第三章抗生素(1)

1、第三章第三章抗生素概述抗生素概述一、抗生素的發(fā)展簡史一、抗生素的發(fā)展簡史二、抗生素的分類二、抗生素的分類三、抗生素應用及工業(yè)生產三、抗生素應用及工業(yè)生產五、抗生素生物效價測定方法五、抗生素生物效價測定方法四、抗生素質量控制四、抗生素質量控制抗生素（抗生素（antibiotics） 生物在其生命活動過程中產生的（或并用化學、生物或生物在其生命活動過程中產生的（或并用化學、生物或生物化學方法衍生的），在生物化學方法衍生的），在低微濃度低微濃度下能下能選擇性地抑制選擇性地抑制他種生他種生物機能的化學物質。物機能的化學物質。半合成抗生素半合成抗生素 將生物合成法制得的天然代謝產物，再用化學、生物或生將

2、生物合成法制得的天然代謝產物，再用化學、生物或生化方法進行分子改造，制成的各種衍生物，稱為半合成抗生素。化方法進行分子改造，制成的各種衍生物，稱為半合成抗生素。將能抑制腫瘤、原蟲等微生物產物也歸入抗生素類。將能抑制腫瘤、原蟲等微生物產物也歸入抗生素類。 氨芐青霉素氨芐青霉素Amp青霉素青霉素V抗生素來源抗生素來源 真菌（真菌（13%） 放線菌（放線菌（67%） 細菌（細菌（12%）初級代謝物：初級代謝物：能量代謝或分解代謝的產能量代謝或分解代謝的產 物，微生物物，微生物生長所必須生長所必須的。的。次級代謝物：次級代謝物：微生物在細胞分化過程中微生物在細胞分化過程中 產生的，產生的，不是不是細胞

3、生長必細胞生長必 須的，對細胞生長并須的，對細胞生長并不具不具 有有明顯的作用。明顯的作用。代代謝謝物物 1、抗生素、抗生素是微生物是微生物次級代謝產物次級代謝產物，對微生，對微生物本身的生存物本身的生存影響不大影響不大?？股氐奶攸c抗生素的特點 2、不同種、不同種微生物能產生微生物能產生同一種同一種抗生素，抗生素，同同一種一種微生物也能產生微生物也能產生結構不同結構不同的抗生素。的抗生素。 3、抗生素屬于抗生素屬于低相對分子質量低相對分子質量的次級代謝的次級代謝產物，相對分子質量一般產物，相對分子質量一般不超過不超過幾千幾千。 4、低微低微濃度下能濃度下能選擇性地抑制選擇性地抑制他種生物機能

4、他種生物機能的化學物質。的化學物質。相對分子量過大相對分子量過大只能通過化學合成只能通過化學合成抗生素抗生素醫(yī)療用抗生素應具備的條件：醫(yī)療用抗生素應具備的條件：1、難使病原菌產生耐藥性、難使病原菌產生耐藥性2、較大的差異毒力、較大的差異毒力“差異毒力差異毒力”是指藥物對是指藥物對病原菌病原菌和和宿主宿主組織的毒力差組織的毒力差異。異。在宿主體內，對組織在宿主體內，對組織不發(fā)生或較小發(fā)生不發(fā)生或較小發(fā)生損害作用，而損害作用，而對對病原菌則有較大的毒害病原菌則有較大的毒害。3、最小抑菌濃度要低、最小抑菌濃度要低 抗生素的抗菌活性用最小抑菌濃度抗生素的抗菌活性用最小抑菌濃度（MIC）表示，表示，單位

5、單位m mg/mL。4、抗菌譜要廣、抗菌譜要廣 抗生素對各種微生物抗生素對各種微生物的抗菌活性稱為的抗菌活性稱為抗菌譜抗菌譜。廣譜抗生素：例如廣譜抗生素：例如氯霉素氯霉素、金霉素金霉素、土霉素土霉素、四環(huán)素四環(huán)素、甲砜霉素甲砜霉素等。等。不僅能強力抑制大部分不僅能強力抑制大部分革蘭氏陰性菌革蘭氏陰性菌和和革蘭氏陽性菌革蘭氏陽性菌，而且能抑制，而且能抑制立克次體立克次體、螺旋體螺旋體和某些和某些原蟲原蟲。 一、抗生素的發(fā)展簡史一、抗生素的發(fā)展簡史 抗生素沒有被發(fā)現(xiàn)以前，感染抗生素沒有被發(fā)現(xiàn)以前，感染性疾病一直是人類的頭號殺手，醫(yī)性疾病一直是人類的頭號殺手，醫(yī)院外科手術感染的死亡率高達院外科手術感

