第四章 抗生素的提取和纯化
青霉素的提取方法
青霉素的提取方法
青霉素是一种广泛应用于临床的抗生素,其提取方法主要包括发酵法、化学合成法和生物转化法。
其中,发酵法是目前应用最为广泛的一种方法。
首先,发酵法是利用青霉菌在适宜的培养条件下产生青霉素。
青霉素生产菌株主要包括青霉菌属、放线菌属和链霉菌属。
在培养基中添加适当的碳源、氮源、矿物盐和生长因子,控制好温度、pH 值和氧气供应,青霉素生产菌株就能够产生大量的青霉素。
其次,发酵液中的青霉素需要进行提取和纯化。
一般来说,提取青霉素的方法包括有机溶剂法、树脂吸附法和膜分离法。
有机溶剂法是将发酵液与有机溶剂进行萃取,然后通过蒸馏或结晶得到青霉素。
树脂吸附法是利用青霉素对特定树脂的亲和性进行吸附,再通过洗脱得到纯净的青霉素。
膜分离法则是利用膜的分离作用将青霉素从发酵液中分离出来。
最后,提取得到的青霉素需要进行纯化和结晶。
通过结晶、结晶温度、溶剂选择和结晶速度等条件的控制,可以得到高纯度的青霉素结晶体。
总的来说,青霉素的提取方法是一个复杂的过程,需要在培养条件、提取方法和纯化工艺等方面进行精细的控制。
只有通过科学合理的方法,才能够得到高质量的青霉素产品,为临床医学和医药工业提供有力的支持。
糖肽类抗生素N-甲基无糖万古霉素的分离、纯化和结构鉴定
21 8
文 章 编 号 : 10 —6 9(0 0 0—2 10 0 18 8 2 1) 40 8 —5
糖 肽 类抗 生 素Ⅳ_ 甲基 无糖 万 古 霉 素 的分 离 、纯 化和 结 构 鉴 定
郭兆 霞 阮林 高:李航 ,朱丽 陈代 杰 3
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Pham a e tc lI du ty, r c u ia n sr TheStt e b aor ofN e Dr g & P r a e tc oc s a eK yLa or t y w u ha m c u ial Pr e s
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S ag a 2 0 4 ) h n hi 00 0
r a t n s l t n n e e mi e i t c u e M e h d N- eb l g u o a c m y i s jo a e n u i e e c i o u i ,a d d t r n t sr t r . o o s u to s m t y a l c v n o c n wa s lt d a d p rf d i b a s o a i u h o a o r p i s s c s ma r p r u d o p i e r sn m e u . e s r e r e p s y me n fv ro s c r m t g a h e , u h a c o o o s a s r tv e i s di m pr s u e r ve s . ha e
素 并 进 行 结 构 鉴 定 。7 , 利 用 大 孔 树 脂 吸 附 、 中压 反相 制 备 色 谱 等 方 法进 行 分 离 纯 化 。 利 用 光 谱 分 析 ,进 行 结 构解 析 。 结 5 ̄ -
抗生素的提取方法
抗生素的提取方法抗生素是一类能够抑制或杀灭细菌生长的药物。
这些药物主要通过提取自微生物(如细菌、真菌、放线菌等)来获得。
提取抗生素的方法可以分为传统方法和现代分离技术。
传统的抗生素提取方法主要是基于微生物发酵的原理。
一般来说,通过筛选具有抗菌活性的微生物,然后在适当的发酵条件下培养和繁殖这些微生物,使其合成并分泌出抗生素。
常用的发酵方法有液体发酵和固体发酵两种。
液体发酵是将发酵基质和产生抗生素的菌株放入发酵罐中,通过调节适宜的温度、pH值、氧气供应、搅拌速度等因素,促使菌株进行生长和代谢产物的合成。
在菌株生长的过程中,微生物会合成出抗生素,并通过发酵液进一步分泌出来。
随后抗生素可以通过离心、过滤、提纯等步骤从发酵液中提取出来。
固体发酵是把含有抗生素活性的菌株悬浮在固态基质上进行培养,比如在麦芽糊精、豆粉等基质中,菌株通过代谢活动合成出抗生素。
固体发酵相对来说操作简单,但由于难以控制好发酵条件,因此产量相对较低。
从固态发酵物中提取抗生素可以通过浸提、溶解、过滤等步骤进行。
除了传统的发酵方法,现代分离技术也在抗生素的提取过程中得到广泛应用。
现代分离技术利用了化学、生物、物理等多种方法,以提高抗生素的提取效率和纯度。
常用的分离技术包括悬浮-沉淀、萃取、色谱层析、凝胶过滤等。
悬浮-沉淀是一种将发酵液中的细胞和杂质通过悬浮和沉淀的方式分离出来,其中抗生素溶于悬浮液中,可以通过离心等方式进行分离。
萃取是通过萃取剂与发酵液中的抗生素相亲和性差异进行分离。
常用的萃取剂有有机溶剂如乙酸乙酯、正己烷等。
通过调整萃取剂的性质和条件,可以实现抗生素的富集和分离。
色谱层析是一种基于物质在固定相和流动移动相之间差异的分离技术,常用的色谱层析方法有薄层层析、柱层析、气相色谱等。
色谱层析可以根据抗生素的性质来选择合适的分离方法,如极性柱层析适用于亲水性抗生素的富集和纯化。
凝胶过滤是一种利用分子的大小和形状差异进行分离的技术,通过将发酵液通过特定的孔径大小的过滤膜来分离抗生素。
