四環(huán)素類抗生素

1、第六章第六章 四環(huán)類抗生素四環(huán)類抗生素一一 概述概述A A 四環(huán)類抗生素的理化性質(zhì)四環(huán)類抗生素的理化性質(zhì)B B 化學(xué)性質(zhì)和降解反應(yīng)化學(xué)性質(zhì)和降解反應(yīng)二二 四環(huán)素的發(fā)酵工藝四環(huán)素的發(fā)酵工藝A A 生產(chǎn)菌種生產(chǎn)菌種B B 種子制備及控制要點(diǎn)種子制備及控制要點(diǎn)C C 影響發(fā)酵的因素及工藝控制要點(diǎn)影響發(fā)酵的因素及工藝控制要點(diǎn)三三 四環(huán)素的提取和精制四環(huán)素的提取和精制2CH3NRR3HOHCONH2OOHOHOOHR2R1一一 概述概述 DCBA發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)n19481948年由金色鏈絲菌的培養(yǎng)液中分離出金霉素年由金色鏈絲菌的培養(yǎng)液中分離出金霉素n19501950年從皸裂鏈絲菌培養(yǎng)液中分離出土霉素年從皸裂鏈

2、絲菌培養(yǎng)液中分離出土霉素n19531953年發(fā)現(xiàn)將年發(fā)現(xiàn)將ChlotetracyclineChlotetracycline脫去氯原子，可脫去氯原子，可得到四環(huán)素得到四環(huán)素n隨后發(fā)現(xiàn)用在不含氯的培養(yǎng)基中生長的鏈霉菌菌隨后發(fā)現(xiàn)用在不含氯的培養(yǎng)基中生長的鏈霉菌菌株發(fā)酵可生產(chǎn)株發(fā)酵可生產(chǎn)TetracyclineTetracycline 四環(huán)素類抗生素概況四環(huán)素類抗生素概況: : （I I）R=C1R=C1，R=HR=H，加氯（金霉素）加氯（金霉素）（IIII）R=HR=H，R=OHR=OH，加氧（土霉素）加氧（土霉素）（IIIIII）R=R=H(R=R=H(四環(huán)素四環(huán)素) )ROHOHOHOHOOCH

3、3RN(CH3)2OHHHCONH2n四環(huán)素片：四環(huán)素片：其鹽酸鹽為其鹽酸鹽為黃色黃色結(jié)晶性粉末；無臭，結(jié)晶性粉末；無臭，味苦；有引濕性；遇光色漸變深，在味苦；有引濕性；遇光色漸變深，在堿性堿性溶液中溶液中易破壞失效。在水中溶解，在易破壞失效。在水中溶解，在乙醇乙醇中略溶，在氯中略溶，在氯仿或仿或乙醚乙醚中不溶。是廣譜中不溶。是廣譜抑菌劑抑菌劑，高濃度時具殺，高濃度時具殺菌作用。菌作用。天然四環(huán)素：天然四環(huán)素： 抗菌譜廣，可口服應(yīng)用，方便。但由于細(xì)菌對抗菌譜廣，可口服應(yīng)用，方便。但由于細(xì)菌對 四環(huán)素類耐藥現(xiàn)象嚴(yán)重，對大多數(shù)常見致病菌四環(huán)素類耐藥現(xiàn)象嚴(yán)重，對大多數(shù)常見致病菌 所致感染療效明顯降低

4、，所致感染療效明顯降低， 金霉素現(xiàn)僅限于外用金霉素現(xiàn)僅限于外用 土霉素已基本不用土霉素已基本不用 四環(huán)素用于某些感染性疾病四環(huán)素用于某些感染性疾病 半合成四環(huán)素：半合成四環(huán)素：多西環(huán)素、米諾環(huán)素、美他環(huán)素多西環(huán)素、米諾環(huán)素、美他環(huán)素 抗菌譜廣抗菌譜廣 抗菌活性較強(qiáng)抗菌活性較強(qiáng) 耐藥菌株較少耐藥菌株較少 服藥次數(shù)少服藥次數(shù)少 不良反應(yīng)較輕不良反應(yīng)較輕 抗菌作用抗菌作用 1. 1. 抗菌譜廣抗菌譜廣 （1 1）對）對G G+ +菌作用不及青霉素和頭孢菌素菌作用不及青霉素和頭孢菌素 （2 2）對）對G G- -菌作用不及氨基糖苷類和氯霉素菌作用不及氨基糖苷類和氯霉素 （3 3）對支原體、衣原體、立克