6、染的死亡率高達50%以上，產婦感染的死亡率更高。以上，產婦感染的死亡率更高。1、第一次發(fā)生在公元、第一次發(fā)生在公元6世紀，世紀，從從地中海地中海地區(qū)傳入地區(qū)傳入歐洲歐洲，死亡，死亡近近1億人；億人；2、第二次發(fā)生在、第二次發(fā)生在14世紀，波及世紀，波及歐、亞、非；歐、亞、非；3、第三次是、第三次是18世紀，傳播世紀，傳播32個個國家。國家。1793年年云南云南師道南所著師道南所著“死鼠行死鼠行”中描述當時中描述當時“鼠死不幾日，人死如圻鼠死不幾日，人死如圻堵堵”。 痢疾常伴隨災害發(fā)生，臨床表痢疾常伴隨災害發(fā)生，臨床表現(xiàn)為腹痛、腹瀉、里急后重、排現(xiàn)為腹痛、腹瀉、里急后重、排膿血便，伴全身中毒等癥

7、狀。膿血便，伴全身中毒等癥狀。 發(fā)展中國家每天有發(fā)展中國家每天有5000名幼童名幼童死于此病，僅在孟加拉，每天死死于此病，僅在孟加拉，每天死亡的兒童中就有亡的兒童中就有13死于此病。死于此病。 全球每年約出現(xiàn)全球每年約出現(xiàn)8百萬新病例，并導致約百萬新病例，并導致約3百萬人死亡。百萬人死亡。我國每年死于該病的人約我國每年死于該病的人約25萬之多，是萬之多，是各類各類傳染病傳染病死亡人數(shù)總和的兩倍多。死亡人數(shù)總和的兩倍多。是威脅人類健康的全球性衛(wèi)生問題，并是威脅人類健康的全球性衛(wèi)生問題，并成為某些發(fā)展中國家和地區(qū)，特別是艾成為某些發(fā)展中國家和地區(qū)，特別是艾滋病高發(fā)區(qū)人群的首要死因。滋病高發(fā)區(qū)人群的

8、首要死因。 早在早在19世紀人們就已經(jīng)注意到微生物間的拮抗現(xiàn)象。世紀人們就已經(jīng)注意到微生物間的拮抗現(xiàn)象。1876年，年，J.廷德爾廷德爾發(fā)現(xiàn)青霉屬的菌株能使試管中的細菌死亡；發(fā)現(xiàn)青霉屬的菌株能使試管中的細菌死亡；1877年，年，J.F.朱伯特朱伯特科學地闡述了細菌間的拮抗作用科學地闡述了細菌間的拮抗作用;1885年年,V.巴貝斯巴貝斯在固體培養(yǎng)基上觀察到葡萄球菌抑制其他葡萄在固體培養(yǎng)基上觀察到葡萄球菌抑制其他葡萄球菌和炭疽桿菌生長的現(xiàn)象球菌和炭疽桿菌生長的現(xiàn)象;1888年年,E.弗羅伊登賴歇弗羅伊登賴歇注意到綠膿注意到綠膿桿菌和磷光桿菌有抑制其他微生物桿菌和磷光桿菌有抑制其他微生物的能力的能力

9、;1894年年,梅契尼科夫梅契尼科夫研究了綠膿桿菌對研究了綠膿桿菌對霍亂弧菌的抑制，并注意到霍亂弧菌的抑制，并注意到空氣和水中的細菌也有抑菌空氣和水中的細菌也有抑菌作用。作用。1929年，年，A.弗萊明弗萊明發(fā)現(xiàn)在污染青霉菌落周圍的葡萄球菌有被溶發(fā)現(xiàn)在污染青霉菌落周圍的葡萄球菌有被溶解的現(xiàn)象，并把青霉產生的殺死葡萄球菌的物質命名為青霉素。解的現(xiàn)象，并把青霉產生的殺死葡萄球菌的物質命名為青霉素。19391940年，年，E.B.錢恩、錢恩、H.W.弗洛里弗洛里再次研究青霉及其所產再次研究青霉及其所產生的青霉素生的青霉素,1941年獲得提純制品年獲得提純制品,次年用于臨床，治療細菌感染次年用于臨床，

10、治療細菌感染的疾病的疾病,這是第一個用于醫(yī)療的抗生素。這是第一個用于醫(yī)療的抗生素。1944年，年，S.A.瓦克斯曼瓦克斯曼等從鏈霉菌中發(fā)現(xiàn)了鏈霉素，并用于等從鏈霉菌中發(fā)現(xiàn)了鏈霉素，并用于治療結核病和細菌感染的疾病。治療結核病和細菌感染的疾病。從此人們對微生物產生抗生素的研究活躍起來，至今已發(fā)現(xiàn)從此人們對微生物產生抗生素的研究活躍起來，至今已發(fā)現(xiàn)微生物產生的微生物產生的抗生素約抗生素約6000個個,有實用價值的已有有實用價值的已有100多種多種。 人類的平均壽命也延長了人類的平均壽命也延長了15年以上。有人說，年以上。有人說，1950年后出生的年后出生的人，有人，有1/3是靠抗生素而得以生存下來

