第七章抗生素的提取详解演示文稿
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《抗生素的概述》课件
公共科普教育
开展抗生素专题“普及活动”， 为市民普及抗生素知识，引 导公众正确使用抗生素，避 免滥用。
科技教育
通过体验式、口号式等多样 化的科技教育手段，提升青 少年的现代科技素质，增强 创新能力。
抗生素助剂
主要研发用于克服肠道、皮 肤及全身应用期的抗生素助 剂。
抗生素与疫苗的区别
1 抗生素的重点是治疗细菌感染
通过杀死或者抑制细菌的生长控制疾病，对真菌、病毒、寄生虫等没有作用。
2 疫苗重点在于预防疾病
通过将疫苗注射人体，让身体保持对病毒的免疫能力，预防疾病发生。
抗生素的储存和使用
抗生素的储存
包括人用抗生素、兽用抗生素、 农业用抗生素。
抗生素的作用机制
不同类型抗生素的杀菌机制
抗生素对不同类型细菌起杀菌或抑菌作用的 机制不同。例如，磺胺类可使带正电的氨基 酸脱氢酶不能正常作用，故细菌不能合成核 糖核酸，从而不能繁殖。
抗生素作用于细胞内环境
影响细菌代谢和生长等基本生命过程，在细 胞代谢通路的不同环节产生不同的作用。
抗生素的合理使用
必须经过医生开具处方
使用剂型、配方、剂量、疗程等应严格按照医生 指导用药，不随意增加、减少用药剂量。
耐药性预防要求
应尽量使用对目标细菌敏感的药物，同时要严格 掌握抗菌药物的使用状态，及时监测、报告并控 制不合理用药现象。
抗生素的不良影响
1
不良反应
包括过敏、毒性反应、副作用等，如胃肠道不适、头晕、恶心、呕吐等。
主要通过生活污水、农业、养殖、废弃药品等途径进入环境中。
2 抗生素对环境的影响
对大气、土壤和水环境造成污染，进而影响生态 habitat。
3 环保措施落地
落实环保措施，包括减少药物使用、加强药物监管等，对抗生素污染问题进行有效防控。
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。
影响萃取的主要因素
①pH值：pH低，有利于酸性物质
分配在有机相，有利于碱性物质 分配在水相。
②温度：一般采用较低的温度，
通常在10℃以下
结晶和精致
青霉素的结晶方法主要有以下几种： （1）青霉素普鲁卡因盐结晶 普鲁卡因青霉素在水中溶解度很小，因此在青 霉素钾盐水溶液加盐酸普鲁卡因溶液，普鲁卡 因青霉素就结晶析出。 （2）青霉素钠盐结晶
在二次醋酸丁酯萃取液中加入醋酸钠盐乙醇 溶液，就会得到青霉素钠盐的晶体。
（3）青霉素钾盐结晶 青霉素钾盐在丁酯中溶解度很小，因此在二次 醋酸丁酯萃取液中加入醋酸钾乙醇溶液，青霉 素钾盐就结晶析出。
(4) 共沸蒸馏结晶法 共沸是温度要较低，以减少青霉素的损失 ，当水分和大部分丁醇蒸掉后，钠盐就结 晶析出了。
干燥处理
溶胞处理
珠磨法
压榨法
高压匀浆
超声法
酶溶法
化学法
物理法
细胞破碎就是通过采用不同手段破坏细胞外围使 细胞内含物释放出来，转入液相中，以便于进行产 物的分离纯化。
固-液分离常用技术及其特点
序号
1 2
方法
絮凝
原 理
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。
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
抗生素的制备ppt课件
COOH
CH3 _CH _C _ NH _ CH- COOH
NH2 O
CH3
4
现在定义 • 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。
5
抗生素的分类 按结构分类 β-内酰胺类：青霉素类、头孢菌素类； 氨基糖甙类：包括链霉素、庆大霉素、卡那霉素、 四环素类：包括四环素、土霉素、金霉素 大环内脂类：红霉素、白霉素、无味红霉素 多肽类：多粘菌素、杆菌肽， （ 含有多种氨基酸，经肽键缩合成线状、环状或带侧链的环状多肽。 ）
35
预处理方法
• 加热、大幅度调pH和加絮凝剂等方法使 • 草酸及磷酸去除高价离子钙、镁，还能
蛋白质变性
促使蛋白质凝固