5、次體、某些螺旋）對支原體、衣原體、立克次體、某些螺旋 體作用強(qiáng)。體作用強(qiáng)。 （5 5）對結(jié)核桿菌、綠膿桿菌、病毒、真菌無效）對結(jié)核桿菌、綠膿桿菌、病毒、真菌無效臨床常用的有：臨床常用的有： 四環(huán)素、四環(huán)素、 土霉素、土霉素、 金霉素、金霉素、 多西環(huán)素多西環(huán)素等。等。按其抗菌活性大小順序依次為：按其抗菌活性大小順序依次為： 1 1、米諾環(huán)素、米諾環(huán)素、 2 2、多西環(huán)素、多西環(huán)素、 3 3、美他環(huán)素、美他環(huán)素、 4 4、金霉素、金霉素、 5 5、四環(huán)素、四環(huán)素、 6 6、土霉素、土霉素。n作用機(jī)制：四環(huán)類抗生素可與微生物核糖核蛋白作用機(jī)制：四環(huán)類抗生素可與微生物核糖核蛋白30S30S亞基接合，

6、通過抑制氨基酰亞基接合，通過抑制氨基酰- tRNA- tRNA與起始復(fù)合與起始復(fù)合物中核蛋白體的結(jié)合，阻斷蛋白質(zhì)合成時肽鏈的物中核蛋白體的結(jié)合，阻斷蛋白質(zhì)合成時肽鏈的延長。延長。( (與核蛋白體與核蛋白體30s30s亞基結(jié)合而抑制細(xì)菌蛋白亞基結(jié)合而抑制細(xì)菌蛋白質(zhì)的合成質(zhì)的合成. .引起細(xì)菌細(xì)胞膜通透性增加引起細(xì)菌細(xì)胞膜通透性增加) )n四環(huán)類早期主要用于治療耐青霉素菌引起的感染。四環(huán)類早期主要用于治療耐青霉素菌引起的感染。本類抗生素屬廣譜抗生素，對本類抗生素屬廣譜抗生素，對G G和和 G G及立克次及立克次氏體和大病毒有抑制作用。氏體和大病毒有抑制作用。四體感染（多為首選）四體感染（多為首選）

7、 立克次體立克次體：斑疹傷寒、恙蟲病斑疹傷寒、恙蟲病衣原體衣原體：鸚鵡熱，衣原體肺炎，沙眼衣原鸚鵡熱，衣原體肺炎，沙眼衣原體引起的非淋菌性尿道炎、子宮頸炎、性體引起的非淋菌性尿道炎、子宮頸炎、性病淋巴肉芽腫、沙眼病淋巴肉芽腫、沙眼支原體支原體：支原體肺炎、盆腔炎支原體肺炎、盆腔炎螺旋體螺旋體：回歸熱回歸熱n主要優(yōu)點(diǎn)是：抗菌譜廣、吸收好、副作用小、價主要優(yōu)點(diǎn)是：抗菌譜廣、吸收好、副作用小、價格低廉、不引起過敏反應(yīng)。但可能引起嚴(yán)重的胃格低廉、不引起過敏反應(yīng)。但可能引起嚴(yán)重的胃腸道反應(yīng)和嘔吐等。土霉素治腸道反應(yīng)和嘔吐等。土霉素治“豬瘟豬瘟”及及“豬喘豬喘氣癥氣癥”的療效遠(yuǎn)比四環(huán)素為好。從土霉素又可合

8、的療效遠(yuǎn)比四環(huán)素為好。從土霉素又可合成強(qiáng)力霉素和甲烯土霉素。由去甲基金霉素合成成強(qiáng)力霉素和甲烯土霉素。由去甲基金霉素合成二甲胺四環(huán)素最經(jīng)濟(jì)方便。二甲胺四環(huán)素目前是二甲胺四環(huán)素最經(jīng)濟(jì)方便。二甲胺四環(huán)素目前是四環(huán)類中評價最好的一種藥。四環(huán)類中評價最好的一種藥。四環(huán)素牙四環(huán)素牙金霉素金霉素( (氯四環(huán)素氯四環(huán)素):):副作用大副作用大目前只外用，用于治療麥粒腫目前只外用，用于治療麥粒腫( (偷針眼偷針眼) )、結(jié)膜、結(jié)膜炎、沙眼炎、沙眼飼料添加劑飼料添加劑( (獸用四環(huán)素類藥物）獸用四環(huán)素類藥物）應(yīng)用注意事項(xiàng)應(yīng)用注意事項(xiàng)宜空腹服藥，不宜與抗酸藥宜空腹服藥，不宜與抗酸藥等藥同時服用，必須合用時，等藥同

9、時服用，必須合用時，至少間隔至少間隔3 3小時小時宜空腹服藥，不宜與抗酸藥宜空腹服藥，不宜與抗酸藥等藥同時服用，必須合用時，等藥同時服用，必須合用時，至少間隔至少間隔3 3小時小時肝腎功能不全者不宜用肝腎功能不全者不宜用注意藥物相互作用注意藥物相互作用1. 1. 四環(huán)類抗生素及其理化學(xué)性質(zhì)四環(huán)類抗生素及其理化學(xué)性質(zhì)OHOHN(CH3)2OHCONH2OOH3COHHHOH一一 結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)1 1、發(fā)色團(tuán)：、發(fā)色團(tuán)：酮基和烯醇基酮基和烯醇基共軛雙鍵系統(tǒng)，決定顏色共軛雙鍵系統(tǒng)，決定顏色 和紫外特征吸收峰和紫外特征吸收峰265nm 265nm 、350nm350nm2 2、兩性化合物