11、的。是靠抗生素而得以生存下來的。 隨著抗生素的應用，一方面人類疾病得以控制，健康得到隨著抗生素的應用，一方面人類疾病得以控制，健康得到保證；另一方面不合理、濫用抗生素，所帶給人類的負面影響保證；另一方面不合理、濫用抗生素，所帶給人類的負面影響不可低估。不合理應用抗生素使細菌產生不可低估。不合理應用抗生素使細菌產生耐藥性耐藥性，使抗生素，使抗生素失失效和抗生素對人體的毒副反應效和抗生素對人體的毒副反應，則可能對人類產生嚴重且可致，則可能對人類產生嚴重且可致命的后果。命的后果。2012年全國抗菌藥物臨床應用專項整治活動方案年全國抗菌藥物臨床應用專項整治活動方案針對性要強，最好選用一種藥物;經(jīng)驗用藥

12、應先廣譜，菌株明確后選擇藥物;劑量要足、療程要夠;掌握既往用藥反應;選擇適宜的給藥方法按醫(yī)囑用藥:不能隨意增量或減量;有肝腎功能損壞者用藥宜慎重，有腎功能損害時要慎用。如何做到合理用藥二、抗生素的分類二、抗生素的分類鏈霉菌屬最多，鏈霉菌屬最多，諾卡菌屬較少。諾卡菌屬較少。堿性化合物多。堿性化合物多。擔子菌綱稍多，擔子菌綱稍多，多為酸性化合多為酸性化合物。物。主要來源于多黏主要來源于多黏桿菌、枯草桿菌、桿菌、枯草桿菌、短芽孢桿菌、堿短芽孢桿菌、堿性、對腎有毒。性、對腎有毒。地衣酸、綠藻素、地衣酸、綠藻素、蒜素、番茄素、蒜素、番茄素、小蘗堿等。小蘗堿等。放線菌放線菌真菌真菌細菌細菌其他其他1、根據(jù)

13、抗生素的生物來源分類：、根據(jù)抗生素的生物來源分類：抗感染抗生素抗感染抗生素抗腫瘤抗生素抗腫瘤抗生素降血脂抗生素降血脂抗生素 2、按按醫(yī)醫(yī)療療作作用用對對象象分分類類 3 3、作用性作用性質分類質分類繁殖期殺菌作繁殖期殺菌作用的抗生素用的抗生素靜止期殺菌作靜止期殺菌作用的抗生素用的抗生素速效抑菌作速效抑菌作用的抗生素用的抗生素慢效抑菌作慢效抑菌作用的抗生素用的抗生素醫(yī)用抗生素醫(yī)用抗生素農用抗生素農用抗生素畜用抗生素畜用抗生素食品保藏用抗生素食品保藏用抗生素工農業(yè)產品防霉防腐用抗生工農業(yè)產品防霉防腐用抗生素素4、應用范、應用范圍分類圍分類實驗試劑專用抗生素實驗試劑專用抗生素抑制或干擾細胞壁合成的抗

14、生素抑制或干擾細胞壁合成的抗生素抑制或干擾蛋白質合成的抗生素抑制或干擾蛋白質合成的抗生素抑制或干擾抑制或干擾DNA、RNA合成的抗生素合成的抗生素抑制或干擾細胞膜功能的抗生素抑制或干擾細胞膜功能的抗生素作用于能量代謝系統(tǒng)的抗生素作用于能量代謝系統(tǒng)的抗生素5、作用機、作用機制分類制分類天然抗生素天然抗生素半合成半合成抗生素抗生素生物轉化與酶工程抗生素生物轉化與酶工程抗生素基因工基因工程抗生素程抗生素6 6、抗生素、抗生素獲得途徑分獲得途徑分類類以乙酸、丙酸以乙酸、丙酸為單位的衍生物為單位的衍生物糖類衍生物糖類衍生物氨基酸、肽類氨基酸、肽類衍生物衍生物7、根據(jù)抗生素的生物合成途徑分類、根據(jù)抗生素的

15、生物合成途徑分類主要有主要有3種種1、簡單氨基酸衍生物、簡單氨基酸衍生物2、寡肽抗生素、寡肽抗生素3、多肽類抗生素、多肽類抗生素4、多肽大環(huán)內酯抗生素、多肽大環(huán)內酯抗生素5、含嘌呤和嘧啶堿基的、含嘌呤和嘧啶堿基的抗生素抗生素1、糖苷類抗、糖苷類抗生素生素2、與大環(huán)內、與大環(huán)內酯連接的糖酯連接的糖苷抗生素苷抗生素1、乙酸衍生、乙酸衍生物物2、丙酸抗生、丙酸抗生素素3、多烯或多、多烯或多炔類抗生素炔類抗生素12345b b- -內酰胺類抗生素內酰胺類抗生素氨基糖苷類抗生素氨基糖苷類抗生素大環(huán)內酯類抗生素大環(huán)內酯類抗生素四環(huán)類抗生素四環(huán)類抗生素多肽類抗生素多肽類抗生素8、化學結構分類、化學結構分類抑

