年產(chǎn)100萬支重組貓ω-干擾素工廠初步設(shè)計(jì)Ⅰ摘要干擾素是一種可以抗病毒、抑制細(xì)胞增殖、調(diào)節(jié)免疫以及抗腫瘤的蛋白質(zhì)，按細(xì)胞來源和結(jié)構(gòu)可分為α、β、γ三個(gè)類型。近期的研究成果顯示，重組貓ω-干擾素對(duì)于治療貓科動(dòng)物的多種病毒性疾病，如泛白細(xì)胞減少癥（俗稱貓瘟）、貓白血病、貓傳染性支氣管炎以及獲得性免疫缺陷綜合癥（貓艾滋病）等，展現(xiàn)出了顯著的治療效果。通過擴(kuò)大培養(yǎng)重組大腸桿菌，可以生產(chǎn)出干擾素原液，進(jìn)一步加工成粉劑形式。根據(jù)對(duì)重組貓ω-干擾素的制備及其分離純化的實(shí)驗(yàn)室研究，我們規(guī)劃了一個(gè)具備年產(chǎn)能力100萬支的重組貓ω-干擾素原液生產(chǎn)車間。設(shè)計(jì)成果包括以下圖紙：工廠總平面圖；工藝流程圖；原液車間布置圖；主要設(shè)備圖。關(guān)鍵詞：重組貓ω-干擾素；大腸桿菌擴(kuò)大培養(yǎng)；工廠初步設(shè)計(jì)ⅡAbstractInterferonisaproteinthatcanresistviruses,inhibitcellproliferation,regulateimmunity,andfightagainsttumors.Itcanbeclassifiedaccordingtoitscellsourceandstructureα、β、γThreetypes.Modernresearchhasshownthatrecombinantcatsω-Interferonhasobviousclinicaleffectsonpanleukopenia(felineplague),felineleukemia,felineinfectiouspenbronchitis,acquiredimmunodeficiencysyndrome(felineAIDS)andotherviraldiseases.UsingrecombinantEscherichiacolitoexpandculture,interferonsolutioncanbeobtained,whichcanbeusedtomakepowder.Thisdesignisbasedonthelaboratory'sanalysisofrecombinantcatsω-Astudyonthepreparation,separation,andpurificationofinterferonwasconducted,andanannualproductionof1millionrecombinantcatswasdesignedω-Interferonstocksolutionworkshop.Thedesignresultsincludeafactoryfloorplan;Oneprocessflowchart;Onelayoutdiagramoftherawmaterialworkshop;Onemainequipmentdiagram.Keywords：RecombinantCatω-Interferon;EnlargedcultureofEscherichiacoli;Preliminarydesignofthefactory

目錄TOC\o"1-3"\h\u摘要 [6]。一、原核表達(dá)體系對(duì)貓ω-干擾素基因表達(dá)的研究最初是劉娜REF_Ref1984\r\h[7]在2006年從死亡家貓脾臟中提取總RNA，通過RT-PCR的方法克隆出家貓干擾素ω型基因。在劉娜的研究基礎(chǔ)上，曲萍REF_Ref2206\r\h[8]在2007年對(duì)貓干擾素ω基因的可溶性表達(dá)及其重組蛋白的純化進(jìn)行了研究。她通過細(xì)胞培養(yǎng)生產(chǎn)出高純度的貓ω-干擾素，并且將其純化到臨床級(jí)別。接著，許秋香REF_Ref2703\r\h[9]等根據(jù)已知的干擾素ω基因序列分析，設(shè)計(jì)引物進(jìn)行擴(kuò)增，將擴(kuò)增基因克隆于原核表達(dá)載體pET-His。隨后，轉(zhuǎn)入宿主菌進(jìn)行誘導(dǎo)表達(dá)，最終測(cè)得重組IFNω的生物活性達(dá)到1.64×10?U/mg，重組蛋白質(zhì)的含量約為18mg/L。接著，薛清華REF_Ref3470\r\h[10]對(duì)重組蛋白的理化性質(zhì)、蛋白結(jié)構(gòu)和生物學(xué)活性進(jìn)行了分析。最后，李茵REF_Ref3562\r\h[11]等人為了獲得功能增強(qiáng)的貓ω干擾素，通過設(shè)計(jì)定點(diǎn)突變引物，分別擴(kuò)增了FeIFN-ω基因及其3個(gè)突變基因，并將它們與慢病毒載體pLV×-IRSE連接構(gòu)建了重組質(zhì)粒。至此，原核表達(dá)體系對(duì)貓ω-干擾素基因表達(dá)的研究已趨于成熟化。二、真核表達(dá)體系對(duì)貓ω-干擾素基因表達(dá)的研究WangYREF_Ref3640\r\h[12]等人從貓?bào)w內(nèi)提取了貓干擾素ω基因，并對(duì)編碼貓干擾素ω的密碼子進(jìn)行優(yōu)化后，插入質(zhì)粒pPICZαA中，并轉(zhuǎn)化為畢赤酵母GS115，生成重組畢赤酵母。結(jié)果表明，經(jīng)過優(yōu)化后的貓干擾素ω基因的表達(dá)水平是原始基因的兩倍。Wang×REF_Ref3696\r\h[13]等人在大腸桿菌中重組了eIFN-ωa和feIFN-ωb蛋白的可溶性表達(dá)，并進(jìn)行純化。研究結(jié)果表明兩種新型的feIFN-ω蛋白具有作為寵物貓病毒感染的有效治療劑的潛力。陳曉妍REF_Ref3761\r\h[14]為了進(jìn)一步提高貓干擾素ω的產(chǎn)量，將優(yōu)化合成的貓ω型干擾素基因FeIFNω2和FeIFNω9克隆到桿狀病毒轉(zhuǎn)移載體。隨后，利用獲得的重組病毒感染家蠶5齡幼蟲，并借助家蠶生物反應(yīng)器表達(dá)貓ω型干擾素。這些研究發(fā)現(xiàn)對(duì)規(guī)模化生產(chǎn)具有生物活性的重組貓ω-干擾素具有重要意義。1.3目的與意義隨著生物技術(shù)的迅猛發(fā)展和人類對(duì)動(dòng)物健康需求的日益增長(zhǎng)，動(dòng)物用生物制品，尤其是重組蛋白藥物，在預(yù)防和治療動(dòng)物疾病方面發(fā)揮著越來越重要的作用。干擾素由于其良好的抗病毒效果，被視為人和動(dòng)物某些疾病和病毒感染的首選治療型藥品REF_Ref4189\r\h[15]，在寵物臨床醫(yī)學(xué)上也已被廣泛應(yīng)用REF_Ref4247\r\h[16-REF_Ref4254\r\hREF_Ref4260\r\h18]。國(guó)內(nèi)獲批的重組犬α-干擾素僅有一款，市場(chǎng)上銷售的貓ω-干擾素主要來自國(guó)外進(jìn)口。國(guó)內(nèi)一些企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)已經(jīng)開始進(jìn)行貓ω-干擾素的研究和開發(fā)，例如基于其在研發(fā)和生產(chǎn)工藝方面的技術(shù)和資源優(yōu)勢(shì)，愛寵生物公司最近推出了四種新型獸用醫(yī)藥品，涵蓋了重組貓α干擾素、重組犬α干擾素、重組貓ω干擾素，以及更昔洛韋眼用液體。這些創(chuàng)新產(chǎn)品的開發(fā)，展示了公司在獸醫(yī)藥品領(lǐng)域的研發(fā)實(shí)力。其中，重組貓ω干擾素是其主打產(chǎn)品之一。由此可見，重組貓ω干擾素具有巨大的商業(yè)前景，而宜賓市內(nèi)尚無商業(yè)化生產(chǎn)貓ω-干擾素的生產(chǎn)線。因此，研究并設(shè)計(jì)一個(gè)年產(chǎn)100萬支重組貓ω-干擾素工廠在宜賓市具有很高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值和市場(chǎng)潛力。通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，旨在達(dá)到以下幾個(gè)具體目標(biāo)：1.設(shè)計(jì)一個(gè)符合GMP標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)代化生物制藥工廠，確保產(chǎn)品的質(zhì)量和安全；2.優(yōu)化生產(chǎn)工藝流程，提高生產(chǎn)效率和降低成本；3.充分考慮環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)綠色生產(chǎn)；4.培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和工程實(shí)踐能力，提高解決實(shí)際問題的能力。隨著寵物飼養(yǎng)量的增加和寵物醫(yī)療水平的提高，對(duì)高質(zhì)量動(dòng)物用藥的需求也在不斷增加。年產(chǎn)10萬支重組貓ω-干擾素工廠的設(shè)計(jì)將有效滿足這一市場(chǎng)需求，為企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。1.4行業(yè)現(xiàn)狀在許多實(shí)驗(yàn)結(jié)果的推動(dòng)下，干擾素逐步面向大規(guī)模生產(chǎn)。通過研究不同類型的培養(yǎng)基、培養(yǎng)溫度和起始pH值等發(fā)酵條件對(duì)干擾素產(chǎn)量的影響，初步確定了搖瓶水平發(fā)酵各因素的最佳條件，以實(shí)現(xiàn)最高產(chǎn)量。REF_Ref4796\r\h[19]。主要工藝是經(jīng)高密度細(xì)菌培養(yǎng)、集菌、裂解、鹽析、柱層析等純化步驟，再進(jìn)行大規(guī)模發(fā)酵制成干擾素成品。干擾素的大規(guī)模生產(chǎn)通過多方面的研究和技術(shù)積累，不斷地優(yōu)化生產(chǎn)工藝流程，現(xiàn)已有一套基本完整的生產(chǎn)程序REF_Ref4852\r\h[20-REF_Ref4855\r\h21]。羅氏敏銳的商業(yè)嗅覺使得他成立了國(guó)外第一家產(chǎn)干擾素工廠，而國(guó)內(nèi)第一家干擾素生產(chǎn)工廠則是安科生物所建立。