關于抗生素的制備第1頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三第2頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三主要內容抗生素的定義抗生素的分類常用抗生素的介紹抗生素的生產方法抗生素的生產工藝第3頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三最初定義抗生素(antibiotics)是微生物在代謝過程中產生，在低濃度下就能抑制它種微生物的生長和活動，甚至殺死它種微生物的化學物質.第4頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三現在定義抗生素（antibiotics）是由微生物（包括細菌、真菌、放線菌屬）或高等動植物在生活過程中所產生的具有抗病原體或其它活性的一類次級代謝產物，能干擾其他生活細胞發育功能的化學物質。第5頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三抗生素的分類按結構分類

β-內酰胺類：青霉素類、頭孢菌素類；氨基糖甙類：包括鏈霉素、慶大霉素、卡那霉素、四環素類：包括四環素、土霉素、金霉素大環內脂類：紅霉素、白霉素、無味紅霉素多肽類：多粘菌素、桿菌肽，（含有多種氨基酸，經肽鍵縮合成線狀、環狀或帶側鏈的環狀多肽。）第6頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三根據抗生素作用對象分廣譜抗生素：如氨卞青霉素既抑制G+，又抑制G-抗G+的抗生素：如青霉素，抗G-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：如四環類抗生素抗癌的抗生素：如阿霉素第7頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三抗生素的作用機制抑制細胞壁合成：青霉素、頭孢菌素影響細胞膜功能：多烯類抗生素抑制病原菌蛋白質合成：四環素抑制核酸合成：絲裂霉素C抑制核酸前體物質的合成：磺胺甲惡唑抑制生物能作用：抗霉素第8頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三第9頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三抗生素的發展天然抗生素（青霉素，鏈霉素，金霉素等；）半合成抗生素：（半合成青霉素，半合成頭孢菌素）藥理活性物質：（酶抑制劑，免疫調節劑，抗腫瘤活性物質，殺蟲劑等）第10頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三生產抗生素的主要微生物第11頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三幾種常見抗生素的特點及應用1、β-內酰胺類抗生素（青霉素和頭孢菌素）結構：含β-內酰胺環（青霉素G(PenicillinG)是第一個被應用于臨床的抗生素.青霉素V是最早作為日服用藥的青霉素）應用：青霉素臨床上用于治療葡萄球菌感染癥如腦膜炎、化膿癥、骨髓炎等溶血性鏈球菌感染癥如腹膜炎、產褥熱以及肺炎、淋病、梅毒、炭疽等。第12頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三2、氨基糖甙類抗生素由鏈霉菌、小單孢菌和芽孢桿菌產生的物質，結構：具有環狀氨基。應用：對革蘭氏陽性菌、陰性菌和分枝桿菌均有活性，特別是對革蘭氏陰性菌和分枝桿菌的活性較強第13頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三第14頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三3、四環類抗生素

放線菌產生的一類廣譜抗生素；（臨床上主要應用：四環素、金霉素和土霉素。）

四環類抗生素的主要特點是：抗菌譜廣、

毒副作用較小，幾乎無過敏反應，而且

口服吸收好。所以應用較廣。土霉素第15頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三4、大環內酯類抗生素主要由鏈霉菌產生，少數由小單孢菌產生；結構：大環內脂為基本骨架；

紅霉素是臨床上應用最廣泛的大環內酯類抗生素，主要用于由耐藥性金黃色葡萄球菌、溶血性鏈環菌引起的感染癥，如腦炎、敗血癥、骨髓炎等。紅霉素第16頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三應用最廣泛第17頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三5、抗癌抗生素(蒽環類抗生素)日前抗癌抗生素的治療效果仍不十分理想，僅作為綜合治療措施中一種治療手段第18頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三第19頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三抗生素的生產方法生產方法生物合成法化學合成法生物化學結合法（半化學合成法）傳統方法“工程菌”制造法細胞融合技術法第20頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三1、生物合成法（微生物發酵法）是利用特定的微生物，在一定的條件下（培養基、溫度、pH、通氣、攪拌等）使之生長繁殖，

