生物制藥工藝學章抗生素

第二十章抗生素第一節(jié)概述第二節(jié)青霉素第三節(jié)鏈霉素第四節(jié)紅霉素第五節(jié)四環(huán)素當前第1頁\共有74頁\編于星期四\19點第一節(jié)概述一、定義

抗生素是生物（包括微生物、植物和動物）在其生命活動過程中產(chǎn)生的（或在生物產(chǎn)物的基礎(chǔ)上經(jīng)化學、生物或生物化學方法衍生的）、在低微濃度下能選擇性地抑制或影響生物機能的低分子質(zhì)量化學物質(zhì)。天然抗生素：青霉素，頭孢霉素，鏈霉素，紅霉素，四環(huán)素。半合成抗生素：氨芐青霉素，頭孢噻肟全合成抗生素：氯霉素當前第2頁\共有74頁\編于星期四\19點如何區(qū)分抗生素和其他抗菌類藥物？生物無法生產(chǎn)的，完全只能由化學方法合成的抗菌藥（克霉唑等）1高分子量或復(fù)雜結(jié)構(gòu)的抗菌藥物（溶菌酶及蛋白等藥物）2大劑量時具有抗菌作用的（甘氨酸，亮氨酸，乙醇，丁醇等）3克霉唑等復(fù)雜結(jié)構(gòu)蛋白藥物甘氨酸，乙醇當前第3頁\共有74頁\編于星期四\19點抗生素的發(fā)現(xiàn)History:

19世紀70年代，法國Pasteur,發(fā)現(xiàn)有些微生物可以抑制炭疽桿菌，提出了利用微生物抑制另一種微生物的現(xiàn)象來治療一些感染性疾病。當前第4頁\共有74頁\編于星期四\19點到目前為止，有8000多種抗生素，2/3是由放線菌（strepomyces）產(chǎn)生的，并通過化學結(jié)構(gòu)的改造，總共有3萬多種半合成抗生素，它們的分子量為100-1200，普遍應(yīng)用的包括半合成和鹽類的抗生素有350多種，其中以青霉素、頭孢霉素、四環(huán)素類、氨基糖苷類和大環(huán)內(nèi)脂類最多。抗生素的現(xiàn)狀當前第5頁\共有74頁\編于星期四\19點抗生素的分類根據(jù)作用譜分:廣譜抗生素，如氨芐青霉素，可抑制G-&G+細菌抗G+菌的抗生素：如青霉素抗G-菌的抗生素：如鏈霉素抗真菌的抗生素：如制霉菌素抗病毒的抗生素：如四環(huán)類抗生素對立克次體積較大病毒有一定

的作用。抗癌抗生素：如阿霉素（Adriamycin)當前第6頁\共有74頁\編于星期四\19點根據(jù)結(jié)構(gòu)分類β-內(nèi)酰胺類抗生素：包括其青霉素、頭孢菌素類等。它們含有一個四元內(nèi)酰胺環(huán)，為目前最受重視的一類。氨基糖苷類抗生素：包括鏈霉素、慶大霉素含有氨基糖苷類或氨基環(huán)醇大環(huán)內(nèi)酯類抗生素：包括紅霉素，螺旋霉素等四環(huán)類抗生素：四環(huán)素類、土霉素以四個苯為母核。多肽類抗生素：多粘菌素、桿菌肽由產(chǎn)孢子桿菌產(chǎn)生。苯烴基胺類抗生素：氯霉素、甲砜氯霉素蒽環(huán)類抗生素：阿霉素、柔紅霉素屬于抗癌類抗生素。其他當前第7頁\共有74頁\編于星期四\19點抗生素的應(yīng)用醫(yī)療上的應(yīng)用（腦膜炎，抗病毒，抗癌）農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用（抗細菌真菌，殺蟲除草，刺激生長）畜牧業(yè)上的應(yīng)用（治療細菌，真菌，病毒等感染）食品保藏方面的應(yīng)用（防腐劑，使用量逐漸減少）工業(yè)上的應(yīng)用（提高產(chǎn)率，產(chǎn)品防腐）科學研究中的應(yīng)用（制備選擇性培養(yǎng)基，制備動物

