第五講 抗生素應(yīng)用課件

第三節(jié)抗生素應(yīng)用1第五講抗生素應(yīng)用一、劑量表示法1、單位（效價(jià)單位）⑴指定單位：人為指定(U)⑵活性質(zhì)量：1mg硫酸阿米卡星的活性質(zhì)量阿米卡星585.6×1000硫酸阿米卡星781.75⑶多組分抗生素：749ug2第五講抗生素應(yīng)用二、抗生素應(yīng)用1、醫(yī)療：感染、腫瘤、降血脂2、農(nóng)業(yè)：植物保護(hù)、除草、生長(zhǎng)素3、畜牧業(yè)：感染、飼料添加劑4、食品保藏：保鮮、防腐5、工業(yè)：防霉、提高產(chǎn)量6、科研：標(biāo)記、動(dòng)物模型、抑菌3第五講抗生素應(yīng)用(一)抗生素在醫(yī)療上的應(yīng)用1控制細(xì)菌感染性疾?。杭膊〉玫娇刂扑劳雎氏陆?，人壽命延長(zhǎng)。2抑制腫瘤生長(zhǎng)：多柔比星，博來(lái)霉素，絲裂霉素3調(diào)節(jié)人體生理功能：洛伐他丁可降血脂。4器官移植：免疫抑制劑環(huán)孢素。5控制病毒型感染：核苷類，醌類及大環(huán)內(nèi)脂類。4第五講抗生素應(yīng)用(二)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用1用于植物保護(hù)：鏈霉素防治柑橘潰瘍病。2促進(jìn)或抑制植物生長(zhǎng)：赤霉素可做植物生長(zhǎng)激素，選擇性除草作用有茴香霉素，東洋卡霉素。5第五講抗生素應(yīng)用(三)在畜牧業(yè)上的應(yīng)用1用于禽畜感染性疾病控制：青霉素，鏈霉素，金霉素，土霉素，四環(huán)素，卡波霉素，多粘菌素等2用作飼料添加劑：可刺激禽畜生長(zhǎng)如四環(huán)素與大環(huán)內(nèi)脂類等抗生素。為防止人畜交叉感染和耐藥性及殘留藥過(guò)高。禽用抗生素結(jié)構(gòu)與人用不同，作用機(jī)理相似。體內(nèi)不吸收，蛋，肉，奶內(nèi)無(wú)殘留。6第五講抗生素應(yīng)用(四)在食品保藏中的應(yīng)用用于肉，魚，蔬菜，水果等食品的保鮮。用作保鮮劑與防腐劑的條件為：

（1）非醫(yī)用抗生素

（2）易溶于水，對(duì)人體無(wú)毒

（3）不損害食品外觀與質(zhì)量。7第五講抗生素應(yīng)用(五)在工業(yè)上的應(yīng)用

1工業(yè)制品的防霉：防止紡織品，塑料，精密儀器，化妝品，圖書，藝術(shù)品等發(fā)霉變質(zhì)。

2提高特定發(fā)酵產(chǎn)品的產(chǎn)量：向谷氨酸發(fā)酵液中，加入適量青霉素，可提高細(xì)菌細(xì)胞膜的滲透性，有利于細(xì)胞內(nèi)谷氨酸滲出，提高谷氨酸發(fā)酵的產(chǎn)酸水平。8第五講抗生素應(yīng)用(六)在科學(xué)研究中的應(yīng)用1用作生物化學(xué)與分子生物學(xué)研究的重要工具：切斷RNA，DNA在特定階段合成。抑制特定酶系反應(yīng)等。2用于建立藥物篩選與評(píng)價(jià)模型：利用鏈佐星（鏈脲菌素）建立糖尿病動(dòng)物試驗(yàn)?zāi)Ｐ汀?其他試驗(yàn)應(yīng)用：防止細(xì)胞，組織培養(yǎng)的污染，用于動(dòng)物精液，組織液等保存。9第五講抗生素應(yīng)用第四節(jié)抗生素工業(yè)生產(chǎn)工藝一、抗生素工業(yè)性質(zhì)：

