从发酵液中提取青霉素第一组

理化性质
青霉素类抗生素是β-内酰胺类中一大类抗生 素的总称，由于β-内酰胺类作用于细菌的细胞壁， 而人类只有细胞膜无细胞壁，故对人类的毒性较 小，除能引起严重的过敏反应外，在一般用量下， 其毒性丌甚明显，但它丌能耐受耐药菌株（如耐 药金葡）所产生的酶，易被其破坏，且其抗菌谱 较窄，主要对革兰氏阳性菌有效。
情景三
从发酵液中提取青霉素
项目一：前期准备
项目二：资料收集
来源：百度文库
青霉素的概念：青霉素又被称为青霉素G、 peillin G、 盘尼西林、配尼西林、青霉素 钠、苄青霉素钠、青霉素钾、苄青霉素钾。 青霉素是抗菌素的一种，是指从青霉菌培 养液中提制的分子中含有青霉烷、能破坏 细菌的细胞壁并在细菌细胞的繁殖期起杀 菌作用的一类抗生素，是第一种能够治疗 人类疾病的抗生素。青霉素类抗生素是β内酰胺类中一大类抗生素的总称。
脱色 萃取液中添加活性炭，除去色素、热 源，过滤，除去活性炭。
5.结晶
萃取液一般通过结晶提纯。青霉素钾盐在醋 酸丁酯中溶解度很小，在二次丁酯萃取液中加入 醋酸钾-乙醇溶液，青霉素钾盐就结晶析出。然后 采用重结晶方法，进一步提高纯度，将钾盐溶于 KOH溶液，调pH至中性，加无水丁醇，在真空条 件下，共沸蒸馏结晶得纯品。 直接结晶：在2次 乙酸丁酯萃取液中加醋酸钠－乙醇溶液反应，得 到结晶钠盐。加醋酸钾－乙醇溶液，得到青霉素 钾盐。
过滤
真空转鼓过滤或板框过滤，除掉菌丝 体及部分蛋白。青霉素易降解，发酵液及 滤液应冷至10 ℃以下，过滤收率一般90% 左右。
萃取
青霉素的提取采用溶媒萃取法。青霉 素游离酸易溶于有机溶剂，而青霉素盐易 溶于水。利用这一性质，在酸性条件下青 霉素转入有机溶媒中，调节pH，再转入中 性水相，反复几次萃取，即可提纯浓缩。 选择对青霉素分配系数高的有机溶剂。工 业上通常用醋酸丁酯和戊酯。萃取2－3次。 从发酵液萃取到乙酸丁酯时，pH选择1.82.0，从乙酸丁酯反萃到水相时，pH选择 6.8-7.4。发酵滤液不乙酸丁酯的体积比为 1.5-2.1，即一次浓缩倍数为1.5-2.1。
结构式
球棍式
青霉素药理作用：干扰细菌细胞壁的 合 成。青霉素的结构不细胞壁的成分粘肽 结构中的D-丙氨酰-D-丙氨酸近似，可不后 者竞争转肽酶，阻碍粘肽的形成，造成细 胞壁的缺损，使细菌失去细胞壁的渗透屏 障，对细菌起到杀灭作用。
适应症Βιβλιοθήκη Baidu
青霉素适用于败血症、肺炎、脑膜炎、扁桃 体炎、中耳炎、猩红热、丹毒、产褥热，破伤风、 气性坏疽、炭疽、白喉、流行性脑脊髓膜炎、李 斯特菌病、鼠咬热、梅毒、淋病、雅司、回归热、 钩端螺旋体病、奋森咽峡炎、放线菌病等。在风 湿性心脏病或先天性心脏病病人进行口腔手术或 牙科操作，胃肠道和生殖泌尿道手术或某些操作 时，青霉素也可用于心内膜炎的预防。
项目三：制定方案
青霉素提纯工艺流程简图
预处理
发酵液中的杂质如高价无机离子Ca,Mg,Fe 离子）和蛋白质在离子交换过程中对提炼 影响甚大，丌利于树脂对抗生素的吸附。 对高价离子的去除，采用草酸或磷酸；对 于蛋白质，可利用其在等电点时凝聚的特 点将其去除。 目的：在于浓缩目的产物，去除大部分杂 质，改变发酵液的流变学特征，利于后续 的分离纯化过程。
共沸蒸馏结晶： 萃取液，再用0.5 M NaOH萃取， pH6.4-4.8下得到钠盐水浓缩液。加2.5倍 体积丁醇，16－26℃，0.67-1.3KPa下蒸 馏。水和丁醇形成共沸物而蒸出。钠盐结 晶析出。结晶经过洗涤、干燥后，得到青 霉素产品。
洗涤干燥得到晶体
反萃取
为了避免pH波动，采用硫酸盐、碳酸盐缓冲液 进行反萃。发酵液不溶剂比例为3－4。几次萃取 后，浓缩10倍，浓度几乎达到结晶要求。萃取总 收率在85％左右。所得滤液多采用二次萃取，用 10%硫酸调pH2.0~3.0，加入醋酸丁酯，用量为 滤液体积的三分之一，反萃取时常用碳酸氢钠溶 液调pH7.0~8.0。在一次丁酯萃取时，由于滤液 含有大量蛋白，通常加入破乳剂防止乳化。第一 次萃取，存在蛋白质，加0.05-0.1%乳化剂 PPB。 萃取条件：为减少青霉素降解，整个萃取过程应 在低温下进行（10 ℃以下）。萃取罐冷冻盐水冷 却。