模型等）當前第8頁\共有74頁\編于星期四\19點當前第9頁\共有74頁\編于星期四\19點1928年由Fleming發(fā)現(xiàn)。

是青霉菌產(chǎn)生的一類抗生素，對葡萄球菌鏈球菌及白喉桿菌等都有明顯的殺傷、抑制作用。青霉素（Penicillins）當前第10頁\共有74頁\編于星期四\19點

青霉素又被稱為青霉素G、peillin

G、

盤尼西林、青霉素鈉、芐青霉素鈉等。能破壞細菌的細胞壁并在細菌細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β-內(nèi)酰胺類中一大類抗生素的總稱。

當前第11頁\共有74頁\編于星期四\19點β-內(nèi)酰胺類(β-Lactamantibiotics)

具有4個原子組成的β-內(nèi)酰胺環(huán)，抑制細菌細胞壁重要組成成分肽聚糖的合成，殺傷細菌。但由于4環(huán)張力大，故其化學性質(zhì)不穩(wěn)定。

根據(jù)β-內(nèi)酰胺環(huán)是否還連接有其他雜環(huán)以及連接何種雜環(huán)可分為:青霉素類、頭孢菌素類、非典型β-內(nèi)酰胺抗生素等

特點：毒性小，結(jié)構(gòu)宜改造，種類最多，應(yīng)用最為廣泛。當前第12頁\共有74頁\編于星期四\19點一、青霉素結(jié)構(gòu)特征：β-內(nèi)酰胺環(huán)并噻唑環(huán)C6-sidechainC2-COOH其中6-，2-位為結(jié)構(gòu)改造尤其是半合成提供可能。當前第13頁\共有74頁\編于星期四\19點有三個不對稱碳原子，故具有旋光性當前第14頁\共有74頁\編于星期四\19點當前第15頁\共有74頁\編于星期四\19點主要的天然青霉素根據(jù)其側(cè)鏈取代基組成的不同主要可分為以下幾種：青霉素G：耐酸差（非腸道）青霉素V：耐酸好（可口服）青霉素X青霉素F青霉素K雙氫青霉素F應(yīng)用于臨床當前第16頁\共有74頁\編于星期四\19點（二）溶解度

青霉素游離酸在水中的溶解度很小，易溶于有機溶劑。青霉素鉀、鈉鹽易溶于水和甲醇。（三）穩(wěn)定性

干燥純凈的青霉素鹽很穩(wěn)定，青霉素水溶液很不穩(wěn)定。（四）過敏反應(yīng)當前第17頁\共有74頁\編于星期四\19點

生產(chǎn)工藝的主要步驟菌種種子制備發(fā)酵發(fā)酵液預(yù)處理結(jié)晶當前第18頁\共有74頁\編于星期四\19點菌種及保存點青霉（penicilliumnotatum）：弗萊明(A.Fleming)于1929年獲得。表面培養(yǎng)只有幾個單位，生產(chǎn)能力很低。產(chǎn)黃青霉（P·chrysogenum）：深層培養(yǎng)初期僅有100U/mL，70年代前誘變和隨機篩選→據(jù)合成途徑理性化篩選→原生質(zhì)體誘變選育→基因工程技術(shù)育種，現(xiàn)世界工業(yè)發(fā)酵水平達100000U/mL具體工藝過程2023/6/419當前第19頁\共有74頁\編于星期四\19點產(chǎn)黃青霉（Penicilliumchrosogenum）深層培養(yǎng)菌絲形態(tài)菌落：平坦或皺褶，圓形。分生孢子：鏈狀；顏色絲狀菌球狀菌黃孢子絲狀菌綠孢子絲狀菌：發(fā)酵單位85000U/mL綠孢子球狀菌白孢子球狀菌：發(fā)酵單位高，對原材料、設(shè)備要求高，