发酵工程抗生素发酵生产技术概述
发酵工程抗生素发酵生产技术概述发酵工程是一种利用微生物、酶和发酵介质(常见的如糖)来生产有用化合物的技术。
在这个过程中,微生物通过代谢物质的转化来生成目标产品。
抗生素发酵生产技术是发酵工程的一个重要应用领域,在制药、医疗等领域中起到重要作用。
本文将就抗生素发酵生产技术进行一些概述。
抗生素是一类能够抑制或杀死细菌或其他微生物的药物,广泛应用于医疗、养殖和农业等领域。
然而,抗生素的生产过程并不容易。
抗生素分子具有复杂的结构,不同的抗生素有不同的生产方式和工艺。
一般来说,抗生素的生产过程可以分为以下几个步骤:获得产生抗生素的微生物菌种;培养产生抗生素的微生物菌种;提取和纯化抗生素产物;加工和包装抗生素产物。
在抗生素发酵生产技术中,首先需要获得产生抗生素的微生物菌种。
这些微生物可以从自然环境或已知产生抗生素的菌株中分离得到,也可以通过基因工程技术进行修改得到。
随后,需要对这些微生物进行培养。
培养条件的选择对于微生物的生长和抗生素产量有重要的影响。
常见的培养条件包括培养基的组成、温度、pH值、氧气供应等。
通过调节这些条件,可以提高菌株的生长速度和产生抗生素的能力。
在培养过程中,需要不断监测微生物菌种的生长情况和抗生素产量。
常用的监测方法包括测定菌株密度、测定发酵液的抗生素浓度等。
通过监测,可以对微生物的生长状态进行控制和调节,以及对抗生素产量进行评估和优化。
当培养达到一定程度后,需要对发酵液进行产品的提取和纯化。
传统的提取方法包括萃取、蒸馏、结晶等。
这些方法可以将抗生素从发酵液中分离出来,并去除其他杂质。
随后,抗生素产品需要经过纯化过程,获得高纯度的抗生素。
纯化方法包括过滤、层析、电泳等。
这些方法可以去除抗生素中的杂质,提高纯度。
最后,经过提取和纯化的抗生素产品需要进行加工和包装,以便后续的药物制剂或应用。
加工包括液体制剂的调整和固体制剂的制备。
包装过程需要严格控制产品的质量和卫生条件,以确保最终产品的安全性和稳定性。
药品生产过程中的药物提取与纯化技术
优点:操作简单, 成本低,适用于 热稳定性好的药
物。
缺点:需要较高 的温度,可能会 破坏药物的结构
和活性。
应用:常用于提 取挥发性药物, 如薄荷油、樟脑
等。
原理:利用超临界流体的溶解能力来提取药物 优点:高效、环保、无溶剂残留 应用:广泛应用于天然药物、合成药物和生物药物的提取 注意事项:需要精确控制温度和压力,以防止超临界流体的相变和分解
制定质量标准的依据:药品生产质 量管理规范(GMP)、药品注册管 理办法等法律法规
质量标准的实施:通过生产过程中 的质量控制措施,确保药品的质量 符合标准要求
添加标题
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质量标准的内容:包括药品的纯度、 杂质含量、稳定性等指标
质量标准的修订:根据药品生产和 监管的实际情况,对质量标准进行 修订和完善
原料质量控制:确保原料的质量和纯度 生产过程控制:监控生产过程中的温度、压力、时间等参数 产品质量检验:对提取和纯化后的药物进行质量检验,确保其符合标准 环境质量控制:保持生产环境的清洁和卫生,防止污染和交叉污染
提取方法:水煎煮法、醇提法、水 醇法等
实例:黄连提取与纯化、人参提取 与纯化、当归提取与纯化等
,
汇报人:
定义:从药物原料 中分离出有效成分
的过程
提取方法:溶剂提 取、水蒸气蒸馏、 超临界流体萃取等
目的:提高药物的 纯度和疗效,减少
副作用
提取设备:提取罐、 离心机、过滤器等
药物纯化的目的:确保药物的 安全性和有效性,减少不良反 应,提高药物的稳定性和保质 期。
药物纯化的定义:通过物理、 化学或生物方法将药物中的杂 质去除,提高药物的纯度和质 量。
原理:利用溶剂对药物成 分的溶解能力进行提取
抗生素的提取
(2)pH的影响
pH对表观分配系数的影响(pH~K) pH低有利于酸性物质分配在有机相,碱性物质 分配在水相。
(3) 温度T
T↑,分子扩散速度↑,故萃取速度↑ 一般生化物质的萃取在室温或较低温度下 进行。
(4) 盐析
无机盐——氯化钠、硫酸铵,作用: 生化物质在水中溶解度↓;两相比重差↑ 两相 互溶度↓
(3)混合罐
• 混合罐的结构类似 于带机械搅拌的密 闭式反应罐。
• 对化学腐蚀性强的 液体,可采用气流 搅拌。
三、分离设备
• 高速离心机:碟片式,4000~6000rpm • 超速离心机:管式,>10000rpm
第二节 离子交换法
• 离子交换法:是利用某些抗生素能在溶液中形成带 电粒子,与合成离子交换树脂之间结合力的差异来 进行分离的方法。带电粒子与离子支换树脂间的作 用力是静电力,它们的结合是可逆的。
单级萃取流程示意图
萃余相R
2.多级顺流(错流)萃取
F一料液
S一溶剂 L一萃取液 R—萃余液 下标1,2,3—级别
• 多级错流萃取的理论收率高于单级 萃取,即萃取完全。 • 但多级萃取流程长,萃取剂用量大, 因而得到的萃取液浓度低。
3.多级逆流萃取
• 多级逆流萃取中,料液移动方向和萃取剂 移动方向相反,故称逆流萃取。
根据相似相溶的原理,选择与目标产物极性相近