10、、兩性化合物 功能團(tuán)：功能團(tuán)：二甲胺基（二甲胺基（pKa =9.5pKa =9.5）；酚羥基）；酚羥基（pKa=7.5pKa=7.5）；三羰基甲烷系統(tǒng)（）；三羰基甲烷系統(tǒng)（ pKa=3.3 pKa=3.3）；）； pI=5.4pI=5.43 3、溶解度：、溶解度：4 4PHPH8 8時，可得高濃度水溶液，過時，可得高濃度水溶液，過剩的酸能防止水解。剩的酸能防止水解。pH=4.5-7.2pH=4.5-7.2則難溶于水。則難溶于水。4 4、穩(wěn)定性：、穩(wěn)定性：固體相當(dāng)穩(wěn)定，可存放固體相當(dāng)穩(wěn)定，可存放5 5年以上，效價年以上，效價無明顯下跌；溶液除無明顯下跌；溶液除DCTCDCTC（去甲基金霉素）外均

11、（去甲基金霉素）外均不穩(wěn)定；對氧化劑包括空氣中的不穩(wěn)定；對氧化劑包括空氣中的O2O2都不穩(wěn)定，堿都不穩(wěn)定，堿性時特別易氧化，顏色變深。性時特別易氧化，顏色變深。5 5、旋光性、旋光性二二 化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì) 酸性條件下酸性條件下 1 1 脫水反應(yīng)：脫水反應(yīng)： 在酸性條件下，四環(huán)素類抗生素在酸性條件下，四環(huán)素類抗生素C-6C-6上的羥基和上的羥基和C-C-5a5a上氫發(fā)生消除反應(yīng)，生成無活性橙黃色脫水物上氫發(fā)生消除反應(yīng)，生成無活性橙黃色脫水物(Anhydrotetracycline)(Anhydrotetracycline)。由于。由于C-6C-6上的羥基與上的羥基與C-C-5a5a上的氫正好處于

12、反式構(gòu)型，在酸性條件下有利上的氫正好處于反式構(gòu)型，在酸性條件下有利于發(fā)生消除反應(yīng)。于發(fā)生消除反應(yīng)。2 2差向化合物差向化合物 在在pH2-6pH2-6條件下，條件下，C-4C-4二甲胺基很易發(fā)生可逆反應(yīng)二甲胺基很易發(fā)生可逆反應(yīng)的差向異構(gòu)化，生成差向異構(gòu)體（的差向異構(gòu)化，生成差向異構(gòu)體（4-4-EpitetracyclineEpitetracycline）。）。3 3某些陰離子如磷酸根、枸椽酸根、醋酸根離子的某些陰離子如磷酸根、枸椽酸根、醋酸根離子的存在，可加速這種異構(gòu)化反應(yīng)的進(jìn)行。存在，可加速這種異構(gòu)化反應(yīng)的進(jìn)行。4 4位差向位差向異構(gòu)化產(chǎn)物在酸性條件也還會進(jìn)一步脫水生成異構(gòu)化產(chǎn)物在酸性條件也

13、還會進(jìn)一步脫水生成脫脫水差向異構(gòu)化產(chǎn)物。水差向異構(gòu)化產(chǎn)物。四環(huán)素類藥物的脫水產(chǎn)物及差向異構(gòu)體的抗菌活性四環(huán)素類藥物的脫水產(chǎn)物及差向異構(gòu)體的抗菌活性均減弱或消失。差向異構(gòu)體的活性不僅減弱，而且均減弱或消失。差向異構(gòu)體的活性不僅減弱，而且毒性為四環(huán)素的毒性為四環(huán)素的2-32-3倍，主要毒性為可引起倍，主要毒性為可引起FanconiFanconi綜合征，腎小管的在吸收功能受損，產(chǎn)生煩渴、蛋綜合征，腎小管的在吸收功能受損，產(chǎn)生煩渴、蛋白尿、糖尿、氨基酸尿、低血鉀、高尿酸血癥和酸白尿、糖尿、氨基酸尿、低血鉀、高尿酸血癥和酸中毒。四環(huán)素與其中毒。四環(huán)素與其4-4-差向異構(gòu)體在一定的條件下以差向異構(gòu)體在一定

14、的條件下以動態(tài)平衡關(guān)系而互存。因此各國藥典都對其含量進(jìn)動態(tài)平衡關(guān)系而互存。因此各國藥典都對其含量進(jìn)行不程度的控制。行不程度的控制。OHOHN(CH3)2OHCONH2OOH3COHHHOHOHON(CH3)2OHCONH2OOHCH3OHOHOHN(CH3)2OHCONH2OOH3COHHHOHOHON(CH3)2OHCONH2OOHCH3OHTetracycline(active)Anhydrotetracycline4-epianhydrotetracycline4-epitetracycline(inactive)(inactive)(inactive)H+H+n堿性條件下（堿性條件下（