提煉收率低。2023/6/420當前第20頁\共有74頁\編于星期四\19點菌種保存分生孢子①真空冷凍干燥；②甘油或乳糖等做保護劑在-70℃或液氮；③生產(chǎn)常用沙土管保存。菌絲甘油或乳糖等做懸浮劑，在-70℃或液氮；分生孢子傳代比菌絲傳代更易發(fā)生變異，故保存其菌絲體可避免傳代造成的變異。當前第21頁\共有74頁\編于星期四\19點母瓶斜面：甘油+葡萄糖+蛋白胨=拉氏培養(yǎng)基母瓶培養(yǎng)：25℃培養(yǎng)6-7天，長成綠色孢子。米孢子：母瓶斜面孢子制成懸液，移植到大米茄子瓶內(nèi)，25℃相對濕度50-45%培養(yǎng)6-7天，制成大米孢子，真空干燥保存?zhèn)溆?。生產(chǎn)孢子制備和種子培養(yǎng)22當前第22頁\共有74頁\編于星期四\19點一級種子培養(yǎng)培養(yǎng)基：葡萄糖、玉米漿、尿素、碳酸鈣、等控制：溫度25±1℃，通氣1:2V/V?m；攪拌300-350rpm；pH自然，時間40-45h。質(zhì)量：菌絲濃度達40%，菌絲形態(tài)正常。按接種量10-15%移入二級種子罐。二級種子培養(yǎng)培養(yǎng)基：花生餅粉、葡萄糖、玉米漿、等控制：25℃，1:1-1.5；250-280rpm；pH自然，13-15h。質(zhì)量：菌絲濃度達40%，殘?zhí)?.0%以下，菌絲粗壯，III

期，無雜菌，效價在700u/ml左右。當前第23頁\共有74頁\編于星期四\19點發(fā)酵培養(yǎng)產(chǎn)黃青霉菌生產(chǎn)過程可分為三個不同的代謝時期：①菌絲生長繁殖期②青霉素分泌期③菌絲自溶期當前第24頁\共有74頁\編于星期四\19點工程發(fā)酵也會經(jīng)歷類似的時期，產(chǎn)黃青霉菌細胞的生長發(fā)育過程按其生長特征可必劃分為6個生長期：第Ⅰ期：分生孢子發(fā)芽，孢子先膨脹，再形成小的芽管，原生質(zhì)未分化，有小空胞；第Ⅱ期：菌絲增殖，原生質(zhì)的嗜堿性很強，在Ⅱ期末有類脂肪小顆粒；第Ⅲ期：菌絲粗壯、成網(wǎng)狀，原生質(zhì)嗜堿性仍強，形成脂肪粒，積累貯藏物，沒有空胞；第Ⅳ期：菌絲變細，原生質(zhì)嗜堿性減弱，脂肪粒減少，形成中小空胞；發(fā)酵培養(yǎng)2023/6/425當前第25頁\共有74頁\編于星期四\19點第Ⅴ期：脂肪粒消失，形成大中型的空胞，其中含有一個或數(shù)個中性紅染色的大顆粒；第Ⅵ期：細胞內(nèi)看不到顆粒，菌絲斷裂，并出現(xiàn)個別自溶的細胞，染色很淺。I~Ⅳ期稱為菌絲生長期，菌絲的濃度增加，但一般不合成青霉素或合成的青霉素較少；Ⅲ~Ⅳ期菌絲適于作發(fā)酵罐的種子；Ⅳ~V期是青霉素的分泌期，菌絲生長減緩，菌體的代謝從以生長為特征的初級代謝，轉(zhuǎn)入到以合成次級代謝產(chǎn)物為特征的次級代謝。V期合成青霉素的能力最強；Ⅵ期是菌絲自溶期。當前第26頁\共有74頁\編于星期四\19點發(fā)酵罐培養(yǎng)基本參數(shù)控制發(fā)酵罐容積：100m3，裝料：80m3；發(fā)酵級數(shù)：三級；接種量：種子罐10%，發(fā)酵罐20%；發(fā)酵周期：180~220h；機械攪拌功率：2~4kW/m3；轉(zhuǎn)速：150-200r/min；空氣流量：30~80m3/m3?h；空氣壓力：0.2~0.4MPa；罐壓：

0.03~0.05MPa；液相體積傳氧系數(shù)(Kla)：200/h當前第27頁\共有74頁\編于星期四\19點pH值和溫度：前60小時：，26℃；

60小時后：pH6.7，24℃。菌絲濃度：1~2kg(干重)/m3；操作方式：中間帶放、反復(fù)補料分批發(fā)酵；每次帶放量10%，間隔24h，共6-10次；補料液中葡萄糖濃度：≈500kg/m3；葡萄糖補加率：1.0~2.5kg/m3?h；補料液中銨氮濃度：0.25~0.34kg/m3；發(fā)酵液前體濃度：1.0kg/m3；發(fā)酵液溶氧濃度：＞30%飽和度；當前第28頁\共有74頁\編于星期四\19點影響青霉素發(fā)酵產(chǎn)率的因素