1、理論產(chǎn)量難計(jì)算

2、生物學(xué)變量:菌種、條件

3、提取精制困難10第五講抗生素應(yīng)用一抗生素工業(yè)生產(chǎn)及工藝1抗生素的生產(chǎn)方法

2生物合成法生產(chǎn)抗生素的工藝過(guò)程

3抗生素發(fā)酵生產(chǎn)的特點(diǎn)11第五講抗生素應(yīng)用1抗生素的生產(chǎn)方法（1）生物合成法（即微生物發(fā)酵法）（2）全化學(xué)合成法（即化學(xué)合成法）（3）半化學(xué)合成法（即半合成法）12第五講抗生素應(yīng)用（1）生物合成法/微生物發(fā)酵法

利用抗生素的產(chǎn)生菌，在一定的條件（培養(yǎng)基、溫度、pH、通氣、攪拌等）下使之生長(zhǎng)繁殖，并在代謝過(guò)程中產(chǎn)生抗生素。然后將抗生素從發(fā)酵液中提取、精制、最后獲得抗生素成品。13第五講抗生素應(yīng)用

目前大多數(shù)的抗生素品種，如青霉素、鏈霉素、卡那霉素等都采用生物合成法。其特點(diǎn)是成本較低、周期長(zhǎng)、波動(dòng)性較大等。

14第五講抗生素應(yīng)用（2）全化學(xué)合成法/化學(xué)合成法

某些抗生素的化學(xué)結(jié)構(gòu)已經(jīng)明確且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單時(shí)，可采用全化學(xué)的方法進(jìn)行合成制取抗生素。如氯霉素在1947年被發(fā)現(xiàn)后，現(xiàn)已全化學(xué)合成獲得成功。又如磷霉素，目前采用全化學(xué)合成法進(jìn)行生產(chǎn)等。15第五講抗生素應(yīng)用（3）半化學(xué)合成法（即半合成法）

半合成法是利用化學(xué)方法改造生物合成的抗生素，而獲得性能良好的新抗生素的一種方法。16第五講抗生素應(yīng)用

一般分為兩個(gè)階段進(jìn)行，第一階段是通過(guò)生物合成法制取某種抗生素；第二階段通過(guò)化學(xué)等方法改造原來(lái)的化學(xué)結(jié)構(gòu)，從而獲得一系列新抗生素，以達(dá)到擴(kuò)大抗菌譜、提高療效、降低毒性副作用或彌補(bǔ)其它缺陷之目的。17第五講抗生素應(yīng)用半化學(xué)合成法-----舉例

例如生物合成法制得青霉素G鉀鹽，進(jìn)行裂解反應(yīng)得到6－氨基青霉烷酸（6-APA），再用化學(xué)方法在母核6-APA的6位碳原子位置上接上不同側(cè)鏈，即可得到一系列新型抗生素（即半合成青霉素）。18第五講抗生素應(yīng)用又如先制得頭孢菌素C，裂解反應(yīng)得7－氨基頭孢烯酸（7-ACA），再用化學(xué)方法在母核7-ACA的第7位接上不同的側(cè)鏈，即得一系列新型頭孢菌素（即半合成頭孢菌素）。

19第五講抗生素應(yīng)用2生物合成法生產(chǎn)抗生素的工藝過(guò)程現(xiàn)代抗生素工業(yè)生產(chǎn)多采用生物合成法進(jìn)行，其工藝過(guò)程大體相同，主要通過(guò)下列過(guò)程來(lái)完成的：生產(chǎn)菌種→孢子制備→種子制備→發(fā)酵→發(fā)酵液預(yù)處理及過(guò)濾→提取及精制→成品檢驗(yàn)→成品包裝→出廠檢驗(yàn)。20第五講抗生素應(yīng)用生產(chǎn)菌種用微生物發(fā)酵方法生產(chǎn)抗生素，首先要有一個(gè)性能良好的菌種，從自然界分離到的野生菌種由于生產(chǎn)能力低，往往不能滿足工業(yè)上的需求。21第五講抗生素應(yīng)用因?yàn)樵谡Ｉ項(xiàng)l件下微生物的代謝調(diào)節(jié)系統(tǒng)，趨向于快速生長(zhǎng)和繁殖，但是生產(chǎn)菌種卻需要能夠大量積累所需的代謝產(chǎn)物，為此常需采用各種措施來(lái)打破微生物的正常代謝，人為控制微生物的代謝，從而大量積累所需的代謝產(chǎn)物。所以工業(yè)上常用的菌種都是經(jīng)過(guò)人工選育，具備工業(yè)生產(chǎn)要求。22第五講抗生素應(yīng)用性能優(yōu)良的生產(chǎn)菌種應(yīng)具備的條件生長(zhǎng)繁殖快，發(fā)酵單位高；遺傳性能穩(wěn)定，在一定條件下保持持久的、高產(chǎn)量的抗生素生產(chǎn)能力；培養(yǎng)條件粗放，發(fā)酵過(guò)程易于控制；合成的代謝副產(chǎn)物少，生產(chǎn)抗生素的質(zhì)量好。23第五講抗生素應(yīng)用