國(guó)內(nèi)外干擾素廠家已達(dá)14余家，全球主要廠商包括聯(lián)邦制藥、華北制藥、山東睿鷹、CentrientPharmaceuticals、AurobindoPharma等。根據(jù)恒州博智（QYR）的數(shù)據(jù)，2019年五大主要廠商的市場(chǎng)份額合計(jì)超過了82.95%，預(yù)測(cè)在未來幾年內(nèi)，特別是在中國(guó)，行業(yè)內(nèi)的競(jìng)爭(zhēng)將變得更為激烈。2022年全球干擾素市場(chǎng)的銷售額達(dá)到了43億美元，而預(yù)計(jì)到2029年，這一數(shù)字將下降至26億美元，其間的年復(fù)合增長(zhǎng)率（CAGR）為-7.1%（2023-2029年）。盡管中國(guó)市場(chǎng)的變化迅速，但干擾素產(chǎn)業(yè)在國(guó)內(nèi)主要集中在京津冀、長(zhǎng)三角和大灣區(qū)等地區(qū)，以深圳、上海、北京、蘇州和杭州等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的城市為主，而內(nèi)陸地區(qū)的干擾素產(chǎn)業(yè)則相對(duì)較少。而宜賓市近幾年萌寵文化盛行，養(yǎng)貓人數(shù)逐漸增多，對(duì)干擾素的需求日益加劇，所以在宜賓市建立一個(gè)年產(chǎn)10萬支重組貓ω-干擾素工廠具有巨大的經(jīng)濟(jì)前景。1.5工藝工藝設(shè)計(jì)需要確保從原料到成品的整個(gè)生產(chǎn)過程高效、穩(wěn)定且符合GMP標(biāo)準(zhǔn)。工藝設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)得到目的菌液。主要步驟包括：將保存在實(shí)驗(yàn)室的貓ω-干擾素重組陽性質(zhì)粒導(dǎo)入大腸桿菌BL21感受態(tài)細(xì)胞，以培育出單一菌落。然后選取這些單一菌落，置于液體LB培養(yǎng)基中，在37°C下振蕩培養(yǎng)一整夜。接下來的操作是：在第二天，將過夜培養(yǎng)的細(xì)菌按1:100的比例接種到含有5mL卡那霉素的LB液體培養(yǎng)基中，繼續(xù)在37°C和170rpm的條件下進(jìn)行振蕩培養(yǎng)，直至細(xì)菌的光密度（OD值）介于0.4至0.6之間。接著，加入40μL誘導(dǎo)劑，將培養(yǎng)溫度調(diào)整至25°C，繼續(xù)在170rpm的條件下培養(yǎng)8.5小時(shí)。隨后，取部分培養(yǎng)物進(jìn)行超聲破碎。對(duì)固體和液體部分的培養(yǎng)物以及未經(jīng)破碎的原液進(jìn)行SDS凝膠電泳檢測(cè)，以便對(duì)目標(biāo)菌株進(jìn)行液態(tài)發(fā)酵設(shè)計(jì)。將目的菌液經(jīng)過發(fā)酵車間、分離純化車間和灌裝車間的處理后得到一系列成品，抽檢樣品數(shù)據(jù)過關(guān)后，得到一系列成品，最后包裝出庫(kù)。第2章全廠簡(jiǎn)介與產(chǎn)品質(zhì)量方案2.1廠址選擇2.1.1廠址選擇原則(1)遵守所在地方、城區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)的總體規(guī)劃規(guī)定；(2)盡可能不破壞環(huán)境，保護(hù)周邊自然風(fēng)景、保護(hù)區(qū)，絕不污染水源，方便處理生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢水、廢氣和固體廢棄物；(3)盡可能的減少占地面積，根據(jù)國(guó)家有關(guān)政策，不能占用質(zhì)量好的耕地，也不能占用能夠產(chǎn)生較大經(jīng)濟(jì)價(jià)值的耕地，要對(duì)周圍的環(huán)境和土壤進(jìn)行保護(hù)和維護(hù)；(4)在選擇制藥工業(yè)的廠址時(shí)，需要考慮到特定的環(huán)境要求。對(duì)于那些可能造成重大空氣污染的工廠，宜建在城市的主風(fēng)向下游地區(qū)，或者沿著主風(fēng)向線的兩側(cè)。位于季風(fēng)地區(qū)的工廠，最好設(shè)在當(dāng)?shù)仫L(fēng)速最低的方向上。同時(shí)，為了減少對(duì)居民區(qū)的影響，廠址也應(yīng)該選在遠(yuǎn)離高人口密度區(qū)域的地方。2.1.2廠址的選擇宜賓市內(nèi)尚無商業(yè)化生產(chǎn)貓ω-干擾素的生產(chǎn)線，但近幾年宜賓市養(yǎng)寵戶數(shù)呈增長(zhǎng)狀態(tài)，所以廠址最優(yōu)選擇在四川省宜賓市高縣經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)賈村功能區(qū)。四川高縣經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)賈村功能區(qū)建立于2015年，是宜賓市委、市人民政府確定的以發(fā)展醫(yī)藥為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的醫(yī)藥園區(qū)。賈村功能區(qū)是一家手續(xù)和配套設(shè)施齊全的醫(yī)藥園區(qū)，主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)為新醫(yī)藥、新材料、重點(diǎn)發(fā)展原料藥、制藥劑等高端成長(zhǎng)型產(chǎn)業(yè)。2.1.2.1交通條件宜賓位于四川省東南部，地處長(zhǎng)江、岷江、金沙江三江交匯處，是四川、云南、貴州三省結(jié)合部的重要交通樞紐和戰(zhàn)略要地。而高縣經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)賈村功能區(qū)位于四川省宜賓市高縣境內(nèi)，該地區(qū)的公路、鐵路和水路交通網(wǎng)絡(luò)相對(duì)完善。公路方面，有多條主要道路貫穿全境，連接了周邊的主要城市和地區(qū)，為制藥廠的原材料運(yùn)輸和產(chǎn)品輸出提供了便利。水路方面，高縣地處長(zhǎng)江上游，擁有得天獨(dú)厚的航運(yùn)條件，大型船只可直達(dá)長(zhǎng)江中下游地區(qū)，為制藥廠的國(guó)際貿(mào)易提供了便捷的通道。其次，高縣經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)賈村功能區(qū)內(nèi)部的交通基礎(chǔ)設(shè)施也相對(duì)完善。道路網(wǎng)絡(luò)發(fā)達(dá)，主干道寬敞平坦，能夠滿足大型貨車和特種車輛的通行需求。此外，功能區(qū)內(nèi)還設(shè)有多個(gè)物流中心和倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)施，為制藥廠的物流配送和倉(cāng)儲(chǔ)管理提供了有力保障。2.1.3創(chuàng)業(yè)補(bǔ)貼宜賓市對(duì)于穩(wěn)定經(jīng)營(yíng)1年以上并依法納稅且參加社會(huì)保險(xiǎn)的創(chuàng)業(yè)實(shí)體，會(huì)給予一定的補(bǔ)貼。具體的補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)創(chuàng)業(yè)實(shí)體的投資規(guī)模而定，例如投資規(guī)模在50萬元至100萬元的，給予2萬元補(bǔ)貼；投資規(guī)模達(dá)到100萬元以上的，給予5萬元補(bǔ)貼。2.2總平面設(shè)計(jì)全廠占地800000m2，分別在東南西北裝有四道大門，方便人員的進(jìn)出以及遇到緊急狀況時(shí)的疏散及救援工作。原料生產(chǎn)區(qū)位于中心處，靠近西門，為了便于其生產(chǎn)以及發(fā)生火災(zāi)時(shí)的救援，在其北面修建了綜合倉(cāng)庫(kù)以及消防水池。員工宿舍及食堂位于北門及西門方向的拐角處，其旁邊有便于員工購(gòu)買日常生活用品的超市以及供其運(yùn)動(dòng)、放松身心的體育場(chǎng)。在北門與東門方向的拐角處，分別建有鍋爐房、配電房、水站、冷凍站、機(jī)修房以及污水處理站，這幾個(gè)建筑物距離的接近節(jié)約了送電的電線以及輸送污水的管道等材料。辦公樓以及科研質(zhì)檢樓在東門方向，與生產(chǎn)車間像隔一個(gè)草坪，便于員工辦公以及抽檢樣品的檢測(cè)，科研質(zhì)檢樓隔一條馬路是制劑生產(chǎn)區(qū)。中間相隔的草坪將工作區(qū)與休息區(qū)隔開，有益于員工的省心健康。停車場(chǎng)位于南門處，對(duì)面即生產(chǎn)車間，節(jié)約了趕工的時(shí)間。2.3全廠車間設(shè)計(jì)2.3.1車間工藝設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)該項(xiàng)目的目標(biāo)是制定一個(gè)年產(chǎn)量為100萬支重組貓ω-干擾素的生產(chǎn)工藝流程。這一流程將基于《中華人民共和國(guó)藥品管理法》和《中國(guó)藥典》提供的相關(guān)規(guī)定，作為工藝設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)性要求和指導(dǎo)原則。原液車間的主要工作流程涵蓋了種子的復(fù)蘇和擴(kuò)大培養(yǎng)、發(fā)酵罐中的發(fā)酵過程、以及蛋白質(zhì)的純化步驟，同時(shí)也包括必要的輔助工藝設(shè)施。此外，設(shè)備的布局和設(shè)計(jì)將遵循《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》的規(guī)定，確保整個(gè)生產(chǎn)過程遵守質(zhì)量管理的標(biāo)準(zhǔn)。2.3.2安全、衛(wèi)生和防腐蝕的要求(1)工廠的耐火性能要求很高。由于倉(cāng)庫(kù)里存放著大量貨物，為了防止出現(xiàn)事故，造成不必要的傷亡和損失，所以在倉(cāng)庫(kù)附近，都需要設(shè)置一道防火墻。