的有机溶剂为萃取剂,可以得到较大的分配系数; 有机溶剂与水不互溶,与水有较大的密度差,黏 度小,表面张力适中; 应当价廉易得,容易回收,毒性低,腐蚀性小, 不与目标产物反应。 常用于抗生素萃取的有机溶剂有丁醇、丁酯、乙酸 乙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯等。
(5)乳化和破乳(去乳化)
1.乳化
乳化是一种液体(分散相)分散在另一种不
微生物制药及微生物药物分析
微生物制药及微生物药物分析一、微生物制药1. 概述微生物制药是指利用微生物或其代谢产物生产药物,它是一种传统的制药技术。
常用的微生物制药包括抗生素、激素、酶、疫苗、单克隆抗体等。
它具有原料易得、生产成本低、操作简单、产量高等特点。
2. 抗生素抗生素是指能够对细菌发挥抗菌作用的化合物。
产生抗生素的微生物有青霉菌、链霉菌等。
抗生素是临床上常用的药物,它能够治疗多种感染性疾病。
抗生素的生产过程主要包括培养、提取和纯化。
培养是指将产生抗生素的微生物培养在适宜的培养基上,并利用微生物的代谢产物合成抗生素。
提取是指将培养液分离出微生物后,再用适宜的溶剂提取抗生素。
纯化是指将提取的混合物进行纯化,获得纯净的抗生素。
3. 激素激素是一类在人体内具有调节、控制生理功能的生物活性物质。
激素的生产来源于动物细胞和微生物。
微生物生产的激素有胰岛素、人类生长激素等。
激素的生产过程主要包括培养、分离、提取和纯化。
培养是指将产生激素的微生物培养在适宜的培养基上,用其代谢产物合成激素。
分离是指将培养液中的微生物分离出来,提取是指将激素从分离出来的微生物中提取出来。
纯化是指将提取的混合物进行纯化,获得纯净的激素。
4. 酶酶是一种具有生物催化性质的蛋白质,能够加速化学反应。
酶的生产源于微生物,包括细菌、真菌和酵母等。
酶主要应用于生物技术领域,如DNA重组和蛋白质工程等。
酶的生产过程主要包括培养、分离、提取和纯化。
培养是指将产生酶的微生物培养在适宜的培养基上,用其代谢产物合成酶。
分离是指将培养液中的微生物分离出来,提取是指将酶从分离出来的微生物中提取出来。
纯化是指将提取的混合物进行纯化,获得纯净的酶。
5. 疫苗疫苗是指通过注射疫苗,使人体产生对某种疾病的免疫力。
疫苗的生产来源于微生物,常见的有病毒、细菌等。
疫苗主要用于预防传染病。
疫苗的生产过程主要包括培养、提取、灭活和纯化。
培养是指将产生疫苗的微生物培养在适宜的培养基上,用其代谢产物合成疫苗成分。
链霉素生产工艺流程
链霉素生产工艺流程
链霉素是一种广谱抗生素,常用于治疗病原微生物引起的感染。
下面是链霉素生产工艺流程的简介。
链霉素的生产一般分为三个主要步骤:发酵、提取和纯化。
1. 发酵:链霉素通过链霉菌(Streptomyces erythreus)进行发
酵生产。
首先,从链霉菌菌种中选取适合的菌株,然后进行接种培养。
接种后的菌株放入适当的培养基中,如含有糖、氮源和无机盐的培养基。
培养过程中需要控制温度、气体供应、
pH值等条件,以促进菌株的生长和代谢产物的产生。
链霉菌
在培养基中生长时,产生链霉素,并分泌到培养液中。
2. 提取:发酵液中的链霉素无法直接使用,需要经过提取步骤进行纯化。
首先,培养液通过离心或过滤等方式分离出菌体。
然后,将菌体与溶剂如甲醇或乙酸乙酯混合,使链霉素从菌体中溶解。
混合溶液经过过滤或离心等步骤,分离出链霉素溶液。
此外,还可以采用萃取、萃余、结晶、蒸馏等方法进一步提取链霉素。
3. 纯化:提取得到的链霉素溶液中还可能含有其他杂质,需要进行纯化步骤。
常用的纯化方法包括流动相色谱、逆流色谱和凝胶过滤等。
色谱法可以根据链霉素与其他成分在流动相中的差异,通过分离和选择性吸附来提高链霉素的纯度。
凝胶过滤可以去除较大分子量的杂质,使得链霉素更加纯净。
纯化后的链霉素通过蒸发浓缩或结晶法得到固体链霉素。
总结起来,链霉菌通过发酵生产链霉素,然后通过提取和纯化步骤得到纯净的链霉素。
这个工艺流程不仅可以应用于链霉素的大规模工业生产,也可以在实验室中进行链霉素的小规模制备。
农用抗生素94166—Ⅱ、Ⅲ的提取、分离、纯化及结构鉴定
病 Fua im r mie r n 稻 瘟 病 P rc l raoy a s ru g a n a u 、 y iua i r z e等 具 有 较 强 的 杀 菌 作 用 。经 对 该抗 生
物 质 的 初 步 提 取 和 理 化性 质 分 析 , 现 其 中活 性 组 分 9 1 6 发 4 6 一Ⅱ、 Ⅲ为 黄 酮 类 化 合 物 。关 于 黄 酮 类 化 合 物 作 为 农 用 抗 生 素 的 开 发 还 未 见 报 道 , 文 报 道 S RI9 1 6活 性 组 分 9 1 6 本 P 一4 6 4 6 一Ⅱ、Ⅲ的
刘 明周 , 伍 学 纲 陶 黎 明 , 顾 学 斌 沈 寅 初 , ,
(. 东理 工大 学 化 学与 制药学 院 , 海 20 3 ;. 海农 药 研究 所 , 海 2 03 ) 1华 上 0 2 72上 上 0 0 2
摘 要 : 创 制 农 用 抗 生 素 科 技 攻 关 筛 选 中 得 到 一 株 放 线 链 霉 菌 , 号 为 S RI9 1 6 通 过 发 酵 、 在 茵 P 一46 , 吸
1 1 菌 株 的 培 养 及 活 性 组 分 的 筛选 .