環(huán)境變量：基質(zhì)濃度，溫度，pH值，溶氧生理變量：菌絲濃度，菌絲生長速度，菌絲形態(tài)

當前第29頁\共有74頁\編于星期四\19點在分批發(fā)酵中，常常因為前期基質(zhì)量濃度過高，對生物合成酶系產(chǎn)生阻遏（或抑制）或?qū)z生長產(chǎn)生抑制；而后期基質(zhì)濃度低又限制了菌絲生長和產(chǎn)物合成；為了避免這一現(xiàn)象，在青霉素發(fā)酵中通常采用補料分批操作法，即對容易產(chǎn)生阻遏、抑制和限制作用的基質(zhì)進行緩慢流加以維持一定的最適濃度。青霉素發(fā)酵中影響較大的培養(yǎng)基基質(zhì)有：

碳源，氮源，

前體，無機鹽基質(zhì)濃度控制2023/6/430當前第30頁\共有74頁\編于星期四\19點碳源：產(chǎn)黃青霉菌能利用多種碳源，如乳糖、蔗糖、葡萄糖、阿拉伯糖、甘露糖、淀粉和天然油脂等。雙糖、低聚糖和多糖作為碳源有利于青霉素的生物合成，其中以乳糖的效果最好。乳糖能被產(chǎn)生菌緩慢利用而長時間維持青霉素的分泌，故為青霉素生物合成最好的碳源，但因乳糖成本高，普遍使用有困難。葡萄糖對產(chǎn)黃青霉的菌體生長是很好的碳源，工業(yè)上常用葡萄糖作為碳源。但對青霉素的生物合成有明顯的阻遏作用。這是因為它的分解代謝物會抑制抗生素合成酶而影響青霉素的合成。所以需要嚴格控制發(fā)酵罐中的殘?zhí)橇?。當前?1頁\共有74頁\編于星期四\19點絲狀菌：補加糖根據(jù)殘?zhí)橇考鞍l(fā)酵過程pH決定。一般殘?zhí)墙抵?.6%以下、pH上升后可開始加糖，每小時加1次，每次加0.07~0.15%/h，0~72hr，控制殘?zhí)橇吭?.6~0.8%；72hr~放罐，控制在0.8~1.0%。球狀菌：pH高于6.5時開始加糖，全程pH要求6.7~7.0，根據(jù)pH高低增減加糖量，放罐pH要低于7.0。加糖后pH高于要求時，要增加加糖量，pH低于要求時減少加糖量。如果依據(jù)尾氣中CO2釋放率、并測定代謝速率，根據(jù)數(shù)學模式優(yōu)化加糖，并應(yīng)用電子計算機進行過程程序控制，對穩(wěn)定發(fā)酵單位更具有積極作用。當前第32頁\共有74頁\編于星期四\19點氮源：

以玉米漿為好，玉米漿是淀粉生產(chǎn)的副產(chǎn)物，含多種氨基酸，如精氨酸、谷氨酸、組氨酸、苯丙氨酸、丙氨酸以及β-苯乙胺等，后者為青霉素G生物合成的前體。由于玉米漿價格較高，產(chǎn)量少，所以常用花生餅粉、黃豆餅粉、麩質(zhì)粉、玉米胚芽粉及尿素等作替代氮源。當前第33頁\共有74頁\編于星期四\19點前體：苯乙酸或其衍生物苯乙酰胺、苯乙胺、苯乙酰甘氨酸等均可作為青霉素G的前體。

