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抗生素厂解决方案

发布日期:2014-08-20 09:23:30 【关闭】
摘要:

抗生素厂解决方案

一、抗生素在各行业中的应用以及意义:

1、医疗行业:①抗细菌感染②抗真菌感染:灰黄霉素-皮肤真菌;制霉菌素-念珠菌、隐球菌等深部真菌。③抗病毒:主要是核苷酸类。④抗肿瘤:丝裂霉素、博莱霉素、柔红霉素、阿霉素。⑤抗原虫。

2、农业方面:①我国能生产的农业抗生素:井冈霉素;春雷霉素;杀稻瘟霉素;多氧霉素;杀粉蝶霉素;沙利霉素;庆丰霉素和赤霉素。②应用于抗真菌、抗细菌、杀虫除草和植物生长调节。

3、畜牧业:①绝大多数医用抗生素都可用于动物疾病防治,但目前倡导医用和动物用药分开。②低剂量促幼畜生长。
4、在食品保鲜:过去食品保鲜
5、工业应用:①谷氨酸发酵液中加入青霉素②工业制品防霉变。
6、科学研究:①微生物特定生长阶段的控制②药物筛选和评价模型建立。③控制细胞、组织培养过程污染。
 
二、现代抗生素工业生产过程如下:
       
         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 
 
几个发酵工艺流程图如下
 
丝状菌
 

球状菌

抗生素的提取

    为了符合药典的要求还需要提取高纯度的抗生素。

      提取的方法有溶媒萃取法、离子交换法。

溶媒萃取法:这是利用抗生素在不同pH条件下以不同的化学状态(游离酸、碱或成盐)存在时,在水及与水互不相溶的溶媒中其溶解度不同的特性,使抗生素从一种液相(如发酵滤液)转移到另一种液相(如有机溶媒)中去,以达到浓缩和提纯的目的。

离子交换法:这是利用某些抗生素能解离为阳离子或阴离子的特性,使其与离子交换树脂进行交换,将抗生素吸附在树脂上,然后再以适当的条件将抗生素从树脂上洗脱下来,以达到浓缩和提纯的目的。

抗生素的精致

       这是抗生素生产最后工序。对产品进行精制、烘干和包装的阶段要符合“药品生产管理规范(即GMP)的规定。

下面对抗生素精制中可选用的步骤分述如下:
   A 脱色和去热原质
    脱色和去热原质是精制注射用抗生素中不可缺少的一步。它关系到成品的色级及热原试验等质量指标。色素往往是在发酵过程中所产生的代谢产物,它与菌种和发酵条件有关。热原质是在生产过程中由于被污染后由杂菌所产生的一种内毒素。各种杂菌所产生的热原反应有所不同。革兰氏阴性菌产生的热原反应一般比革兰氏阳性菌的为强。热原注入体内引起恶寒高热,严重的引起休克。它是多糖磷类脂质和蛋白质的结合体,为大分子有机物质,能溶于水。在280℃加热4h它能被破坏90%; 180—200℃加热半小时或150℃加热2h能被彻底破坏。它亦能被强酸、强碱、氧化剂(如高锰酸酸钾)等破坏。它能通过一般滤器,但能被活性炭、石棉滤材等所吸附。生产中常用活性炭脱色去除热原,但须注意脱色时pH,温度、炭用量及脱色时间等因素,还应考虑它对抗生素的吸附问题,否则能影此外,也可用脱色树脂去除色素(如酚醛树指,即122树脂)。对某些产品可用超微过滤办法去除热源,此外还应加强在生产过程中的环境卫生以防止热原。响收率。
 

    B 结品和重结晶 

抗生素精制常用此法来制得高纯度成品。常用的几种结晶方法如下:
(1)改变温度结晶  利用抗生素在溶剂中的溶解度随温度变化而显著变化的这一特性来进行结晶。例如制霉菌素的浓缩液在5℃条件下保持4—6h后即结晶完全。分离掉母液、洗涤、干燥、磨粉后即得到制霉菌素成品。
(2)利用等电点结晶  当将某一抗生素溶液的pH调到等电点时,它在水溶液中溶解度最小,则沉淀析出。如6—氨基青霉烷酸(6—APA)水溶液当PH调至等电点(4.3)时,6-APA即从水溶液中沉淀析出。
(3)加成盐剂结晶  在抗生素溶液中加成盐剂(酸、碱或盐类)使抗生素以盐的形式从溶液中沉淀结品。例如在青霉素G或头孢菌素C的浓缩浓中加入醋酸钾、即生成钾盐析出。
(4)加入不同溶剂结晶  利用抗生素在不同溶剂中溶解度大小的不同,在抗生素某一溶剂的溶液中加入另一溶剂使抗生素析出。如巴龙霉素具有易溶于水而不溶于乙醇的性质。在其浓缩液中加入10—12倍体积的95%乙醇,并调PH至7.2—7.3使其结晶析出。
重结晶是进一步精制以获高纯度抗生素的有效方法.
C 其他精制方法
   其他精制方法包括:
(1)共沸蒸馏法 如青霉素可用丁醇或醋酸丁酯以共沸蒸馏进行精制。
(2)柱层析法  如丝裂霉素A、B、C三种组分可以通过氧化铝层析来分离。
(3)盐析法 如在头孢噻吩水溶液中加入氯化钠使其饱和,其粗晶即被析出后进一步精制。
(4)中间盐转移法 如四环素碱与尿素能形成复盐沉淀后再将其分解,使四环素碱析出。用此独以除去4-差向四环素等异物,以提高四环素质量和纯度,又如红霉素能与草酸或乳酸盐或复盐沉淀等。
(5)分子筛 如青霉素粗品中常含聚合物等高分子杂质,可用葡聚糖凝胶G—25(粒度20—80μm)将杂质分离掉。此法仅用于小试验。

三、涉及仪器

序号

仪器名称

用途简介

1

冷冻干燥机

菌种的制备

2

液氮罐

3

灭菌器

培养基的制备

4

天平

5

发酵罐

发酵使用

6

生化分析仪

发酵期间进行生化分析

7

溶解氧分析仪

发酵期间对溶解氧的检测监控

8

显微镜

发酵期间对菌体形态的观察

9

PH计

发酵期间对发酵液PH计的检测

10

离心机

菌体的分离

11

鼓式真空过滤机

发酵液的过滤

12

倾析器

固液体以及有机溶媒的分离

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