15、C C環(huán)上反應(yīng)）環(huán)上反應(yīng)） 在堿性條件下，由于在堿性條件下，由于OH-OH-的作用，的作用，C-6C-6上的羥基形成上的羥基形成氧負(fù)離子，向氧負(fù)離子，向C-11C-11發(fā)生分子內(nèi)親核進(jìn)攻，經(jīng)電子轉(zhuǎn)移，發(fā)生分子內(nèi)親核進(jìn)攻，經(jīng)電子轉(zhuǎn)移，C C環(huán)破裂，生成無活性的具有環(huán)破裂，生成無活性的具有內(nèi)酯結(jié)構(gòu)的異構(gòu)體內(nèi)酯結(jié)構(gòu)的異構(gòu)體(isotetracycline)(isotetracycline)。OOH3CHHOHOOH3CHOisotetracyclinen與金屬離子的反應(yīng)（與金屬離子的反應(yīng)（B,CB,C環(huán)上反應(yīng)）環(huán)上反應(yīng)） 四環(huán)素類抗生素藥物分子中含有許多羥基、烯醇四環(huán)素類抗生素藥物分子中含有許多羥基

16、、烯醇羥基及羰基，在近中性條件下能與多種金屬離子羥基及羰基，在近中性條件下能與多種金屬離子形成形成不溶性螯合物不溶性螯合物。與鈣或鎂離子形成不溶性的。與鈣或鎂離子形成不溶性的鈣鹽或鎂鹽，與鐵離子形成紅色絡(luò)合物；與鋁離鈣鹽或鎂鹽，與鐵離子形成紅色絡(luò)合物；與鋁離子形成黃色絡(luò)合物。子形成黃色絡(luò)合物。OOH3CHHOHHMOOH3CHHOHMM=di or trivalent metal ion二、四環(huán)素類抗生素的構(gòu)效關(guān)系及作用機(jī)制和耐藥性二、四環(huán)素類抗生素的構(gòu)效關(guān)系及作用機(jī)制和耐藥性1. 1. 四環(huán)素類抗生素的構(gòu)效關(guān)系四環(huán)素類抗生素的構(gòu)效關(guān)系n1.1.四環(huán)素類抗生素結(jié)構(gòu)中的四環(huán)是生物活性所必四環(huán)素類

17、抗生素結(jié)構(gòu)中的四環(huán)是生物活性所必須的結(jié)構(gòu)，須的結(jié)構(gòu)，A A環(huán)中環(huán)中1-41-4位的取代基是抗菌活性基本位的取代基是抗菌活性基本藥效團(tuán)，改變其結(jié)構(gòu)活性消失，僅可在酰胺基上藥效團(tuán)，改變其結(jié)構(gòu)活性消失，僅可在酰胺基上的氫進(jìn)行改變理化性質(zhì)的前藥修飾。的氫進(jìn)行改變理化性質(zhì)的前藥修飾。n2.C11-C12a2.C11-C12a位的雙酮系統(tǒng)結(jié)構(gòu)對抗菌活性至關(guān)重位的雙酮系統(tǒng)結(jié)構(gòu)對抗菌活性至關(guān)重要。要。n3. 5-93. 5-9位的取代基為非活性必須基團(tuán)，對其改造位的取代基為非活性必須基團(tuán)，對其改造可改變其抗菌活性、化學(xué)穩(wěn)定性和藥代動力學(xué)性可改變其抗菌活性、化學(xué)穩(wěn)定性和藥代動力學(xué)性質(zhì)。質(zhì)。n4. 64. 6位碳

18、可以硫原子替代，其抗菌作用優(yōu)于多西位碳可以硫原子替代，其抗菌作用優(yōu)于多西環(huán)素，并具有長效、抗菌譜廣、口服后有較高的環(huán)素，并具有長效、抗菌譜廣、口服后有較高的濃度的特點(diǎn)。但其作用機(jī)制與四環(huán)素類不同，為濃度的特點(diǎn)。但其作用機(jī)制與四環(huán)素類不同，為干擾細(xì)胞質(zhì)膜功能，由于膜損傷，阻止了底物蓄干擾細(xì)胞質(zhì)膜功能，由于膜損傷，阻止了底物蓄積，引起細(xì)胞膜里輔因子的喪失，因而積，引起細(xì)胞膜里輔因子的喪失，因而6-6-硫四環(huán)硫四環(huán)素的毒副作用比較大。素的毒副作用比較大。2.2.四環(huán)素類抗生素的作用機(jī)制和耐藥性四環(huán)素類抗生素的作用機(jī)制和耐藥性 四環(huán)素類主要通過抑制核糖體蛋白質(zhì)的合成抑制細(xì)菌四環(huán)素類主要通過抑制核糖體蛋