毒性：這些前體物質(zhì)對青霉菌都有一定的毒性，特別是苯乙酰胺毒性更大，加入量不能大于0.1％，濃度大于0.1%對青霉素產(chǎn)生菌生長和生物合成均有影響，用量加到0.3%菌絲根本不長。當前第34頁\共有74頁\編于星期四\19點前體的毒性取決于培養(yǎng)基的pH，在堿性和中性pH時苯乙酰胺毒性大于苯乙酸；在酸性pH下，苯乙酸毒性較大。為此，在整個發(fā)酵過程中前體在任何時候加入的量都不大能于0.1%，除基礎(chǔ)料中加入0.07%外，其余按需要同氮源一起補入。入Na2S2O3(硫代硫酸鈉)能減少它們的毒性。國外報道有利用苯乙酸酯代替苯乙酸，國內(nèi)將苯乙酸月桂醇酯應(yīng)用于青霉素發(fā)酵搖瓶和實驗罐，毒性較低，隨著用量增加發(fā)酵單位也迅速提高。當前第35頁\共有74頁\編于星期四\19點加入策略：少量多次，或連續(xù)滴加，以防止前體對青霉素的毒害。濃度控制：苯乙酸0.1%，苯乙酰胺0.05-0.08%加入時期：球狀菌發(fā)酵因基礎(chǔ)培養(yǎng)基中沒有前體，所以在培養(yǎng)10h左右就要加入尿素、氨水和苯乙酸的混合料；每3h加1次，由發(fā)酵單位增長速度決定加入量。絲狀菌：在接種后8~12h，發(fā)酵液中殘余苯乙酰胺濃度為0.05%-0.08%。發(fā)酵單位上升到2500u/ml以上時，開始補加補前體，每4小時補一次，使發(fā)酵液中殘余苯乙酰胺濃度為0.05~0.08%。當前第36頁\共有74頁\編于星期四\19點無機元素：加入的無機元素包括硫、磷、鉀、鈣、鎂等，用量要適當①硫和磷：產(chǎn)黃青霉菌液泡中含有硫和磷，此外青霉素的生物合成也需要硫。據(jù)報道，硫濃度降低時青霉素產(chǎn)量減少三倍，磷濃度降低時青霉素產(chǎn)量減少一倍。②鈣、鎂和鉀：青霉素生物合成中合適的陽離子比例以K:Ca:Mg=30%:20%:41%為宜。陽離子總濃度以300mmol/L培養(yǎng)液時青霉素產(chǎn)量最高，如鎂離子少，鉀離子多時，菌絲細胞將培養(yǎng)基中氨源轉(zhuǎn)化成各種氨基酸的能力強。鈣離子影響細胞的生長和培養(yǎng)基的pH。當前第37頁\共有74頁\編于星期四\19點③鐵：易滲入菌絲內(nèi)，在青霉素分泌期鐵離子總量的80%是在胞內(nèi)，它對青霉素發(fā)酵有毒害作用。必須嚴格控制鐵離子的濃度，一般控制在30μg/mL以下。2023/6/438當前第38頁\共有74頁\編于星期四\19點青霉菌生長最適溫度高于青霉素分泌最適溫度。一般生長的適宜溫度為27℃，而分泌青霉素的適宜溫度在20℃左右。較高溫度，利于生長，縮短生長時間；工業(yè)上一般采用變溫控制法，且前期罐溫高于后期，以適合不同發(fā)酵階段的需要。溫度控制2023/6/439當前第39頁\共有74頁\編于星期四\19點絲狀菌合成青霉素適宜pH6.2~6.4，球狀菌合成青霉素適宜pH6.7~7.0。在青霉素發(fā)酵過程中，如pH過高，可加糖、硫酸銨或無機氮源；pH較低，可加入CaCO3、氫氧化鈉、氨或尿素，也可提高通氣量。還可采用自動加入酸或堿的方法，使發(fā)酵液pH維持在最適范圍，以提高青霉素產(chǎn)量。但主要通過流加葡萄糖和氨水控制pH變化。盡量少用加酸或堿控制pH。pH控制2023/6/440當前第40頁\共有74頁\編于星期四\19點pH的變化是反映葡萄糖流加速度高低的指標依據(jù)，過多的加糖造成酸性中間產(chǎn)物的積累使pH值降低。過低的加糖不足以中和蛋白質(zhì)代謝產(chǎn)生的氨或其它生理堿性物質(zhì)代謝產(chǎn)生的堿性化合物而引起pH上升，所以pH可作為葡萄糖流加控制的依據(jù)。加入豆油對pH也有影響，故在加糖時要參考加油的多少，當油量加入較多要適當減少葡萄糖的加入量。2023/6/441當前第41頁\共有74頁\編于星期四\19點若＜30%飽和度，產(chǎn)率急劇下降；若＜10%，造成不可逆的損害。因此，控制臨界溶氧濃度不低于飽和溶解氧的30%。通氣比：青霉素發(fā)酵深層培養(yǎng)需要通入一定量的空氣，并且不停地攪拌以保證溶解氧的濃度。通氣比為1:1.0~0.8V/V·min。如果溶氧濃度過高說明菌絲生長不良或加糖率過低造成呼吸強度下降，可作為補糖的參考指標。溶氧控制2023/6/442當前第42頁\共有74頁\編于星期四\19點消沫劑天然油脂如：玉米油、豆油；化學消沫劑如：泡敵。策略早期：泡沫來源與花生餅粉等，間歇攪拌，少加除泡劑。中期：攪拌力度開足，加除泡劑。后期：少加或不加除泡劑。泡沫控制2023/6/443當前第43頁\共有74頁\編于星期四\19點青霉素發(fā)酵過程主要變量的典型變化曲線pH濕細胞體積還原糖濃度溶氧濃度青霉素效價NH4+-N濃度2023/6/444當前第44頁\共有74頁\編于星期四\19點發(fā)酵液的處理及過濾發(fā)酵液處理：發(fā)酵后立即冷卻，抑制菌體生長，增加青霉素的穩(wěn)定性。過濾方法：應(yīng)用過濾方法是鼓式過濾及板框過濾相結(jié)合的方法。鼓式過濾：粗提液，去除菌體，顏色渾濁（含蛋白質(zhì)）。板框過濾：二次過濾液，溶液呈請。當前第45頁\共有74頁\編于星期四\19點青霉素的萃取純化方式：采用多級逆流萃?。ǔ槎墸┰恚豪昧饲嗝顾卦诓煌琾H值時溶解于水和有機溶劑的比例差別明顯的特點。水相酯相發(fā)酵液pH2.76一次丁酯水相pH7.0二次丁酯pH2.0當前第46頁\共有74頁\編于星期四\19點萃取注意事項：第一次丁酯萃取時溶液中含蛋白，易乳化，需加去乳化劑。真?zhèn)€過程需低溫，尤其是酸化步驟。時間要迅速（尤其在水相的時間）。控制丁酯的用量。