• 加入草酸、三聚磷酸钠、黄血盐等可除 去Ca2+，Mg2+，Fe2+等无机离子
• 硫酸锌有利于凝固蛋白质
• 黄血盐有利于去除铁离子 • 等电点法、加热法、絮凝法去除蛋白
36
板框过滤机
• 生产用的菌株须经纯化和生产能力 的检验，若符合规定，才能用来制 备种子
28
种子的制备 目的：使孢子发芽、繁殖以获得足够数量的菌丝，并接种到发酵罐中； 方法：可用摇瓶培养后再接入种子罐进逐级扩大培养或直接将孢子接入种子罐逐级放
大培养。 扩大培养：级数通常为二级。
29
种子扩大培养工艺流程
• 1.砂土孢子 2.冷冻干燥孢子 3.斜面孢子 • 4.药瓶液体培养 5.茄子瓶斜面培养 • 6.固体培养基培养 7、8.种子罐培养 • 9.发酵罐
13
14
3、四环类抗生素 放线菌产生的一类广谱抗生素；
CH3 _CH _C _ NH _ CH- COOH
NH2 O
CH3
4
现在定义 • 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。
5
抗生素的分类 按结构分类 β-内酰胺类：青霉素类、头孢菌素类； 氨基糖甙类：包括链霉素、庆大霉素、卡那霉素、 四环素类：包括四环素、土霉素、金霉素 大环内脂类：红霉素、白霉素、无味红霉素 多肽类：多粘菌素、杆菌肽， （ 含有多种氨基酸，经肽键缩合成线状、环状或带侧链的环状多肽。 ）
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预处理方法
• 加热、大幅度调pH和加絮凝剂等方法使 • 草酸及磷酸去除高价离子钙、镁，还能
蛋白质变性
促使蛋白质凝固
• 加入草酸、三聚磷酸钠、黄血盐等可除 去Ca2+，Mg2+，Fe2+等无机离子
• 硫酸锌有利于凝固蛋白质
• 黄血盐有利于去除铁离子 • 等电点法、加热法、絮凝法去除蛋白
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板框过滤机
• 生产用的菌株须经纯化和生产能力 的检验，若符合规定，才能用来制 备种子
28
种子的制备 目的：使孢子发芽、繁殖以获得足够数量的菌丝，并接种到发酵罐中； 方法：可用摇瓶培养后再接入种子罐进逐级扩大培养或直接将孢子接入种子罐逐级放
大培养。 扩大培养：级数通常为二级。
29
种子扩大培养工艺流程
• 1.砂土孢子 2.冷冻干燥孢子 3.斜面孢子 • 4.药瓶液体培养 5.茄子瓶斜面培养 • 6.固体培养基培养 7、8.种子罐培养 • 9.发酵罐
13
14
3、四环类抗生素 放线菌产生的一类广谱抗生素；
抗生素的合理应用医学课件演示文稿
联合用药
在某些情况下，为了提高疗效并减少耐药性的产生，医生会选择联合用药。例如，对于细菌性心内膜炎，可采 用β-内酰胺类抗生素与氨基糖苷类抗生素联合使用。但联合用药需谨慎，不当的使用可能导致不良反应或交叉 耐药性。
给药方案与剂量调整
给药方案
根据患者的病情、药物种类和药代动力学特点制定合理的给 药方案。一般来说，对于急性感染，应给予冲击治疗，即大 剂量给药；对于慢性感染或病情较轻的患者，可采用常规剂 量或缓释剂型给药。
欧洲联盟和欧洲药师协会联盟联合制定了欧洲抗菌素耐药行动计划，
旨在促进欧洲各国之间的合作，共同应对抗菌素耐药性问题。
我国抗生素使用现状与改进措施
抗生素使用现状
我国抗生素使用量较大，其中部分地区存在抗生素滥用现象，导致抗菌素耐 药性问题日益严重。
改进措施
制定更加严格的抗生素使用规定和标准，加强抗生素合理使用的宣传教育和 监管力度，促进抗生素的合理使用。
2023
《抗生素的合理应用医学 课件演示文稿》
目 录
• 抗生素概述 • 抗生素的合理应用原则 • 常见感染与抗生素治疗 • 抗生素的不良反应与预防 • 抗生素的合理使用政策与实践
01
抗生素概述
抗生素的定义与分类
抗生素
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他活性的一类次级代谢 产物，或人为合成的类似物。
分类
抗生素按化学结构可分为β-内酰胺类、氨基糖苷类、大环内 酯类、肽类抗生素等。
