绪论抗生素生产工艺学.ppt

1、抗生素生产工艺抗生素生产工艺（antibiotics production）任课教师：蒲 忠 慧email:二、教学目的与要求二、教学目的与要求n（一）、理论知识（一）、理论知识n1、掌握主要抗生素的性质、用途及制备机理；、掌握主要抗生素的性质、用途及制备机理；。n2、掌握主要抗生素的生产工艺；、掌握主要抗生素的生产工艺；n3、能、能n（二）技能方面（二）技能方面n1、掌握微生物发酵法生产抗生素；掌握微生物发酵法生产抗生素；n2、熟悉典型抗生素生产工艺；熟悉典型抗生素生产工艺；n3、了解常见抗生素的质量评定。、了解常见抗生素的质量评定。抗生素工业抗生素工业生产生产(24学时学时)抗生素概述抗生

2、素概述（12学时）学时）半合成和人工合半合成和人工合成抗生素成抗生素(8学时学时)抗生素的抗生素的质量检定质量检定(4学时学时)三、教学内容、要点三、学时分配n 实验教学实验教学 16学时学时1.抗生素生物技术抗生素生物技术王以光主编王以光主编 化学化学工业出版社工业出版社 20082. 发酵工程实验发酵工程实验指导指导吴根福主编吴根福主编北京北京高等教育出版高等教育出版社社20061. 抗生素生产工艺学抗生素生产工艺学 邬行彦主编邬行彦主编 化学工化学工业出版社业出版社 19822. 抗生素工艺学抗生素工艺学俞俞文和、杨纪根主编文和、杨纪根主编 辽辽宁科技出版社宁科技出版社 19883. 抗

3、生素抗生素顾觉奋主顾觉奋主编编上海科学技术出版上海科学技术出版社社2001 教学用书教学用书主要参考书主要参考书抗生素的概述抗生素的概述 抗生素抗生素定义和命名定义和命名 抗生素的分类抗生素的分类 抗生素的发展史抗生素的发展史剂量表示法及抗菌谱剂量表示法及抗菌谱 抗生素的应用抗生素的应用一、抗生素定义和命名一、抗生素定义和命名1、传统定义：、传统定义： 指指微生物在代谢过程中所产生的，具有抑制其它微生物在代谢过程中所产生的，具有抑制其它种微生物生长和繁殖，甚至杀死它种微生物的一种种微生物生长和繁殖，甚至杀死它种微生物的一种化学物质。化学物质。antibiotic 60-70年代年代 80年代年

4、代名称演变：抗生素名称演变：抗生素抗菌素抗菌素抗生素抗生素 antibacterial（1）来源狭隘，仅限于）来源狭隘，仅限于“微生物产生的微生物产生的”天然：天然：大蒜中的大蒜素大蒜中的大蒜素黄连中的黄连素黄连中的黄连素海洋鱼中的鱼素海洋鱼中的鱼素人工合成：人工合成：微生物发酵微生物发酵半合成半合成阿莫西林阿莫西林全合成全合成氯霉素、喹诺酮类氯霉素、喹诺酮类动植物提取动植物提取传统定义的缺陷：传统定义的缺陷：抑制肿瘤细胞抑制肿瘤细胞 镇咳镇咳抑制某些抑制某些特异性酶特异性酶的活力的活力作作 用用降低降低胆固醇胆固醇新霉素、两性霉素新霉素、两性霉素b强力霉素强力霉素博来霉素博来霉素 氨苄氨苄、

5、羧苄青霉素羧苄青霉素（2）把抗生素仅仅看作是抗菌药物）把抗生素仅仅看作是抗菌药物2 2、确切定义、确切定义是某些微生物的代谢产物或合成是某些微生物的代谢产物或合成的类似物，在的类似物，在小剂量小剂量的情况下能的情况下能选择性地抑制或影响其它生物机选择性地抑制或影响其它生物机能的能的有机物质有机物质。eg：在：在0.08单位单位/ml青霉素就能抑青霉素就能抑制肺炎球菌的生长。制肺炎球菌的生长。3、命名、命名（1） 凡是凡是动植物或菌类产生的抗生素，是动植物或菌类产生的抗生素，是根据根据动物学、植物学、微生物分动物学、植物学、微生物分类类学的名称而定。学的名称而定。eg：青青霉素、链霉素、霉素、链