在防爆室中，應(yīng)盡量防止易爆氣體的積累與泄漏；(2)在靠近進(jìn)氣口的主要空氣流處，要設(shè)置有高潔凈度的裝置；(3)在標(biāo)準(zhǔn)操作環(huán)境中，優(yōu)先考慮利用自然通風(fēng)。若自然通風(fēng)不足以達(dá)到預(yù)期效果，則輔以機(jī)械通風(fēng)；(4)對(duì)于周圍環(huán)境可能受到腐蝕性物質(zhì)影響的設(shè)備，需要對(duì)地板、墻壁和支柱采取額外的防護(hù)措施，例如涂覆專用防腐漆。2.3.3生產(chǎn)車間要求(1)實(shí)行GMP管理，建立良好的生產(chǎn)管理制度和檔案記錄系統(tǒng)，確保生產(chǎn)過程的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化；(2)車間應(yīng)具備高潔凈度的環(huán)境，采用空氣凈化設(shè)備、靜電消除設(shè)備等，以保證產(chǎn)品的質(zhì)量和安全性；(3)采用合適的空調(diào)設(shè)備、濕度計(jì)等措施來保持穩(wěn)定的環(huán)境溫度，以防止?jié)穸茸兓瘜?duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響；(4)車間應(yīng)設(shè)立明顯的標(biāo)志和管制措施，確保工作場(chǎng)所清晰易懂，工作人員能夠做到分工明確、責(zé)任落實(shí)；(5)車間準(zhǔn)入控制必須嚴(yán)格執(zhí)行，包括對(duì)員工、物料、設(shè)備、廢料等的入場(chǎng)檢驗(yàn)和登記管理制度；(6)設(shè)備應(yīng)符合GMP要求，具有良好的潔凈性能和操作便捷性，選用不銹鋼或其他耐腐蝕材料制作的設(shè)備，易于清洗和消毒；(7)設(shè)備的布局應(yīng)合理，確保便于操作和維護(hù)。各設(shè)備之間應(yīng)保持足夠的間距，以便操作人員進(jìn)行操作和維護(hù)；(8)倉(cāng)儲(chǔ)區(qū)應(yīng)設(shè)置不同分區(qū)存放不同的材料和產(chǎn)品，并設(shè)置必要的設(shè)施對(duì)產(chǎn)品或物料進(jìn)行適當(dāng)?shù)那鍧嵑蠓娇煞湃雮}(cāng)儲(chǔ)區(qū)內(nèi)；(9)質(zhì)檢區(qū)應(yīng)設(shè)立單獨(dú)的質(zhì)量控制實(shí)驗(yàn)室，與生產(chǎn)區(qū)分開，并將一些重要的檢測(cè)儀器放置專用的儀器室等。2.3.4成品相關(guān)要求項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)外觀應(yīng)為澄明液，無可見異物pH值應(yīng)為6.5-7.5或符合批準(zhǔn)要求生物學(xué)活性應(yīng)為標(biāo)示量的80%~150%細(xì)菌內(nèi)毒素（每1支/瓶）<10EU殘余抗生素活性不應(yīng)有抗生素活性檢出2.3.4.1成品鑒定主要標(biāo)準(zhǔn)2.3.4.2工藝用水主要標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)中純化水和注射用水至少滿足以下標(biāo)準(zhǔn)：項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)性狀澄明液，無可見異物，無臭pH值5.0-7.0氨不得超過0.00002%硝酸鹽不得超過0.000006%亞硝酸鹽不得超過0.000002%電導(dǎo)率符合純水溫度與電導(dǎo)率限度對(duì)照表總有機(jī)碳不得超過0.50mg/L不揮發(fā)物遺留殘?jiān)坏贸^1mg重金屬不得過0.00001%細(xì)菌內(nèi)毒素0.25EU微生物限度100mL供試品中需氧菌總數(shù)不得過10cfu其中，原水質(zhì)量符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB5749-2006《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》，而工藝用水質(zhì)量符合《中國(guó)藥典》的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。工藝設(shè)計(jì)3.1工藝流程設(shè)計(jì)3.1.1發(fā)酵車間3.1.1.1工藝要點(diǎn)(1)重組貓ω-干擾素構(gòu)建貓ω-干擾素的重組質(zhì)粒并將其轉(zhuǎn)化至大腸桿菌中進(jìn)行表達(dá)。通過誘導(dǎo)表達(dá)后，成功獲得了表達(dá)的重組蛋白。隨后將該工程菌放入菌種庫(kù)進(jìn)行保藏，生產(chǎn)的時(shí)候先取出保藏菌種活化復(fù)蘇。(2)培養(yǎng)基在進(jìn)行種子液的發(fā)酵和大規(guī)模的發(fā)酵培養(yǎng)時(shí)，物料通常是以分批連續(xù)的方式加入。在工業(yè)生產(chǎn)中，SB培養(yǎng)基因其富含胰蛋白胨和酵母提取物的特性而被廣泛使用。配制SB培養(yǎng)基的方法包括：每升培養(yǎng)基添加5.0克的葡萄糖，35.0克的胰蛋白胨，20.0克的酵母提取物，1克的消泡劑，以及5克的氯化鈉。在發(fā)酵過程中，還需要額外添加400克/升的葡萄糖補(bǔ)料液來作為糖源。在調(diào)整培養(yǎng)基pH值至7.0并用純化水配制完成后，進(jìn)行滅菌處理。SB培養(yǎng)基中的酵母提取物為發(fā)酵過程提供必要的微量元素和生長(zhǎng)因子，而氯化鈉則用于調(diào)節(jié)溶液的滲透壓和提供必要的無機(jī)鹽離子，胰蛋白胨和氨基酸作為主要的氮源供應(yīng)。(3)大腸桿菌的裂解大腸桿菌裂解與包涵體初提方法參考相關(guān)研究。洗滌劑包括:磷酸緩沖鹽溶液(10mmol/L的磷酸氫鈉，2mmol/L的磷酸二氫鉀，13mmol/L的NaC1,2.7mmol/L的KC1，2%的脫氧膽酸鈉，調(diào)節(jié)pH至7.4，定容至1L);洗滌液A(1.0mmol/L的聚乙二醇辛基苯基醚，1.2g的Tris-HCl,6.0g的尿素,調(diào)節(jié)pH至8.0，定容至100mL);洗滌液B(2.0mmol/L的聚乙二醇辛基苯基醚，1.2g的Tris-HC1，12.0g的尿素，調(diào)節(jié)pH至8.0，定容至100mL)。(4)發(fā)酵罐發(fā)酵研究指出，分階段添加補(bǔ)料的發(fā)酵策略，尤其是恒定速率注入葡萄糖的方法，能夠顯著防止大腸桿菌在發(fā)酵末期遭遇營(yíng)養(yǎng)短缺，進(jìn)而增強(qiáng)產(chǎn)品的使用效率和表達(dá)量。這一技術(shù)已在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。操作過程具體包括：以7%的比例將二級(jí)種子液接種至發(fā)酵罐，在發(fā)酵期間確保有30升/分鐘的潔凈空氣供應(yīng)，并保持pH值約為7.0；在初始葡萄糖消耗完畢后，以5.3克/（升·小時(shí)）的固定速率向發(fā)酵罐中加入濃度為400克/升的葡萄糖補(bǔ)料液。(5)包涵體變性與復(fù)性在混合沉淀和變性劑后，以1:10的比例混合，混合4小時(shí)后離心，收集上清液進(jìn)行下一步。使用DEAE-陰離子交換柱，用平衡緩沖液平衡后上樣。用洗滌液清洗柱至平衡，逐漸減少平衡緩沖液，增加洗滌液，形成線性梯度，助于蛋白質(zhì)復(fù)性。洗脫時(shí)用洗脫緩沖液洗脫蛋白質(zhì)。收集洗脫峰，在低溫保存，加入10mmol/L蛋氨酸和精氨酸防止二聚體形成。3.1.2分離純化車間3.1.2.1工藝要點(diǎn)（1）陽離子交換層析：在生產(chǎn)重組貓ω-干擾素的過程中，首先需要對(duì)大量繁殖的重組大腸桿菌進(jìn)行細(xì)胞破碎和初步純化，以提取包涵體形態(tài)的干擾素。具體步驟如下：將發(fā)酵液在4000轉(zhuǎn)每分鐘的速度下離心10分鐘，分離出沉淀物。以1:20的重量/體積比，向沉淀物中加入磷酸鹽緩沖液進(jìn)行混合，然后再次離心以留下沉淀。在上述操作中，確保環(huán)境溫度控制在15至25攝氏度，濕度維持在40至70%RH。使用高速剪切均質(zhì)機(jī)對(duì)細(xì)胞進(jìn)行三次破碎，隨后離心以收集沉淀。在此步驟中，操作室溫度應(yīng)控制在2至8攝氏度，濕度保持在20至60%RH。完成上述步驟后，所得的粗提包涵體沉淀即可用于進(jìn)一步的分離純化工序。。（2）陰離子交換層析：完成陽離子交換層析后，需要對(duì)樣品進(jìn)行額外的純化處理，以提高干擾素的純度。此時(shí)，使用DEAE-陰離子交換層析柱進(jìn)行操作。首先，需將層析柱平衡至柱子處于工作狀態(tài)，操作室溫控制在15-25°C。隨后，將樣品上樣到平衡的層析柱中，流速應(yīng)控制在0.5-2.0mL/min。使用洗脫緩沖液沖洗柱子，直至平衡狀態(tài)。在洗脫過程中，需確保洗脫液的pH值在7.0-8.5之間。隨后，收集洗脫峰，操作環(huán)境溫度繼續(xù)保持在15-25°C。最后，將收集的洗脫液低溫保存，并添加適量的保護(hù)劑以防止二聚體的形成。（3）凝膠層析過濾：樣品經(jīng)過陰離子交換層析后，需進(jìn)行額外的凝膠層析過濾，以提高其純度和穩(wěn)定性操作時(shí)，需要準(zhǔn)備好凝膠層析過濾柱，并將樣品上樣到柱子中。操作溫度應(yīng)控制在4-8°C，流速維持在0.2-1.0mL/min。使用洗脫緩沖液進(jìn)行洗脫，并收集洗脫峰。在收集洗脫液后，需立即進(jìn)行低溫保存，并在收集過程中避免光照。（4）精濾：在凝膠層析過濾完成后，需要對(duì)樣品進(jìn)行精密濾膜過濾，以去除殘留的大分子雜質(zhì)。操作時(shí)，需將樣品通過精密濾膜進(jìn)行過濾，過濾器的孔徑應(yīng)選擇合適的規(guī)格以確保過濾效果。過濾操作室溫應(yīng)控制在2-8°C，過濾速度應(yīng)適當(dāng)控制，以保證過濾的均勻性和穩(wěn)定性。完成過濾后，需將樣品收集到干凈的容器中，并在4°C條件下保存。（5）原液冷藏：經(jīng)過精濾后的樣品需要進(jìn)行原液冷藏處理，以確保其穩(wěn)定性和保存期限。