抗生素的发展历程
发现青霉素
1928年，英国细菌学家亚历山大·弗莱明发现青霉素，开创了抗生素历史。
发展历程
自青霉素发现以来，抗生素在医疗领域发挥着越来越重要的作用，先后出现 了多种新型抗生素，如头孢菌素类、碳青霉烯类、糖肽类等。
在某些情况下，为了提高疗效并减少耐药性的产生，医生会选择联合用药。例如，对于细菌性心内膜炎，可采 用β-内酰胺类抗生素与氨基糖苷类抗生素联合使用。但联合用药需谨慎，不当的使用可能导致不良反应或交叉 耐药性。
给药方案与剂量调整
给药方案
根据患者的病情、药物种类和药代动力学特点制定合理的给 药方案。一般来说，对于急性感染，应给予冲击治疗，即大 剂量给药；对于慢性感染或病情较轻的患者，可采用常规剂 量或缓释剂型给药。
欧洲联盟和欧洲药师协会联盟联合制定了欧洲抗菌素耐药行动计划，
旨在促进欧洲各国之间的合作，共同应对抗菌素耐药性问题。
我国抗生素使用现状与改进措施
抗生素使用现状
我国抗生素使用量较大，其中部分地区存在抗生素滥用现象，导致抗菌素耐 药性问题日益严重。
改进措施
制定更加严格的抗生素使用规定和标准，加强抗生素合理使用的宣传教育和 监管力度，促进抗生素的合理使用。
2023
《抗生素的合理应用医学 课件演示文稿》
目 录
• 抗生素概述 • 抗生素的合理应用原则 • 常见感染与抗生素治疗 • 抗生素的不良反应与预防 • 抗生素的合理使用政策与实践
01
抗生素概述
抗生素的定义与分类
抗生素
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他活性的一类次级代谢 产物，或人为合成的类似物。
分类
抗生素按化学结构可分为β-内酰胺类、氨基糖苷类、大环内 酯类、肽类抗生素等。
抗生素的发展历程
发现青霉素
1928年，英国细菌学家亚历山大·弗莱明发现青霉素，开创了抗生素历史。
发展历程
自青霉素发现以来，抗生素在医疗领域发挥着越来越重要的作用，先后出现 了多种新型抗生素，如头孢菌素类、碳青霉烯类、糖肽类等。
抗生素详细介绍PPT课件
➢ 亦可用于治疗乳房炎及子宫内膜炎、禽伤寒、霍 乱、鸡白痢、肺炎、支气管炎、输卵管炎、畜禽 大肠杆菌病、仔猪白痢、猪胸膜肺炎、犊牛白痢 等病症。
➢ 亦可用于慢性活动性胃炎和消化性溃疡。 ➢ 复方制剂（与氟氯西林按1∶1组成）—— 新灭菌 ➢ 抗菌效果好，适用范围广。 ➢ 不良反应：胃肠道反应；过敏反应。
（一）青霉素类
④转化与排泄:
以原形经近曲小管主动分泌；与丙磺舒合用 可使青霉素作用时间延长 肌注治疗剂量的青霉素钠或钾的水溶液后，通常 在尿中可回收到剂量的60～90%，其中约80% 的青霉素由肾小管排出，20%左右通过肾小球过 滤。
由于青霉素在消化道中因水解或被产青霉素酶 的肠道菌所破坏，因此粪便中不含或含很少量青 霉素。
复合物； ➢ 靶位变化: ➢ 药物进入细菌体内减少；
（一）青霉素类
对耐药金葡菌感染的治疗，可采用半合成 青霉素类、头孢菌素类、红霉素及氟喹诺酮 类等药物等进行治疗。
（一）青霉素类
[应用]
①主要用于革兰氏阳性球菌所引起的： 马腺疫、猪链球菌病、猪淋巴结脓肿； 乳腺炎、子宫炎、化脓性腹膜炎、创伤感染等;
亦相应延长；
（一）青霉素类
[不良反应]
本品毒性较小，较严重的反应是过敏性休克， 狗、猫多见，其他动物亦偶有发生。发生过敏反应 后应立即注射肾上腺素、糖皮质激素等进行急救。
交叉过敏反应：病畜对一种青霉素过敏者可能对 其他青霉素也过敏，也可能对头孢菌素过敏。
下列情况应慎用：①有湿疹、荨麻疹等过敏性疾病史； ②肾功能严重损害时。
➢ 羧苄西林（carbenicillin）
➢ 特点是对绿脓杆菌有较好疗效。 ➢ 用于绿脓杆菌感染时，因其毒性小，不损害肾脏，
故比庆大霉素和多黏菌素优越。 ➢ 但本品单用时，细菌易产生耐药性。与庆大霉素
➢ 亦可用于慢性活动性胃炎和消化性溃疡。 ➢ 复方制剂（与氟氯西林按1∶1组成）—— 新灭菌 ➢ 抗菌效果好，适用范围广。 ➢ 不良反应：胃肠道反应；过敏反应。
（一）青霉素类
④转化与排泄:
