸浓度的影响:若盐酸浓度偏低,则转化不完全,收率低

若盐酸浓度偏高,则分解成许多杂质,使反应物颜色较深

丙酮的影响: 酸性条件下,产物容易分解为糠醛,进一步聚合成水和醇不溶的糠醛树脂。

加入丙酮可以溶解糠醛,降低其活性而阻止其聚合

(4)  工艺过程

酯化:

①  加入甲醇、浓硫酸和干燥的古龙酸

②  搅拌加热,升温至66-68℃,

③  反应4h左右即为酯化终点

④  冷却,加入碳酸氢钠

⑤  升温至66℃左右,回流10h后,即为转化终点

⑥  冷却至0℃,离心分离,得维生素C钠盐

⑦   母液回收

酸化:

①   将维C钠盐和一母干品、甲醇加入罐中,搅拌

②   硫酸调反应液pH为2.2-2.4

③  在40℃左右保温1.5h

④  冷却,离心分离,弃去硫酸钠

⑤  加少量活性炭,冷却压滤

⑥  真空减压浓缩,蒸出甲醇

⑦  浓缩液冷却结晶,离心分离

     改进后新工艺的流程:

②  将2-酮基-L-古龙酸甲酯加入到甲醇中

② 搅拌、升温、回流、溶解

③  在惰性气体中滴加胺,回流、搅拌

④  浓缩、蒸馏水溶解油状物

⑤  有机溶媒提取、分离

⑥  有机层用硫酸钠干燥后,回收套用

⑦ 水层经浓缩、结晶得维生素C晶体

四.维生素C的精制

(1)工艺原理

L-抗坏血酸易遭破坏(温度,金属离子,空气接触和pH值均会影响L-抗坏血酸)、易氧化、易分解,其变质的标志是色泽变黄。

(2)工艺过程

配料比   粗维生素C:蒸馏水:活性炭:晶种 = 1:1.1:0.58:0.00023

步骤     ① 粗维生素C真空干燥;

② 加蒸馏水搅拌溶解;

③ 加活性炭,搅拌5-10min,压滤;

④ 滤液加入结晶罐,再加入50L左右的乙醇,搅拌;

⑤ 降温、加晶种,结晶;

⑥ 将晶体离心甩滤,冰乙醇洗涤;

⑦ 甩滤、干燥器中干燥,得精制VC。

(3)注意事项

① 结晶时,结晶罐中最高温度不得高于45℃,最低不得低于-4℃,不能再高温下加晶种;

② 回旋干燥要严格控制循环水温和时间,夏天循环水温高,可用小冷凝器降温;

③ 压滤时遇停电,应立即关空压阀保压。

同时,吴老师还教给我们一些小窍门,如何选择VC片,如何服用VC片?维生素C是一种用途很广的保健类药品,用于食品、针剂、原料、食品添加剂和药品等。在选择VC时我们要尽量选择咀嚼片剂的,而不选择粉末状的,因为片剂的VC所含有的维生素C更多,吸收效果更好。同时,在购买的时候尽量买大厂家价格较高的产品,因为这种VC含杂质少,真正达到保健的作用。在服用VC片后要尽量少喝水,因为VC是水溶性的,喝水不利于对人体的吸收。

以上是由吴老师为我们讲解的有关维生素C发酵方面的知识,对我们今后的专业学习有很大的帮助,对于我们以后从事该行业的学习也非常有利。接下来是由东北制药集团的一位资深管理人员为我们做了一次,对我们今后人生道路的发展和企业管理方面非常有帮助的报告会。

东北制药集团以前还是负债累累的一个厂矿,但正是由于东北制药集团严格的质量把关,优秀的企业管理政策使得该公司由一个不起眼的厂矿摇身变成了如今中国500强企业之一、20##年中国制造业500强企业之一的大集团。之所以东药集团会有如此大的转型和成功,主要是凭借着东药人精湛的生产技术和强有力的上层组织领导,来到东药我们真正的体会到了这一点,每一位员工都穿着整洁的工作服,对安全要求和质量要求很高,每进入一个生产车间都需要凭借工作证或者上级审批的通过证,这样就防止了外来闲杂人等的进入,保证了每一道工序的全封闭生产,避免了技术工艺的外流。

联系东北制药集团的发展状况,我们深刻地认识到了个人的发展去向,作为即将毕业的大四学生,如何提高自身的素质,如何增长我们的技术水平是我们现在应该考虑的最关键的问题。现在我们每个人都是站在同一个起跑线上,但是过了五年甚至十年,我相信我们当中就会有着很大的差别,因为每个人的素质想法都不同以后从事的行业也就不尽相同。那我们如何让自己在今后的日子里成为人上人呢?关键就在于我们对自身的要求和平时刻苦的精神,在学校了我们所学的知识都是相同的,在专业知识方面我们只是学习了毛皮,并没没有应用到实践中,因此现在我们就应该为自己心中订立个目标,我们将来想从事什么行业,这些行业都需要什么样的知识,然后我们再去有目的的去学习这方面的知识,如果书本上没有我们可以查资料。然后我们还要明确一点人生总有不如意,每个人的一生都不是风平浪静的,在人生的道路上总会遇到磕磕碰碰,这个时候我们一定要记住我们不能怕失败,跌倒了再爬起来总结教训继续前进,向着目标前进!

