青霉素的化工單元操作

1、藥學(xué)藥學(xué)1001班班 （演講）（演講）（ppt制作）制作） （找資料）（找資料） 指導(dǎo)老師：指導(dǎo)老師：葉潔瓊?cè)~潔瓊 青霉素的化工單元操作青霉素的化工單元操作 一、背景知識 二、青霉素的制備工藝 三、青霉素發(fā)酵液預(yù)處理 四、青霉素的提取 五、青霉素的精制 一、背景知識：青霉素的概況（一、背景知識：青霉素的概況（1 1） 青霉素又被稱為青霉素G、 盤尼西林、配尼西 林、青霉素鈉、芐青霉素鈉、青霉素鉀、芐青 霉素鉀。青霉素是抗菌素的一種，是指從青霉 菌培養(yǎng)液中提制的分子中含有青霉烷、能破壞 細(xì)菌的細(xì)胞壁并在細(xì)菌細(xì)胞的繁殖期起殺菌作 用的一類抗生素，是第一種能夠治療人類疾病 的抗生素。青霉素類抗生素是

2、-內(nèi)酰胺類中一 大類抗生素的總稱。 一、背景知識：青霉素的概況（一、背景知識：青霉素的概況（2 2） 分子式：C16H18N2O4SHCl 分子量：384.5 化學(xué)本質(zhì)：鹽酸巴氨西林。 其化學(xué)名為1-乙氧甲酰乙氧6-D（-）-2-氨 基-2-乙酰氨基 青霉烷酸鹽酸鹽。 一、背景知識：青霉素的發(fā)現(xiàn)一、背景知識：青霉素的發(fā)現(xiàn) 青霉素是人類最早最早發(fā)現(xiàn)的抗生素 . 早在唐朝唐朝時(shí)，長安城長安城的裁縫會把長有綠毛的糨糊涂在 被剪刀劃破的手指上來幫助傷口愈合，就是因?yàn)榫G毛 產(chǎn)生的物質(zhì)（青霉素素菌青霉素素菌）有殺菌的作用，也就是人 們最早發(fā)現(xiàn)并使用青霉素。 近代，1928年英國細(xì)菌學(xué)家弗萊明首先發(fā)現(xiàn)了世界

3、上 第一種抗生素第一種抗生素青霉素青霉素，1941年前后英國牛津大學(xué) 病理學(xué)家霍華德弗洛里與生物化學(xué)家錢恩實(shí)現(xiàn)對青 霉素的分離與純化，并發(fā)現(xiàn)其對傳染病的療效，弗萊 明、弗洛里、錢恩三人共同獲得1945年年諾貝爾獎(jiǎng)諾貝爾獎(jiǎng) 一、背景知識：青霉素的應(yīng)用（一、背景知識：青霉素的應(yīng)用（1） 流行性腦脊髓膜炎 放線菌病 淋病 奮森咽峽炎 萊姆病 多殺巴斯德菌感染 鼠咬熱 李斯特菌感染 除脆弱擬桿菌以外的許多厭氧菌感染 10.風(fēng)濕性心臟病或先天性心臟病患者進(jìn)行口腔、牙科、胃 腸道或泌尿生殖道手術(shù)和操作前，可用青霉素預(yù)防感染性 心內(nèi)膜炎發(fā)生。 一、背景知識：青霉素的應(yīng)用（一、背景知識：青霉素的應(yīng)用（2） 臨

4、床應(yīng)用：40多年來，主要控制敏感金 黃色葡糖球菌、鏈球菌、肺炎雙球菌、淋 球菌、腦膜炎雙球菌、螺旋體等引起感染， 對大多數(shù)革蘭氏陽性菌（如金黃色葡萄球 菌）和某些革蘭氏陰性細(xì)菌及螺旋體有抗 菌作用。 優(yōu)點(diǎn)：毒性小 缺點(diǎn)：但由于難以分離除去青霉噻唑酸蛋 白（微量可能引起過敏反應(yīng)），需要皮試。 二、青霉素的制備二、青霉素的制備 青霉素的化工單元操作具體步驟：青霉素的化工單元操作具體步驟： 發(fā)酵液預(yù)處理液板框過濾 濾液儲 罐 BA提取 脫色 （2次） 過濾 BA脫色液 NaOH 液萃取丁醇共沸蒸餾 過濾晶體 洗滌 干燥 成品 三、青霉素發(fā)酵液預(yù)處理（三、青霉素發(fā)酵液預(yù)處理（1） 發(fā)酵液預(yù)處理是抗生素