以原形经近曲小管主动分泌；与丙磺舒合用 可使青霉素作用时间延长 肌注治疗剂量的青霉素钠或钾的水溶液后，通常 在尿中可回收到剂量的60～90%，其中约80% 的青霉素由肾小管排出，20%左右通过肾小球过 滤。
由于青霉素在消化道中因水解或被产青霉素酶 的肠道菌所破坏，因此粪便中不含或含很少量青 霉素。
复合物； ➢ 靶位变化: ➢ 药物进入细菌体内减少；
（一）青霉素类
对耐药金葡菌感染的治疗，可采用半合成 青霉素类、头孢菌素类、红霉素及氟喹诺酮 类等药物等进行治疗。
（一）青霉素类
[应用]
①主要用于革兰氏阳性球菌所引起的： 马腺疫、猪链球菌病、猪淋巴结脓肿； 乳腺炎、子宫炎、化脓性腹膜炎、创伤感染等;
亦相应延长；
（一）青霉素类
[不良反应]
本品毒性较小，较严重的反应是过敏性休克， 狗、猫多见，其他动物亦偶有发生。发生过敏反应 后应立即注射肾上腺素、糖皮质激素等进行急救。
交叉过敏反应：病畜对一种青霉素过敏者可能对 其他青霉素也过敏，也可能对头孢菌素过敏。
下列情况应慎用：①有湿疹、荨麻疹等过敏性疾病史； ②肾功能严重损害时。
➢ 羧苄西林（carbenicillin）
➢ 特点是对绿脓杆菌有较好疗效。 ➢ 用于绿脓杆菌感染时，因其毒性小，不损害肾脏，
故比庆大霉素和多黏菌素优越。 ➢ 但本品单用时，细菌易产生耐药性。与庆大霉素
抗生素课件演示文稿
（四）半合成青霉素
⑴．耐酸青霉素类 ： 品种：
青霉素V（苯氧甲青霉素）、非奈西林（苯氧 乙青霉素）、叠氮类青霉素、环青霉素。
特点： 耐酸可口服，但不耐酶。 抗菌谱与青霉素G相同，活性较青霉
素G弱，故不宜用于严重感染。
⑵．耐酸耐酶青霉素类 品种：
苯唑西林（oxacillin）、氯唑西林（cloxacillin）、 双氯西林（dicloxacillin）、氟氯西林。
２、头孢菌素类（共4代）； ３、β-内酰胺酶抑制剂； ４、非典型β-内酰胺类。
History
Paul Ehrlich ：建立选择性毒性概念；
In 1928，Sir Alexander Fleming：
苏格兰生物学家，发现 Penicillium notatum可使培养的葡萄球菌裂解、死亡。
但感染创口涂抹、染菌鼠喂食培养物均 无效。健康动物注射：仅仅观察了毒性。
抗生素课件演示文稿
三、氨基糖甙抗生素： 链霉素、庆大霉素、 (卡那霉素、妥布霉素、丁胺卡那霉素)
四、广谱抗生素： 四环素、氯霉素
五、其它： 林可霉素、万古霉素、杆菌肽
一、β-内酰胺类抗生素 （b-lactam Antibiotics）
β-内酰胺类抗生素分类
１、青霉素类: 天然青霉素（PG） 半合成青霉素
停止进一步研究，但在1929年的论文中 提及。
Sir Alexander Fleming Fleming’s Petri Dish
抑菌圈（Zone of Inhibition）
在青霉菌周围无细菌 生长
抑菌圈无细菌生长是 由于青霉菌产生的青 霉素扩散造成
Staphylococcus aureus Penicillium notatum
抗生素的分离
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。
常用的的抗生素提取方法包括
溶剂萃取法 离子交换 沉淀法 膜分离法 吸附法
培养液预处理的主要内容
菌体细胞的分离 固体悬浮物的去除 蛋白质的去除 重金属离子的去除 色素、热原质、毒性物质等有机物质的去除 改善培养液的处理性能 调节适宜的PH和温度
培养液的固液分离方法
分离前的处理
加热
由于加热可能使某些热敏感性蛋白发生不可逆的变性，因此这种预处理方法仅 适用于对非热敏感性产品发酵液的预处理。适当加热之后，发酵液中的蛋白由于变 性而凝聚，形成较大的颗粒，发酵液的粘度就会降低，一般加热的用65-80度。
常用的的抗生素提取方法包括溶剂萃取法离子交换沉淀法膜分离法吸附法菌体细胞的分离固体悬浮物的去除蛋白质的去除重金属离子的去除色素热原质毒性物质等有机物质的去除改善培养液的处理性能调节适宜的ph和温度培养液预处理的主要内容加热由于加热可能使某些热敏感性蛋白发生不可逆的变性因此这种预处理方法仅适用于对非热敏感性产品发酵液的预处理