孢子制備

生產(chǎn)用的菌株須經(jīng)純化和生產(chǎn)能力的檢驗(yàn)，若符合規(guī)定，才能用來(lái)制備種子。制備孢子時(shí)，將保藏的處于休眠狀態(tài)的孢子，通過(guò)嚴(yán)格的無(wú)菌手續(xù)，將其接種到經(jīng)滅菌過(guò)的固體斜面培養(yǎng)基上，在一定溫度下培養(yǎng)5-7日或7日以上，這樣培養(yǎng)出來(lái)的孢子數(shù)量還是有限的。24第五講抗生素應(yīng)用為獲得更多數(shù)量的孢子供生產(chǎn)需要，必要時(shí)可進(jìn)一步用扁瓶在固體培養(yǎng)基(如小米、大米、玉米粒或麩皮)上擴(kuò)大培養(yǎng)。常采用較大表面積的固體培養(yǎng)基進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)。培養(yǎng)時(shí)，需控制適宜的濕度、溫度及通風(fēng)量等條件。25第五講抗生素應(yīng)用種子制備

其種子培養(yǎng)的目的是使孢子發(fā)芽、繁殖以獲得足夠數(shù)量的菌絲，以便接種到發(fā)酵罐中。種子制備有的是從搖瓶培養(yǎng)開始，再接入到種子罐進(jìn)行逐級(jí)擴(kuò)大培養(yǎng)；有的直接將孢子接入種子罐后逐級(jí)放大培養(yǎng)。26第五講抗生素應(yīng)用搖瓶培養(yǎng)過(guò)程是否需要和種子擴(kuò)大培養(yǎng)級(jí)數(shù)的多少，決定于菌種的性質(zhì)、生產(chǎn)規(guī)模的大小和生產(chǎn)工藝的特點(diǎn)。

一般情況下，種子制備是在種子罐中進(jìn)行，擴(kuò)大培養(yǎng)級(jí)數(shù)通常為二級(jí)。27第五講抗生素應(yīng)用先制備孢子懸浮液，通過(guò)微孔差壓法或打開接種口在火焰保護(hù)下接種，將孢子懸浮液接入一級(jí)種子罐，也可采用菌絲接種，接種量一般相當(dāng)于0.1%~2%（接種量的％，系指種子罐內(nèi)培養(yǎng)基量而言）；從一級(jí)種子罐接入二級(jí)種子罐接種量一般為5%~20%。在培養(yǎng)過(guò)程中對(duì)菌絲形態(tài)和生化指標(biāo)進(jìn)行分析，確保種子質(zhì)量之后方可移種。28第五講抗生素應(yīng)用