5、分離純化的第一道工 序。發(fā)酵結(jié)束后，發(fā)酵液中抗生素的濃度通 常很低，而雜質(zhì)的含量通常很高。 發(fā)酵液放罐后，首先首先要冷卻，因?yàn)榍嗝顾卦?低溫時(shí)比較穩(wěn)定，細(xì)菌繁殖也比較慢，可避 免青霉素迅速被破壞。 三、青霉素發(fā)酵液預(yù)處理（三、青霉素發(fā)酵液預(yù)處理（2） 發(fā)酵液預(yù)處理主要去除主要去除兩大類物質(zhì)兩大類物質(zhì)： 1、可溶性物質(zhì)（核酸、雜蛋白質(zhì)、不溶性多 糖等） 2、某些無機(jī)鹽 為什么要去除？ 發(fā)酵液中的雜質(zhì)如高價(jià)無機(jī)離子Ca,Mg,FeCa,Mg,Fe離離 子子）和蛋白質(zhì)在離子交換過程中對提煉影響甚 大，不利于樹脂對抗生素的吸附。 三、青霉素發(fā)酵液預(yù)處理（三、青霉素發(fā)酵液預(yù)處理（3） 處理具體步驟： 1

6、.青霉素菌絲較粗，一般過濾過濾較容易，通常采用鼓式鼓式 過濾及板框過濾過濾及板框過濾 2.對高價(jià)離子的去除，采用草酸或磷酸； 3.對于蛋白質(zhì)，可利用其在等電點(diǎn)時(shí)凝聚的特點(diǎn)將其 去除；等電點(diǎn)沉淀 4.去除不溶性多糖等采用吸附吸附、酶解法。 四、青霉素的提?。ㄋ?、青霉素的提?。?） 青霉素的提取方法：青霉素的提取方法： 離子交換法離子交換法 吸附法吸附法 沉淀法沉淀法 溶劑萃取法溶劑萃取法 四、青霉素的提?。ㄋ摹⑶嗝顾氐奶崛。?） 青霉素的提取采用溶媒萃取法溶媒萃取法。青霉素游離酸易溶 于有機(jī)溶劑，而青霉素鹽易溶于水。利用這一性質(zhì)， 在酸性條件下青霉素轉(zhuǎn)入有機(jī)溶媒中，調(diào)節(jié)pH，再 轉(zhuǎn)入中性水相，反

7、復(fù)幾次萃取，即可提純濃縮。工業(yè) 上通常用醋酸丁酯和戊酯。 ph2.83.0 ph6.87.2 萃取23次 硫酸鹽、碳酸鹽緩沖液反萃 10%硫酸調(diào)pH2.83.0 + 醋酸丁酯 二次萃取 注意：第一次萃取，存在大量的蛋白質(zhì)，加0.05-0.1%乳化劑 PPB。 發(fā)酵液乙酸丁酯 水相（濾液） 提取出的青霉素 四、青霉素的提?。ㄋ?、青霉素的提?。?） 在提取過程中要遵循下面四個(gè)原則四個(gè)原則： 1、時(shí)間短、時(shí)間短 2、溫度低、溫度低 3、pH適中適中 4、勤清洗消毒、勤清洗消毒 五、青霉素的精制五、青霉素的精制 這是青霉素生產(chǎn)的最后工序。對產(chǎn)品進(jìn)行 精制、烘干和包裝的階段要符合“藥品生 產(chǎn)管理規(guī)范”的

8、規(guī)定。 五、青霉素的精制五、青霉素的精制 1. 脫色和去熱原質(zhì)脫色和去熱原質(zhì) 脫色和去熱原質(zhì)是精制注射用青霉素中不可缺少的一 步。 色素是在發(fā)酵過程中所產(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)過程中由于被污染后雜菌所產(chǎn)生的一 種內(nèi)毒素。 （活性炭） 注意點(diǎn) 五、青霉素的精制五、青霉素的精制 2.結(jié)晶結(jié)晶 抗生素精制常用結(jié)晶法來制得高純度成品。常用的幾 種結(jié)晶方法有： 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進(jìn)行結(jié)晶。 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。 3、加成鹽劑結(jié)晶 在抗生

9、素溶液中加成鹽劑使抗生素 以鹽的形式從溶液中能夠沉淀結(jié)晶。 五、青霉素的精制五、青霉素的精制 2.結(jié)晶：改變溫度結(jié)晶（結(jié)晶：改變溫度結(jié)晶（1） 青霉素鈉鹽在醋酸丁酯中溶解度很小，利用此 性質(zhì)，再二次醋酸丁酯萃取液中加入醋酸鈉乙 醇溶液，并控制溫度青霉素鈉鹽就結(jié)晶析出。 反應(yīng)如下： 五、青霉素的精制五、青霉素的精制 2.結(jié)晶：改變溫度結(jié)晶（結(jié)晶：改變溫度結(jié)晶（2） 醋酸丁酯中含水量過高會影響收率，但 可提高晶體純度。水分在0.9%以下對收 率影響較小。得到的晶體要求顆粒均勻， 有一定的細(xì)度。顆粒太細(xì)會使過濾、洗滌 困難。晶體經(jīng)丁醇洗滌，真空干燥即可等 到成品。 3.抽濾、洗滌、干燥抽濾、洗滌、干燥 五、青霉素的精制五、青