16、制肽聚糖的合成抑制肽聚糖的合成抑制蛋白質的合成抑制蛋白質的合成抑制蛋白質的合成抑制蛋白質的合成抑制蛋白質的合成抑制蛋白質的合成三、抗生素的應用及工業(yè)化生產三、抗生素的應用及工業(yè)化生產（一）抗生素計量表示法（單組份）（一）抗生素計量表示法（單組份）“單位單位”是衡量抗生素有效成分的一種尺度：是衡量抗生素有效成分的一種尺度：一是一是指定單位；指定單位；二是二是活性質量活性質量（普遍）。（普遍）。0.6m mg青霉素鈉等于青霉素鈉等于一個青霉素單位一個青霉素單位。僅以分子結構中僅以分子結構中活活性部分的質量性部分的質量計算計算多組分抗生素活性單位多組分抗生素活性單位1、參照單組份抗生素中活性質量表示

17、方法，、參照單組份抗生素中活性質量表示方法， 以其中以其中某一活性組分某一活性組分的質量作為該抗生素的質量作為該抗生素 的活性單位。的活性單位。2、人為指定單位、人為指定單位（）（二）抗生素的應用（二）抗生素的應用控制細菌感染性疾病控制細菌感染性疾病調節(jié)人體生理功能調節(jié)人體生理功能器官移植器官移植抑制腫瘤生長抑制腫瘤生長醫(yī)療醫(yī)療控制病毒性感染控制病毒性感染農業(yè)農業(yè)調節(jié)植物生長調節(jié)植物生長 防止糧、棉、蔬菜、水果的病害，處理種子，防止糧、棉、蔬菜、水果的病害，處理種子，促進促進生生產，并可產，并可減少減少使用化學農藥造成的環(huán)境污染。使用化學農藥造成的環(huán)境污染。 抗生素比有機合成農藥噴灑抗生素比有

18、機合成農藥噴灑濃度低而療效高濃度低而療效高，易被易被土壤土壤微生物分解，對食品微生物分解，對食品危險性小危險性小，不會不會在人體內積累。在人體內積累。促進或抑制促進或抑制植物生長，植物生長，選擇性選擇性除草作用除草作用殺蟲：阿維菌素、瀏陽霉素、韶關霉素、南昌霉素等殺蟲：阿維菌素、瀏陽霉素、韶關霉素、南昌霉素等殺菌：井岡霉素、公主嶺霉素、武夷霉素等殺菌：井岡霉素、公主嶺霉素、武夷霉素等除草：雙丙氨膦，除禾本科和闊葉草除草：雙丙氨膦，除禾本科和闊葉草畜牧業(yè)上的應用：畜牧業(yè)上的應用：（1）用于禽畜感染性疾病控制用于禽畜感染性疾病控制（2）用作飼料添加劑用作飼料添加劑理想飼料添加抗生素應具有以下條件：

19、理想飼料添加抗生素應具有以下條件：（1）與醫(yī)用抗生素結構類型不同，作用機制相似與醫(yī)用抗生素結構類型不同，作用機制相似（2）體內不吸收，在肉、乳、蛋中沒有蓄積殘存體內不吸收，在肉、乳、蛋中沒有蓄積殘存食品保藏上的應用：食品保藏上的應用：（1）用于肉、魚、蔬菜、水果等食品的保鮮用于肉、魚、蔬菜、水果等食品的保鮮（2）用作罐裝食品的防腐劑用作罐裝食品的防腐劑非醫(yī)用抗生素非醫(yī)用抗生素條件條件易溶于水、易溶于水、對人無毒對人無毒不損害食品不損害食品外觀與質量外觀與質量工業(yè)上的應用：工業(yè)上的應用：（1）工業(yè)制品的防霉（制霉素、放線菌素）工業(yè)制品的防霉（制霉素、放線菌素）（2）提高特定發(fā)酵產品的產量（谷氨酸

20、發(fā)酵）提高特定發(fā)酵產品的產量（谷氨酸發(fā)酵）科學研究中的應用：科學研究中的應用：（1）用作生物化學與分子生物學研究的重要工具用作生物化學與分子生物學研究的重要工具（2）用于建立藥物篩選與評價模型用于建立藥物篩選與評價模型（3）其他試驗應用：防止細胞污染；組織保存等其他試驗應用：防止細胞污染；組織保存等（三）抗生素工業(yè)生產（三）抗生素工業(yè)生產1、抗生素工業(yè)的特點、抗生素工業(yè)的特點1）理論產量理論產量很難很難從物料衡算中計算出來；從物料衡算中計算出來；2）抗生素的產量存在著抗生素的產量存在著“生物學變量生物學變量”，即各，即各批批 發(fā)酵所得的抗生素產量不一；發(fā)酵所得的抗生素產量不一；3）發(fā)酵液中有效