S RI9 1 6菌 株 的 发 酵 液 均 为 摇 瓶 产 生 , 取 方 法 均 为 实 验 室 样 品 制 备 方 法 。 P 一4 6 提 培 养 方 法 :P 一4 6 S RI9 1 6菌 株 的 斜 面 培 养 基 为 高 氏 培 养 基 , 1 0 mL 摇 瓶 培 养 基 中 含 葡 每 0 萄 糖 2 0g 黄 豆 粉 2 5g 淀 粉 1 g 酵 母 粉 0 4g、 C . 、 肉 膏 0 1 g K2 O 5mg . 、 . 、 、 . Na 10 2g 牛 . 、 HP , p . , 养 温 度 2 C , 养 时 间 9 培 养 结 束 后 用 此 发 酵 液 供 分 离 提 取 活 性 成 分 。 H7 2 培 8 培 6h, 1 2 活 性 组 分 的 分 离 、 取 及 纯 化 . 提
青霉菌素的提取与纯化方法研究
青霉菌素的提取与纯化方法研究青霉菌素是一种重要的抗生素,具有广谱抗菌活性。
为了充分利用青霉菌素的优势,提高其纯度和产量,科学家们一直在进行着提取和纯化方法的研究。
本文将讨论目前较常见的几种青霉菌素的提取和纯化方法,并探讨其优缺点和改进方向。
一、传统提取方法青霉菌素的传统提取方法主要包括水提法、醇提法和酸提法。
水提法将青霉菌素溶解在水中,通过离心、过滤等步骤获得提取液,再通过浓缩方法得到青霉菌素。
醇提法则是将青霉菌素溶解在乙醇中,青霉菌素在乙醇的溶解度更高,因此可以得到更高纯度的提取物。
而酸提法则是利用青霉菌素在酸性条件下的溶解性更高的特点,通过酸溶液将青霉菌素提取出来。
然而,传统方法在提取效率和纯化程度上存在一些限制。
首先,传统方法中可能存在一些杂质,影响了提纯效果。
其次,传统方法耗时长、操作复杂,产出有限,不适应大规模生产的需求。
因此,科学家们开始着手研究新的提取和纯化方法。
二、新的提取方法近年来,新的提取方法不断被开发和改进。
其中,超声波提取法是一种被广泛研究的青霉菌素提取方法。
超声波提取法采用超声波的物理效应,通过声波振动使细胞壁破裂,释放出细胞内的青霉菌素。
相比传统方法,超声波提取法具有提取效率高、操作简单、时间短等优点。
然而,超声波提取法也存在一些问题,如超声波对青霉菌素的分解、提取液中可能存在的杂质等。
因此,未来需要进一步完善超声波提取法的优化方案,以提高提取效果。
除了超声波提取法,还有一种被广泛研究的新颖提取方法是微波辅助提取法。
微波辅助提取法利用微波的能量使细胞内的青霉菌素被有效解吸。
相对于传统方法,微波辅助提取法可以提高提取效率,减少操作时间,适应大规模生产的要求。
但是,微波辅助提取法仍需注意提取温度、微波功率等参数的控制,以避免影响提取效果。
三、纯化方法的研究在青霉菌素的纯化方法研究中,常用的方法包括萃取法、溶剂结晶法和色谱法。
萃取法是一种将青霉菌素从复杂混合物中提取出来的技术,通过萃取剂的选择可以分离得到较纯的青霉菌素。
微生物技术应用:第四章 微生物发酵产物的分离与纯化
电泳
凝胶电泳 等电点电泳 等速电泳 区带电泳
筛分、电荷
蛋白质、核酸
筛分、电荷、浓度差 蛋白质、氨基酸
筛分、电荷、浓度差 蛋白质、氨基酸
筛分、电荷、浓度差 蛋白质、核酸
离心 离心过滤 离心沉降 超离心
离心力、筛分 离心力 离心力
菌体、菌体碎片 菌体、细胞 蛋白质、核酸、糖类
二、分离纯化的基本过程
1.一般工艺过程
三、分离纯化方法的综合运用与工艺优化
应作好工序间的衔接工作,从加工产物质量、 产物收率与纯度的平衡、时间与经济性等角度出 发,对影响工艺流程整体纯化效果的加工条件进 行优化:
1 收率与纯度之间的平衡 2 经济性考虑 3 工艺放大 4 纯化过程中对产品的检测
1 收率与纯度之间的平衡
发酵产品有效成分分离纯化过程中,产品的 纯度与产率之间是一对矛盾的关系。比如,微生 物发酵产物为药品时,其有效成分的纯度是衡量 其质量优劣的重要指标,特别是非肠道药物,其 纯度的高低直接关乎用药的安全性。纯化产品产 率的提高往往伴随着纯度的下降,反之对产品纯 度要求的提高意味着纯化成本的提高和产物收率 的降低。
一、建立分离纯化工艺的根据
1.微生物发酵产物的特点
➢另一个特点是欲提取的生物物质通常很不 稳定,遇热、极端pH、有机溶剂会引起失 活或分解。
➢发酵或培养都是分批操作、生物变异性大, 各批发酵液不尽相同,要求下游加工有一 定的弹性。
一、建立分离纯化工艺的根据
2.原理
(1)物理性质 ① 力学性质:重力、离心力、筛分; ② 热力学性质:状态变化、相平衡; ③ 传质性质:粘度、扩散、热扩散; ④ 电磁性质:电泳、电渗析、磁化;
三、分离纯化方法的综合运用与工艺优化
生产抗生素的操作方法
生产抗生素的操作方法
生产抗生素的操作方法可以包括以下步骤:
1. 合成或提取抗生素:抗生素可以通过化学合成或从微生物(如细菌或真菌)中提取得到。
化学合成的抗生素是通过合成化学反应得到的,而提取的抗生素则是通过培养细菌或真菌,并分离和纯化目标抗生素。