调节PH值
适当的PH值可以提高产物的稳定性，减少其在随后的分离纯化过程中的损失。 此外，发酵液PH值的改变会影响发酵液中某些成分的电离程度，从而降低发酵液的 粘度。在调节PH值时要注意选择比较温和的酸和碱，以防止局部过酸或过碱。草酸 是一种较常用的PH值调节剂。
提取和纯化动物组织中的抗生素
提取和纯化动物组织中的抗生素动物组织中含有各种各样的化学物质，包括抗生素。
抗生素是一类对微生物有抑制或杀灭作用的化合物，广泛应用于医学和兽医领域。
从动物组织中提取和纯化抗生素对于生产高质量的药物非常重要。
本文将介绍一种常用的方法用于提取和纯化动物组织中的抗生素。
一、提取方法1. 样品准备首先，准备含有抗生素的动物组织样品。
可以选择肝脏、脑组织等富含抗生素的组织作为样品。
将样品冷冻保存或离心获取可用的组织。
2. 组织破碎将样品切碎或研磨成细小颗粒，以增加与提取溶剂之间的接触面积，并促进抗生素的释放。
3. 溶剂选择选择适当的有机溶剂用于提取抗生素。
常用的有机溶剂包括甲醇、乙醇、氯仿等。
根据抗生素的特性和样品的需要选择适当的溶剂。
4. 提取操作将样品与有机溶剂充分混合，并进行搅拌或加热，以促进抗生素的溶解和释放。
可以根据需要多次提取，以增加抗生素的提取率。
二、纯化方法1. 溶剂萃取通过不同溶剂的亲和性差异，将抗生素从溶剂中萃取出来。
可以选择酸性、碱性或非极性溶剂作为萃取剂，将抗生素从溶剂中分离出来。
2. 薄层层析薄层层析是一种基于化合物在固定相中的移动性差异实现分离的方法。
将样品溶解于适当的溶剂中，并在薄层层析板上均匀涂敷样品溶液。
然后，将薄层层析板置于适当的溶剂中，溶剂上升后，不同成分根据迁移速度的差异被分离开来。
3. 高效液相色谱高效液相色谱是一种利用各成分在固定相中的亲合性差异实现分离的方法。
将样品溶解于适当的溶剂中，并通过高效液相色谱仪进行分离。
利用不同组分在固定相上的不同保留时间来实现纯化。
4. 结晶将样品溶解于适当的溶剂中，通过调节温度和溶剂浓度等条件，使抗生素结晶出来。
利用结晶过程中抗生素和其他组分的溶解度差异，实现纯化。
三、检测和分析纯化后的抗生素需要进行检测和分析，以确定其纯度和浓度。
常用的方法包括紫外-可见光谱分析、质谱分析和核磁共振分析等。
通过这些技术，可以确定抗生素的结构和纯度，并对其进行定量分析。
《抗生素制备》课件
微生物发酵法可以生产多种不同类型的抗生素，如青霉素、头孢菌素等。
微生物发酵法具有生产成本低、产量高、操作简便等优点，是目前抗生素制备的主要手段。
在微生物发酵法中，需要选择适当的微生物种类，控制培养条件，如温度、pH值、湿度等，以获得最佳的抗生素产量。
化学合成法需要设计合适的合成路线，选择合适的原料和试剂，经过多步化学反应来制备抗生素。
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEWERA
新一代抗生素的研究与开发
总结词：探索新的抗生素作用机制，以克服现有抗生素的耐药性问题。
总结词：改进和优化抗生素筛选方法，提高发现新型抗生素的效率。
总结词：改进抗生素的给药方式，提高疗效和降低副作用。
氯霉素类
这类抗生素主要通过抑制细菌蛋白质的合成来发挥抗菌作用。常见的品种有氯霉素、甲砜霉素等。
糖肽类
这类抗生素主要作用于细菌细胞壁，通过抑制细胞壁的合成来发挥抗菌作用。常见的品种有万古霉素、替考拉宁等。
叶酸途径抑制剂
这类抗生素主要通过抑制细菌叶酸合成过程中的关键酶，阻断叶酸代谢途径，达到抗菌作用。常见的品种有磺胺类和甲氧苄啶等。
抗生素是医疗领域中常用的药物之一，主要用于治疗和预防细菌感染。
在医疗领域中，抗生素的应用范围非常广泛，如外科手术前后、治疗肺炎、肠道感染等各类感染性疾病。
抗生素的合理使用对于提高治愈率、降低病死率具有重要意义。
兽用抗生素主要用于预防和治疗动物疾病，促进动物生长和提高饲料利用率。
在畜牧业中，抗生素的广泛应用对于保障动物健康、提高生产效益起到了重要作用。
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抗生素的耐药性问题