21、成分發(fā)酵液中有效成分濃度低。濃度低。2、抗生素生產工藝流程、抗生素生產工藝流程菌種菌種孢子制備孢子制備種子制備種子制備發(fā)酵發(fā)酵發(fā)酵液發(fā)酵液預處理預處理無菌空氣無菌空氣消泡劑消泡劑補料補料提取精制提取精制產品檢驗產品檢驗成品包裝成品包裝 發(fā)酵水平的高低，首先受發(fā)酵水平的高低，首先受菌種菌種這個內因的限制，但是這個內因的限制，但是發(fā)酵過程發(fā)酵過程的控制也有著極為重要的控制也有著極為重要的作用。只有良好的外界環(huán)境因素，才能使菌種固有的優(yōu)良性能得到充分的發(fā)揮。的作用。只有良好的外界環(huán)境因素，才能使菌種固有的優(yōu)良性能得到充分的發(fā)揮。a、菌種、菌種（一）生長繁殖快、發(fā)酵單位高（一）生長繁殖快、發(fā)酵單位高

22、（三）培養(yǎng)條件粗放、發(fā)酵過程易于控制（三）培養(yǎng)條件粗放、發(fā)酵過程易于控制 （二）遺傳性能穩(wěn)定，在一定條件下能保持持久的、（二）遺傳性能穩(wěn)定，在一定條件下能保持持久的、 高產量的抗生素生產能力高產量的抗生素生產能力 （四）合成的代謝副產物少，生產抗生素的質量好（四）合成的代謝副產物少，生產抗生素的質量好用微生物發(fā)酵方法生產抗生素，首先用微生物發(fā)酵方法生產抗生素，首先要有一個要有一個性能良好的菌種性能良好的菌種。（來源、保藏）。（來源、保藏）野生菌野生菌優(yōu)良菌株優(yōu)良菌株人工選育人工選育b、孢子制備、孢子制備 生產用的孢子須經(jīng)過生產用的孢子須經(jīng)過純種和生產性能純種和生產性能的檢驗，符合規(guī)的檢驗，符合

23、規(guī)定的才能用來制備種子。定的才能用來制備種子。 5-7d較大表面積的固體培養(yǎng)基較大表面積的固體培養(yǎng)基數(shù)量較多的孢子數(shù)量較多的孢子c、種子培養(yǎng)、種子培養(yǎng)目的：目的：使孢子發(fā)芽、繁殖獲得足夠數(shù)使孢子發(fā)芽、繁殖獲得足夠數(shù) 量的量的菌絲菌絲，以便接種到發(fā)酵罐，以便接種到發(fā)酵罐孢子懸浮液孢子懸浮液一級種子罐一級種子罐微孔壓差法微孔壓差法火焰保護火焰保護二級種子罐二級種子罐5%-10%d、發(fā)、發(fā) 酵酵目的：目的：主要是使微主要是使微 生物分泌大生物分泌大 量的抗生素。量的抗生素。接種量：接種量：5%-20%發(fā)酵周期：發(fā)酵周期：4-5d要求：要求：不斷通入空氣和攪拌，維持一定的罐溫和罐壓不斷通入空氣和攪拌，

24、維持一定的罐溫和罐壓分析參數(shù)：分析參數(shù)：菌絲形態(tài)、殘含糖量、氨基氮、菌絲形態(tài)、殘含糖量、氨基氮、DO、pH、 抗生素含量、抗生素含量、CO2、發(fā)酵液黏度、發(fā)酵液黏度參數(shù)控制：參數(shù)控制：T、通氣量、攪拌速度、補料、加酸堿、消、通氣量、攪拌速度、補料、加酸堿、消 泡劑、某些專用泡劑、某些專用前體前體等等培養(yǎng)基的配制 碳源 常用碳源：淀粉、葡萄糖及油脂 氮源 無機鹽類 前體 菌體利用其構成抗生素分子中的一部分而其本身沒有顯著改變的物質，一定條件下控制菌體合成抗生素的方向并增加抗生素的產量。e、提取和精制、提取和精制 發(fā)酵結束后，對發(fā)酵液進行發(fā)酵結束后，對發(fā)酵液進行預處理預處理。依據(jù)。依據(jù)所提取抗生素

