生物制药工艺学20章 生物制药工艺学.pptVIP

第二十章 抗生素 第一节 概述 一、定义 抗生素是生物（包括微生物、植物和动物）在其生命活动过程中产生的（或在生物产物的基础上经化学、生物或生物化学方法衍生的）、在低微浓度下能选择性地抑制或影响生物机能的低分子质量化学物质。 狭义的抗生素是指抑制或杀灭病原微生物的一类化学物质。 抗生素 History: 19世纪70年代，法国Pasteur,发现有些微生物可以抑制炭疽杆菌，提出了利用微生物抑制另一种微生物的现象来治疗一些感染性疾病。 到目前为止，有8000多种抗生素，2/3是由放线菌（strepomyces）产生的，并通过化学结构的改造，总共有3万多种半合成抗生素，它们的分子量为100-1200，普遍应用的包括半合成和盐类的抗生素有350多种，其中以青霉素、头孢霉素、四环素类、氨基糖苷类和大环内脂类最多。 根据抗生素的来源分 放线菌产生的，占目前发现的抗生素的2/3。真菌产生的，主要包括青霉菌和头孢菌素。细菌产生的，多粘杆菌，枯草杆菌，芽孢杆菌产生的粘多菌素。动植物产生的，蒜中的蒜素，动物脏器中的鱼素（ekmolin). 根据作用谱分: 广谱抗生素，如氨苄青霉素，可抑制G-G+细菌 抗G+菌的抗生素：如青霉素 抗G-菌的抗生素：如链霉素 抗真菌的抗生素：如制霉菌素 抗病毒的抗生素：如四环类抗生素对立克次体积较大病毒有一定的作用。 抗癌抗生素：如阿霉素（Adriamycin) 目前在抗病毒、抗癌、等方面还没有理想的抗生素。 一、β-内酰胺类(β-Lactam antibiotics) β-内酰胺类具有4个原子组成的β-内酰胺环，开环与细菌发生酰化反应，抑制细菌生长， 4环张力大，导致化学性质不稳定。 根据β-内酰胺环是否还连接有其他杂环以及连接何种杂环可分为:青霉素类(penicillins)头孢菌素类(cephalosporins)非典型β-内酰胺抗生素：碳青霉烯类（carbapenem）、青霉烯类（penem）、氧青霉烷类（oxypenam）和单环β-内酰胺（monobactam） 二、四环素类(Tetracycline Antibiotics) 主要四环素，土霉素(oxyletracycoine)金霉素（chlotetracycline）等。具有菲烷的基本骨架。 三、氨基糖甙类( Aminoglycoside Antibiotics) 链霉素 庆大霉素 卡那霉素等。 四、大环内酯类( Microlide antibiotics) 是由链霉菌产生的弱碱性的抗生素，结构中含有十四元或十六元的大环。主要有红霉素，麦迪霉素，乙酰螺旋霉素等。毒性低，无严重不良反应。 三、抗生素的应用 医疗上的应用 农业上的应用 畜牧业上的应用 食品保藏方面的应用 工业上的应用 科学研究中的应用 第二节 青霉素 （一）结构 青霉素结构 青霉素（Benzylpenicillin?/?Penicillin）又被称为青霉素G、peillin?G、?盘尼西林、配尼西林、青霉素钠、苄青霉素钠、青霉素钾、苄青霉素钾。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，是第一种能够治疗人类疾病的抗生素。青霉素类抗生素是β-内酰胺类中一大类抗生素的总称。? （二）溶解度 青霉素游离酸在水中的溶解度很小，易溶于有机溶剂。 青霉素钾、钠盐易溶于水和甲醇。 （三）稳定性 干燥纯净的青霉素盐很稳定，青霉素水溶液很不稳定。 （四）过敏反应 二、制备原理 青霉素G生产可分为菌种发酵和提取精制两个步骤。①菌种发酵：将产黄青霉菌接种到固体培养基上，在25℃下培养7～10天，即可得青霉菌孢子培养物。用无菌水将孢子制成悬浮液接种到种子罐内已灭菌的培养基中，通入无菌空气、搅拌，在27℃下培养24～28h，然后将种子培养液接种到发酵罐已灭菌的含有苯乙酸前体的培养基中，通入无菌空气，搅拌，在27℃下培养7天。在发酵过程中需补入苯乙酸前体及适量的培养基。②提取精制：将青霉素发酵液冷却，过滤。滤液在pH2～2.5的条件下，于萃取机内用醋酸丁酯进行多级逆流萃取，得到丁酯萃取液，转入pH7.0～7.2的缓冲液中，然后再转入丁酯中，将此丁酯萃取液经活性炭脱色，加入成盐剂，经共沸蒸馏即可得青霉素G钾盐。青霉素G钠盐是将青霉素G钾盐通过离子交换树脂（钠型）而制得。 产生菌的筛选 抗菌性试验 提取、精制、鉴定 毒性试验 药理和临床试验 Screening of a strain Antimicrobial trial Isolation, purifica