1
抗生素生物降解演示文稿
第29页，共37页。
耐药菌的基因转移作用
基团转移有多种途径 ， 包括 ：
①乙酰基转移修饰 。通过对羟基或酰胺基等活泼基 团的共价修饰导致化合物失去靶点结合能力从而 失 活。乙酰转移是细菌使抗生素失活的常用机制 ， 见于氨基糖苷类抗生素。
②磷酸化 。氨基糖苷类， 大环内酯类的红霉素和肽 类抗生素硫酸酯霉可通过这 种机制降
环境介质
环境中抗生素常被其他介质如土壤包被， 这 些介质影响着抗生素与微生物的接触 和微生物的生 长状态。 固定化颗粒半径愈小 ， 降解速度愈快 。在固定化颗粒内， 氧浓度随着颗粒半径的减少而 迅速下降 ；当颗粒半径为 3 mm时 ， 粒子中心的0
mm～0.8 mm范围内的微生物处于缺氧状态甚至厌
。
解 机
理
第28页，共37页。
耐药菌的作用机制
耐药菌直接破坏和修饰抗生素而使其失活，包括水解 、基团转移和氧化还原3种机制.许多抗生素含 有易水解的 敏感化学键 ( 如酯键和酰胺键) ， 耐药菌含有消除这些脆 弱化学键的酶而摧毁这些抗生素的 活性。这其中主要的一 类酶是可以消除青霉素和头 孢菌素类药物内酰胺环的酰胺 酶。另外，还有与大环内酯类药物耐药性有关的酯酶及磷霉 素耐药性有关的开环环氧化酶 。
的不同，抗生素会发生一种或多种 降解反应。一般来说 ， 降解过程
会降低抗生素 的药效 ， 但有些抗 生素的降解产物可能比抗生素本 身的毒性还强。
第17页，共37页。
水解是水体中抗 生素降解的一种重要方式，六大类
主要抗生素中内酰胺类 、 大环内酯类和磺胺类抗生素易水 解 ， 但是大环内酯类和磺胺类抗生素在中性pH值条件下 水解很慢。
就更增加了对人类健康的威胁。
第11页，共37页。
耐药菌的基因转移作用
基团转移有多种途径 ， 包括 ：
①乙酰基转移修饰 。通过对羟基或酰胺基等活泼基 团的共价修饰导致化合物失去靶点结合能力从而 失 活。乙酰转移是细菌使抗生素失活的常用机制 ， 见于氨基糖苷类抗生素。
②磷酸化 。氨基糖苷类， 大环内酯类的红霉素和肽 类抗生素硫酸酯霉可通过这 种机制降
环境介质
环境中抗生素常被其他介质如土壤包被， 这 些介质影响着抗生素与微生物的接触 和微生物的生 长状态。 固定化颗粒半径愈小 ， 降解速度愈快 。在固定化颗粒内， 氧浓度随着颗粒半径的减少而 迅速下降 ；当颗粒半径为 3 mm时 ， 粒子中心的0
mm～0.8 mm范围内的微生物处于缺氧状态甚至厌
。
解 机
理
第28页，共37页。
耐药菌的作用机制
耐药菌直接破坏和修饰抗生素而使其失活，包括水解 、基团转移和氧化还原3种机制.许多抗生素含 有易水解的 敏感化学键 ( 如酯键和酰胺键) ， 耐药菌含有消除这些脆 弱化学键的酶而摧毁这些抗生素的 活性。这其中主要的一 类酶是可以消除青霉素和头 孢菌素类药物内酰胺环的酰胺 酶。另外，还有与大环内酯类药物耐药性有关的酯酶及磷霉 素耐药性有关的开环环氧化酶 。
的不同，抗生素会发生一种或多种 降解反应。一般来说 ， 降解过程
会降低抗生素 的药效 ， 但有些抗 生素的降解产物可能比抗生素本 身的毒性还强。
第17页，共37页。
水解是水体中抗 生素降解的一种重要方式，六大类
主要抗生素中内酰胺类 、 大环内酯类和磺胺类抗生素易水 解 ， 但是大环内酯类和磺胺类抗生素在中性pH值条件下 水解很慢。
就更增加了对人类健康的威胁。
第11页，共37页。
第七章 抗生素的提取
２．装柱与装样交换
装柱：树脂洗至中性后借助水的重力使树脂自然 沉积，避免夹杂气泡现象。 ３．洗 脱
洗脱一般采取分步淋洗或梯度淋洗，其中分步洗脱， 是指先采用洗脱能力较弱的溶液，使易洗脱组分流出， 然后依次使用洗脱能力更强的溶液，洗脱较难洗脱的组 分。
七、 工业离子交换提取方法
• （1）分批法：交换罐。 • （2）固定床：树脂上柱或交换器，动态洗脱。
孔径5nm、少，溶胀度较大，水溶胀后呈凝胶状。 孔径为20—100nm，溶胀度小，交换速度高，抗
污染能力强。 孔大、均匀，抗有机污染能力强。
按离子属性及强弱 阳离子交换树脂 阴离子交换树脂