2. 培养菌种:如果选择使用微生物来生产抗生素,首先需要选择合适的菌种,并在合适的培养基和条件下培养这些菌种。
这些条件可能包括适当的温度、pH 值、营养物质等。
3. 发酵过程:将培养菌种转移到大型发酵罐中,在适宜的条件下进行发酵过程。
这可能需要监控和调节温度、pH值、氧气水平和搅拌速度等。
4. 分离和纯化:发酵过程完成后,抗生素需要从培养液中分离和纯化出来。
这通常涉及到一系列的分离和纯化步骤,如过滤、离心、萃取和层析等。
5. 产品测试和调整:分离和纯化的抗生素产品需要进行一系列的质量测试,以确保其符合规定的标准。
如果有必要,还可能需要对产品进行调整和改进,以满足特定的需求。
6. 包装和储存:经过测试和调整后的抗生素产品将被进行包装,并存储在适当
的条件下,以确保其质量和稳定性。
需要注意的是,生产抗生素的操作方法可能因不同的抗生素类别(如β-内酰胺类、大环内酯类、氨基糖苷类等)而有所差异。
同时,生产抗生素还需要遵守相关的法律法规和安全标准,以确保生产过程的质量和安全性。
抗生素的生产工艺
抗生素的生产工艺抗生素是一类用于抵抗细菌感染的药物,其生产工艺通常涉及菌种培养、发酵、提取纯化等多个步骤。
下面将详细介绍抗生素的生产工艺。
首先,抗生素的生产通常从菌种培养开始。
在菌种培养中,选择具有产生目标抗生素能力的菌株,如青霉菌、链霉菌等,并提供适当的培养基来满足其生长和代谢需求。
在培养过程中,保持适宜的温度、pH值和氧气供应是关键。
菌种培养达到一定的细胞密度后,即可进行下一步的发酵过程。
其次,发酵是抗生素生产工艺中的核心环节。
将培养好的菌种移植至大型发酵罐中,加入适量的发酵基质(如葡萄糖、麦芽糊精等)。
发酵过程中,要对罐内的温度、pH值、氧气气流速率等参数进行精确控制,以促进菌种的生长和抗生素的产生。
在发酵过程中,目标抗生素通常是通过微生物代谢产生的次生代谢产物。
这些次生代谢产物通常经过多个酶的催化作用,经过多个步骤的合成才得到最终的抗生素结构。
因此,发酵过程中要监测目标抗生素的产量和纯度,并进行及时的调整和控制。
当发酵完成后,就需要进行下一步的抗生素提取和纯化工艺。
首先,将发酵液经过过滤或离心等方式,将菌体和大部分杂质去除,得到含有目标抗生素的液体。
然后,采用各种技术手段,如溶剂萃取、离子交换、凝胶过滤等,将抗生素从液体中提取出来,并得到较纯的抗生素。
最后,通过进一步的纯化工艺,将抗生素的纯度提高到合适的程度。
这些纯化工艺包括:色谱分离、结晶、洗涤和干燥等。
色谱分离是常用的纯化手段,通过选择性吸附和洗脱,可以去除杂质,得到高纯度的抗生素。
在整个抗生素生产工艺中,要加强质量控制,确保产品符合药典标准,并且要注意环境保护,防止污染和废弃物的产生。
总之,抗生素的生产工艺涉及多个步骤,包括菌种培养、发酵、提取纯化等。
通过科学严谨的操作和质量控制,可以生产出高质量的抗生素产品。
这些抗生素产品在医药领域发挥着重要的作用,帮助人类抵抗细菌感染,保护健康。
四环素的生产工艺流程
四环素的生产工艺流程四环素是一种广谱抗生素,被广泛应用于临床医疗和动物饲料添加剂。
下面是四环素的生产工艺流程。
四环素的生产主要分为以下几个步骤:1. 发酵制备四环素素四环素的生产主要通过微生物发酵方法进行。
首先,选择产菌株,常用的产菌株有衣藻属、链霉菌属和类延胡索菌属等。
产菌株进行菌种培养,然后将培养基转入发酵罐进行发酵。
发酵过程中,要保持适宜的温度、PH值和氧气供应等条件,并添加合适的营养物质,如碳源和氮源,以促进菌体的生长和代谢产物的积累。
2. 提取和纯化四环素发酵液中含有大量的杂质和未变质的酸湿酸,需要进行提取纯化。
首先,将发酵液与有机溶剂混合,将四环素从水相中转移到有机相中。
然后,通过蒸馏或萃取等方法,将有机相中的四环素分离出来,并进行洗涤和结晶处理,得到相对纯净的四环素固体。
3. 四环素的修饰和改性得到的四环素固体可能仍然含有少量的杂质,还需要通过化学反应进行修饰和改性。
例如,通过酰化反应将四环素与酰化剂反应,将酰化剂上的酰基转移给四环素,形成酰基四环素。
这种酰基四环素比普通的四环素更稳定,因此在抗生素的使用过程中更具有效性。
4. 产品的精馏和干燥经过修饰和改性后的四环素进行精馏处理,以进一步提高纯度。
将四环素溶解在适量的溶剂中,加热至沸腾,然后通过冷凝器冷却回流,将汽化的四环素重新液化,使得纯净的四环素能够得到分离。
最后,将四环素进行干燥处理,去除余留的溶剂,得到干燥的产品。
以上就是四环素的生产工艺流程。
通过合理的发酵、提取、纯化和修饰等步骤,可以获得高纯度的四环素产品。
这一工艺流程不仅在医药领域具有重要应用价值,也对提高农业养殖业的经济效益和动物健康具有重要意义。
青霉素的提取原理
青霉素的提取原理
青霉素是一类自然产生的抗生素,通常从真菌属青霉菌(Penicillium)中提取。
青霉素的提取原理基于以下步骤:
1. 母液制备:将培养青霉菌的培养基收集,并用适当的溶液进行提取。
通常可以使用铵盐溶液(如氨水)进行提取。
2. 溶解青霉素:将提取的混合溶液经过调节和过滤处理,使青霉素溶解在溶液中。
