链霉素的制备(2)

链霉素的生产

组别：第二组

编制时间：2012.10.24

总页数：13

组员：陈镪

文庆

丁梦瑶

向莉

卢媛

一、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素，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。

二、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。

1.四环素类：包括四环素、土霉素、金霉素及强力霉素等。

2.氯霉素类：包括氯霉素、甲砜霉素等。

3.大环内脂类：临床常用的有红霉素、白霉素、无味红霉素、乙酰螺旋霉素、麦迪霉素、交沙霉素等、阿奇霉素。

4.糖肽类抗生素：万古霉素、去甲万古霉素、替考拉宁，后者在抗菌活性、药代特性及安全性方面均优于前两者。

5.喹诺酮类：包括诺氟沙星、氧氟沙星、环丙沙星、培氟沙星、加替沙星等。

6..硝基咪唑类：包括甲硝唑、替硝唑、奥硝唑等。

7.作用于G-菌的其它抗生素，如多粘菌素、磷霉素、卷霉素、环丝氨酸、利福平等。

8.作用于G+细菌的其它抗生素，如林可霉素、氯林可霉素、杆菌肽等.

9.抗真菌抗生素：分为棘白菌素类、多烯类、嘧啶类、作用于真菌细胞膜上麦角甾醇的抗真菌药物、烯丙胺类、氮唑类。

10. 抗肿瘤抗生素：如丝裂霉素、放线菌素D、博莱霉素、阿霉素等。

11. 抗结核菌类：利福平、异烟肼、吡嗪酰胺等。

12. 具有免疫抑制作用的抗生素如环孢霉素。

三、链霉素概述

链霉素（streptomycin）是一种氨基葡萄糖型抗生素，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。

溶解情况：易溶于水，微溶于乙醇，不溶于甲醇、氯仿和丙酮。

制备或来源：由灰色链霉菌的发酵液提取得的一种抗生素

用途：

抗菌范围比较广。对革兰阴性细菌、结核杆菌和某些革兰阳性细菌都有抑制作用。主要用于结核杆菌感染，也可用于布氏杆菌病、鼠疫等。用于肌肉注射的，除硫酸盐外，还有盐酸盐、磷酸盐等。本品能被植物植株吸收，对革兰氏阴性菌和阳性菌杀伤力强，预防效果明显，低温时持效期一般为7天左右，晴天3～4天。本品适用于防治蔬菜软腐病，柑桔溃疡病，烟草野火病，黄瓜霜霉病、角斑病，辣椒炭疽病，番茄疮痂病，桃叶细菌性穿孔病，水稻拜叶枯病及其他植物细菌性病害。使用方法：1、可喷雾（每袋加水50～100kg）、灌根或浸种；2、用于预防，每袋加水50kg（相当于200r），根据病害程度每亩用2～3袋；施药时间最好在上午10点前、下午3点后，喷药8小时内遇雨应补喷。使用间隔期为7～10天。本品对柑桔溃疡病、疮痂病、花叶病均有防治效果，可与抗生素农药、有机磷农药混用。备注：常用其硫酸盐，有引湿性。在空气或日光中稳定。醛基还原成醇，即得双氢链霉素，其抗菌活性与链霉素相似。

包装及贮运：贮存于阴凉干燥处，严防潮湿，现用现配、农药不宜久放，避免与碱性农药、污水混用。

四、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、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。

五、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。链霉素早期的提取方法还有活性炭吸附法、带溶法、沉淀法、离子交换法。

2、国外工艺

目前国内外多采用离子交换法提取链霉素，其工艺流程如图:

操

作流

程

图：

六、操作步骤

本品生产主要采用离子交换法。发酵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。

发酵工艺流程图：