發(fā)酵發(fā)酵過(guò)程的目的是使微生物大量分泌抗生素。在發(fā)酵開始前，有關(guān)設(shè)備和培養(yǎng)基也必須先經(jīng)過(guò)滅菌后再接入種子。接種量一般為10%或10%以上，發(fā)酵期視抗生素品種和發(fā)酵工藝而定，在整個(gè)發(fā)酵過(guò)程中，需不斷通無(wú)菌空氣和攪拌，以維持一定罐壓或溶氧。29第五講抗生素應(yīng)用在罐的夾層或蛇管中需通冷卻水以維持一定罐溫。此外，還要加入消沫劑以控制泡沫，必要時(shí)還加入酸、堿以調(diào)節(jié)發(fā)酵液的pH。對(duì)有的品種在發(fā)酵過(guò)程中還需加入葡萄糖、銨鹽或前體，以促進(jìn)抗生素的產(chǎn)生。30第五講抗生素應(yīng)用對(duì)其中一些主要發(fā)酵參數(shù)可以用電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行反饋控制。在發(fā)酵期間每隔一定時(shí)間應(yīng)取樣進(jìn)行生化分析、鏡檢和無(wú)菌試驗(yàn)。分析或控制的參數(shù)有菌絲形態(tài)和濃度、殘?zhí)橇俊被?、抗生素含量、溶解氧、pH、通氣量、攪拌轉(zhuǎn)速和液面控制等。其中有些項(xiàng)目可以通過(guò)在線控制。31第五講抗生素應(yīng)用發(fā)酵過(guò)程中主要控制罐溫、通氣量及攪拌轉(zhuǎn)速、補(bǔ)料、加酸堿、消泡劑、某些專用前體、促進(jìn)劑或抑制劑的用量。32第五講抗生素應(yīng)用33第五講抗生素應(yīng)用發(fā)酵液的預(yù)處理及過(guò)濾發(fā)酵液的過(guò)濾和預(yù)處理其目的不僅在于分離菌絲，還需將一些雜質(zhì)除去。盡管對(duì)多數(shù)抗生素品種在生產(chǎn)過(guò)程中，當(dāng)發(fā)酵結(jié)束時(shí)，抗生素存在于發(fā)酵液中，但也有個(gè)別品種當(dāng)發(fā)酵結(jié)束時(shí)抗生素大量殘存在菌絲之中，在此情況下，發(fā)酵液的預(yù)處理應(yīng)當(dāng)包括使抗生素從菌絲中析出，使其轉(zhuǎn)入發(fā)酵液。34第五講抗生素應(yīng)用（1）發(fā)酵液的預(yù)處理發(fā)酵液中的雜質(zhì)如高價(jià)無(wú)機(jī)離子(Ca+2、Mg+2、Fe+3)和蛋白質(zhì)在離子交換的過(guò)程中對(duì)提煉影響甚大，不利于樹脂對(duì)抗生素的吸附。如用溶媒萃取法提煉時(shí)，蛋白質(zhì)的存在會(huì)產(chǎn)出乳化，使溶媒和水相分層困難。對(duì)高價(jià)離子的去除，可采用草酸或磷酸。如加草酸則它與鈣離子生成的草酸鈣，還能促使蛋白質(zhì)凝固以提高發(fā)酵濾液的質(zhì)量。

35第五講抗生素應(yīng)用

如加磷酸(或磷酸鹽)，則既能降低鈣離子濃度，也易于去除鎂離子。如加黃血鹽及硫酸鋅，則前者有利于去除鐵離子，后者有利于凝固蛋白質(zhì)。此外，這二者還有協(xié)同作用。它們所產(chǎn)生的復(fù)鹽對(duì)蛋白質(zhì)有吸附作用。2K4Fe(CN)6+3ZnSO4→K2Zn3[Fe(CN)6]2↓+3K2SO4