3. 萃取青霉素:将溶解的青霉素溶液进行分离和萃取。
常用的方法是采用有机溶剂(如乙醇或丙酮)进行萃取,将青霉素从溶液中分离出来。
4. 结晶纯化:通过控制溶剂的蒸发和温度的变化,使萃取得到的青霉素逐渐结晶并纯化。
这一步骤通常需要在恒温离心机中进行。
5. 干燥和研磨:将结晶的青霉素进行干燥,去除其中的水分。
然后使用研磨机将干燥的青霉素研磨成细粉末状。
6. 包装和保存:将研磨好的青霉素进行包装,存放在干燥、阴凉的环境中,以保持其稳定性和药效。
值得注意的是,青霉素的提取过程需要严格的操作条件和控制,以确保最终提取得到高纯度和高药效的青霉素。
另外,提取青
霉素的具体方法和步骤可能会因不同的实验室和生产工艺而有所差异。
抗生素的分离
发酵液的过滤
青霉素过滤一般采用鼓式真空过滤机, 压力差小,能连续操作,且劳动强度 小。 改善过滤性能的方法有:酸化凝结、 电解质处理、热凝固、加入助滤剂 (硅藻土、纸浆)。有多糖时,可以 用相应的酶转化为单糖,从而提高过 滤速度。
萃取和精制
提取青霉素,工业上多用溶 剂萃取法 青霉素与碱金属所生 成盐易溶于水,而其游离酸易溶 于有机溶剂,据此,可将其 从 酸性溶液转入有机溶剂 (如醋 酸丁酯、醋酸戊酯等),再反萃 取到重型水相,反复萃取多次, 达到提取和浓缩的目的。
平板、卷曲、中空纤维、管式微孔过滤器 平板、卷曲、中空纤维,管式超滤器 平板渗透器 半透膜型、离子半透膜型电渗析器
3
过滤
4
膜分 离
依据被分离的分子大小和膜 孔大小进行分离
青霉素产生菌发酵液中含有较多的杂质,其中高 价无机离子(Ca2+、Mg2+、Fe3+)和蛋白质对青 霉素的提纯影响最大。 除去Ca2+,可使用草酸及其可溶性盐类,反应生 成的草酸钙还能促使蛋白质凝固; 除去Mg2+,可加入Na3P3O10,生成不溶性络合物; 除去Fe3+,可加入黄血盐,形成普鲁士蓝沉淀。 蛋白质通常以胶体状态存在于发酵液中,胶体粒 子的稳定性和其所带电荷有关。在酸性溶液中, 蛋白质能与一些阴离子形成沉淀;在碱性溶液中, 能与一些阳离子形成沉淀。
<2> 结晶和重结晶
1、抗生素在溶剂中的溶解度随温度变化 而显著,则可以通过温度的变化进行结晶, 从而达到分离纯化 2、所提抗生素为两性物质时,可选择等 电点结晶。 3、若抗生素能与某些试剂反应成盐析出, 则可以加入盐试剂使抗生素结晶析出
抗生素提取加工过程的一般步聚
分离抗生素产品时应注意的几个问题 1)发酵液的组成成分非常复杂,有数百种甚至更 多,各种化合物的形状、大小、相对分子质量和 理化性质都各不相同,有的迄今还是未知物,而 且这些化合物在分离时仍在不断的代谢变化中。 2)在发酵液中,有些抗生素含量很低或极微,有 的只有1/10 000,甚至更少。制备时,原材料用 量很大,得到产品很少,与投料量相比“虎头蛇 尾”。
恩拉霉素生产工艺
恩拉霉素生产工艺恩拉霉素是一种抗生素药物,广泛应用于临床治疗感染性疾病。
下面是关于恩拉霉素生产工艺的简要介绍。
恩拉霉素的生产工艺主要包括发酵、提取和纯化三个步骤。
首先是发酵。
发酵是指将恩拉霉素产生菌株接种到含有适当培养基的发酵罐中,进行培养和发酵过程。
恩拉霉素的产生菌株主要有Streptomyces verticillus,它是一种革兰氏阳性菌。
培养基的制备对恩拉霉素的产量和质量有很大影响,它一般包括碳源、氮源、微量元素和缓冲剂等。
在发酵过程中,应控制好发酵温度、pH值、搅拌速度等参数,以提高恩拉霉素的产量和纯度。
其次是提取。
发酵后的培养液中含有恩拉霉素和其他有机物。
提取是将恩拉霉素从发酵液中分离出来的过程。
提取方法一般采用有机溶剂提取、酸碱调节提取或溶剂萃取等。
其中,有机溶剂提取是最常用的方法。
通过有机溶剂和发酵液的充分接触,使恩拉霉素转移到有机溶剂中形成溶解液。
然后,通过蒸发有机溶剂,得到恩拉霉素的粗品。
最后是纯化。
恩拉霉素的粗品中含有其他杂质,需要进行纯化处理。
纯化方法主要有硅胶柱层析、高效液相色谱、逆流色谱等。
其中,硅胶柱层析是一种常用的方法。
通过选择适当的溶剂和流动相,可以将恩拉霉素与其他杂质分离。
通过重复层析操作,得到纯度较高的恩拉霉素。
综上所述,恩拉霉素的生产工艺主要包括发酵、提取和纯化三个步骤。
通过优化发酵条件、选择合适的提取方法和纯化方法,可以获得较高产量和纯度的恩拉霉素。
同时,对生产过程中的微生物培养和药物制备过程进行严格监控,可以确保恩拉霉素的质量和安全性。
第四章 抗生素的分离和纯化
发酵成熟液中常含有各种样的杂质,而所需要的发酵 产物则含量很少。因此,要获得纯净的发酵产物,它 的提取与精制过程便成为一个复杂而必不可少的工 艺过程。提取和精制的目的在于从发酵液中制取高 纯度的、合符质量标准要求的发酵成品。
抗生素药物质量要求
(1) (2) (3) (4) (5) (6)
抗生素发酵生产的特点: ① 产物浓度低的水溶液 (原因:a 氧传递限 制;b 细胞量;c 产物抑制 ) ② 组分复杂(a 大分子;b 小分子;c 可溶物;d 不可溶物;e 化学添加物) ③ 产物稳定性差(a 化学降解(pH , 温度); b 微生物降解 (酶作用, 染菌) ④ 质量要求高