當前第47頁\共有74頁\編于星期四\19點精制脫色作用：去除萃取液中的色素及熱源，他們都是菌體代謝的副產(chǎn)物。操作：在二次丁酯萃取液中加入活性炭（150~300g/10億單位）脫水作用：增加青霉素穩(wěn)定性并利于結(jié)晶。操作：-18~-20度冷鹽水冷卻，使丁酯萃取液中的水成為冰析出。當前第48頁\共有74頁\編于星期四\19點結(jié)晶青霉素鉀鹽結(jié)晶二次丁酯萃取液醋酸鉀乙醇青霉素鉀析出重結(jié)晶青霉素鉀（純）一次丁酯萃取液醋酸鉀乙醇青霉素鉀溶液鹽酸普魯卡因溶液青霉素普魯卡因青霉素普魯卡因鹽結(jié)晶析出青霉素鈉鹽結(jié)晶二次丁酯萃取液醋酸鈉乙醇青霉素鈉析出二次丁酯萃取液醋酸鉀乙醇青霉素鉀析出醋酸丁酯?醋酸鈉乙醇青霉素鈉青霉素普魯卡因青霉素鈉醋酸丁酯?醋酸鈉乙醇當前第49頁\共有74頁\編于星期四\19點晶體結(jié)構(gòu)當前第50頁\共有74頁\編于星期四\19點

Agardiffusionassayagarplate瓊脂培養(yǎng)基lawnoftestbacteria測試菌苔filterpaperssoakedwithtestcompounds含藥物濾紙zonesofinhibition(nogrowth)