强酸性阳离子交换树脂 R—SO3H 弱酸性阳离子交换树脂 R—COOH 强碱性阴离子交换树脂 R NOH 弱碱性阴离子交换树脂 R—NH3OH
• （3）流动床：树脂与料液在柱床内同时逆向流 动。
八、 抗生素离子离子交换工艺选择
• （1）pH：交换时pH值①抗生素离子化
•
②抗生素稳定性适宜。
• （2）吸附与洗脱：条件相反（逆过程），eg. 酸性吸附则碱性洗脱
• （3）为防止洗脱过程pH变化过大，可选用缓冲 剂作为洗脱液 • （４）工业常用洗脱剂
5.转型法：如在O/W中加入亲油性乳化刑，使乳 化液有生成W/O的倾向，但又不稳定，从而达到 破乳目的。
常用的去乳化剂①醇类（戊醇最好） ②ＰＰＢ溴代十五烷基吡啶 ③十二烷基三甲基溴化氨（1231) ④十二烷基磺酸钠
最好的方法是防止乳化，如蛋白质是乳化起因， 就应设法去除蛋白质。
二、萃取设备
1、萃取体系的组成及功能
（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
离子交换法提取抗生素PPT课件
无机离子交换剂： 由天然的(粘土、沸石类矿 物)和合成的(合成沸石、分子筛、水合金属氧化 物、多价金属酸性盐类、杂多酸盐等)化合物构 成。
有机离子交换剂：人工合成的带有离子交换功
能团的高分子聚合物。其中应用最为广泛的是
离子交换树脂。
4
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一、离子交换树脂的结构性能和作
1用.结构
固体球形颗粒，多孔网状结 构；不溶于水；具有离子交换特 性的有机高分子聚电解质。
＜SO42-＜OH-
26
第26页/共57页
三、离子交换平衡
1、离子交换反应
例如，氢型阳离子交换树脂与溶液中一 价阳离子发生交换反应，即：
R-H + M+ = R-M + H+
如果在交换柱上交换，随着溶液下移，这种 交换不断进行，直到溶液中的阳离子全部交换完 毕为止。此时再向交换柱的顶端注入合适的洗提 液时，则洗提液将树脂上己吸附的阳离子再交换 到溶液中。
范德华力等辅助力；
31
第31页/共57页
3、分配系数
某离子Mn+和树脂进行交换反应达到平衡后， Mn+离子在树脂相浓度和液相中浓度之比值。
DM
[M ]r [M ]s
[M]r— 平衡时，树脂相中Mn+的浓度 （mmol/g) ∑[M]s— 平衡时，水溶液中Mn+的总浓度
（mmol/mL)
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27
第27页/共57页
2、选择系数
某氢型阳离子交换树脂，与溶液中阳离
子发生交换反应，即：
nR-H + Mn+ = Rn-M + nH+
交换达到平衡：
K
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F 料液
S
萃 取 器
回
分
收
离 萃取相L 器
器
单级萃取流程示意图
萃余相R
产物
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
一.原理
固体球形颗粒，多孔网 状结构；不溶于水；具有离子交 换特性的有机高分子聚电解质。
1、 组成
离子交 换树脂
母体(骨架)
活性基团
固定离 子
可交换离子
苯乙烯(单体) +
二乙烯苯(交联剂)
共聚
功
母体
能
H2SO4 基
反
应
R —SO3 H
母体 固定离子 活性离子
2、离子交换过程
• 离子交换： R—A+ + B+ = R—B+ + A+
３．破乳
由蛋白质引起的乳化多为O/ W型，其粒径 在2.5—30微米之间。表面活性剂的亲水基团强 度大于亲油基团。 破乳方法： 1.过滤或离心分离破乳法； 2.化学法：加电解质中和离子型乳油液的电荷； 3.物理法：加热、稀释、吸附等； 4.顶替法：加入表面活性更大，但因其碳链较短 难以形成坚固的保护膜的物质，取代界面上的乳 化剂；
原因：是发酵液中存在的蛋白质和固体颗粒等 物质，这些物质具有表面活剂性的作用，使有机 溶剂和水的表面张力降低，水易于以微小液滴的 形式分散于油相称为油包水型W/O乳浊液；相反， 为O/W型乳浊液。