19、白質(zhì)的合成抑制細(xì)菌生長。四環(huán)素類與生長。四環(huán)素類與30S30S細(xì)菌核糖體亞單位結(jié)合，破壞細(xì)菌核糖體亞單位結(jié)合，破壞tRNAtRNA和和RNARNA之間的密碼子之間的密碼子- -反密碼子反應(yīng)，因而阻止了反密碼子反應(yīng)，因而阻止了氨酰氨酰-tRNA-tRNA與核糖體受體與核糖體受體A A位點(diǎn)的結(jié)合，抑制細(xì)菌的生位點(diǎn)的結(jié)合，抑制細(xì)菌的生長，因此是廣譜的抗生素。由于四環(huán)素的長期使用，長，因此是廣譜的抗生素。由于四環(huán)素的長期使用，已發(fā)現(xiàn)了耐四環(huán)素的細(xì)菌。細(xì)菌對四環(huán)素類耐藥性主已發(fā)現(xiàn)了耐四環(huán)素的細(xì)菌。細(xì)菌對四環(huán)素類耐藥性主要是由于抗性造成的。原敏感均獲得抗性基因后就形要是由于抗性造成的。原敏感均獲得抗性基因

20、后就形成耐藥菌，這種抗性基因存在與質(zhì)?；蛞孜蛔又小３赡退幘?，這種抗性基因存在與質(zhì)?；蛞孜蛔又小Ｋ沫h(huán)素類抗生素的鑒別試驗(yàn)四環(huán)素類抗生素的鑒別試驗(yàn)1 1 濃硫酸反應(yīng)濃硫酸反應(yīng) 四環(huán)素類抗生素遇硫酸立即產(chǎn)生顏色，不同的四環(huán)素類抗生素遇硫酸立即產(chǎn)生顏色，不同的四環(huán)素類抗生素具有不同的顏色。根據(jù)不同的顏四環(huán)素類抗生素具有不同的顏色。根據(jù)不同的顏色變化可以區(qū)別各種四環(huán)素類抗生素。色變化可以區(qū)別各種四環(huán)素類抗生素。 鹽酸四環(huán)素呈深紫色鹽酸四環(huán)素呈深紫色 鹽酸金霉素呈藍(lán)色，漸變?yōu)殚蠙炀G色，加水后呈鹽酸金霉素呈藍(lán)色，漸變?yōu)殚蠙炀G色，加水后呈金黃色或棕黃色金黃色或棕黃色 鹽酸土霉素呈朱紅色，加水后變?yōu)辄S色鹽酸土霉

21、素呈朱紅色，加水后變?yōu)辄S色 鹽酸多西環(huán)素呈黃色鹽酸多西環(huán)素呈黃色 鹽酸美他環(huán)素呈橙紅色鹽酸美他環(huán)素呈橙紅色2 2 三氯化鐵反應(yīng)三氯化鐵反應(yīng) 本類抗生素分子結(jié)構(gòu)中具有酚羥基，遇三氯化鐵本類抗生素分子結(jié)構(gòu)中具有酚羥基，遇三氯化鐵試液即呈色。試液即呈色。鹽酸四環(huán)素：紅棕色鹽酸四環(huán)素：紅棕色鹽酸金霉素：深褐色鹽酸金霉素：深褐色鹽酸土霉素：橙褐色鹽酸土霉素：橙褐色鹽酸多西環(huán)素：褐色鹽酸多西環(huán)素：褐色3 3 薄層色譜法薄層色譜法 設(shè)備簡單，操作容易，分離效果亦佳，中國藥典、設(shè)備簡單，操作容易，分離效果亦佳，中國藥典、都采用本法鑒別四環(huán)素類抗生素都采用本法鑒別四環(huán)素類抗生素 本類抗生素及其降解產(chǎn)物在紫外光（

22、本類抗生素及其降解產(chǎn)物在紫外光（365nm365nm）下產(chǎn)）下產(chǎn)生熒光，可用于檢出斑點(diǎn)并以對照品進(jìn)行鑒別。生熒光，可用于檢出斑點(diǎn)并以對照品進(jìn)行鑒別。4 4 高效液相色譜法高效液相色譜法 中國藥典和中國藥典和USPUSP（2525）采用高效液相色譜法鑒）采用高效液相色譜法鑒別鹽酸土霉素、鹽酸四環(huán)素、鹽酸多西環(huán)素、鹽別鹽酸土霉素、鹽酸四環(huán)素、鹽酸多西環(huán)素、鹽酸金霉素。酸金霉素。 在含量測定項(xiàng)下記錄的色譜圖中，供試品主峰的在含量測定項(xiàng)下記錄的色譜圖中，供試品主峰的保留時間應(yīng)與對照品主峰的保留時間一致。保留時間應(yīng)與對照品主峰的保留時間一致。不良反應(yīng)不良反應(yīng)胃腸道反應(yīng)胃腸道反應(yīng) 刺激所致。惡心、嘔吐、腹