36第五講抗生素應(yīng)用對(duì)于蛋白質(zhì)，還可利用其在等電點(diǎn)時(shí)凝聚的特點(diǎn)而將其去除（法1）。蛋白質(zhì)一般以膠體狀態(tài)存在于發(fā)酵液中，膠體粒子的穩(wěn)定性和其所帶的電荷有關(guān)。它屬于兩性物質(zhì)，在酸性溶液中帶正電電荷，在堿性溶液中帶負(fù)電荷，而在某一pH下，凈電荷為零，溶解度最小，稱為等電點(diǎn)；因其羧基的電離度比氨基大，故很多蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)在酸性(pH4.0~5.5)范圍內(nèi)。37第五講抗生素應(yīng)用某些對(duì)熱穩(wěn)定的抗生素發(fā)酵液還可用加熱法（法2）。使蛋白質(zhì)變性而降低其溶解度。蛋白質(zhì)從有規(guī)律的排列變成不規(guī)則結(jié)構(gòu)的過(guò)程稱為變性。加熱還能使發(fā)酵液粘度降低、加快濾速。例如在鏈霉素生產(chǎn)中就可用加入草酸或磷酸將發(fā)酵液調(diào)至pH3.0左右，加熱至70℃，維持約半小時(shí)，用此方法來(lái)去除蛋白質(zhì)，這樣濾速可增大10~100倍。濾液粘度可降低至1/6。如抗生素對(duì)熱不穩(wěn)定，則不應(yīng)采用此法。38第五講抗生素應(yīng)用為了更有效地去除發(fā)酵液中的蛋白質(zhì)，還可以加入絮凝劑（法3）。它是一種能溶于水的高分子化合物。含有很多離子化基團(tuán)，如－NH2—COOH，—OH等。如上所述，膠體粒子的穩(wěn)定性和它所帶電荷有關(guān)。由于同性電荷間的靜電斥力而使膠體粒子不發(fā)生凝聚。絮凝劑分子中電荷密度很高，它的加入使膠體溶液電荷性質(zhì)改變從而使溶液中蛋白質(zhì)絮凝。39第五講抗生素應(yīng)用對(duì)絮凝劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)一般有下列幾種要求：1)其分子中必須有相當(dāng)多的活性基團(tuán)，能和懸浮顆粒表面相結(jié)合。2)必須具有長(zhǎng)鏈線性結(jié)構(gòu)，但其相對(duì)分子質(zhì)量(分子量)不能超過(guò)一定限度，以使其有較好的溶解度。在發(fā)酵濾液中多數(shù)膠體粒子帶負(fù)電荷，因而用陽(yáng)離子絮凝劑功效較高。例如可用含有季胺基團(tuán)的聚苯乙烯衍生物，分子量在26000~55000范圍內(nèi)。加入絮凝劑后析出的雜質(zhì)再經(jīng)過(guò)濾除去，以利于以后的提取。40第五講抗生素應(yīng)用（2）發(fā)酵液的過(guò)濾發(fā)酵液為非牛頓型液體、很難過(guò)濾。過(guò)濾的難易與發(fā)酵培養(yǎng)基和工藝條件，以及是否染菌等因素有關(guān)。過(guò)濾如用板框壓濾則勞動(dòng)強(qiáng)度大，影響衛(wèi)生，菌絲流入下水道時(shí)還影響污水處理。故以選用鼓式真空過(guò)濾機(jī)為宜，并在必要時(shí)在轉(zhuǎn)鼓表層涂以助濾劑硅藻土。當(dāng)轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)時(shí)，以刮刀將助濾劑連同菌體薄薄刮去一層，以使過(guò)濾面不斷更新。

41第五講抗生素應(yīng)用另一種設(shè)備是自動(dòng)出渣離心機(jī)，但所排出的菌絲濾渣中尚含有較大量的發(fā)酵液，因此如要提高過(guò)濾收率，可將此濾渣以水洗后再次用同樣型號(hào)離心機(jī)分離。第一次和第二次離心分離液體合并后進(jìn)入下一工序。42第五講抗生素應(yīng)用

再一種設(shè)備稱傾析器(Decanter)。它既可用于固、液相的分離，也可用于固相、有機(jī)溶媒相和水相三者的混合和分離，從而將過(guò)濾菌絲和溶媒萃取這兩步合并在這一設(shè)備中完成。這就簡(jiǎn)化了發(fā)酵液后處理工藝，提高了收率，并縮短了生產(chǎn)周期，也節(jié)約了勞動(dòng)力、廠房和成本。43第五講抗生素應(yīng)用

抗生素的提取提取的目的是在于從發(fā)酵液中制取高純度的符合藥典規(guī)定的抗生素成品。在發(fā)酵濾液中抗生素濃度很低，而雜質(zhì)的濃度相對(duì)地較高。雜質(zhì)中有無(wú)機(jī)鹽、殘?zhí)?、脂肪、各種蛋白質(zhì)及其降解物、色素、熱原質(zhì)、或有毒性物質(zhì)等。此外，還可能有一些雜質(zhì)其性質(zhì)和抗生素很相似，這就增加了提取和精制的困難。44第五講抗生素應(yīng)用由于多數(shù)抗生素不很穩(wěn)定，且發(fā)酵液易被污染，故整個(gè)提取過(guò)程要求：1)時(shí)間短；2)溫度低；3)pH宜選擇對(duì)抗生素較穩(wěn)定的范圍；4)勤清洗消毒(包括廠房、設(shè)備、管路并注意消滅死角)。常用的抗生素提取方法包括有溶媒萃取法、離子交換法和沉淀法等。45第五講抗生素應(yīng)用