操作時(shí)，需將樣品置于適當(dāng)?shù)牡蜏丨h(huán)境中進(jìn)行冷藏保存，溫度應(yīng)控制在-20°C以下。在冷藏過程中，需避免樣品與外界環(huán)境的接觸，以防止污染和變質(zhì)。同時(shí)，需確保冷藏容器密封性良好，以防止冷藏液的揮發(fā)和泄漏3.1.3灌裝車間3.1.3.1工藝要點(diǎn)（1）配液：在配液過程中，確保使用清潔的操作環(huán)境和設(shè)備，以及準(zhǔn)確的配方。根據(jù)重組貓ω-干擾素的配方要求，準(zhǔn)備所需原料，包括葡萄糖、氨基酸、胰蛋白胨等。按照配方比例將各原料加入混合容器中，使用精密天平稱量，保證配比準(zhǔn)確。使用攪拌設(shè)備進(jìn)行充分混合，確?；旌暇鶆颉２僮鲿r(shí)，控制攪拌速度和混合時(shí)間，通常設(shè)置為100-200rpm和30-60分鐘。操作環(huán)境的溫度應(yīng)控制在15-25°C，濕度保持在40-70%RH，以確保產(chǎn)品穩(wěn)定性。（2）灌封：在灌封過程中，需使用清潔消毒的灌裝設(shè)備，并確保設(shè)備無菌。根據(jù)產(chǎn)品要求，調(diào)整灌封速度，確保每分鐘灌裝的支數(shù)符合生產(chǎn)需求。灌封操作需在無菌條件下進(jìn)行，操作人員需穿戴無菌手套和防護(hù)服。密封頭的溫度應(yīng)設(shè)置在120-150°C，以確保有效的密封效果。灌封完成后，進(jìn)行密封性測(cè)試，測(cè)試壓力通常設(shè)置為1.2-1.5MPa，持續(xù)時(shí)間為5-10秒，確保產(chǎn)品包裝完好，不受外界污染。（3）滅菌：通常采用高壓蒸汽滅菌法進(jìn)行滅菌操作。在此過程中，滅菌溫度設(shè)置為121°C，壓力為1.1-1.3MPa，持續(xù)時(shí)間為15-30分鐘。操作人員需確保滅菌設(shè)備運(yùn)行參數(shù)穩(wěn)定，監(jiān)測(cè)溫度和壓力，以確保滅菌效果符合要求。滅菌后，進(jìn)行生物指標(biāo)檢測(cè)，確保產(chǎn)品達(dá)到無菌要求。檢測(cè)方法可采用孢子帶進(jìn)行，操作人員需按照操作規(guī)程進(jìn)行取樣和檢測(cè)，記錄檢測(cè)結(jié)果。（4）質(zhì)檢：質(zhì)檢過程中，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行外觀檢查、包裝完整性檢查、物理性質(zhì)檢查等。外觀檢查包括產(chǎn)品顏色、透明度等。包裝完整性檢查主要檢查包裝是否完好，無破損。物理性質(zhì)檢查包括密度、PH值等參數(shù)。操作人員需嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行操作，并記錄檢測(cè)結(jié)果。例如，外觀檢查結(jié)果應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)要求，無異物、雜質(zhì)。（5）包裝：包裝過程中，使用無菌包裝材料，包裝速度控制在20-50支/分鐘。包裝完成后，進(jìn)行外觀檢查和密封性測(cè)試。外觀檢查主要檢查產(chǎn)品包裝是否完整，無破損、異物。密封性測(cè)試可采用水浴法或氣密性測(cè)試儀進(jìn)行，確保產(chǎn)品密封性能良好。操作人員記錄包裝過程參數(shù)，如速度、溫度等，以備產(chǎn)品追溯和質(zhì)量管理。（6）分析：在分析過程中，進(jìn)行化學(xué)成分分析和生物活性分析等。其中，化學(xué)成分分析涉及蛋白質(zhì)含量、酸堿度等。生物活性分析可采用細(xì)胞培養(yǎng)法或動(dòng)物實(shí)驗(yàn)法進(jìn)行。操作人員需根據(jù)分析方法要求進(jìn)行操作，嚴(yán)格控制實(shí)驗(yàn)條件。分析完成后，記錄分析結(jié)果，包括蛋白質(zhì)含量、生物活性等數(shù)據(jù)，以備產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)價(jià)和追溯。3.2工藝指標(biāo)在參考《中國(guó)藥典（2015年版）》和《生物工程工廠設(shè)計(jì)概論》的生產(chǎn)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，我們對(duì)整個(gè)車間的物料進(jìn)行了衡算，包括發(fā)酵車間、破碎車間和分離純化車間。發(fā)酵過程中，1.5L的發(fā)酵罐被用于種子液的培養(yǎng)，其填充系數(shù)為75%，接種量為3%。而在大規(guī)模生產(chǎn)中，20L的發(fā)酵罐被采用，同樣的填充系數(shù)為75%，但接種量提高到了7%。離心發(fā)酵后，去除上清液，我們根據(jù)每升0.033公斤的比例計(jì)算得到干菌體的重量。破碎過程中，包涵體的質(zhì)量占干菌體重的8%，而平均蛋白質(zhì)回收率為51.2%。蛋白質(zhì)的表達(dá)量設(shè)定為每升20毫克，其比活性為1.0X10^8IU/mg項(xiàng)目名稱百分比項(xiàng)目名稱百分比發(fā)酵罐種子液7種子罐種子液3流加液20流加液20底料液73底料液77損失率倒罐損失1損失率過濾損失0.8破菌損失3灌封損失0.7

第4章物料衡算4.120L發(fā)酵罐物料衡算4.1.1種子發(fā)酵罐物料計(jì)算在一天的發(fā)酵周期內(nèi)，種子罐利用分階段添加營(yíng)養(yǎng)液的方法進(jìn)行發(fā)酵。這個(gè)周期中，有15個(gè)小時(shí)是通過固定的速率加入葡萄糖營(yíng)養(yǎng)液。在實(shí)驗(yàn)室條件下培養(yǎng)的重組大腸桿菌，以3%的比例接種到1.5升容量的種子罐中，該罐的填充率為75%。發(fā)酵液中的成分是依據(jù)工藝配方和基本工藝參數(shù)來確定的。這種方法保障了發(fā)酵過程的流暢和高效，并且方便了生產(chǎn)過程的控制與優(yōu)化:1.發(fā)酵液用量:1.5L×75%=1.125L2.底料液用量:77%×1.125L=0.86625L3.流加液用量:20%×1.125L=2.25L4.搖瓶種子液用量:3%×1.125L=2.03375L5.蛋白胨用量:10g/L×0.05L+35g/L×9L=32g6.酵母提取物用量:5g/L×0.05L+20g/L×9L=18.25g7.NaCl用量:10g/L×0.05L+5g/L×9L=5g8.葡萄糖用量:5g/L×0.9L+400g/L×3L=124.5g9.消泡劑用量:0.6g/L×0.05+1g/L×9=0.93g4.1.2發(fā)酵車間相關(guān)物料計(jì)算在發(fā)酵過程中，分批流加補(bǔ)料法持續(xù)一天，其中15小時(shí)內(nèi)以恒速流加入葡萄糖補(bǔ)料。發(fā)酵液的物料成分是根據(jù)工藝配方和基礎(chǔ)工藝指標(biāo)精確計(jì)算的，以保證發(fā)酵效率和產(chǎn)品質(zhì)量。這種方法有助于保持發(fā)酵過程的穩(wěn)定性，同時(shí)優(yōu)化生產(chǎn)效果:1.發(fā)酵液用量:5L×75%=3.75L2.底料液用量:73%×3.75L=2.7375L3.流加液用量:20%×3.75L=0.75L4.發(fā)酵種子液用量:7%×3.75L=0.2625L5.蛋白胨用量:10g/L×1.1L+35g/L×110L=396g6.酵母提取物用量:5g/L×1.1L+20g/L×110L=225.5g7.NaCl用量:10g/L×1.1L+5g/L×110L=66g8.葡萄糖用量:5g/L×11L+400g/L×30L=1255g9.消泡劑用量:0.6g/L×1.1L+1g/L×110L=11.66g4.1.3破碎車間相關(guān)物料計(jì)算對(duì)于發(fā)酵后的各種溶液，如發(fā)酵液、磷酸鹽緩沖液、洗滌液和變性劑，進(jìn)行使用量的計(jì)算是關(guān)鍵的一步。這需要對(duì)各溶液的體積和濃度進(jìn)行詳細(xì)的估算，以確保在生產(chǎn)的下一階段有足夠的材料供應(yīng)：1.倒灌后剩余發(fā)酵液體積：1.5L×99%=14.85L2.發(fā)酵液菌體量：1.485L×0.033kg/L=0.49kg3.磷酸鹽緩沖液用量：0.49kg×20kg/L×3=29.4L(按30L配制）4.洗滌液A用量：0.49kg×50kg/L×2=49L（按50L配制）5.洗滌液B用量：0.49L×50kg/L×2=49L（按50L配制）6.包涵體蛋白量：0.49kg×8%=0.0392㎏7.變性劑用量：0.0392㎏×10kg/L=0.0392L（按0.4L配制）根據(jù)實(shí)際情況洗滌液A與洗滌液B按50L用量配制，磷酸緩沖鹽溶液按30L用量配制，變性劑按0.4L用量配制計(jì)算需要的各溶質(zhì)的量：1.KCl用量：74.55g/mol×2.7mmol/L×30L/1000=6.03855g?2.脫氧膽酸鈉用量:2%×30000ml=6000g3.洗脫緩沖液NaCl用量:58.44g/mol×13mmol/L×30L/1000=2.27916?g4.磷酸二氫鉀用量：136.09g/mol×2mmol/L×30L/1000=8.1654g5.磷酸氫鈉用量：84.01g/mol×10mmol/L×30L/1000=25.203g6.聚乙二醇辛基苯基醚用量:294.4g/mol×1mmol/L×50L/1000+294.4g/mol×2mmol/L×500L/1000=44.16g7.Tris-HCl用量：2×1.2g×50000ml/100+157.6g/mol×50mmol/L×4L/1000=1203.152g8.尿素總用量6g×50000ml/100+12g×500000ml/100=9000g9.鹽酸胍用量：95.53g/mol×6mol/L×0.4L=229.272g10.β-琉基乙醇用量：78.13g/mol×50mmol/L×0.4L/1000=1.5626g11.損失包涵體量：39.2g×3%=1.176g4.1.4分離純化車間相關(guān)物料計(jì)算在層析過程中，填充樹脂應(yīng)占柱子總高度的90%。在樣品上樣前，至少使用相當(dāng)于三倍柱體積的溶液對(duì)柱子進(jìn)行平衡。