6、霉素、大蒜素、黄连素、鱼素等。大蒜素、黄连素、鱼素等。（2） 抗生素的化学结构抗生素的化学结构或性质已经明确或性质已经明确的，的，可根据其化学结构或性质来定名。可根据其化学结构或性质来定名。eg：四四环素、氯四环素（金霉素）、氧四环环素、氯四环素（金霉素）、氧四环素（土霉素）素（土霉素）、氯霉素、环丝霉素、氯霉素、环丝霉素、两性霉两性霉素、头孢噻吩、头孢氨苄等。素、头孢噻吩、头孢氨苄等。（3） 对一对一些有纪念意义或按些有纪念意义或按抗生素产生菌抗生素产生菌分离分离来源的地名进行命名及习惯来源的地名进行命名及习惯上已采用的俗名仍可上已采用的俗名仍可继续使用。继续使用。eg：庐庐山霉素、平阳霉素

7、、井冈霉山霉素、平阳霉素、井冈霉素、创新霉素。素、创新霉素。40-50年代年代微生物发酵得到天然抗生素阶段微生物发酵得到天然抗生素阶段60年代年代半合成抗生素阶段半合成抗生素阶段70-80年代年代半合成头孢类、大环内酯类半合成头孢类、大环内酯类90年代年代 三代三代、四代头孢类、四代头孢类1941年英国年英国florey 和和 chain 提取得到青霉素纯品提取得到青霉素纯品 1944年年waksman发现了由链霉菌产生的链霉素发现了由链霉菌产生的链霉素1945年意大利年意大利broton 撒丁岛海滩土分离出头孢菌素撒丁岛海滩土分离出头孢菌素 1955年英国年英国newton 头孢菌素液中分离

8、出头孢菌素头孢菌素液中分离出头孢菌素c 19461950年，氯霉索、金霉素和土霉素陆续发现年，氯霉索、金霉素和土霉素陆续发现细菌生长抑制区域正常细菌生长区域2、抗生素的发现、抗生素的发现3、我、我国抗生素生产概国抗生素生产概况况 1953年，我国建年，我国建立第一立第一个生产青霉素的个生产青霉素的抗生素抗生素制药厂制药厂上海第三制药厂；上海第三制药厂； 1957年建立华北制药厂；年建立华北制药厂； 目前，国外有的基本抗生素品种我国都有生产，目前，国外有的基本抗生素品种我国都有生产，并已研制出国外没有的抗生素并已研制出国外没有的抗生素创新霉素等；创新霉素等； 农用抗生素研究生产也获得了可喜的成绩

9、，灭瘟农用抗生素研究生产也获得了可喜的成绩，灭瘟素、春日霉素和有效霉素等。素、春日霉素和有效霉素等。坐落于成都的坐落于成都的一家抗生素产一家抗生素产生企业，生产生企业，生产 6-apa、7-aca占地占地600亩；投资亩；投资13亿人民币亿人民币6-apa生产生产 250吨吨/月，可月，可合成阿合成阿莫西林莫西林250*1.7倍倍7-aca生产生产 60吨吨/月月-可合成阿莫西林可合成阿莫西林60*1.8倍倍需七千吨玉米需七千吨玉米/每月每月1、剂量表示法、剂量表示法 抗生抗生素的生理活性常素的生理活性常用特定的单位用特定的单位效价单位效价单位来表示，即每毫升或每毫克中所含有某种抗生素的来表示

10、，即每毫升或每毫克中所含有某种抗生素的有效成分的多少，称之为抗生有效成分的多少，称之为抗生素的素的效价单位。效价单位。稀释单位稀释单位重量单位重量单位（1）稀释稀释单位：单位： 将抗生素配制成溶液，逐将抗生素配制成溶液，逐步进行稀释步进行稀释，以抑，以抑制某一标准菌株制某一标准菌株生长的最高稀释生长的最高稀释度（即最小剂量）度（即最小剂量）作为效价单位。作为效价单位。 青霉素的效价：青霉素的效价：曾以在曾以在50ml肉汤培养液中完全肉汤培养液中完全抑制金黄色葡萄球菌抑制金黄色葡萄球菌标准菌株生长所需要标准菌株生长所需要的最小剂的最小剂量作为一个量作为一个青霉素的效价单位。青霉素的效价单位。 链

11、霉素的效价：链霉素的效价：以以1ml肉汤培养液中完全抑肉汤培养液中完全抑制大肠杆菌标准菌株生长所需要的最小剂量作为制大肠杆菌标准菌株生长所需要的最小剂量作为一个一个链霉素的效价单位。链霉素的效价单位。（2）重量重量单位单位 以抗生以抗生素的有效成分（即生理素的有效成分（即生理活性部分）的重量活性部分）的重量作作为抗生素的效价单位，即为抗生素的效价单位，即1微克作为一个效价单位。微克作为一个效价单位。用用微克微克/毫升（毫升（r/ml）或微克）或微克/毫克（毫克（r/mg）来表示。来表示。， eg：一个链霉素的重量单位为：一个链霉素的重量单位为1r/ml 红霉素的成品效价为红霉素的成品效价为94