23、部不適刺激所致。惡心、嘔吐、腹部不適 等。飯后服減輕（但減少吸收）等。飯后服減輕（但減少吸收） 二重感染二重感染 敏感菌株受抑，不敏感菌株大量繁殖。敏感菌株受抑，不敏感菌株大量繁殖。對骨、牙生長的影響對骨、牙生長的影響 沉積于骨、牙，與沉積于骨、牙，與Ca 2+結(jié)合結(jié)合變黃變黃發(fā)育不全發(fā)育不全畸形、齲齒畸形、齲齒發(fā)育障礙發(fā)育障礙禁用于禁用于妊娠月以上的婦女妊娠月以上的婦女8歲以內(nèi)的兒童歲以內(nèi)的兒童肝、腎毒性肝、腎毒性 為長期口服或大劑量靜脈給藥所致，可致肝為長期口服或大劑量靜脈給藥所致，可致肝脂肪性壞死，加重腎功能不全，易發(fā)生于孕脂肪性壞死，加重腎功能不全，易發(fā)生于孕婦婦過敏反應(yīng)過敏反應(yīng) 藥熱

24、、皮疹、光敏性皮炎等，偶可致剝脫性藥熱、皮疹、光敏性皮炎等，偶可致剝脫性 皮炎皮炎6. 維生素缺乏維生素缺乏 制造維生素制造維生素B、K細(xì)菌受抑，致口角炎、舌炎、細(xì)菌受抑，致口角炎、舌炎、出血出血第二節(jié)第二節(jié) 四環(huán)素的發(fā)酵工藝四環(huán)素的發(fā)酵工藝一一 生產(chǎn)菌種生產(chǎn)菌種1 1 金霉素生產(chǎn)菌種金色鏈霉菌（金霉素生產(chǎn)菌種金色鏈霉菌（S.aureofa-S.aureofa-ciensciens）, ,通過在培養(yǎng)基中加入抑氯劑和氯的競爭通過在培養(yǎng)基中加入抑氯劑和氯的競爭劑時，則能合成劑時，則能合成9595的四環(huán)素。的四環(huán)素。2 2 諾卡菌屬（諾卡菌屬（NocardiaNocardia）、馬杜拉放線菌屬）、馬

25、杜拉放線菌屬（ActinomaduraActinomadura）等也能產(chǎn)生四環(huán)類抗生素）等也能產(chǎn)生四環(huán)類抗生素四環(huán)素生產(chǎn)采用合成金霉素的金色鏈霉菌菌種，四環(huán)素生產(chǎn)采用合成金霉素的金色鏈霉菌菌種，通過在特定的培養(yǎng)條件下，控制產(chǎn)生菌的生物通過在特定的培養(yǎng)條件下，控制產(chǎn)生菌的生物合成方向，使其產(chǎn)生合成方向，使其產(chǎn)生95%95%以上的四環(huán)素。以上的四環(huán)素。3 3 誘變育種采用的方法誘變育種采用的方法紫外線，氮芥、乙烯亞胺，放線素紫外線，氮芥、乙烯亞胺，放線素K K等等 1959 1959年，劉頤屏利用基因重組技術(shù)并結(jié)合誘變年，劉頤屏利用基因重組技術(shù)并結(jié)合誘變因素處理，獲得的金霉菌因素處理，獲得的金霉菌

26、“重組重組2U-84”2U-84”，發(fā)酵水，發(fā)酵水平比出發(fā)菌株平比出發(fā)菌株Uk-81Uk-81提高提高4040。 同時還發(fā)現(xiàn)重組體菌株對誘變因素的敏感性增加，同時還發(fā)現(xiàn)重組體菌株對誘變因素的敏感性增加，這樣更有利于獲得高產(chǎn)變種的機(jī)會。這樣更有利于獲得高產(chǎn)變種的機(jī)會。4 4 金霉菌的培養(yǎng)特征金霉菌的培養(yǎng)特征 金霉菌在馬鈴薯、葡萄糖等固體斜面培養(yǎng)基中金霉菌在馬鈴薯、葡萄糖等固體斜面培養(yǎng)基中生長時，營養(yǎng)菌絲能分泌黃金黃色色素，但其氣生長時，營養(yǎng)菌絲能分泌黃金黃色色素，但其氣生菌絲卻沒有顏色。孢子在初形成時是白色的，生菌絲卻沒有顏色。孢子在初形成時是白色的，在在2828培養(yǎng)培養(yǎng)5-7d5-7d，孢子從