上樣量不得超過柱體積的30%，而在層析的各個(gè)步驟中，所用的洗脫液總量不應(yīng)超過柱體積的一倍。對(duì)于陰離子交換柱，應(yīng)使用6毫摩爾/升的鹽酸胍溶液清洗三倍柱床體積，然后用20%乙醇溶液（由95%乙醇稀釋得到）清洗三倍柱床體積以再生填料。陽離子交換柱和丙烯葡聚糖層析柱的填料再生，則需用0.5毫摩爾/升的NaOH和2毫摩爾/升的NaCl溶液清洗三倍柱床體積，隨后也用20%乙醇溶液（由95%乙醇稀釋得到）清洗三倍柱床體積。在層析操作中，平衡緩沖液的總需求量為4.38升，復(fù)性緩沖液也是4.38升。洗脫緩沖液的需求量為1.46升，而再生液的總需求量為8.76升。磷酸鹽緩沖液的配制是依據(jù)《中國(guó)藥典（2015年版）》的指導(dǎo)進(jìn)行的。對(duì)于陰離子交換層析操作，物料的衡算需要根據(jù)這些數(shù)據(jù)和其他相關(guān)的工藝參數(shù)來完成。這些計(jì)算確保了在層析過程中各種溶液的使用量能夠滿足實(shí)驗(yàn)要求：1.鹽酸胍配制總用量：95.53g/mol×6mmol/L×44L/1000+95.53g/mol×0.6mol/L×4.4L=66671.88g2.氧化型谷胱甘肽配制用量612.63g/mol×0.3mmol/L×4.4L/1000=0.80867g3.還原型谷胱甘肽配制用量307.323g/mol×3mmol/L×4.4L/1000=4.056664g4.NaCl配制總用量：58.44g/mol×0.5mol/L×15L+58.44g/mol×2mmol/L×4.4L/1000=44.344272g5.保護(hù)劑配制總用量：2.23815g+2.613g=4.85115g(其中蛋氨酸用量為149.21g/mol×10mmol/L×15L/1000=22.3815g精氨酸用量為174.2g/mol×10mmol/×15L/1000=2.613g)6.NaOH總用量：0.0291mol/L×39.996g/mol×44L+0.0291mol/L×39.996g/mol×44L+0.5mmol/L×39.996g/mol×4.4L/1000=15869.009440g7.磷酸二氫鉀用量：6.8g/L×44L+6.8g/L×4.4L+8.34g/L×15L=20208.51g8.磷酸氫二鉀用量：0.87g/L×1.5L=1.305g9.20%乙醇用量：3×1.46L=0.438L在陰離子交換層析操作中，如果我們假設(shè)條件與陽離子交換層析相似，那么可以按照以下方式進(jìn)行物料衡算：柱體積：假設(shè)為0.74L。平衡緩沖液：通常需要3個(gè)柱體積的平衡緩沖液，因此總用量為(0.74L\times3=2.22L)。洗脫緩沖液：通常不超過柱體積，因此總用量為0.74L。再生液：如果使用與陽離子交換層析相同的比例，總用量為(0.74L\times6=4.44L)。：1.磷酸二氫鉀用量：8.34g/L×23L+8.34g/L×0.8L=160.128g2.磷酸氫二鉀用量：0.87g/L×23L+0.87g/L×0.8L=16.704g3.NaOH用量：39.996g/mol×0.5mmol/L×2.3L/1000=0.0459954g4.NaCl用量：58.44g/mol×2mmol/L×2.3L/1000=0.268824g5.20%乙醇用量：0.74L×3=2.22L對(duì)于丙烯葡聚糖層析柱，柱體積定為0.36升。在此基礎(chǔ)上，平衡緩沖液的總量需為1.08升，洗脫緩沖液的總量需為0.36升，而再生液的總量則需為2.16升。層析使用的磷酸鹽緩沖液的配制是根據(jù)《中國(guó)藥典》的規(guī)定進(jìn)行的。在進(jìn)行物料衡算時(shí)，需要考慮到這些溶液的使用量，以確保層析操作的順利進(jìn)行。這些計(jì)算有助于確保在層析過程中，各種溶液的使用量能夠滿足實(shí)驗(yàn)的需要:1.磷酸二氫鉀用量：8.34g/L×1.1L+6.8×4L=11.894g2.磷酸氫二鉀用量：0.87g/L×1.1L=0.957g3.NaOH用量：39.996×0.5×1.1L/1000+39.996g/mol×0.1mol/L×0.0291L×(4000ml/100)=0.468114g4.NaCl用量：58.44g/mol×2mmol/L×1.1L/1000=0.128568g5.20%乙醇用量：0.36L×3=1.08L分離純化階段經(jīng)過蛋白質(zhì)變性、陰離子層析柱復(fù)性、陽離子層析柱純化、丙烯葡聚糖層析柱純化得到最終蛋白。綜上，整個(gè)分離純化車間物料衡算如下：1.6%交聯(lián)瓊脂糖用量：14.6L×90%+0.74L×90%=1.98L（按20L采購(gòu)）2.丙烯葡聚糖凝膠用量：0.36L×90%=0.324L（按0.4L采購(gòu))3.7.8L的20%乙醇用95%乙醇進(jìn)行稀釋則消耗95%乙醇量為：（20%×(4.4+2.3+1.1）/95%=1.642L4.為了制備7.8升的20%乙醇溶液，使用95%乙醇進(jìn)行稀釋時(shí)，需要的注射用水量為：7.8L-1.642L=6.158L（按6.2L計(jì)算）5.目標(biāo)蛋白表達(dá)量為：15L×20mg/L=3000mg=0.3g表4-1分離純化間物料衡算表物料名稱用量物料名稱用量鹽酸胍66.67188kg磷酸二氫鉀20.3.80532kg氧化型谷胱甘肽0.80867?g磷酸氫二鉀18.966g還原型谷胱甘肽4.056664gNaOH15.869524kgNaCl44.741664?g20%乙醇7.8L蛋氨酸2.23815g精氨酸2.613g95%乙醇用量1.7L稀釋用水量6.2L6%交聯(lián)瓊脂糖2L丙烯葡聚糖凝膠-S1000.4L4.2生產(chǎn)一批注射劑物料衡算且生物學(xué)活性應(yīng)在標(biāo)示量的80%至150%之間。以一次發(fā)酵為一批，計(jì)算所需的物料量，確保在灌裝車間的下一階段能夠順利進(jìn)行。具體的計(jì)算需要考慮到發(fā)酵產(chǎn)物的濃度、體積以及后續(xù)處理過程中可能的損失率。過濾后進(jìn)入灌裝車間的活性蛋白量：3×（1-0.8%）=2.976g每支含有干擾素蛋白質(zhì)量：6000000/1.0×108=0.06mg/支每罐純化后的蛋白產(chǎn)量：20×15=300mg每罐蛋白可生產(chǎn)注射劑的數(shù)量：300mg/0.06mg=5000支年產(chǎn)100萬支注射劑所需發(fā)酵次數(shù)：1000000/50000=200次每5千支注射劑所需EDTA的量：5000支×0.4mg/1000=2g每5千支注射劑所需組氨酸的量：5000支×0.3mg/1000=1.5g每5千支注射劑所需磷酸氫二鉀的量：5000支×0.866mg/1000=4.33g每5千支注射劑所需磷酸二氫鉀量：5000支×0.538mg/1000=2.69g每5千支注射劑所需注射用水量：5000支×1ml=5000ml表4-2生產(chǎn)規(guī)格1單位注射劑配液配方名稱投料量重組貓ω-干擾素1單位EDTA0.4mg組氨酸0.3mg磷酸氫二鉀0.866mg磷酸二氫鉀0.538mg注射用水1ml4.3年產(chǎn)100萬支重組貓ω-干擾素生產(chǎn)物料衡算在發(fā)酵工序中，兩個(gè)各容量20升的發(fā)酵罐交替投入使用，每批發(fā)酵周期定為一天。若按照全年200天的生產(chǎn)日程計(jì)算，預(yù)期的年產(chǎn)量能夠達(dá)到100萬支的干擾素。為了實(shí)現(xiàn)這一產(chǎn)量目標(biāo)，原液車間將配置包括破碎間和分離純化間在內(nèi)的必要設(shè)施?；谥斑M(jìn)行的三項(xiàng)物料衡算，可以編制出全廠的生產(chǎn)物料衡算表，如下所示：表4—3全車間物料衡算表物料名稱單位發(fā)酵一罐所需物料年產(chǎn)100萬支重組貓ω-干擾素物料發(fā)酵液總量L16.1253.225×103?底料液總量L11.92.38×103流加液總量L3.36.6×102藥瓶種子液總量L0.0510蛋白胨總量kg0.428?85.6酵母提取物總量kg0.24375?48.75NaCl總量kg0.115742?23.148333?葡萄糖總量kg1.3.795275.9?消泡劑用量kg0.012592.518磷酸鹽緩沖液用量L29.45.88×103洗滌液A用量L499.8×103洗滌液B用量L499.8×103包涵體蛋白量kg0.03927.84變性劑用量L0.39278.4KCl用量g6.038551.20777×103?脫氧膽酸鈉kg61.2×103?磷酸二氫鉀kg20.388697?4.07774×103?磷酸氫二鉀kg0.0232964.6592磷酸氫鈉kg0.0252035.0406聚乙二醇辛基苯基醚kg0.044168.8320?Tris-HClkg1.2031522.406304×102?尿素kg91.8×103?鹽酸胍kg66.901152?1.33802304×106β-琉基乙醇g1.56263.1252×102?氧化型谷胱甘肽g0.8086716?1.61734×102??還原型谷胱甘肽g4.0566648.113328×102?保護(hù)劑g4.851159.7023×102?蛋氨酸g2.238154.4763×102?精氨酸g2.6135.226×102?NaOH總用量kg15.869055435?3.173811087×103?95%乙醇L1.63.2×102EDTA總用量g24×102組氨酸g1.53×1026%交聯(lián)瓊脂糖L22丙烯葡聚糖凝膠S-100L0.40.4注射用水L0.51×102?生產(chǎn)注射劑支5×1031×1064.4工藝用水衡算全車間用水包括有原水、純化水、注射用水。原水經(jīng)過設(shè)備制備可得到注射用水和純化水，全車間用水量最終轉(zhuǎn)換成原水用量來表示。4.4.1注射用水量W1注射用水主要用于層析純化，注射劑配液與安瓿瓶的清洗，其中洗瓶用水量根據(jù)設(shè)備性能參數(shù)取平均值為0.033L/支，灌裝用水按規(guī)格為1ml/支。單次發(fā)酵中純化環(huán)節(jié)注射用水量：W純化用水=4.4L+4.4L+1.5L+4.4L+2.3L+0.8L+2.3L+1.1L+0.4L+11.L+6.2L=28.9L綜上全車間每生產(chǎn)一支干擾素成品的注射用水耗量：W1S=W洗瓶用水+W灌裝用水+W純化用水=0.033L/支+0.001L/支+289L/5000支=0.003978L/支每天耗注射用水量：W1d=5000×0.03978=198.9???L/d每年耗注射用水量：W1a=200天×198.9???L/d=39780L/a4.4.2純化水量W2制備注射用水，發(fā)酵用水與試劑配制用水消耗純化水。