链霉素的制备

链霉素的生产

第二组：陈镪文庆卢媛丁梦瑶向莉抗生素抗生素（antibiotics）是由微生物（包括细菌、真菌、放线菌属）或高等动植物在生活过程中所产生的具有抗病原体或其它活性的一类次级代谢产物，能干扰其他生活细胞发育功能的化学物质。现临床常用的抗生素有微生物培养液液中提取物以及用化学方法合成或半合成的化合物。抗生素以前被称为抗菌菌，事实上它不仅能杀灭细菌而且对霉菌、支原体、衣原体等其它致病微生物也有良好的抑制和杀灭作用，近年来通常将抗菌素改称为抗生素。抗生素可以是某些微生物生长繁殖过程中产生的一种物质，用于治病的抗生素除由此直接提取外；还有完全用人工合成或部分人工合成的。通俗地讲，抗生素就是用于治疗各种细菌感染或抑制致病微生物感染的药物。抗生素分类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。氨基糖苷类：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。另外还有四环素类，氯霉素类，大环内脂类，糖肽类抗生素等14大类链霉素概述链霉素（streptomycin）是一种氨基葡萄糖型抗生素；是一种放线菌（原核）；分子式C21H39N7O12；分子量：581.59；毒性LD50(mg/kg)：对许多革兰氏染色阴性或阳性细菌有效，鼷鼠急性经口9000。对人低毒。制备或来源：由灰色链霉菌的发酵液提取得的一种抗生素。性状：白色或类白色的粉末，无臭或几乎无臭，味微苦；有引湿性。在水中易溶，在乙醇微溶，在甲醇，氯仿和丙酮中不溶。水溶液遇光，强酸，强碱等易失去活性。用途：链霉素是一种从灰链霉菌的培养液中提取的抗菌素。属于氨基糖甙碱性化合物，能够干扰结核杆菌蛋白质合成的作用，从而杀灭或者抑制结核杆菌生长的作用。由于链霉素肌肉注射的疼痛反应比较小，适宜临床使用，只要应用对象选择得当，剂量又比较合适，大部分病人可以长期注射（一般2个月左右）。所以，应用数十年来它仍是抗结核治疗中的主要用药。链霉素抗菌范围较广，对革兰阴性菌，结核杆菌和某些革兰阳性菌都有抑制作用。主要用于结核杆菌感染，也可用于布氏杆菌，鼠疫。用于肌肉注射的，除硫酸盐外，还有盐酸盐，磷酸盐等。链霉素的作用机理：链霉素主要与原核细胞(如细菌)核糖体30S亚单位结合，抑制细菌蛋白质(酶)的合成,使细菌不能正常生长或者代谢而死亡链霉素的结构：链霉素是由链霉胍[guā]

、链霉糖和N-甲基-L-葡萄糖胺组成的三糖苷，属于氨基糖苷类抗生素。链霉胍是在l，3-位置上带有2个孤基的l，3-去氧青蟹肌醇，去掉2个脒基后称为链霉胺。链霉糖是带有支链的5’-脱氧五碳糖，在第3碳上有一个醛基。N-甲基-L-葡萄糖胺是在第2碳上的-NH2被甲基化(-CH3NH)的L-葡萄糖胺。这三糖连接的糖苷键都是α型的糖苷键。链霉素理化性质1.物理性质链霉素游离碱为白色粉末。其大多数盐类也是白色粉末或结晶，无嗅，味微苦。链霉素在中性溶液中能以三级阳离子形式存在，所以可以用离子交换法进行提取。

链霉素比较稳定，空气和阳光对干燥粉末的影响不大。含水量为3%的成品，在室温下放置，至少两年无显著变化。但链霉素的游离碱或其盐均易吸收空气中的水分而潮解，潮解后含水量增加，容易分解坏，稳定性显著下降2.稳定性链霉素的水溶液比较稳定，但其易受pH和温度的影响较大。短时间加热，如在70oC加热半小时，对活性无明显影响。100oC加热10min，活性约损失一半。最稳定的pH是4.0~4.5。链霉素分子中有三个碱性基团，其中两个是链霉胍上的强碱性胍基（pK=11.5），第三个是葡萄糖胺上的弱碱性甲氨基（pK=7.7）。化学性质工艺合成方法1、传统工艺一般采用蒸汽加热（70～75℃）方法使蛋白质凝固变性。添加磷酸或一些络合剂如三聚磷酸等使高价离子草酸、磷酸生成不溶性沉淀物，然后通过板框过滤或离心分离将这些沉淀物除去。这一预处理将导致10%以上的链霉素所添加的草酸、磷酸或络合剂，既增加了链霉素提炼成本，又会降低产品纯度、污染环境。同时所得的发酵滤液中仍存在许多蛋白、多肽和其它各种杂质，将会减少树脂的吸附容量或污染树脂，造成树脂的沉降和堵塞，进而缩短树脂的寿命，增加抗生素提炼的成本。2、国外工艺工艺流程操作步骤

本品生产主要采用离子交换法。生产过程分为两大步骤：①菌种发酵

将冷干管或沙土管保存的链霉菌孢子接种到斜面培养基上，于27℃下培养7天。待斜面长满孢子后,制成悬浮液接入装有培养基的摇瓶中，于27℃下培养45～48小时待菌丝生长旺盛后，取若干个摇瓶，合并其中的培养液将其接种于种子罐内已灭菌的培养基中，通入无菌空气搅拌，在罐温27℃下培养62～63小时，然后接入发酵罐内已灭菌的培养基中，通入无菌空气，搅拌培养，在罐温为27℃下，发酵约7～8天。②提取精制发酵液经酸化、过滤，除去菌丝及固体物，然后中和，通过弱酸型阳离子交换树脂进行离子交换，再用稀硫酸洗脱,收集高浓度洗脱液──链霉素硫酸盐溶液。洗脱液再经磺酸型离子交换树脂脱盐，此时溶液呈酸性，用阴离子树脂中和后，再经活性炭脱色得到精制液。精制液经薄膜浓缩成浓缩液，再经喷雾干燥得到无菌粉状产品，或者将浓缩液直接做成水针剂。培养基的配制高氏一号斜面培养基是一种合成培养基，用于培养放线菌。1.菌种：灰色链霉菌；2.培养基：可溶性淀粉20g，硝酸钾1g，氯化钠0.5g，磷酸氢二钾0.5g，硫酸镁0.5g，硫酸亚铁0.01g，琼脂20g，水1000毫升，PH7.2—7.4（配制时注意，可溶性淀粉要先用冷水调匀后再加入到以上培养基中）；3.器材：天平、500mL刻度量杯、小刀、牛角匙、玻棒、纱布、18mL×180mL试管、棉花、电炉、烧杯、记号笔、酒精灯、接种环等。（1）按配方称量药品，加热搅拌至琼脂完全熔化，补水至1000mL。趁热分装于18mL×180mL试管，斜面以8mL为宜。（2）分装完毕后，塞好棉塞并将试管捆