多粘菌素生产工艺

多粘菌素生产工艺

1、多粘菌素的理化性质

由多粘杆菌所产生。由多中氨基酸和脂肪酸组成的一簇碱性多肽类抗生素

（1）药理：在已知抗生素中，多粘菌素对G－作用最强（由G－引起的脑膜炎，等），特别是它能抑制其他抗生素几乎没有作用的绿脓杆菌，且不产生抗药性。

（2）毒性：

a 、对中枢神经，肾脏有影响，临床表现为晕眩，共济失调，腿软等。

b、注射时局部产生红肿，疼痛，B.E毒性最小，疗效最高。

c 、当与甲醛，亚硫酸氢钠反应，形成Na N－磺甲基衍生物（－NHCH2SO3Na）时，注射时就不会疼痛，活性保持。

（3）结构：

A、由10肽组成，含有一个7元环

B、A.B.E为5价，D为4价

C、B.E含羟基氨基酸较少，游离碱水溶性小； A.D含羟基氨基酸较多，游离碱水溶性大。

（4）物性：白色粉末，无气味，味苦，有引湿性。pH2.0～7.0时稳定。pH>7.0很快失效，失效时仅发生立体结构改变或分子内重排，与酰化剂作用同时失效。

（5）效价基准：多粘菌素B游离碱理论效价定为10000u/mg ，E定为30000u/mg

2、多粘菌素的菌种和发酵

（1）产生菌为多粘性菌：无芽孢的变株产量低，经过热处理可提高抗生素的产量，每一菌种产生一种多肽类抗生素，可连接不同的脂肪酸如B1和B2，E1和E2等

（2）发酵：过程可分为三个不同的发酵期。繁殖期，分泌期和芽孢形成期，在生产上要在芽孢形成之前放罐，周期一般为36～40个小时。

要点：

（1）单一碳源时多糖比单糖或双糖好。复合碳源时玉米粉加糊精最好

（2）有机酸类能刺激多粘性菌E的产生，提高产量；而且奇数碳的酸比偶数碳的酸好。（3）尿素对E的生产效果较好。花生饼粉。黄豆饼粉较差。而硫酸氨更优于尿素。

（4）最适合pH＝5.5～6.2（E）可用氨水调节。

综合以上要点可以看出，以多糖＋简单氮源较好。

3．生物合成机制

本类抗生素生物合成机制还未搞清楚。不过有一点可以肯定，它与蛋白

质的合成无多大关系。理由是：

（1）以L-苏氨酸-C14进行示踪试验，发现：氯霉素、放线菌素D、嘌呤

霉素等抑制标记物掺入蛋白质，而刺激E的形成。

（2）加入0.1mg分子的D-亮氨酸或D-苯丙氨酸，抑制D的生产，但对生长无影响，而加入5倍量的L-亮氨酸，可解除D-亮氨酸的抑制作用。

（3）8-N鸟嘌呤在低浓度（0.5mg分子）时强烈抑制多粘菌素的生产，但对生长或细胞核酸组分和量只有很小的影响。

以上说明多粘菌素的合成并不遵照蛋白质合成的样板机制进行。

此外，L-2.4-二氨基丁酸[(L-Dab)C14]是B的前体。

理由：从多粘菌素中分离出L-Dab活化酶，此酶高度专一性。L-Dab是此酶的天然底物。

L-Dab酶活性愈强，生产能力愈强，反之此酶活力下降。

4．生物合成与产芽孢的关系

多粘菌素通常是自对数期起，直到自溶期和产芽孢止。关系如下：

1、不产芽孢的，也不产多粘菌素；

2、抑制芽孢生成的，也抑制多粘菌素生产；

3、静止培养抗生素和芽孢同时消失，振荡生产，两种作用同时恢复；

4、在对数期末两者（芽孢、抗生素）显著受温度影响，30℃：两者均高

产，37℃：两者均大大减少消失；

5、抗生素量下降时，芽孢开始生产。

以上这些说明多粘菌素的形成和产芽孢是联合控制的，它们之间有某功能关

系，其它种种猜测均未得到证实。

5．提取和精制

方法：吸附法、沉淀法、溶媒萃取法、离子交换法。（以离子交换法应用最广。）

1、吸附法：以活性炭作为吸附剂，以酸性溶液洗脱。问题是：选择性差，收率低。

2、溶媒萃取法：在碱性下，转入有机溶媒，酸性下转入水相。但质量不稳定。

3、离交法：可采用阳离子交换树脂提取，过程与链霉素相近（弱酸101X4），利用分子量最低的多磷盐，即焦磷酸钠，能使镁离子从树脂上挤下来。焦磷酸钠的浓度以0.5%为宜.这样可以大大地提高抗生素的成品质量