設(shè)純化水系統(tǒng)制備注射用水的純化率為80%，均質(zhì)機(jī)破碎用水量按照進(jìn)料液體體積的20%計(jì)算，洗罐用水為罐體積的30%，故單次所用的純化水量：W2發(fā)酵車間=W種子罐+W發(fā)酵罐+W洗灌水+W滅菌用水=1.125L+15L+6.5L+22L=44.625LW2破碎車間=W洗滌劑+W緩沖液+W變性液體+W破碎用水=2×0.6L+0.25L+0.03L+14.85L×20%=4.45LW2注射水制備消耗=1989L/80%=248.625LW2=W2發(fā)酵車間+W2破碎車間+W2注射水制備消耗=44.625L+4.45L+248.625L=297.7L 則每支干擾素成品注射用水量:W2S=（W2發(fā)酵車間+W2破碎車間+W2注射水制備消耗）/5000=（44.625+4.45+250.625）/5000=0.05954?L/支每天耗純化水量：W2d=W2=297.7?????L/d每年耗純化水量：W2a=200天×297.7?????L/d?=59540??????L/a4.4.3原水量W3已知純化設(shè)備生產(chǎn)效率為原水：純化水=17：10即由制備純化水所消耗的原水量：W3=297.7×17/10=506.09???L4.4.4全廠用水單耗每支干擾素成品耗用原水量:W3S=506.09/5000=0.101218?L/支每天耗原水量：W3d=W3=506.09??????L/d每年耗原水量：W3a=200天×506.09?=101218???????L/a表4-4全車間冷卻消耗衡算表名稱每支干擾素用水量L/支每小時(shí)平均用量/（L/h）每天耗量/（L/d）年耗/（L/a）注射水0.039788.2875198.939780純化水0.0595412.4042297.759540原水0.10121821.087506.09101218第5章設(shè)備選型5.1設(shè)備選型原則在進(jìn)行設(shè)備選型時(shí)，必須考慮多個(gè)因素以確保生產(chǎn)過程的順利進(jìn)行。首先，設(shè)備必須具備適用性，即能夠滿足生產(chǎn)過程的特定需求，包括處理能力、工藝要求和生產(chǎn)規(guī)模等方面。其次，設(shè)備的可靠性至關(guān)重要，它應(yīng)該能夠穩(wěn)定可靠地運(yùn)行，以最大程度地減少生產(chǎn)中斷和故障帶來的損失。同時(shí)，設(shè)備的經(jīng)濟(jì)性也是一個(gè)重要的考慮因素，需要在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下盡量降低購(gòu)置、運(yùn)行和維護(hù)成本，以提高生產(chǎn)效益。最后，設(shè)備的安全性同樣至關(guān)重要，它必須符合安全生產(chǎn)的要求，確保操作人員和生產(chǎn)環(huán)境的安全。(1)適用性：設(shè)備的適用性涉及到多個(gè)方面，包括其技術(shù)性能、工藝特性和生產(chǎn)規(guī)模等。在選型時(shí)需要考慮設(shè)備的處理能力是否滿足生產(chǎn)需求，工藝要求是否與生產(chǎn)工藝相符，以及設(shè)備是否能夠適應(yīng)不同規(guī)模的生產(chǎn)。此外，還需考慮設(shè)備的操作性和靈活性，以便根據(jù)生產(chǎn)需要進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。(2)可靠性：設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性是確保生產(chǎn)流程順暢和不間斷的關(guān)鍵因素。選擇設(shè)備時(shí)，其質(zhì)量、性能和耐用性是必須要考慮的重要指標(biāo)。理想的設(shè)備應(yīng)當(dāng)能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定工作，并適應(yīng)多變的工作環(huán)境及生產(chǎn)要求。這樣的設(shè)備可以提高生產(chǎn)效率，減少故障停機(jī)時(shí)間，從而保障生產(chǎn)過程的連續(xù)性和穩(wěn)定性。(3)經(jīng)濟(jì)性：選擇設(shè)備時(shí)，其性能與成本的比值是衡量成本效益的核心。不只是初始購(gòu)置費(fèi)用，長(zhǎng)期的操作與保養(yǎng)成本也同樣重要。設(shè)備的耐用性與效能亦不容忽視。理想中的設(shè)備應(yīng)在保障產(chǎn)品品質(zhì)的前提下，有效減少生產(chǎn)總成本，增加經(jīng)濟(jì)收益。這種設(shè)備的選用能夠最大化成本效益，且維持產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。(4)安全性：設(shè)備的安全特性對(duì)于確保生產(chǎn)過程中的安全至關(guān)重要。選擇設(shè)備時(shí)，其設(shè)計(jì)的安全性、操作過程中的安全保障以及對(duì)環(huán)境的安全影響都是必須要考慮的要素。理想的設(shè)備應(yīng)該具備可靠的安全設(shè)計(jì)和操作機(jī)制，這樣才能有效預(yù)防事故發(fā)生，并確保操作人員及生產(chǎn)環(huán)境的安全無虞。這些安全措施有助于降低生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)，提高整體工作效率。5.2發(fā)酵間設(shè)備5.1.1種子罐種子發(fā)酵罐是一種專門用于進(jìn)行發(fā)酵過程的容器，通常用于生物技術(shù)、食品加工或?qū)嶒?yàn)室研究中。在種子發(fā)酵罐中，種子經(jīng)過特定條件下的發(fā)酵，以產(chǎn)生所需的產(chǎn)物或達(dá)到特定的研究目的。種子罐采購(gòu)自京佳德精密科技有限公司的JD-GFM-05L系列小試發(fā)酵罐，設(shè)備相關(guān)參數(shù)如下：表5-1JD-GFM-05L系列小試發(fā)酵罐設(shè)備參數(shù)表項(xiàng)目類別規(guī)格參數(shù)項(xiàng)目類別規(guī)格參數(shù)公稱容積5L攪拌功率0.45KW填充系數(shù)70%-80%攪拌轉(zhuǎn)速50-1000rpm設(shè)計(jì)壓力0.3Mpa通氣量最大流量0.25m3/min0.25～0.35MpapH控制在線檢測(cè)，1路或2路蠕動(dòng)泵自動(dòng)流加堿或酸液進(jìn)行調(diào)節(jié)工作壓力0.1Mpa罐體材料特種耐溫耐壓?jiǎn)螌痈吖枧鸩ＡЧ?，上蓋為316L不銹鋼材質(zhì)結(jié)構(gòu)方式臺(tái)式發(fā)酵罐，結(jié)構(gòu)緊湊，美觀大方，操作方便攪拌形式頂入式機(jī)械攪拌系統(tǒng)；無菌機(jī)封系統(tǒng)消泡方式傳導(dǎo)式泡沫電極，泡沫異常狀況自動(dòng)報(bào)警通氣系統(tǒng)深層通氣，配備不銹鋼環(huán)形分布器滅菌方式離位或者在位滅菌5.1.2發(fā)酵罐發(fā)酵罐在生物技術(shù)、食品工業(yè)、制藥業(yè)以及科學(xué)研究等領(lǐng)域都具有重要作用，是實(shí)現(xiàn)微生物發(fā)酵生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備之一，也為研究發(fā)酵過程提供了重要工具。發(fā)酵罐采購(gòu)自百侖生物科技（江蘇）有限公司的BLBIO-20SJ-S型的20升自動(dòng)發(fā)酵罐。設(shè)備相關(guān)參數(shù)如下：表5-2BLBIO-20SJ-S發(fā)酵罐設(shè)備參數(shù)表項(xiàng)目類別規(guī)格參數(shù)項(xiàng)目類別規(guī)格參數(shù)公稱容積20L攪拌系統(tǒng)交流電機(jī)，富士變頻器填充系數(shù)70%攪拌形式直葉攪拌槳（二級(jí)）斜葉攪拌槳（一級(jí)）徑高比1:2.2-3出料方式底部出料傳感器配制PH電極DO電極溫度電極設(shè)計(jì)壓力0.3Mpa罐體材料主體材質(zhì)為全不銹鋼316L罐體結(jié)構(gòu)方式落地式框架結(jié)構(gòu)，節(jié)省空間，萬向腳輪，操作方便泡沫控制消泡電極自動(dòng)檢測(cè)，蠕動(dòng)泵自動(dòng)流加消泡劑消泡方式機(jī)械壓迫式消泡槳（一級(jí)）、四塊檔料板補(bǔ)料控制標(biāo)配1路/2路等多路蠕動(dòng)泵時(shí)間比例流加補(bǔ)料溫度控制在線檢測(cè)，數(shù)字化設(shè)定，自動(dòng)/手動(dòng)控制自由切換滅菌方式在位滅菌，手動(dòng)控制，需接外源飽和蒸汽控制系統(tǒng)應(yīng)用工業(yè)級(jí)MC-bio控制系統(tǒng)，采用西門子PLC控制器5.1.3高速剪切均質(zhì)機(jī)高速剪切均質(zhì)機(jī)是一種用于在流體中進(jìn)行剪切和均質(zhì)化處理的設(shè)備。它主要通過高速旋轉(zhuǎn)的刀片或轉(zhuǎn)子來實(shí)現(xiàn)流體的強(qiáng)力剪切和攪拌，從而將流體中的固體顆?；蛞后w微觀結(jié)構(gòu)均勻分散、細(xì)化和均質(zhì)化。發(fā)酵后的大腸桿菌細(xì)胞采用高壓勻漿法破碎。根據(jù)工藝需要采購(gòu)自上海歐河機(jī)械設(shè)備有限公司的ODG3/80研磨型超高速在線式高剪切分散乳化均質(zhì)機(jī)，設(shè)備相關(guān)參數(shù)如下：表5-3ODG3/80研磨型超高速在線式高剪切分散乳化均質(zhì)機(jī)設(shè)備參數(shù)表項(xiàng)目類別規(guī)格參數(shù)項(xiàng)目類別規(guī)格參數(shù)每小時(shí)標(biāo)準(zhǔn)流量50L～150L線速度50.24m/s輸出轉(zhuǎn)速0~7000rpm馬達(dá)功率7.5kW5.2分離純化間設(shè)備5.2.1全自動(dòng)層析系統(tǒng)全自動(dòng)層析系統(tǒng)是一種用于分離、純化和分析化合物的高效液相層析（HPLC）系統(tǒng)，其整個(gè)操作過程都可以自動(dòng)完成，包括樣品注入、溶劑梯度混合、柱溫控、檢測(cè)、數(shù)據(jù)采集等步驟。