25、的性質來選擇。所提取抗生素的性質來選擇。f、成品檢驗、成品檢驗 根據(jù)藥典的要求需逐項對所生產的產品進根據(jù)藥典的要求需逐項對所生產的產品進行分析檢驗。行分析檢驗。發(fā)酵液的發(fā)酵液的過濾過濾和和預處理預處理改變發(fā)酵液的物理性質。相對純化，去除發(fā)酵液中的部分雜質（高價無機離子和雜蛋白質?？赡苁巩a物轉入便于后處理的一相中。2022-5-13 凝聚和絮凝凝聚和絮凝 Coagulation and flocculation 加熱法加熱法 Heating 調節(jié)調節(jié)pH值值 Regulation of pH 雜蛋白的去除雜蛋白的去除 Removal of useless protein 高價無機離子的去除高價無

26、機離子的去除 Removal of inorganic ion 助濾劑助濾劑Filter aids 反應劑反應劑 Reactant 預處理的方法預處理的方法2022-5-13 凝聚：凝聚：指在投加的指在投加的化學物質（鋁、鐵的鹽類）化學物質（鋁、鐵的鹽類）作用下，作用下，膠體脫穩(wěn)并使粒子相互聚集膠體脫穩(wěn)并使粒子相互聚集成成mm mm 大小塊狀凝聚體的過程。大小塊狀凝聚體的過程。絮凝：絮凝：指使用絮凝劑（指使用絮凝劑（天然的和合成的大分子天然的和合成的大分子量聚電解質量聚電解質）將膠體粒子交聯(lián)成網(wǎng)，形成）將膠體粒子交聯(lián)成網(wǎng)，形成10mm10mm大小絮凝團的過程。其中絮凝劑主要起大小絮凝團的過程。

27、其中絮凝劑主要起架橋作用架橋作用。凝聚和絮凝凝聚和絮凝2022-5-13凝聚電解質：凝聚電解質： Al3(SO4)2，AlCl3， FeCl3， ZnSO4， MgSO4絮凝劑：絮凝劑：人工合成有機高分子聚合物人工合成有機高分子聚合物天然有機高分子聚合物天然有機高分子聚合物無機高分子聚合物無機高分子聚合物高價無機離子的去除高價無機離子的去除Ca2+ 草酸、草酸鈉，草酸、草酸鈉，形成草酸鈣沉淀形成草酸鈣沉淀（注意（注意回收草酸）回收草酸） ；Mg2+三聚磷酸鈉，三聚磷酸鈉，形成三聚磷酸鈉鎂可溶形成三聚磷酸鈉鎂可溶性絡合物；性絡合物；Fe2+ 黃血鹽，黃血鹽，普魯士蘭沉淀普魯士蘭沉淀2022-5-

28、13雜蛋白的去除方法雜蛋白的去除方法沉淀法變性法吸附法2022-5-13固液分離固液分離 過濾過濾 filtrationfiltration 離心離心 Centrifugation 擴張床吸附擴張床吸附 EBA(EBA(Expanded Bed Adsorption) )發(fā)酵液的固液分離發(fā)酵液的固液分離 板框壓濾機板框壓濾機 真空轉鼓過濾機真空轉鼓過濾機 離心過濾機離心過濾機 硅藻土過濾機硅藻土過濾機2022-5-13板框壓濾機 板框壓濾機的過濾推動力來自泵產生的板框壓濾機的過濾推動力來自泵產生的液壓或進料貯槽中的氣壓。液壓或進料貯槽中的氣壓。廣泛應用于培養(yǎng)基制備的過濾及霉菌、放線菌、廣泛應用

29、于培養(yǎng)基制備的過濾及霉菌、放線菌、酵母菌和細菌等多種發(fā)酵液的固液分離。酵母菌和細菌等多種發(fā)酵液的固液分離。適合于固體含量適合于固體含量1-10%1-10%的懸浮液的分離。的懸浮液的分離。 2022-5-13板框壓濾機 包括板和框，多做成方形，角端均開有小孔，裝合壓緊后包括板和框，多做成方形，角端均開有小孔，裝合壓緊后即構成供濾漿或洗水流通的孔道。框的兩側覆以濾布，空即構成供濾漿或洗水流通的孔道。框的兩側覆以濾布，空框與濾布圍成了容納濾漿及濾餅的空間，濾板用以支撐濾框與濾布圍成了容納濾漿及濾餅的空間，濾板用以支撐濾布并提供濾液流出的通道布并提供濾液流出的通道。2022-5-13板框壓濾機板框壓濾

30、機優(yōu)點優(yōu)點缺點缺點不能連續(xù)操作，設備笨重，勞動強度大，不能連續(xù)操作，設備笨重，勞動強度大，衛(wèi)生條件差，非過濾的輔助時間較長。衛(wèi)生條件差，非過濾的輔助時間較長。過濾面積大，結構簡單，價格低，動力消耗過濾面積大，結構簡單，價格低，動力消耗少，對不同過濾特性的發(fā)酵液適應性強。少，對不同過濾特性的發(fā)酵液適應性強。它最重要的特征是通過過濾介質時產生的壓它最重要的特征是通過過濾介質時產生的壓力降可以超過力降可以超過0.1MPa,0.1MPa,這是真空過濾器無法達這是真空過濾器無法達到的。到的。2022-5-13真空轉鼓過濾機真空轉鼓過濾機（rotary-drum vacuum filter）真空過濾設備以