并在代謝過程中產生抗生素。

然后選用適當化學手段將抗生素從發酵液中提取、精制，最后獲得符合藥典規定的各種抗生素成品。第21頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三（1）、傳統方法：大多數抗生素是由放線菌和霉菌產生的。菌種是通過從土壤中分離、篩選獲得，一般采用深層通風攪拌發酵罐生產。（2）、“工程菌”制造法：通過基因工程構建工程菌，工程菌產生全新的抗生素。（第一次由“工程菌”制造的全新抗生素—麥迪紫紅素A，是美國報道的。我國新構建的生產丁胺卡那霉素的“工程菌”，就是把酰化酶基因克隆到卡那霉素產生菌中獲得的。）（3）、細胞融合技術法。生物合成法第22頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三2、化學合成法根據某種抗生素的化學組成和結構，通過化學合成的方法，可生產部分抗生素。如：氯霉素、磷霉素等。（如：氯霉素、磷霉素等）3、半化學合成法（生物合成法制取，化學方法改造）將生物合成法制得的抗生素用化學或生化方法引入特定的功能基團,進行分子結構改造而獲得的新抗生素品種或制成各種衍生物。第23頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三抗生素的生產工藝

菌種

孢子制備

種子制備

發酵

發酵液預處理

成品包裝

提取及精制第24頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三第25頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三菌種來源于自然界，獲得能產生抗生素的微生物，經分離、選育和純化后的物質即為菌種。菌種的保藏：冷凍干燥、超低溫冷凍、砂土管、液體石蠟、斜面低溫保藏（冷凍干燥法制備后，以超低溫，即在液氮冰箱(-190℃-196℃)內保藏）復壯：一般生產用菌株經多次移植往往會發生變異而退化，故必須經常進行菌種選育和純化以提高其生產能力。第26頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三第27頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三孢子制備孢子制備：將保藏的處于休眠狀態的孢子，在嚴格的無菌條件下，將其接種到經滅菌過的固體斜面培養基上，在一定溫度下培養5-7日或7日以上，這樣培養出來的孢子數量還是有限的；擴大培養：必要時可進一步用扁瓶在固體培養基(如小米、大米、玉米粒或麩皮)上擴大培養。生產用的菌株須經純化和生產能力的檢驗，若符合規定，才能用來制備種子第28頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三種子的制備目的：使孢子發芽、繁殖以獲得足夠數量的菌絲，并接種到發酵罐中；方法：可用搖瓶培養后再接入種子罐進逐級擴大培養或直接將孢子接入種子罐逐級放大培養。擴大培養：級數通常為二級。第29頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三種子擴大培養工藝流程1.砂土孢子2.冷凍干燥孢子3.斜面孢子

4.藥瓶液體培養5.茄子瓶斜面培養6.固體培養基培養7、8.種子罐培養

9.發酵罐第30頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三培養基的制備碳源（淀粉，葡萄糖和油脂類）氮源（有機氮源：黃豆餅粉、蛋白胨、尿素、酵母粉、魚粉等。無機氮源：氨水、硫酸銨、硝酸鹽和磷酸氫二氨等。）無機鹽和微量元素(硫、磷、鎂、鐵、鉀、鈉、鋅、銅、鈷、錳等)前體（定義：在抗生素生物合成中，菌體利用它以構成抗生素分子中的一部分而其本身又沒有顯著改變的物質。）鐵離子有害.控制在﹤30μg/mL。第31頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三發酵定義利用微生物體的代謝作用，并借助于代謝過程的控制來獲得產品的過程。目的使微生物大量分泌抗生素。滅菌有關設備和培養基需經滅菌才能接種。接種將活化的菌種轉移到無菌的培養基，接種量一般為10%或10%以上。第32頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三發酵控制發酵時間消泡（pH值）溶氧罐溫檢測指標：定時取樣進行生化分析、鏡檢和無菌試驗。分析或控制的參數有菌絲形態和濃度、殘糖量、氨基氮、抗生素含量、溶解氧、pH、通氣量、攪拌轉速和液面控制等。對有的抗生素在發酵過程中還需加入葡萄糖、銨鹽或前體，以促進抗生素的產生第33頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三第34頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三發酵液的預處理目的：分離菌絲、去除雜質；預處理：去除高價無機離子和蛋白質過濾：去除固形物及菌體第35頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三預處理方法加熱、大幅度調pH和加絮凝劑等方法使蛋白質變性加入草酸、三聚磷酸鈉、黃血鹽等可除去Ca2+，Mg2+，Fe2+等無機離子硫酸鋅有利于凝固蛋白質草酸及磷酸去除高價離子鈣、鎂，還能促使蛋白質凝固黃血鹽有利于去除鐵離子等電點法、加熱法、絮凝法去除蛋白第36頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三板框過濾機鼓式真空過濾機自動出渣離心機傾析器第37頁，講稿共40頁，2023年5月