27、棕灰色轉(zhuǎn)變?yōu)榛液谏?。，孢子從棕灰色轉(zhuǎn)變?yōu)榛液谏? 5 金霉菌形態(tài)金霉菌形態(tài) 孢子形狀一般呈圓形或橢圓形，也有方形或長孢子形狀一般呈圓形或橢圓形，也有方形或長方形，孢子在氣生菌絲上排列成鏈狀方形，孢子在氣生菌絲上排列成鏈狀6 6 金色鏈霉菌沉沒培養(yǎng)的生長時期金色鏈霉菌沉沒培養(yǎng)的生長時期A A 第一期（原生菌絲期）孢子吸水膨脹，發(fā)芽，長第一期（原生菌絲期）孢子吸水膨脹，發(fā)芽，長出分枝，分枝旺盛而生長成一個菌絲團(tuán)出分枝，分枝旺盛而生長成一個菌絲團(tuán)B B 第二期（次生菌絲期）菌絲團(tuán)散開，主體菌絲兩第二期（次生菌絲期）菌絲團(tuán)散開，主體菌絲兩側(cè)的次生菌絲延長、交織成網(wǎng)狀，菌絲分枝明顯側(cè)的次生菌絲延長、交

28、織成網(wǎng)狀，菌絲分枝明顯C C 第三期（分泌期）菌絲趨短或中長狀，菌絲側(cè)枝第三期（分泌期）菌絲趨短或中長狀，菌絲側(cè)枝中有中短分枝，菌絲中出現(xiàn)空胞，中后期菌絲更中有中短分枝，菌絲中出現(xiàn)空胞，中后期菌絲更短，分枝減少，成短枝芽狀。短，分枝減少，成短枝芽狀。D D 第四期（自溶期）菌絲形態(tài)趨模糊，最終自溶。第四期（自溶期）菌絲形態(tài)趨模糊，最終自溶。二二 種子制備及控制種子制備及控制1 1 孢子制備孢子制備砂土砂土管管母斜母斜面面子斜子斜面面種子種子罐罐發(fā)酵發(fā)酵罐罐 影響因子：水、麩皮影響因子：水、麩皮2 2 種子培養(yǎng)種子培養(yǎng)培養(yǎng)基：培養(yǎng)基：蛋白胨、花生餅粉、淀粉蛋白胨、花生餅粉、淀粉培養(yǎng)條件：培養(yǎng)條件

29、：30303232，242427h27h標(biāo)志：標(biāo)志：菌絲形態(tài)處于第二期末或第三期初；菌體處菌絲形態(tài)處于第二期末或第三期初；菌體處于代謝旺盛階段，于代謝旺盛階段，C C、N N源明顯被利用；源明顯被利用；pHpH值下降值下降后又上升，達(dá)到后又上升，達(dá)到pHpH6.06.0左右；培養(yǎng)液因菌絲增加左右；培養(yǎng)液因菌絲增加而粘稠，色澤逐漸帶黃色，有少量四環(huán)素出現(xiàn)而粘稠，色澤逐漸帶黃色，有少量四環(huán)素出現(xiàn)影響因子：影響因子：通氣、攪拌通氣、攪拌三三 發(fā)酵控制發(fā)酵控制四環(huán)素生產(chǎn)一般采用二級或三級發(fā)酵方式四環(huán)素生產(chǎn)一般采用二級或三級發(fā)酵方式1 1 培養(yǎng)基：培養(yǎng)基：N N源源：花生餅粉，黃豆餅粉，棉籽餅粉，硫酸銨

30、，氯：花生餅粉，黃豆餅粉，棉籽餅粉，硫酸銨，氯化銨，硝酸銨，尿素等化銨，硝酸銨，尿素等（玉米漿）（玉米漿）C C源源：淀粉，可溶性淀粉，葡萄糖，糖蜜，油脂等：淀粉，可溶性淀粉，葡萄糖，糖蜜，油脂等無機(jī)鹽無機(jī)鹽：磷酸鹽：磷酸鹽 無機(jī)磷濃度是控制菌絲生長率的重要因子，也無機(jī)磷濃度是控制菌絲生長率的重要因子，也是金色鏈霉菌從生長期轉(zhuǎn)入抗生素合成期的關(guān)鍵是金色鏈霉菌從生長期轉(zhuǎn)入抗生素合成期的關(guān)鍵因素。（表因素。（表6-76-7） 高濃度的磷酸鹽能抑制產(chǎn)生菌體的戊糖循環(huán)途高濃度的磷酸鹽能抑制產(chǎn)生菌體的戊糖循環(huán)途徑中的徑中的6-6-磷酸葡萄糖脫氫酶的活性，同時促進(jìn)糖磷酸葡萄糖脫氫酶的活性，同時促進(jìn)糖酵解速

