链霉素的制备

EHS
• 对患者应注意监测： • ①听电图，对老年患者需在用药前，用药过程中定期及长 期用药后进行听电图检测高频听力损害； • ②温度刺激试验，在用药前、用药过程中定期及长期用药 后用以检测前庭毒性； • ③肾功能测定，在用药前、用药过程中定期测定肾功能， 以防止严重肾毒性反应。 • • (1)应监测血药浓度、血药峰浓度超过50μ g/ml时引起毒 性反应的可能性增加，对肾功能不全的患者应经常监测血 药峰浓度，以不超过20—25μ g/ml为宜。 • (2)不能测定血药浓度时，应根据肌酐清除率调整剂量， 肌酐清除率可由本章氨基糖苷类所附公式计算而得。
• 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。
• （1）左手拿试管菌种，右手拿接种环，先将金属环烧灼 灭菌，再将接种环在空白培养基处冷却，挑取菌落，在火 焰旁稍等片刻。 • （2）左手将试管菌种放下，拿起斜面培养基。在火焰旁 用右手小指和手掌边缘拔下棉塞并夹紧，迅速将接种环伸 入空白斜面，在斜面培养基上轻轻划线，将菌体接种于其 上。划线时由底部向上划一直线，一直划到斜面的顶部。 注意勿将培养基划破，不要使菌体沾污管壁。 • （3）灼烧试管口，在火焰旁将棉塞塞上。接种完毕，接 种环上的余菌必须灼烧灭菌后才能放下。 • （4）斜面置于28℃恒温箱中，培养5～6d观察结果。
抗生素分类
1. 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。 2. 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。
（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扎好 。高压蒸汽灭菌：121℃灭菌20min，灭菌 后趁热摆斜面。 • 2. 斜面接种 • 接种是将纯种微生物，在无菌操作条件下 ，移植到已灭菌并适宜该菌生长繁殖所需 要的培养基中。为了获得微生物的纯种培 养，要求接种过程中必须严格进行无菌操 作。一般是在无菌室内，超净工作台或实 验台酒精灯火焰旁进行。
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1 g，氯 化钠0.5 g，磷酸氢二钾0.5 g，硫酸镁0.5 g ，硫酸亚铁0.01 g，琼脂20 g，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。
• 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。
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。
化学性质
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）。
• 链霉素的结构：
•
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
• (3)给予首次饱和剂量后，有肾功能不全、前庭或听力减 退的患者应减量或停用，由于链霉素在体内不被代谢，主 要由尿液排出，肾功能不全的患者体内可能积聚而达到中 毒浓度。 • (4)患者应给予充足的水分，以减少肾小管损害的程度。 • (5)当用药数日或数周(结核病)后患者感觉病情有所好转 时，仍需继续完成规定的疗程。这一点极为重要，尤其是 结核病治疗过程中。治疗结核病必须持续用药1一2年，有 时甚至需用数年或长期持续应用。但在已出现或即将出现 中毒症状时或细菌已产生耐药性时，应即停用链霉素。 • (6)肌注应经常更换注射部位，药液浓度一般为200— 250mg/ml，不宜超过500mg/ml。 • (7)长期用药可能导致不敏感细菌过度生长。
• 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。
质量标准：
性状：白色或类白色粉末，无臭或微臭， 有苦味。 酸度： 取本品，加水制成每1ml 中含20万 单位的溶液，依法测定pH值应为4.5 ～7.0 。 溶液的澄清度与颜色：取本品5 份，分别加 水5ml，溶解后,溶液应澄清无色；如显浑浊 ，与2 号浊度标准液比较，均不得更浓；如 显色，与各色5 号标准比色液比较，均不得
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制备后三废处理
• 链霉素生产废水是一类含硫酸盐的高浓度 有机废水，水质情况见表１，ＣＯＤ／Ｓ Ｏ２－比值一般为５～７，碳氮比偏低， ＢＯＤ５／Ｎ在４左右，同时废水中含有 较多生化抑制物质，如甲醛、草酸、链霉 素单位及其降解物等。较高浓度硫酸盐的 存在对正常的厌氧消化可能会造成严重影 响。
效价：
1. 随着链霉素发酵培养中糖的消耗，链霉素的效价也是降低 的。 说明一次性投料，糖源供应不够。 2. PH值在5.2时，链霉素效价达到最高，将近4500U/ml。由 此确定链霉素发酵培养的最适PH值最好控制在这一值上 。 3. 链霉菌是好氧菌，菌体的生产及发酵产物的积累都要消耗 氧。因此发酵过程当中需保证必须的供氧量。 4. 生物量与链霉素产物的量是此消彼长的关系。根据参数的 变化，我们以单位体积功率相等的原则改变搅拌转速及空 气流量来进行发酵容积从7升到50升发酵罐的扩大设计， 结果放大后的转速由300r/min变为228r/min。试验中，我 们用阳离子交换法和膜分离两种方法对链霉素发酵液的分 离提取进行对比。结果发现用膜分离法进行提取后产物的 效价以及产品的纯度远远高于用阳离子交换法。
• 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。
异常毒性： 取本品，加氯化钠注射液制成每1ml 中含 2600单位的溶液，依法检查按静脉注射法给药，观察24 小时，应符合规定。 热原： 取本品，加灭菌注射用水制成每1ml 中含2万单位 的溶液，依法检查 剂量按家兔体重每1kg 注射0.5ml ，应符合规定。 降压物质： 取本品，依法检查（附录Ⅺ G），剂量按猫 体重每1kg 注射3000单位，应符合规定。 无菌 ：取本品，分别加入100ml0.9％无菌氯化钠溶液中 ，使溶解，用薄膜过滤法处理后，依法检查应符合规定。 另取装量10ml的0.5 ％葡萄糖肉汤培养基6 管，分别加入 每1ml 中含2万单位的溶液0.25～0.5ml ，3 管在30～35℃ 培养，另3 管在20～25℃培养，应符合规定。
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Hale Waihona Puke Baidu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。