抗生素下游加工过程的选择准则
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨
⑩
步聚少 次序合理 产品规格 (注射,非注射) 生产规模 物料组成 产品形式 固体 适当结晶, 液体,适当浓缩 产品稳定性 物性 溶解度, 分子电荷,分子大小,功能团,稳 定性,挥发性 危害性 废水处理
分离抗生素产品时应注意的几个问题
第四章 抗生素的分离和纯化
抗生素分离的基本过程
抗生素生产过程的最后一个环节是把目标产物从培 养液或反应液中分离提取出来。多数抗生素产品在生 产过程中需经微生物发酵或酶反应过程,并通过包 括产物回收、粗分离、纯化及精制等处理后,才能 符合一定的质量标准。 在抗生素生产过程中一般将微生物发酵和酶反应过 程称为 “上游过程”,而与之相应的产物回收、粗 分离、纯化及精制等后续过程就称之为“下游过 程”,或称之为生化分离和纯化过程。众所周知, 要使抗生素的生产走向产业化,必须要上下游过程兼 容、协调、以使全过程能优化进行。
3)许多抗生素,一旦离开了生物体内环境,很易变 性和被破坏,应十分注意保护这些化合物的生物活 性,常选择十分温和的条件,尽可能在较低温度和 洁净环境中进行。一般来说制备的操作时间长、手 续较繁琐。因为许多大分子在分离过程中,过酸、过 碱、重金属离子、高温、剧烈的机械作用、强烈的辐 射和机体内自身酶的作用,均可破坏这些分子的结构 或生理活性。 4)抗生素的分离制备过程几乎都在溶液中进行,各种 温度、pH、离子强度等参数,对溶液中各种组成的 综合影响,常常无法固定,有些实验或工艺的设计理 论性不强,常带有很大的经验成分。因此,要建立 重复性好的成熟工艺,对生物材料、各种试剂及其 辅助材料等都要严格地加以规定。
抗生素的合成与药效研究
抗生素的合成与药效研究抗生素是一类广泛应用于医学领域的重要药物,能够抑制或杀死细菌的生长繁殖,从而治疗细菌感染性疾病。
本文将介绍抗生素的合成过程以及药效研究的相关内容。
一、抗生素的合成过程抗生素的合成是通过药物化学家们对细菌特定部位的分子结构进行研究,并通过有机化学合成的方法,将具有抑菌作用的分子合成出来。
下面以青霉素为例,介绍抗生素的合成过程。
1. 青霉素的合成青霉素是一种广泛应用于临床的β-内酰胺类抗生素,它是由青霉菌(Penicillium)产生的。
青霉菌在培养基中生长繁殖,经过发酵、提取和分离纯化等步骤,得到纯净的青霉素。
2. 化学合成除了从自然来源提取抗生素外,药物化学家们还通过人工合成的方法制备抗生素。
青霉素的化学合成是从苯甲酸出发,经过多步反应合成。
首先,苯甲酸与酰氯反应得到酰苯甲酸,再经过芳香胺和醛缩合反应,得到具有β-内酰胺结构的化合物。
最后,二氯化称为过渡金属催化剂,通过芳香胺的环化反应,得到青霉素。
二、抗生素的药效研究抗生素的药效研究是指对抗生素的抗菌作用、抗菌谱、药代动力学和治疗效果等方面进行研究的过程。
以下是抗生素药效研究的相关内容。
1. 抗菌作用抗菌作用是指抗生素对不同类型细菌的杀菌或抑制菌落生长的作用。
通常通过体外发酵和体内动物实验来评价抗生素的抗菌作用。
抗菌作用的研究可根据细菌的敏感性、抗性等分析抗生素对不同菌种的抑制程度。
2. 抗菌谱抗生素的抗菌谱是指其对各类微生物的抑制范围。
通过体外筛选方法,将抗生素与不同菌种接触,观察其对细菌的作用,并将结果绘制成抗菌谱图。
3. 药代动力学药代动力学是指抗生素在体内的吸收、分布、代谢和排泄等过程。
研究抗生素的药代动力学可以了解其在体内的药物浓度变化规律,以制定用药方案,确保抗生素的疗效。
4. 治疗效果抗生素的治疗效果是评价其疗效的关键指标。
通过临床试验和疗效观察,研究者可以评估抗生素对不同疾病的治疗效果,包括根除感染、减轻症状和预防并发症等。
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料液
萃余液
萃余液
混合
混合
分离器1
分离器2
富集有产品的溶剂
废液 混合
分离器n
溶剂
三、乳化现象和去乳化
1) 乳化现象
有机相
水相
乳化层
2)乳状液及其类型
• 乳状液——一种液体以细小液滴分散在另一种互不相溶的 液体中所构成的分散体系,也称乳浊液。
• 类型——油包水(W/O )型和水包油(O/W )型两大类
有机相
水相
分配系数K0当体系达到平衡时,溶质在 两相中的浓度比:K0=C1/C2
分配定律须符合下列条件:
1.必须是稀溶液;
2.溶质对溶剂的互溶没有影响;
3.溶质在两相中必须为同一种分子类型, 即不发生缔合或离解。
二、萃取方式
单级萃取只有一个混合器和一个分离器
的萃取。
s
L
混
分
合
离
器
器
F
②高价金属离子的去除:如加入草酸调pH的同 时可以去除Ca2+ ,加入三聚磷酸钠可以去除Mg2+, 黄血盐可以去除Fe3+。