12、5r/mg指某种抗生素所能抑制指某种抗生素所能抑制或杀灭病原体的或杀灭病原体的范围范围及及其所需要的其所需要的剂量剂量。不同的不同的抗生素可以有相同的抗菌谱，抗生素可以有相同的抗菌谱，但是但是它们的它们的抗菌强度往往会抗菌强度往往会有很大区别，如有很大区别，如：放线菌产生放线菌产生真菌产生真菌产生细菌产生细菌产生动植物产生动植物产生按抗生素的化学结构按抗生素的化学结构-内酰胺抗生素内酰胺抗生素大环内酯类抗生素大环内酯类抗生素四环素类抗生素四环素类抗生素氨基糖甙类抗生素氨基糖甙类抗生素多烯大环类抗生素多烯大环类抗生素多肽类抗生素多肽类抗生素其它抗生素其它抗生素（1）-内酰胺类抗生素：内酰胺类抗生

13、素：这类抗生素的化学结这类抗生素的化学结构构中都含有一个中都含有一个四元的内四元的内酰胺环酰胺环 。no（2 2）四环类抗生素：）四环类抗生素： 这类抗生素的化学结构中都含有一个四并苯的母核。这类抗生素的化学结构中都含有一个四并苯的母核。（3）氨基糖苷氨基糖苷类抗生素：类抗生素： 这类抗生素的化学结构中都含有这类抗生素的化学结构中都含有氨基糖苷氨基糖苷或或氨基环醇氨基环醇。（4 4）大环内酯类抗生素：）大环内酯类抗生素：化学结构中都含有一个化学结构中都含有一个大环内酯大环内酯作为配糖基作为配糖基，（5）多烯大环类多烯大环类抗生素：抗生素：不仅有大环内酯，而且在内酯环中还有许多共轭不仅有大环内酯

14、，而且在内酯环中还有许多共轭双键双键制霉素、两性霉素、菲律宾霉素、曲古霉素等。制霉素、两性霉素、菲律宾霉素、曲古霉素等。（6）多肽类多肽类抗生素：抗生素： 含有多个氨基酸通过肽键连接成含有多个氨基酸通过肽键连接成环状环状、线状线状或或带带侧链侧链的环状多肽的结构的环状多肽的结构（7）其它抗生素：）其它抗生素： 凡未列入上述六类化合物凡未列入上述六类化合物 抗生素，均可划入这类抗生素，均可划入这类抗生素，如创新霉素（又称济南霉素）、赤霉素等抗生素，如创新霉素（又称济南霉素）、赤霉素等广谱抗生素抗革兰氏阳性菌：青霉素抗革兰氏阴性菌：链霉素抗真菌类：制霉菌素博来霉素博来霉素4、根、根据抗生素的作用机

15、据抗生素的作用机制来分类制来分类（1）抑制细胞壁抑制细胞壁合成的抗生素：合成的抗生素： 青霉素类、头孢菌素类以及万古霉素等。青霉素类、头孢菌素类以及万古霉素等。（2）影响细胞膜影响细胞膜功能的抗生素：功能的抗生素： 多粘菌素类、制霉素、两性霉素多粘菌素类、制霉素、两性霉素b等。等。（3）干扰细胞蛋白质合成的抗生素：）干扰细胞蛋白质合成的抗生素：四环类、氨基糖苷类、大环内酯类及氯四环类、氨基糖苷类、大环内酯类及氯霉素等。霉素等。（4）抑制细胞核酸抑制细胞核酸合成的抗生素：合成的抗生素： 利福霉素类、色霉素、自力霉素、平阳霉素、利福霉素类、色霉素、自力霉素、平阳霉素、光辉霉素、正定霉素等。光辉霉素、正定霉素等。（5）抑制细胞生物能抑制细胞生物能作用的抗生素：作用的抗生素： 抗霉素、短杆菌肽、寡霉素等。抗霉素、短杆菌肽、寡霉素等。糖类衍生物糖类衍生物氨基酸、氨基酸、肽类衍生物肽类衍生物青霉素青霉素g钾、钠常用钾、钠常用于败血症、肺炎等于败血