子学习情境 2.3

D-甘露醇发酵

发 酵 制 药

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。

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 60

oC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。