③杂蛋白质的去除方法主要有:等电点沉淀法 (蛋白质在等 电点时溶解度最低)、变性沉淀 法(常用加热法)、加各种沉淀剂沉淀(三氯乙 酸、水杨酸、鞣酸或者Cu2+、Zn2+、Fe3+ )、加 絮凝剂(壳聚糖、海藻酸钠、聚丙烯酰铵等)。
三、乳化与去乳化
乳状液的消除方法: ⑴加热升高温度 ⑵加入电解质,利用电解质来中和乳状液分散
相所带的电荷而促使其聚沉。 (3)吸附过滤,由于乳状液中的溶剂相与水相对
吸附介质的润湿性不同,其中水分被吸附也可 引起去乳化作用。 (4)加入去乳化剂,最主要的破乳化方法。
四、影响溶媒萃取的
主要因素
(4)溶剂的选择应有以下特性:①K0要大,对杂质的分离因素 要大于1;②溶剂与料液的互溶度要小;③化学稳定性高,挥发 性小,安全低毒;④回收处理方便,价廉易得。
4.4.2 离子交换法
离子交换法是利用某些生物药物能在溶液中形成带 电粒子,与合成离子交换树脂之间结合力的差异来 进行分离的方法。带电粒子与离子支换树脂间的作 用力是静电力,它们的结合是可逆的。
R
二、萃取方式
多级错流萃取是由数个萃取器串联组成,料液经萃取 后的萃余液依次流人下一萃取器用新鲜萃取剂继续萃 取
料液 溶剂
混合 分离器1
萃余液
混合 分离器2
萃余液
混合
萃余液
分离器n
溶剂 萃取液
萃取液
溶剂
萃取液
二、萃取方式
多级逆流萃取由多个萃取器串联组成,其特点是料液 与萃取剂分别由两端加入,溶剂与料液互成逆流接触, 故称多级逆流萃取。此法收率最高,溶剂用量最小, 工业普遍采用。
第四章 抗生素的提取和纯化
4.1概述
生物合成药物的分离纯化,目的在于从发酵液或培养 液中分离纯化具有一定纯度、符合药典或其他法定标 准规定的各种药物,又称发酵液的后处理或下游加工 过程。这是个非常繁复的过程.
生物合成药物的一般分离纯化方法
发酵液
预处理
固液分离
初步纯化(提取)
高度纯化(精制)
成品加工
4.2 发酵液的预处理
发酵(培养)液的预处理 根据所要获得的目标物质性质的不同,预处理方法
也不同,比如对酸、碱和热的稳定性,是蛋白质还 是非蛋白质等。以下为以抗生素为目标产物的发酵 液的处理。 杂质:①可溶性胶体物体,其中主要是杂蛋白、多 糖和核酸②含有高价金属离子的无机盐 这些杂质不仅使发酵液粘度增大,降低液固分离速 度,还会影响到后续的提取与纯化工作和产品质量。 因此应通过预处理的方法,尽可能的去除这些杂质。
一、离子交换法的基本概念 二、离子交换的机理与速度 三、树脂和操作条件的选择 四、大网格离子交换树脂
离子交换过程
• 离子交换: R—A+ + B+ = R—B+ + A+ • 洗脱: R—B+ + C+ = R—C+ + B+ • 再生: R—C+ + A+ = R—A+ + C+
一、离子交换法的基本概念
4.2 发酵液的预处理
④多糖的去除方法:可用酶将其转化为单糖, 降低粘度,提高过滤速度
⑤发酵液中有色物质的去除,常用吸附法(离 子交换树脂、离子交换纤维、活性炭)。
4.3 发酵(培养)液的固液分离
常见方法有过滤和离心。 常见的过滤设备有真空鼓式过滤机和板
框压滤机,常见的离心设备有管式离心 机、碟片式离心机、倾析式离心机、
4.2 发酵液的预处理和固液分离
微生物细胞的破碎 由微生物产生的产物,大都处于细胞内部,要
分离和提取这些产物,则首先需要收集菌体, 进行细胞破碎。 破碎细胞的方法:①机械法有高压匀浆法、高 速珠磨法及超声波法。②非机械法有化学渗透 法、酶解法、冻结一融化法、干燥法等。
4.2 发酵液的预处理
①调整pH值改变发酵液的胶体状态,使产物转 入液相。
(1)pH值 正确选择pH值要考虑会影响弱酸或弱碱性产物的分 配系数,及对产物的稳定性的影响。
(2)温度 随温度的升高,使萃取效果降低;产物一般在高温 下不稳定,因此萃取一般应在低温下进行。
(3)盐析作用 氯化钠、硫酸铁等盐析剂的影响有三个方面:① 导致游离水分减少,降低了产物在水中的溶解度;②盐析剂能 降低有机溶剂在水中的溶解度;③盐析剂能使萃余相密度增大, 有助于相分离。但盐析剂用量要适当,过多会使杂质转入有 机溶剂相中。
离子交换树脂是一种具有网状立体结构的高分子多元 酸或多元碱的聚合物。
离子交换树脂的分类(1)强酸性阳离子交换树脂 以 磺酸基作为活性基团,在 pH1-14范围内均能进行离 子交换反应。典型反应:
RSO3H+NaCl
RSO3Na树脂的活性基团主
要有羧酸基和酚羟基等,交换能力随溶液的pH升高而
4.4 抗生素的提取
提取的目的是从发酵液中制取高纯度的 符合药典规定的抗生素成品。
由于多数抗生素不很稳定,且发酵易被 污染,故整个过程要求:时间短、强度 低、pH宜选择合适的范围、勤清洗消毒。
常用的提取方法:溶媒萃取法、离子交 换法、吸附法、沉淀法
4.4.1 溶媒萃取法
一、溶媒萃取法是用一种溶剂将物质从 另一种溶液中提取出来的方法,这两种 溶剂不能互溶或只部分互溶,能形成便 于分离的两相。
递增。对于羧酸型树脂只有在pH>7的溶液中才能正
常进行,而对于酚羟基型树脂,溶液的pH值应大于9。