要知道虽然我们现在学的是生物工程专业,可是我们以后从事的行业不一定也是生物工程方面的,但是不管从事什么行业,一旦我们选择了我们就要爱我们得职业,尽自己最大的努力做好自己的工作,也许刚毕业我们从事的只是一线工人的工作,可是我们不能放弃自己要做好每一件事,要相信你做的每一件事,你的每一个举动别人是都能看得见的。不要想着投机取巧,一步登天,要踏踏实实走好每一步,在一线工作中学习最基础最扎实的知识,将来一定会有所作为的。没有哪个领导不是从一线过来的,如果你连最基层的工作都不知道,那以后要怎样去管理你的工人呢?

听完报告会同学们还沉浸在理论知识中,对VC生产工艺的具体过程还没有完全掌握,接下来在老师的带领下我们参观了VC发酵的一步和二步生产车间,将刚才所讲的理论知识运用到实际应用中去。一排排整齐的发酵罐闪闪发光很是壮观,有些种子发酵罐甚至高达十几层楼房那么高,巍然耸立,发酵车间里面几乎全部采用全自动控制,工人们只需检测一些发酵过程中的参数和控制发酵的进程,非常的现代化管理。

不锈钢大型发酵罐                   现代化发酵设备

             四效降膜式蒸发器用于蒸发和结晶VC

这两天的参观实习结束了,但是这短短的两天却让我受益匪浅,对我今后的发展道路有很大的帮助,最后我总结出一点就是做一行就要爱一行,踏踏实实工作,勤勤恳恳做人!

更多相关推荐:
生物技术专业实习报告-实习报告范文

生物技术专业实习报告-实习报告范文【实习目的】1通过深入各实习岗位进行综合性的实习,将所学的基础理论、基础知识和基本技能运用于实践之中,将所学的知识转化为能力,培养实际工作能力、科研能力。2掌握现代生物技术手段…

生物工程专业 实习报告

中北大学学生实习报告1112学年第1学期学院化工与环境学院实习类别生产与毕业实习实习单位山西亚森实业有限责任公司专业生物工程班级0804064137姓名王恒中北大学教务处制一实习任务书12二实习报告345678...

生物技术实习报告(陈献威)

实习报告陈献威00511054目录前言2一实习目的2二实习方式2三实习日程安排2四实习内容3一河套集团31简介32参观内蒙古酒文化博物馆33参观厂区与车间体验44座谈55参观制曲厂56心得体会5二蒙牛集团51简...

生物工程生产实习报告

生物工程生产实习报告一前言实习对象08级生工生计学生实习单位濮阳泓天威药业有限公司实习时间20xx年11月20日到21日带队老师魏艳丽杨天佑实习重点了解并掌握糖化和发酵工艺熟悉生产流程并参观重点生产线二实验目的...

生物工程毕业实习报告

西南科技大学生命科学与工程学院本科毕业生毕业实习报告专业班级生工0702学生姓名学生学号20xx3083指导教师徐健蓉教师职称副教授实习单位绵阳光友薯业有限公司报告时间20xx年5月21日西南科技大学本科毕业实...

生物科学专业实习报告

生物科学专业实习报告作为一名生物科学本科大学生我还是有一定得自信的毕竟像考入好的本科大学还是有一定得难度的可是虽然我现在已经是本科生了但是我却一点也没有自豪和骄傲的资本现在的大学生就业难已经成了社会问题了我毕业...

生物工程专业生产实习报告

合肥工业大学生物与食品工程学院07级聂永生生物工程生产实习报告前言一生产实习目的生产实习是我们生物工程专业的一门主要实践性课程同时生产实习是学校教学的重要补充部分是区别于普通学校教育的一个显著特征是教育教学体系...

专业实习报告书-生物专业

江汉大学文理学院CollegeofArtsampScienceofJianghanUniversity专业实习报告部系生物与环境工程学部专业姓名学号年级时间20xx年12月专业实习报告一实习地点华龙生物制药有限...

生物技术专业实习报告

生物技术专业实习报告实习单位实习时间姓名年级班级兰州大学生命科学学院一实习主要内容及进程请按实习时间或实习内容顺序进行陈述要求20xx字包括图表小4号宋体行距1822磅上交时请删除此说明二主要收获与体会要求20...

生物技术专业实习报告

20xx年7月9日20xx年8月10日我在xxx研究院实习实习的主要内容包括两项任务17月9日7月25日净化食用酒精95100L27月9日8月10日研究生物技术酶对麸皮加工一食用酒精的净化1净化原理食用酒精使用...

生物技术专业实习报告封面

生命科学与技术学院生物技术系本科社会调查报告班级学号姓名指导老师年月日

食品生物技术专业顶岗实习报告模板

食品生物技术专业毕业实习报告学校班级姓名234

生物专业实习报告(37篇)