(1)溶媒萃取法這是利用抗生素在不同pH條件下以不同的化學(xué)狀態(tài)(游離酸、堿或成鹽)存在時(shí)，在水及與水互不相溶的溶媒中其溶解度不同的特性，使抗生素從一種液相(如發(fā)酵濾液)轉(zhuǎn)移到另一種液相(如有機(jī)溶媒)中去，以達(dá)到濃縮和提純的目的。利用此原理就可借助于調(diào)節(jié)pH的辦法使抗生素從一個(gè)液相中被提取到另一液相中去。46第五講抗生素應(yīng)用所選用的溶媒與水應(yīng)是互不相溶或僅很小部分互溶，同時(shí)所選溶媒在一定的pH下對(duì)于抗生素應(yīng)有較大的溶解度和選擇性，方能用較少量的溶媒使提取完全，并在一定程度上分離掉雜質(zhì)。目前一些重要的抗生素，如青霉素、紅霉素和林可霉素等均采用此法進(jìn)行提取。47第五講抗生素應(yīng)用(2)離子交換法這是利用某些抗生素能解離為陽(yáng)離子或陰離子的特性，使其與離子交換樹脂進(jìn)行交換，將抗生素吸附在樹脂上，然后再以適當(dāng)?shù)臈l件將抗生素從樹脂上洗脫下來(lái)，以達(dá)到濃縮和提純的目的。應(yīng)選用對(duì)抗生素有特殊選擇性的樹脂，使抗生素的純度通過(guò)離子交換有較大的提高。由于此法具有成本低、設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便，已成為提取抗生素的重要方法之一。48第五講抗生素應(yīng)用如鏈霉素、慶大霉素、卡那霉素、多粘菌素等均可采用離子交換法。此法也有其缺點(diǎn)，如生產(chǎn)周期長(zhǎng)，對(duì)某些產(chǎn)品質(zhì)量不夠理想。此外，在生產(chǎn)過(guò)程中pH變化較大，故不適用于在pH大幅度變化時(shí)穩(wěn)定性較差的抗生素等。49第五講抗生素應(yīng)用(3)其他提取方法如直接沉淀法就是提取抗生素的方法中最簡(jiǎn)單的一種。例如四環(huán)類抗生素的提取即可用此法。發(fā)酵液在用草酸酸化后，加黃血鹽、硫酸鋅，過(guò)濾后得濾液，然后以脫色樹脂脫色后，直接將其pH調(diào)至等電點(diǎn)后使其游離堿折出。必要時(shí)將此堿轉(zhuǎn)化成鹽酸鹽。50第五講抗生素應(yīng)用

抗生素的精制

產(chǎn)品的精制、烘干和包裝階段要符合“藥品生產(chǎn)管理規(guī)范”(GMP)的規(guī)定。例如其中規(guī)定產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)應(yīng)合格、技術(shù)文件應(yīng)齊全、生產(chǎn)和檢驗(yàn)人員應(yīng)具有一定素質(zhì)；設(shè)備材質(zhì)不應(yīng)能與藥品起反應(yīng)、并易清洗，空調(diào)應(yīng)按規(guī)定的級(jí)別要求，各項(xiàng)原始記錄、批報(bào)和留樣應(yīng)妥為保存，對(duì)注射品應(yīng)嚴(yán)格按無(wú)菌操作的要求等。51第五講抗生素應(yīng)用A脫色和去熱原質(zhì)脫色和去熱原質(zhì)是精制注射用抗生素中不可缺少的一步。它關(guān)系到成品的色級(jí)及熱原試驗(yàn)等質(zhì)量指標(biāo)。色素往往是在發(fā)酵過(guò)程中所產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物，它與菌種和發(fā)酵條件有關(guān)。熱原質(zhì)是在生產(chǎn)過(guò)程中由于被污染后由雜菌所產(chǎn)生的一種內(nèi)毒素。各種雜菌所產(chǎn)生的熱原反應(yīng)有所不同。革蘭氏陰性菌產(chǎn)生的熱原反應(yīng)一般比革蘭氏陽(yáng)性菌的為強(qiáng)。52第五講抗生素應(yīng)用熱原注入體內(nèi)引起惡寒高熱，嚴(yán)重的引起休克。它是多糖磷類脂質(zhì)和蛋白質(zhì)的結(jié)合體，為大分子有機(jī)物質(zhì)，能溶于水。在280℃加熱4h它能被破壞90%；180~200℃加熱半小時(shí)或150℃加熱2h能被徹底破壞。它亦能被強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、氧化劑(如高錳酸酸鉀)等破壞。它能通過(guò)一般濾器，但能被活性炭、石棉濾材等所吸附。