分離純化設(shè)備采購(gòu)自榮捷生物工程（蘇州）有限公司的iBio?全自動(dòng)層析系統(tǒng)采購(gòu)自Cytiva（思拓凡）的HiPrep系列產(chǎn)品,設(shè)備相關(guān)參數(shù)如下：表5-4iBio?全自動(dòng)層析系統(tǒng)參數(shù)表項(xiàng)目類別規(guī)格參數(shù)項(xiàng)目類別規(guī)格參數(shù)型號(hào)LPLC30壓力傳感器2個(gè)LABOM壓力傳感器流量0.5-48L/h氣泡檢測(cè)器入口、柱前各一個(gè)SONOTEC氣泡檢測(cè)器或AQ氣泡感應(yīng)器重量140kgUV波長(zhǎng)OPTEK固定波長(zhǎng)(280nm和254nm)或ECOM可變四波長(zhǎng)(200-400nm)管路直徑1/8"PH范圍檢測(cè)范圍0-14,測(cè)量精度±0.1,最大操作壓力6bar使用溫度環(huán)境0-130℃氣泡阱體積50ml管路材質(zhì)ASMEBPE(316LSS),Ras0.4um5.2.2層析柱層析柱是層析技術(shù)中的核心組件，用于分離和純化混合物中的化合物。它是一個(gè)管狀的容器，內(nèi)部填充有吸附材料（也稱為填料），通常是多孔性的固體顆粒，用于與流動(dòng)相中的化合物相互作用。層析柱采購(gòu)自Cytiva（思拓凡）的HiPrep系列產(chǎn)品，陰離子交換層析與陽離子層析的填料已在層析柱中預(yù)填充，丙烯葡聚糖層析填料采購(gòu)自Cytiva（思拓凡）的HiPrep16/60SephacrylS-200HR系列產(chǎn)品，設(shè)備相關(guān)參數(shù)如下：表5-5HiPrep型層析柱設(shè)備參數(shù)表陰離子交換層析柱項(xiàng)目類別規(guī)格參數(shù)項(xiàng)目類別規(guī)格參數(shù)型號(hào)HiPrepSPFF16/10柱床高度100mm柱床體積20流速1-5ml/min壓力最大值3bar柱內(nèi)徑16mm陽離子交換層析柱項(xiàng)目類別規(guī)格參數(shù)項(xiàng)目類別規(guī)格參數(shù)型號(hào)HiPrepSPFF16/10柱床高度100mm柱床體積20流速2ml/min-10ml/min壓力最大值1.5bar柱內(nèi)徑16mm丙烯葡聚糖層析柱項(xiàng)目類別規(guī)格參數(shù)項(xiàng)目類別規(guī)格參數(shù)型號(hào)HiPrep16/60SephacrylS-200HR柱床尺寸16×600mm柱床高度600mm柱床體積120流速15cm/h壓力最大值1.5bar樣本體積<=5ml柱內(nèi)徑16mm5.2.3層析冷柜層析冷柜通常是指在液相層析（例如高效液相層析，HPLC）中用于保持流動(dòng)相冷卻的設(shè)備。因操作需要在4℃低溫環(huán)境下進(jìn)行以防蛋白質(zhì)因?yàn)闇囟榷冃?，即還需要采購(gòu)寧波新芝生物科技股份有限公司的SL-II型層析冷柜，設(shè)備相關(guān)參數(shù)如下：表5-6SL-II層析冷柜設(shè)備參數(shù)表項(xiàng)目類別規(guī)格參數(shù)項(xiàng)目類別規(guī)格參數(shù)型號(hào)SL-II內(nèi)部尺寸（mm）689*680*1400mm溫度范圍1℃～10℃外部尺寸（mm）858*780*1800mm冷卻方式強(qiáng)制空氣對(duì)流（單風(fēng)扇）內(nèi)部材料304不銹鋼整機(jī)功率1.5KW解凍方式手動(dòng)強(qiáng)制型循環(huán)除霜5.3灌裝間設(shè)備5.3.1洗瓶機(jī)洗瓶機(jī)是專門設(shè)計(jì)用來清潔和消毒各種容器，如玻璃瓶和塑料瓶的設(shè)備。它在工業(yè)生產(chǎn)線和實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中廣泛應(yīng)用，能夠自動(dòng)化地進(jìn)行高效清洗，確保容器達(dá)到所需的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，滿足生產(chǎn)過程的嚴(yán)格要求。這種設(shè)備的使用有助于提高生產(chǎn)效率，同時(shí)保證產(chǎn)品質(zhì)量和安全性。根據(jù)物料計(jì)算，洗瓶機(jī)選擇購(gòu)買湖南千山制藥機(jī)械股份有限公司QCK80型立式超聲波洗瓶機(jī)。設(shè)備相關(guān)參數(shù)如下：表5-7QCK80型立式超聲波洗瓶機(jī)參數(shù)表項(xiàng)目類別規(guī)格參數(shù)項(xiàng)目類別規(guī)格參數(shù)生產(chǎn)能力100~400瓶/分洗瓶澄明度合格率>99%適用規(guī)格5—20ML耗水量0.2—0.3Mpa0.8m3／h耗氣量0.3Mpa60m3／h

電容量15KW機(jī)器凈重2450Kg外形尺寸（mm）2400*2360*1500mm5.3.2滅菌烘箱滅菌烘箱是實(shí)驗(yàn)室、醫(yī)療設(shè)施和食品加工場(chǎng)所常用的設(shè)備，主要通過控制高溫和處理時(shí)間來滅活細(xì)菌、病毒和真菌等微生物，以此來消滅病原體，確保物品的清潔和衛(wèi)生。這種設(shè)備的使用對(duì)于防止感染和保持環(huán)境衛(wèi)生是非常重要的。滅菌烘箱選擇山東新瑪自動(dòng)化科技有限公司XMH系列隧道式熱風(fēng)循環(huán)滅菌烘箱。設(shè)備相關(guān)參數(shù)如下：表5-8NFASMR620隧道式熱風(fēng)循環(huán)滅菌烘箱設(shè)備參數(shù)表項(xiàng)目類別規(guī)格參數(shù)項(xiàng)目類別規(guī)格參數(shù)適用規(guī)格1-20ml安瓿瓶產(chǎn)品型號(hào)XMH系列出口瓶溫度<40℃功率27kw滅菌最高溫度350℃外形尺寸（mm)3550

×1760

×2343重量2300kg輸送帶有效寬度620mm潔凈度國(guó)際3級(jí)排風(fēng)量（m3）30005.3.3安瓿瓶灌封機(jī)安瓿瓶灌封機(jī)是一種專門用于在實(shí)驗(yàn)室或生產(chǎn)線上對(duì)安瓿瓶進(jìn)行灌裝和封口的設(shè)備。安瓿瓶通常用于儲(chǔ)存藥物、化學(xué)試劑、生物樣品等，因此在灌裝和封口過程中需要保證高度的精度、清潔度和密封性。安瓿瓶灌封機(jī)選擇長(zhǎng)沙市宏精機(jī)械設(shè)備有限公司ALG-4安瓿瓶灌封機(jī)。設(shè)備相關(guān)參數(shù)如下：表5-9ALG-4安瓿瓶自動(dòng)灌封設(shè)備參數(shù)表項(xiàng)目類別規(guī)格參數(shù)項(xiàng)目類別規(guī)格參數(shù)安瓿規(guī)格1-20ml產(chǎn)量115-125支/min封口燃?xì)鈇.煤氣﹢氧氣b.液化氣﹢氧氣燃?xì)鈮毫煤氣＝0.9－1KpaP氧氣＝0.08－0.1Mpa吹氣壓力采用無油壓縮空氣，其壓力≥0.4－0.5Mpa電動(dòng)機(jī)JW7124重量150kg外形尺寸（mm)1300×980×13505.4水系統(tǒng)5.4.1純化水系統(tǒng)純化水系統(tǒng)是專門設(shè)計(jì)用來制備高純凈水的裝置，它在實(shí)驗(yàn)室分析、藥品生產(chǎn)、電子制造和化工領(lǐng)域等多個(gè)行業(yè)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。這些系統(tǒng)通過去除水中的雜質(zhì)和污染物，確保了水質(zhì)達(dá)到特定的純凈標(biāo)準(zhǔn)，滿足了嚴(yán)格的工業(yè)和研究需求。其主要作用是將自來水或其他水源中的雜質(zhì)去除，生成高純度、低離子含量的水。生產(chǎn)過程中用到的純化水制備設(shè)備采購(gòu)自四川卓越水處理設(shè)備有限公司的ZYGMPRO-I-1000型純化水系統(tǒng)，設(shè)備相關(guān)參數(shù)如下數(shù)如下：表5-10ZYGMPRO-I-1000型純化水系統(tǒng)參數(shù)表項(xiàng)目類別規(guī)格參數(shù)項(xiàng)目類別規(guī)格參數(shù)純化水產(chǎn)水量1000L/H無菌水箱標(biāo)配1000L自來水耗水量17T/h設(shè)備總功率2.5-3.5KW出水水質(zhì)（μs/cm）:電導(dǎo)率5<μs/cm，總有機(jī)碳≤0.5mg/L，微生物＜100cfu/ml主機(jī)設(shè)備規(guī)格（mm）1500*800*1600設(shè)備總重量＜600KG占地面積10-12㎡左右進(jìn)水口徑:DN25-32進(jìn)水溫度25℃5.4.2注射用水系統(tǒng)注射用水系統(tǒng)是用于生產(chǎn)符合注射用水標(biāo)準(zhǔn)的水的設(shè)備，主要用于制藥工業(yè)。該系統(tǒng)的主要功能是通過一系列的物理和化學(xué)處理過程，從自來水或其他水源中去除雜質(zhì)，生成符合注射用水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的水。注射用水制備設(shè)備采購(gòu)自四川水思源環(huán)境科技有限公司的SSYZS-500-4S型注射用水系統(tǒng)，表5-11SSYZS-500-4S型注射用水系統(tǒng)參數(shù)表項(xiàng)目類別規(guī)格參數(shù)項(xiàng)目類別規(guī)格參數(shù)注射用水產(chǎn)水量500L/h原料水耗量550L/h蒸汽耗量150kg/h冷卻水耗量300L/h設(shè)備總重量900kg主機(jī)設(shè)備規(guī)格（mm）1800*1000*31005.5蒸汽發(fā)生器在發(fā)酵罐滅菌過程中，通常使用高溫蒸汽發(fā)生器來產(chǎn)生高溫高壓的蒸汽，以確保徹底滅菌。這種高溫蒸汽發(fā)生器通常被稱為蒸氣滅菌器或蒸汽滅菌設(shè)備。