抑菌圈當前第51頁\共有74頁\編于星期四\19點當前第52頁\共有74頁\編于星期四\19點鏈霉素（streptomycin）是一種氨基葡萄糖型抗生素，分子式C21H39N7O121943年美國S.A.瓦克斯曼從鏈霉素中析離得到，是繼青霉素后第二個生產(chǎn)并用于臨床的抗生素。它的抗結(jié)核桿菌的特效作用，開創(chuàng)了結(jié)核病治療的新紀元。從此，結(jié)核桿菌肆虐人類生命幾千年的歷史得以有了遏制的希望。簡介當前第53頁\共有74頁\編于星期四\19點結(jié)構(gòu)鏈霉素抗生素由鏈霉胍、鏈酶糖、N-甲基-L-葡萄糖胺構(gòu)成的糖苷，是氨基苷類抗生素的主要成員。鏈霉素又名鏈霉素A是有機強堿。長期使用對地把對腦神經(jīng)有顯著損害，影響聽力。伯醇鏈霉素B又名甘露糖鏈霉素，其為鏈霉素生物合成的支路產(chǎn)物，生物活性為鏈霉素A的五分之一。當前第54頁\共有74頁\編于星期四\19點理化性質(zhì)溶解度：富含親水基團，易溶于水，難溶于有機溶劑。物理性質(zhì)：白色粉末，無嗅，味微苦在水溶液中有4種存在方式，游離堿，一價，二價，三價陽離子。穩(wěn)定性：干燥粉末較為穩(wěn)定，受空氣和陽光影響不大，暴漏空氣中易潮解。當前第55頁\共有74頁\編于星期四\19點鏈霉素制備工藝種子培養(yǎng)及發(fā)酵產(chǎn)生菌（灰色鏈霉菌）經(jīng)過：2個斜面孢子培養(yǎng)1~2級搖瓶種子培養(yǎng)2~3級種子罐擴大培養(yǎng)發(fā)酵罐培養(yǎng)提純發(fā)酵液預(yù)處理過濾弱酸陽離子樹脂吸附硫酸洗脫強氧離子交換樹脂精制弱堿陰離子吸附樹脂中和

脫色、濃縮、干燥原理當前第56頁\共有74頁\編于星期四\19點工藝路線當前第57頁\共有74頁\編于星期四\19點發(fā)酵的影響因素培養(yǎng)基：碳源：葡萄糖最適。（糖酵解途徑、單磷酸己糖支路途徑）氮源：有機氮源（黃豆餅粉最佳）、無機氮源（硫酸銨和尿素）無機元素：磷酸鹽，其他無機原料無需添加。發(fā)酵條件：溶氧：好氧菌，需增加通氣溫度：26.5~28攝氏度pH值：接近中性（6.5~7.0）當前第58頁\共有74頁\編于星期四\19點提純（發(fā)酵后處理）發(fā)酵液預(yù)處理（酸化釋放鏈霉素，加熱凝固蛋白）過濾（迅速降溫并過濾）Na+弱酸陽離子樹脂吸附硫酸洗脫H+強酸陽離子交換樹脂精制弱堿陰離子吸附樹脂中和

脫色（活性炭）濃縮（低溫快速濃縮）干燥（噴霧干燥，粉針劑）當前第59頁\共有74頁\編于星期四\19點當前第60頁\共有74頁\編于星期四\19點紅霉素是由紅色鏈霉菌所產(chǎn)生的大環(huán)內(nèi)脂類廣譜抗生素。作用機理在于與細菌的核糖體結(jié)合而抑制蛋白的合成。臨床上主要用于治療呼吸道感染、上皮與軟組織感染、胃腸道感染等。其副作用小，尤其適用于青霉素過敏者。簡介當前第61頁\共有74頁\編于星期四\19點脫氧氨基己糖紅霉糖紅霉內(nèi)酯堿性苷結(jié)構(gòu)當前第62頁\共有74頁\編于星期四\19點理化性質(zhì)溶解度：易溶于有機溶劑；堿性環(huán)境呈游離，酸性環(huán)境成鹽，便于萃?。粶囟壬?，溶解度降低。物理性質(zhì)：白色粉末，有一個二甲氨基，呈弱堿性。穩(wěn)定性：干燥粉末較為穩(wěn)定，溶液在pH6~8也較穩(wěn)定。當前第63頁\共有74頁\編于星期四\19點紅霉素制備工藝種子培養(yǎng)及發(fā)酵產(chǎn)生菌（紅色鏈霉菌）經(jīng)過：2個斜面孢子培養(yǎng)2級種子罐擴大培養(yǎng)發(fā)酵罐（分批補料發(fā)酵）提純發(fā)酵液預(yù)處理過濾萃取結(jié)晶洗滌、干燥原理當前第64頁\共有74頁\編于星期四\19點工藝路線當前第65頁\共有74頁\編于星期四\19點發(fā)酵的影響因素培養(yǎng)基：碳源：蔗糖最適。（補料控制發(fā)酵環(huán)節(jié)）氮源：多用有機氮源（黃豆餅粉最佳），耗盡后開始生產(chǎn)。