53第五講抗生素應(yīng)用生產(chǎn)中常用活性炭脫色去除熱原，但須注意脫色時(shí)pH，溫度、炭用量及脫色時(shí)間等因素，還應(yīng)考慮它對(duì)抗生素的吸附問題，否則會(huì)影響抗生素的產(chǎn)量；此外，也可用脫色樹脂去除色素(如酚醛樹脂，即122樹脂)。對(duì)某些產(chǎn)品可用超微過(guò)濾辦法去除熱原，還應(yīng)加強(qiáng)在生產(chǎn)過(guò)程中的環(huán)境衛(wèi)生以防止熱原。54第五講抗生素應(yīng)用B結(jié)晶和重結(jié)晶常用的幾種結(jié)晶方法如下：

(1)改變溫度結(jié)晶利用抗生素在溶劑中的溶解度隨溫度變化而顯著變化的這一特性來(lái)進(jìn)行結(jié)晶。例如制霉菌素的濃縮液在5℃條件下保持4h~6h后即結(jié)晶完全。分離掉母液、洗滌、干燥、磨粉后即得到制霉菌素成品。55第五講抗生素應(yīng)用

(2)利用等電點(diǎn)結(jié)晶當(dāng)將某一抗生素溶液的pH調(diào)到等電點(diǎn)時(shí),它在水溶液中溶解度最小，則沉淀析出。如6-氨基青霉烷酸(6-APA)水溶液當(dāng)pH調(diào)至等電點(diǎn)(4.3)時(shí)，6-APA即從水溶液中沉淀析出。

(3)加成鹽劑結(jié)晶在抗生素溶液中加成鹽劑(酸、堿或鹽類)使抗生素以鹽的形式從溶液中沉淀結(jié)晶。例如在青霉素G或頭孢菌素C的濃縮液中加入醋酸鉀、即生成鉀鹽析出。

56第五講抗生素應(yīng)用

(4)加入不同溶劑結(jié)晶利用抗生素在不同溶劑中溶解度大小的不同，在含抗生素的某一溶劑中加入另一溶劑使抗生素析出。如巴龍霉素具有易溶于水而不溶于乙醇的性質(zhì)。在其濃縮液中加入10~12倍體積的95%乙醇，并調(diào)pH至7.2~7.3使其結(jié)晶析出。重結(jié)晶是進(jìn)一步精制以獲高純度抗生素的有效方法．

57第五講抗生素應(yīng)用C其他精制方法其他精制方法包括：

(1)共沸蒸餾法如青霉素可用丁醇或醋酸丁酯以共沸蒸

餾進(jìn)行精制。

(2)柱層析法如絲裂霉素A、B、C三種組分可以通過(guò)氧

化鋁層析來(lái)分離。

(3)鹽析法如在頭孢噻吩水溶液中加入氯化鈉使其飽

和，其粗晶即被析出后進(jìn)一步精制。58第五講抗生素應(yīng)用

(4)中間鹽轉(zhuǎn)移法如四環(huán)素堿與尿素能形成復(fù)鹽沉淀后再將其分解，使四環(huán)素堿析出。用此法以除去4-差向四環(huán)素等異物，以提高四環(huán)素質(zhì)量和純度，又如紅霉素能與草酸或乳酸鹽或復(fù)鹽沉淀等。