31、大氣與真空之間的壓力差作為過濾真空過濾設備以大氣與真空之間的壓力差作為過濾操作的推動力。生物工業(yè)中，用得較多的是轉筒式操作的推動力。生物工業(yè)中，用得較多的是轉筒式真空過濾機和帶式真空過濾機。真空過濾機和帶式真空過濾機。2022-5-13結構結構：轉鼓轉鼓濾餅濾餅濾布濾布濾網(wǎng)濾網(wǎng)離心過濾機工作原理圖離心過濾機工作原理圖p轉鼓轉鼓( (上有小孔，亦稱懸框上有小孔，亦稱懸框) )； 濾網(wǎng)；濾網(wǎng)； 濾布；濾布； p機架。機架。 原理：原理： 由于離心力作用，液體產生徑向壓差，通過濾餅、濾由于離心力作用，液體產生徑向壓差，通過濾餅、濾網(wǎng)及濾筐而流出。網(wǎng)及濾筐而流出。離心過濾機（centrifugal f

32、ilter）2022-5-13硅藻土過濾機 diatomite filteru硅藻土具有細膩、松散、質輕、多孔、吸水和滲透硅藻土具有細膩、松散、質輕、多孔、吸水和滲透性強的特性，所以它是一種性能優(yōu)良的工業(yè)濾劑。性強的特性，所以它是一種性能優(yōu)良的工業(yè)濾劑。2022-5-13以硅藻土作為過濾介質，它是一種預涂型過濾器，以硅藻土作為過濾介質，它是一種預涂型過濾器，預涂、過濾、反沖洗是硅藻土過濾的一般工藝過程。預涂、過濾、反沖洗是硅藻土過濾的一般工藝過程。在釀造、飲料、酒類和水處理等方面得到廣泛應用。在釀造、飲料、酒類和水處理等方面得到廣泛應用。目前，國內主要用于酒類和飲料過濾目前，國內主要用于酒類和

33、飲料過濾 抗生素的提取 溶媒萃取法 離子交換法 直接沉淀法抗生素的精制 藥品生產符合GMP規(guī)定 脫色及去除熱原質 結晶和重結晶脫 色 色素是發(fā)酵過程中產生的代謝產物，與菌種及發(fā)酵條件有關 活性炭脫色熱原質 在生產過程中由于被污染后由雜菌所產生的一種內毒素，G-產生的熱原反應高于G+，是多糖磷類脂質和蛋白質的結合體，引起惡寒高熱，甚至休克。 活性炭吸附 超濾去除進一步精制 結晶與重結晶 共沸蒸餾法 柱層析法 中間鹽轉移法 分子篩四、抗生素質量控制四、抗生素質量控制 抗生素藥物的質量分析主要是利用抗生素藥物的質量分析主要是利用生物學生物學、物理學物理學、藥理學藥理學和和化學化學等相關學科的經(jīng)典的或

34、現(xiàn)等相關學科的經(jīng)典的或現(xiàn)代的新技術、新方法按照代的新技術、新方法按照國家藥典國家藥典、部頒標準部頒標準或或企業(yè)標準企業(yè)標準進行依法檢驗。進行依法檢驗。1）性狀描述）性狀描述2）鑒別試驗）鑒別試驗3）一般項目檢查）一般項目檢查4）含量測定）含量測定1、性狀、性狀 性狀是抗生素原料或制劑的性狀是抗生素原料或制劑的物理外觀物理外觀的一種描述，的一種描述，是抗生素表觀質量的一個重要指標，外觀發(fā)生變化時，是抗生素表觀質量的一個重要指標，外觀發(fā)生變化時，往往往往意味著意味著抗生素內在質量有所改變?？股貎仍谫|量有所改變。2、鑒別試驗、鑒別試驗目的：目的：驗證某一抗生素或其制劑確系其本身而非驗證某一抗生素或

35、其制劑確系其本身而非 其他替代物。其他替代物。鑒別通常分為兩部分：鑒別通常分為兩部分：1)抗生素本身的鑒定：抗生素本身的鑒定：專屬性強，靈敏度高的方法專屬性強，靈敏度高的方法2)抗生素成鹽后的酸根或金屬離子的鑒定抗生素成鹽后的酸根或金屬離子的鑒定IR、HPLC、TLC等方法。等方法。3、一般項目檢查、一般項目檢查注射用抗生素注射用抗生素中不溶性顆粒中不溶性顆粒一般一般項目項目檢查檢查酸堿度酸堿度熔點熔點比旋度比旋度溶液的澄清溶液的澄清度和顏色度和顏色干燥失重和干燥失重和水分水分熾灼殘渣及熾灼殘渣及重金屬重金屬異常毒性異常毒性熱原熱原降壓物質降壓物質無菌試驗無菌試驗雜質：非毒雜質：非毒性和毒性雜