31、度，使菌體內(nèi)能產(chǎn)生酵解速度，使菌體內(nèi)能產(chǎn)生NADPHNADPH的戊糖循環(huán)途徑的戊糖循環(huán)途徑受阻。還原性輔酶受阻。還原性輔酶是四環(huán)素生物合成中的氫供是四環(huán)素生物合成中的氫供體，另外磷酸鹽對合成四環(huán)素前體丙二酰體，另外磷酸鹽對合成四環(huán)素前體丙二酰CoACoA的合的合成有較強(qiáng)的抑制作用，所以生產(chǎn)中要控制發(fā)酵培成有較強(qiáng)的抑制作用，所以生產(chǎn)中要控制發(fā)酵培養(yǎng)液中的磷酸鹽含量，保證通氣效果，提高發(fā)酵養(yǎng)液中的磷酸鹽含量，保證通氣效果，提高發(fā)酵水平。水平。抑氯劑：抑氯劑：抑氯劑對改變金霉素合成方向均有一定作抑氯劑對改變金霉素合成方向均有一定作用，但濃度較大時對產(chǎn)生菌都有不同程度的毒性，用，但濃度較大時對產(chǎn)生菌都

32、有不同程度的毒性，使用時應(yīng)注意使用時應(yīng)注意常用抑氯劑：常用抑氯劑： 2 2，5-5-巰基巰基1 1，3 3，4-4-噻二唑噻二唑 2- 2-（二呋喃基）（二呋喃基）-5-5-巰基巰基1 1，3 3，4-4-惡二唑惡二唑其他金屬離子：其他金屬離子： 鐵，硼，鈷，鋰，鋅，鉬等鐵，硼，鈷，鋰，鋅，鉬等消沫劑：植物油、動物油消沫劑：植物油、動物油2 2 培養(yǎng)溫度培養(yǎng)溫度 28 2832323 pH3 pH值值pHpH6.06.06.86.84 4 溶氧溶氧四環(huán)素的提取和精制四環(huán)素的提取和精制三 四環(huán)素的提取和精制1 1 發(fā)酵液預(yù)處理發(fā)酵液預(yù)處理 草酸或草酸和無機(jī)酸的混合物調(diào)草酸或草酸和無機(jī)酸的混合物調(diào)

33、pHpH1.51.52.02.0，四環(huán)素轉(zhuǎn)入液體中。四環(huán)素轉(zhuǎn)入液體中。 注意：低溫、短時避免差向化注意：低溫、短時避免差向化2 2 四環(huán)素提取四環(huán)素提取2.1 沉淀法沉淀法 四環(huán)素發(fā)酵濾液，調(diào)四環(huán)素發(fā)酵濾液，調(diào)pHpH9.09.0，加入氯化鈣，形成鈣鹽，加入氯化鈣，形成鈣鹽沉淀；沉淀； 沉淀用草酸溶解，草酸鈣析出，過濾得濾液；沉淀用草酸溶解，草酸鈣析出，過濾得濾液； 濾液調(diào)濾液調(diào)pHpH4.64.64.84.8，析出四環(huán)素粗堿；，析出四環(huán)素粗堿； 粗堿再溶于草酸水溶液中，經(jīng)活性碳脫色，再調(diào)粗堿再溶于草酸水溶液中，經(jīng)活性碳脫色，再調(diào)pHpH4.04.0，即得四環(huán)素堿成品。，即得四環(huán)素堿成品。2.

34、2 2.2 離子交換法離子交換法2.3 2.3 四環(huán)素純化四環(huán)素純化 四環(huán)素與尿素生成復(fù)合物而純化。四環(huán)素與尿素生成復(fù)合物而純化。利福平（利福平（rifampicinrifampicin） 1965 1965為利福霉素的人工半合成品為利福霉素的人工半合成品橙紅色橙紅色廣譜抗菌廣譜抗菌抗抗 菌菌 作作 用用抗菌譜（廣）抗菌譜（廣）強(qiáng)強(qiáng)1 1、G G+ +、G G- -球菌：金葡、鏈、肺炎、腦膜炎球菌：金葡、鏈、肺炎、腦膜炎 2 2、TBTB 3 3、麻風(fēng)桿麻風(fēng)桿 敏敏感感G G- -桿菌：變形、大腸、流感桿菌：變形、大腸、流感衣原體、支原體衣原體、支原體某些病毒某些病毒機(jī)理：抑制機(jī)理：抑制DNADNA依賴的依賴的RNARNA多聚酶多聚酶 阻阻mRNAmRNA合成合成抑菌、殺菌抑菌、殺菌耐藥性：易產(chǎn)生；不宜單用。可能是耐藥性：易產(chǎn)生；不宜單用?？赡苁?RNARNA多聚酶多聚酶亞單位突變，結(jié)合亞單位突變，結(jié)合臨臨 床床 應(yīng)應(yīng) 用用1、結(jié)核、結(jié)核 適合于各型結(jié)核，聯(lián)合用藥適合于各型結(jié)核，聯(lián)合用藥 （加其他第一線藥）（加其他第一線藥）2、麻風(fēng)、麻風(fēng) 為聯(lián)合用藥的