(5)分子篩如青霉素粗品中常含聚合物等高分子雜質(zhì)，可用葡聚糖凝膠G-25(粒度20~80μm）將雜質(zhì)分離掉。此法僅用于小試驗(yàn)。59第五講抗生素應(yīng)用成品檢驗(yàn)為了保證藥物的質(zhì)量，用藥的安全，對(duì)抗生素各種成品都必須進(jìn)行檢驗(yàn)。常規(guī)檢驗(yàn)包括性狀及鑒別試驗(yàn)、安全試驗(yàn)、降壓試驗(yàn)、熱原試驗(yàn)、無(wú)菌試驗(yàn)、酸堿度測(cè)定、效價(jià)測(cè)定、水分測(cè)定、混濁度測(cè)定、色澤顆粒細(xì)度測(cè)定等等。60第五講抗生素應(yīng)用成品分包裝抗生素原料藥除進(jìn)行成品大包裝外，還須由制劑廠（或制劑車間）再進(jìn)行分包裝，如果是注射用抗生素，尚須在無(wú)菌條件下，進(jìn)行小瓶分裝以供臨床應(yīng)用。61第五講抗生素應(yīng)用

3抗生素發(fā)酵生產(chǎn)的特性（1）抗生素發(fā)酵生產(chǎn)的特點(diǎn)（2）抗生素發(fā)酵生產(chǎn)的特殊問題62第五講抗生素應(yīng)用（1）抗生素發(fā)酵生產(chǎn)的特點(diǎn)菌體生長(zhǎng)與產(chǎn)物形成的不平行性理論產(chǎn)量難以用物料平衡來(lái)計(jì)算穩(wěn)定性差

63第五講抗生素應(yīng)用菌體生長(zhǎng)與產(chǎn)物形成的不平行性（1）抗生素是其生產(chǎn)菌的次級(jí)代謝產(chǎn)物，而不是初級(jí)代謝產(chǎn)物，所以抗生素并不是在生產(chǎn)菌體生長(zhǎng)繁殖時(shí)大量形成的，而是在菌體生長(zhǎng)繁殖至一定階段后才大量合成的。因此抗生素的發(fā)酵環(huán)節(jié)分為菌絲增長(zhǎng)繁殖過(guò)程和抗生素的分泌合成過(guò)程。64第五講抗生素應(yīng)用在發(fā)酵中，菌絲太少，當(dāng)然抗生素產(chǎn)量低，但是菌絲生長(zhǎng)繁殖太旺盛，菌體濃度過(guò)濃，抗生素的產(chǎn)量并不是相應(yīng)的最高，即生長(zhǎng)與產(chǎn)物形成的不平行性。要提高抗生素產(chǎn)量，一般都是讓菌體在發(fā)酵初期迅速生長(zhǎng)、繁殖，達(dá)到菌體濃度后，想盡辦法延長(zhǎng)第二階段的時(shí)間，即抗生素合成分泌階段的時(shí)間，合成分泌更多的抗生素。65第五講抗生素應(yīng)用理論產(chǎn)量難以用物料平衡來(lái)計(jì)算（2）

一般的工業(yè)發(fā)酵中，產(chǎn)物多為微生物利用碳源物質(zhì)后的代謝產(chǎn)物，其理論產(chǎn)量可以從物料平衡關(guān)系中計(jì)算出來(lái)。化學(xué)合成藥物生產(chǎn)中，其理論產(chǎn)量更可以通過(guò)參加反應(yīng)物的濃度消耗與生成產(chǎn)物濃度增加的平衡中計(jì)算。66第五講抗生素應(yīng)用但是抗生素是產(chǎn)生菌次級(jí)代謝的產(chǎn)物。目前對(duì)微生物的次級(jí)代謝過(guò)程和次級(jí)代謝變化了解不完全，故抗生素的理論產(chǎn)量難以用物料平衡關(guān)系來(lái)計(jì)算?，F(xiàn)在生產(chǎn)中發(fā)酵前對(duì)抗生素理論產(chǎn)量的預(yù)測(cè)都是靠經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)以前的生產(chǎn)情況作出來(lái)的。67第五講抗生素應(yīng)用穩(wěn)定性差（3）

由于生產(chǎn)菌種的變異退化，發(fā)酵所用的培養(yǎng)基成分以及原材料質(zhì)量，中間代謝的控制，設(shè)備條件，操作條件等因素的差異，通常各批發(fā)酵所生產(chǎn)的抗