36、質性和毒性雜質溶出度溶出度（1）酸堿度）酸堿度a、要適合臨床使用的要求要適合臨床使用的要求b、要使該抗生素處于最穩(wěn)定狀態(tài)要使該抗生素處于最穩(wěn)定狀態(tài)（2）熔點）熔點產生熔距產生熔距 物質純度不夠物質純度不夠 同系物同系物 熔距熔距較寬較寬，易分解易分解 很少控制熔點很少控制熔點 （3）干燥失重或水分）干燥失重或水分根據(jù)其化學本質和穩(wěn)定性而定，并非水分越低越好，一般根據(jù)其化學本質和穩(wěn)定性而定，并非水分越低越好，一般4.0%-8.0%（4）灼燒殘渣及重金屬）灼燒殘渣及重金屬抗生素抗生素 無機雜質無機雜質炭化炭化灰化灰化重金屬是檢查能與重金屬是檢查能與H2S或或Na2S作用生成作用生成有色硫化物有色硫

37、化物的重金的重金屬，導致加速抗生素屬，導致加速抗生素分解分解。（5）異常毒性）異常毒性 抗生素的抗生素的異常毒性異常毒性是用指定的溶劑配成規(guī)定劑量的藥是用指定的溶劑配成規(guī)定劑量的藥液經(jīng)液經(jīng)口服口服、靜脈注射靜脈注射或或腹腔注射腹腔注射于實驗動物，通常在于實驗動物，通常在48h內觀察其因內觀察其因非藥物本身非藥物本身引起的毒性反應以死亡或存活作為引起的毒性反應以死亡或存活作為觀察終點。觀察終點。（6）熱原）熱原 熱原熱原是指在藥品中污染有能引起動物及人的是指在藥品中污染有能引起動物及人的體溫升體溫升高高的物質，一般認為熱原反應主要是由的物質，一般認為熱原反應主要是由內毒素引起內毒素引起的。的。家

38、兔法家兔法（7）無菌試驗）無菌試驗需使抗生素分解失去抗菌活性，但雜菌不受影響，或用需使抗生素分解失去抗菌活性，但雜菌不受影響，或用其他物理方法使抗生素與污染的雜菌分離。其他物理方法使抗生素與污染的雜菌分離。例如：例如：酶滅活、微孔濾膜法酶滅活、微孔濾膜法無菌試驗的成功與否關鍵在無菌試驗的成功與否關鍵在陽性陽性與與陰性陰性對照管的生長情況。對照管的生長情況。 a、陽性菌對照試驗、陽性菌對照試驗 目的：目的：檢查陽性菌在加入供試品的培養(yǎng)基中能否生長，以檢查陽性菌在加入供試品的培養(yǎng)基中能否生長，以驗證供試品有無抑菌活性物和試驗條件是否符合要求。驗證供試品有無抑菌活性物和試驗條件是否符合要求。取取小于

39、小于100cfu的各陽性菌加至已含有供試品的的各陽性菌加至已含有供試品的培養(yǎng)基培養(yǎng)基，按，按規(guī)定培養(yǎng)規(guī)定培養(yǎng)3-5天，天，應有菌生長應有菌生長。否則無菌試驗無效。否則無菌試驗無效。b、陰性菌對照試驗、陰性菌對照試驗 無菌檢查中，均應取相應溶劑和稀釋劑同法操作，并無菌檢查中，均應取相應溶劑和稀釋劑同法操作，并不得有菌生長不得有菌生長。一、供一、供試品管均澄清試品管均澄清，或雖顯渾濁但經(jīng)確證無菌生長，或雖顯渾濁但經(jīng)確證無菌生長，判供試品判供試品符合規(guī)定符合規(guī)定；供試品中任何一管顯渾濁并確證；供試品中任何一管顯渾濁并確證有有菌生長菌生長，判供試品，判供試品不符合規(guī)定不符合規(guī)定。二、若二、若陰性對照管有菌生長陰性對照管有菌生長，陽性對照管規(guī)定時間內無陽性對照管規(guī)定時間內無菌生長菌生長，此次試驗無效；無菌檢查所用，此次試驗無效；無菌檢查所用設備或試驗過程設備或試驗過程中環(huán)境的微生物監(jiān)控結果中環(huán)境的微生物監(jiān)控結果不符合規(guī)定，此次試驗無效；不符合規(guī)定，此次試驗無效；無菌試驗過程中，無菌試驗過程中，有可能發(fā)生引起微生物污染的因素有可能發(fā)生引起微生物污染的因素，此次試驗無效。此次試驗無效。降壓物質降壓物質、熱原檢查熱原檢查和和無菌試驗無菌試驗只是供注射用的抗生素制只是供注射