２.害处：
乳化产生后会使有机溶剂相和水相分层困难，并 出现两种夹带：①发酵液中夹带有机溶剂微滴， 使目标产物受到损失；②有机溶剂中夹带发酵液 给后处理操作带来困难。
（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↓
（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
相混溶的液体(连续相)中的现象。这样形成的分 散体系称乳浊液。
②特点
• 混合管的萃取效果高于混合罐，且为连续操作。流程 简单、结构紧凑、能耗小、萃取效率高。适于各种黏 度的流体。
（a）交错射流混合
（b）同向射流混合
（2）喷嘴式混合器
喷嘴式混合器是一种体积小,简单方便的混合装 置，特别适用于低黏度、易分散的料液。这种设 备投资小，但需要料液在较高的压力下进入混合 器。且效率较低。
（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。
解: 单级萃取的萃取效率：E =
Ｄ
Ｄ ＋Ｖ水／Ｖ有
= 57/(57+450/39) ×100% = 83.2%
三级顺流E = 94.6%溶剂的选择 (2) pH的范围 (3)温度的确定 (4)盐析 (5)乳化作用
（１）有机溶剂的选择
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；
第七章抗生素的提取详解 演示文稿
优选第七章抗生素的提取
第一节 溶媒萃取法提取抗生素
定义：利用抗生素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。
分液漏斗
有机相 水相
萃取的基本概念
•料液：在溶剂萃取中，被提取的溶液， •溶质：其中欲提取的物质， •萃取剂：用以进行萃取的溶剂， •萃取液：经接触分离后，大部分溶质转移到萃 取剂中，得到的溶液， •萃余液：被萃取出溶质的料液称为。
一、萃取原理
Ｄ萃取常数＝
Ｃ有机相中浓度 Ｃ水相中浓度
E萃取效率＝
Ａ有机相中总量
×100%
Ａ水相中总量
Ｄ
E萃取效率＝
×100%
Ｄ ＋Ｖ水／Ｖ有
二、工业萃取方式
※ 萃取过程：1）混和 2） 分离 3）溶剂回收
※ 操作方式
单级萃取 多级萃取 多级错流
多级逆流
1. 单级萃取
单级萃取：只包括一个混合器和一个分离器 萃取剂
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。
（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。
• 液-液萃取设备应包括3个部分：混合设备、 分离设备和溶剂回收设备。
• 混合设备：（１）管式混合器 （２）喷嘴式混合器
（３）搅拌混合罐
（１）管式混合器－混合管
①工作原理
• 萃取剂及料液在一定流速下进入管道一端，混合后从 另一端导出，依靠管内特殊设计的内部单元和流体流 动实现液体混合。
• 强迫湍流状态；料液在管内平均停留时间10~20s。
• 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。
• 多级逆流萃取与同级错流萃取 相比，在相同的萃取剂用量下，可 获得更高的收得率。
• 在逆流萃取中，由于只在最后 一级中加入萃取剂，故与错流萃取 相比，萃取剂用量少，因而萃取液 浓度高。
例1：利用乙酸乙酯萃取发酵液中的放线 菌素 D, pH3.5时分配系数K =57。令料液 体积为450 l/h,单级萃取剂流量为39 l/h。 计算单级、三级顺流、三级逆流萃取的萃 取率。
5.转型法：如在O/W中加入亲油性乳化刑，使乳 化液有生成W/O的倾向，但又不稳定，从而达到 破乳目的。
常用的去乳化剂①醇类（戊醇最好） ②ＰＰＢ溴代十五烷基吡啶 ③十二烷基三甲基溴化氨（1231) ④十二烷基磺酸钠
最好的方法是防止乳化，如蛋白质是乳化起因， 就应设法去除蛋白质。
二、萃取设备
1、萃取体系的组成及功能