發(fā)酵罐滅菌所使用的高溫蒸汽發(fā)生器采購(gòu)自河南君安熱能設(shè)備有限公司產(chǎn)品。根據(jù)設(shè)備相關(guān)參數(shù)如下數(shù)如下：表5-12電加熱蒸汽發(fā)生器設(shè)備參數(shù)表項(xiàng)目類別規(guī)格參數(shù)項(xiàng)目類別規(guī)格參數(shù)額定蒸發(fā)量25kg/h設(shè)計(jì)水容積28L額定壓力0.7MPa設(shè)備總功率18KW最高蒸汽溫度170℃規(guī)格（mm）1000*1200*16005.6離心機(jī)設(shè)備5.6.1冷凍離心機(jī)冷凍離心機(jī)是實(shí)驗(yàn)室中廣泛使用的設(shè)備，它能夠根據(jù)樣品成分的密度差異進(jìn)行分離。這種設(shè)備不僅能進(jìn)行高速離心，還配備了冷凍功能，可以在離心過程中通過控制溫度來保護(hù)那些對(duì)熱敏感的樣品，防止其在分離時(shí)受到損害。這一特性對(duì)于處理熱不穩(wěn)定的生物樣本尤為重要。破碎車間發(fā)酵液，鹽酸緩沖液、洗滌液的離心設(shè)備采購(gòu)自湖南凱達(dá)科學(xué)儀器有限公司的KH22R型高速冷凍離心機(jī)，設(shè)備相關(guān)參數(shù)如下數(shù)如下：表5-13KH22R冷凍離心機(jī)設(shè)備參數(shù)表項(xiàng)目類別規(guī)格參數(shù)項(xiàng)目類別規(guī)格參數(shù)最高轉(zhuǎn)速18600r/min最大容量300ml凈重18600r/min轉(zhuǎn)速精度±20r/min溫控范圍-20℃-+40℃定時(shí)范圍1s-999min/999sec整機(jī)噪聲≤60dB最大離心力24560×g外形尺寸350×625×370mm溫度控制范圍-20℃～+40℃5.6.2智能加液儀智能加液儀（或稱為自動(dòng)加液器）是一種實(shí)驗(yàn)室設(shè)備，用于精確、自動(dòng)地向試管、培養(yǎng)皿、微孔板或其他容器中加入液體樣品或試劑。智能加液儀通常配備有自動(dòng)化控制系統(tǒng)，能夠設(shè)定加液體積、加液速度、加液順序等參數(shù)，并進(jìn)行自動(dòng)加液操作，減少了操作員的工作量，提高了實(shí)驗(yàn)的效率和一致性。加液設(shè)備采購(gòu)自睿科集團(tuán)（廈門）股份有限公司的IDL50A智能加液儀，設(shè)備相關(guān)參數(shù)如下數(shù)如下：表5-14IDL50A智能加液儀參數(shù)表項(xiàng)目類別規(guī)格參數(shù)項(xiàng)目類別規(guī)格參數(shù)大體積注射泵0-25mL大體積注射泵精度≤±1%小體積注射泵10-100μL小體積注射泵精度≤±2%溶劑通道4種溶劑通道總功率1.5KW樣品處理量36個(gè)/10min使用環(huán)境5°–40°C可更換式托盤容量9個(gè)容納位的可更換式托盤試管架尺寸兼容15mL、50mL樣品試管架設(shè)備重量24.9kg外型尺寸54.4x65.5x53.1cm（mm）5.6.3連續(xù)流離心機(jī)連續(xù)流離心機(jī)是一種用于離心分離的設(shè)備，通常用于大規(guī)模的分離操作，其中樣品以連續(xù)流的方式被輸入到離心機(jī)中。這與傳統(tǒng)的批量離心機(jī)不同，傳統(tǒng)離心機(jī)是將樣品裝入離心管中，然后在高速旋轉(zhuǎn)的離心轉(zhuǎn)子中進(jìn)行離心分離。連續(xù)流離心機(jī)以連續(xù)流的方式接收和處理樣品，而不需要將樣品裝入離心管中。這種設(shè)計(jì)使得它適用于處理大量樣品，提高了處理效率。連續(xù)流離心機(jī)采購(gòu)自佳毅（上海）機(jī)械設(shè)備有限公司的連續(xù)流離心機(jī)。設(shè)備相關(guān)參數(shù)如下數(shù)如下：表5-15連續(xù)流離心機(jī)設(shè)備參數(shù)表項(xiàng)目類別規(guī)格參數(shù)項(xiàng)目類別規(guī)格參數(shù)轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速0-18000rmp/min離心力0-19000G容量6L物料進(jìn)口壓力>1.5kg生產(chǎn)能力（水通量）10～500L/h尺寸680×480×1650mm整機(jī)重500Kg電機(jī)功率3kW5.7滅菌設(shè)備在種子復(fù)蘇到放大的過程中，所有使用的容器在使用前都必須經(jīng)過滅菌處理。滅菌可以通過干熱或濕熱的方式進(jìn)行，而這些滅菌設(shè)備都是從張家港市環(huán)宇制藥設(shè)備有限公司采購(gòu)的。干熱滅菌通常適用于耐高溫的物品，而濕熱滅菌則適用于大多數(shù)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)材料。這兩種滅菌方法確保了容器的無菌狀態(tài)，為后續(xù)的生物實(shí)驗(yàn)提供了安全保障。5.7.1干熱滅菌干熱滅菌是一種常見的滅菌方法，通常用于對(duì)耐熱性較高的器械、玻璃器皿、金屬器具、粉末狀藥物等物品進(jìn)行滅菌。其主要原理是利用高溫干熱對(duì)微生物產(chǎn)生致命的熱效應(yīng)，將其殺滅。設(shè)備相關(guān)參數(shù)如下數(shù)如下：表5-16DMH干熱滅菌柜設(shè)備參數(shù)表項(xiàng)目類別規(guī)格參數(shù)項(xiàng)目類別規(guī)格參數(shù)型號(hào)DMH0.25加熱功率9kW總功率12KW最大補(bǔ)充風(fēng)量2000（m3/h）滅菌盤配滅菌盤艙內(nèi)尺寸500*600*800(mm）工作溫度180℃外部尺寸850*1700*2000（mm）5.7.2濕熱滅菌濕熱滅菌是一種常見的滅菌方法，也稱為蒸汽滅菌或高壓滅菌，通常使用水蒸汽在高壓和高溫下對(duì)物品進(jìn)行滅菌。高溫和高壓下的水蒸汽可以破壞微生物細(xì)胞壁和膜，導(dǎo)致其失去生存能力，從而實(shí)現(xiàn)殺菌的目的。通常情況下，這種方法可以徹底殺滅細(xì)菌、孢子、真菌、病毒等各種微生物。設(shè)備相關(guān)參數(shù)如下數(shù)如下：表5-17CQS蒸汽滅菌柜設(shè)備參數(shù)表項(xiàng)目類別規(guī)格參數(shù)項(xiàng)目類別規(guī)格參數(shù)型號(hào)DMH0.25加熱功率3kW蒸汽15kg水40kg體積0.25m3艙內(nèi)尺寸800*600*600(mm）工作溫度139℃外部尺寸1100*1320*1700（mm）

第6章技術(shù)經(jīng)濟(jì)概算6.1投資指標(biāo)6.1.1建設(shè)廠房費(fèi)用估算(B1)設(shè)全廠橫向長(zhǎng)為400m，寬為200m，占地總面積為400×200=80000m2。加

上土地產(chǎn)權(quán)和廠房材料和建筑費(fèi)用，假設(shè)每平方米工廠建造費(fèi)用為1000元，則成本

為：B1=400×200=80000（萬元）；6.1.2廠區(qū)設(shè)備費(fèi)用估算（B2）根據(jù)表7.1的信息，主要設(shè)備的購(gòu)買成本約為410萬元，管道鋪設(shè)的成本約為100萬元。因此，總成本計(jì)算如下：B2=410+100=510（萬元）；表6-1設(shè)備采購(gòu)數(shù)目表設(shè)備名稱采購(gòu)數(shù)量?jī)r(jià)格/萬元JD-GFM-05L系列小試發(fā)酵罐兩套10BLBIO-20SJ-S發(fā)酵罐兩套20ODG3/80研磨型超高速在線式高剪切分散乳化均質(zhì)機(jī)兩套10iBio?全自動(dòng)層析系統(tǒng)兩臺(tái)50HiPrep型層析柱設(shè)備一套30SL-II層析冷柜兩臺(tái)20QCK80型立式超聲波洗瓶機(jī)兩臺(tái)10NFASMR620隧道式熱風(fēng)循環(huán)滅菌烘箱兩套10ALG-4安瓿瓶自動(dòng)灌封設(shè)備兩套50ZYGMPRO-I-1000型純化水系統(tǒng)兩套30SSYZS-500-4S型注射用水系統(tǒng)一臺(tái)30電加熱蒸汽發(fā)生器二臺(tái)10KH22R冷凍離心機(jī)兩套30IDL50A智能加液儀兩套60連續(xù)流離心機(jī)二臺(tái)20DMH干熱滅菌柜二臺(tái)10CQS蒸汽滅菌柜二臺(tái)106.1.3設(shè)備安裝費(fèi)用分析（B3）如果設(shè)備投資的成本是百分之五，那么成本為：B3=510×5%=25.5（萬元)以BA表示投資指標(biāo)，則總成本為：BA=B1+B2+B3=8000+510+25.5=8535.5(萬元)；6.2年經(jīng)營(yíng)費(fèi)用指標(biāo)6.2.1折舊費(fèi)估算(X)對(duì)于固定資產(chǎn)折舊的年度費(fèi)用，如果折舊率為5%，清理費(fèi)為總投資的1%，且設(shè)備使用年限為20年，那么每年的折舊費(fèi)用將是總投資的一小部分。具體來說，年折舊費(fèi)用將是固定資產(chǎn)原值的一個(gè)固定比例，這個(gè)比例是根據(jù)折舊率和設(shè)備的預(yù)期使用年限來確定的。這樣的計(jì)算有助于企業(yè)合理安排財(cái)務(wù)和維護(hù)資產(chǎn)價(jià)值。則年折舊費(fèi)為：年折舊費(fèi)X=(固定資產(chǎn)-預(yù)計(jì)折舊值-預(yù)計(jì)清理費(fèi))/使用年限X=15535.5×(1-0.05-0.01)÷20=73.01（萬元）；6.2.2維修費(fèi)估算(Y)設(shè)維修費(fèi)為年折舊費(fèi)的百分之十五，則維修費(fèi)估計(jì)為：Y=X×15%=73.0145×0.15=10.95（萬元）；全年折舊費(fèi)、維修費(fèi)為(Z)，則總計(jì)為，Z=X+Y=73.01+10.95=83.96(萬元)；6.3利潤(rùn)、投資回收期的分析6.3.1利潤(rùn)分析(按年計(jì)算)(1)年銷售量:按每盒10支，每1支30元，每年產(chǎn)：100萬支，10萬盒；(2)則重組貓ω-干擾素的年銷售額：100×30