~抗生素制备~.ppt

抗生素的生产工艺 制作团队 制作：李歌 监制：陈烨 顾问：李萌 校对：石琼 主要内容 抗生素的定义、特点、分类和作用机制 青霉素的生产工艺（包括生物合成及调控、育种、发酵工艺、提取工艺） 抗生素（antibiotics）的定义、种类 抗生素的种类（根据结构分类） (一)β-内酰胺类：青霉素类和头孢菌素类的分子结构中含有β-内酰胺环。近年来又有较大发展，如硫酶素类、单内酰环类，β-内酰酶抑制剂 (二)氨基糖甙类：包括链霉素、庆大霉素、卡那霉素、妥布霉素、丁胺卡那霉素、新霉素、核糖霉素、小诺霉素、阿斯霉素等。　 　　 (三)四环素类：包括四环素、土霉素、金霉素及强力霉素等。　 　　 (四)大环内脂类：临床常用的有红霉素、白霉素、无味红霉素、乙酰螺旋霉素、麦迪霉素、交沙霉素等、阿奇霉素。 (五)多肽类：多粘菌素、杆菌肽，含有多种氨基酸，经肽键缩合成线状、环状或带侧链的环状多肽。 根据抗生素的作用对象分类 （1）广谱抗生素：如氨卞青霉素既抑制G+，又抑制G- （2）抗G+的抗生素：如青霉素， （3）抗G-的抗生素：如链霉素 （3）抗真菌的抗生素：如制霉菌素 （4）抗病毒的抗生素：如四环类抗生素对立克次氏体及较大病毒有一定作用。 （5）抗癌的抗生素：如阿霉素 抗生素的作用机制 抑制细胞壁合成：青霉素、头孢菌素 影响细胞膜功能：多烯类抗生素 抑制病原菌蛋白质合成：四环素 抑制核酸合成：丝裂霉素C 抑制生物能作用：抗霉素 抗生素的生产方法 1、生物合成法： ①传统方法 ② “工程菌”制造法 ③细胞融合技术法 2、化学合成法； 3、生物合成加化学合成法。 1、生物合成法 ①传统方法：大多数抗生素是由放线菌和霉菌产生的。菌种是通过从土壤中分离、筛选获得，一般采用深层通风搅拌发酵罐生产。 ?工程菌：通过基因工程构建工程菌，工程菌产生全新的抗生素。 ③细胞融合技术法：对抗生素产生菌采用细胞融合技术的成果更为突出。橄榄色无孢小单孢菌细胞融合株抗生素产率比原菌株提高140倍。 2、化学合成法 根据某种抗生素的化学组成和结构，通过化学合成的方法，可生产部分抗生素。如：氯霉素、磷霉素等。 3、生物合成加化学合成法 为了对付细菌的抗药性，科学家对原有的抗生素进行了改造，细菌因再无法识别改头换面的抗生素而被抑制或杀死。 抗生素工艺过程 菌种 ?孢子制备 ? 种子制备 ? 发酵 ?发酵液预处理→提取及精制?成品包装 菌种 来源于自然界，获得能产生抗生素的微生物，经分离、选育和纯化后即称为菌种。 菌种的保藏：冷冻干燥、超低温冷冻、砂土管、液体石蜡、斜面低温保藏。 将保藏的处于休眠状态的孢子，接种至固体斜面培养基，然后在进行扩大培养。 将孢子接入种子罐逐级放大培养 培养基的配置 碳源：淀粉、蔗糖、葡萄糖等；（供给菌种生命活动所需能量，构成菌体细胞及代谢产物，参与抗生素的生物合成） 氮源：玉米浆、麸皮粉、无机氮源；（构成菌体细胞物质和含氮代谢物，参与含氮抗生素合成） 前体：苯乙酸或苯乙酰胺；（一次﹤0.1％） 无机盐：S、P、Ga、Mg、K等。 铁离子有害， 控制在﹤30μg/mL。 发酵 目的是使微生物大量分泌抗生素 接种10% 通气 搅拌 控制罐温（前期，25-26℃；后期， 23℃） 消泡 控制pH 定时采样进行生化分析、镜检，测定菌体浓度、残糖量、抗生素含量等 发酵液的预处理 发酵液的预处理和过滤是提取抗生素的第一步工序，目的是要将发酵液中的菌丝体和固体悬浮液分开。 方法有：加热法、调节悬浮液的pH值、凝聚和絮凝等 抗生素的提取与精制 提取：溶媒萃取法 离子交换法 直接沉淀法 精制：脱色（活性炭脱色） 去除热原质 （活性炭吸附或超滤去除） 结晶和重结晶 青霉素 青霉素 二战宣传画：感谢青霉素，伤兵，可以安然回家 青霉素 又被称为青霉素G、peillin G、 盘尼西林 青霉素是抗菌素的一种，是指从青霉菌培养液中提制的分子中含有青霉烷、能破坏细菌的细胞壁并在细菌细胞的繁殖期起杀菌作用的一类抗生素 青霉素类抗生素是β-内酰胺类中一大类抗生素的总称 抗菌作用和临床应用 青霉素主要抑制革兰氏阳性细菌，但对某些革兰氏阴性细菌，螺旋体及放线菌也有强大的抗菌作用，青霉素的抗菌作用与抑制细胞壁的合成有关。 青霉素临床上用于治疗葡萄球菌传染症如脑膜炎、化脓炎、骨髓炎等，溶血性链球菌传染症如腹膜炎、产褥热，以及肺炎、淋病、梅毒和炭疽等 青霉素的生物合成与赖氨酸的调控 青霉素的生物合成与糖类的关系 青霉素的生物合成受糖分解代谢产物的