青霉素
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。
青霉素
【药名】青霉素【英文名】Benzylpenicillin【别名】青霉素钠、青霉素钾、苄青霉素、青霉素G、Benzylpenicillin G、Penicillin、Benzylpenicillin【剂型】注射剂(粉)：0.24g(40万U)，0.48g(80万U)，0.6g(100万U)。
【药理作用】青霉素为化学治疗剂，对敏感致病菌有强大的杀菌作用，对宿主无明显毒性作用。
其抗菌谱与抗菌作用如下：革兰阳性球菌中化脓性链球菌、肺炎链球菌、敏感金黄色葡萄球菌高度敏感，草绿色链球菌中度敏感，粪链球菌低度-中度敏感。
革兰阴性球菌中脑膜炎双球菌高度敏感，淋球菌中度敏感，部分耐药。
革兰阳性杆菌中破伤风杆菌、白喉杆菌、炭疽杆菌、产气荚膜杆菌高度或中度敏感，革兰阴性杆菌中肠道阴性杆菌耐药，流感杆菌部分菌株中度或低度敏感，产酶流感杆菌耐药。
对梅毒螺旋体、回归热螺旋体、钩端螺旋体、放线菌等均有效。
青霉素的抗菌作用机制为影响细菌细胞壁的合成。
经典的Park学说认为青霉素与细菌细胞壁黏肽合成过程中所必需的转肽酶结合，使黏肽不能合成，导致细菌死亡。
在Park学说的基础上，近代研究有了很大的进展，主要有以下几点：1.证明Park学说基本正确，但尚不完善，青霉素类的作用机制比已知的要复杂得多。
2.证明交叉连接系统有两个酶系，转肽酶与羧肽酶。
后者能水解终末D-丙氨酸，但与交叉连接无关。
两个酶对青霉素都敏感，都能降解青霉素，使青霉素灭活。
3.青霉素类的杀菌作用主要是与细胞膜上的靶位蛋白即青霉素结合蛋白PBPs相结合，使细菌不能维持正常形态和正常分裂繁殖，最后溶菌死亡。
4.PBPs是细菌细胞壁合成过程中不可缺少的蛋白质，有的PBP即为存在于胞壁合成过程之中并对青霉素敏感的酶。
5.不同的PBP有不同的功能，PBP-1a与PBP-1bs与糖肽有关，使细胞生长。
【药动学】青霉素钠、钾不耐酸，口服迅速被胃酸破坏，仅有20%～30%被吸收，因而不宜用于口服，常规肌内注射或静脉滴注给药。
青霉素的工艺过程
青霉素的工艺过程
青霉素（Penicillin）是一种广谱抗生素，其工艺过程如下：
1. 青霉菌培养：选择适宜的青霉菌菌株，如金黄色葡萄球菌、链球菌等，并将其转入培养基中进行培养。
培养基通常包含适量的碳源、氮源、矿物盐和其他必需营养物质。
2. 发酵：将培养基加入发酵罐中，并控制适当的温度、pH值和氧气供应，以提供最佳的生长环境。
青霉菌在发酵过程中会产生青霉素。
3. 静置培养：在发酵结束后，将发酵液进行离心分离，得到菌体和混合物。
菌体可以用于下一批的青霉素发酵，而混合物则需要经过后续处理。
4. 提取青霉素：混合物通常含有青霉素、其他杂质和溶剂，需要经过提取工艺进行分离。
常用的提取方法包括酸化、溶剂萃取和离子交换等。
通过这些方法可以将青霉素从混合物中纯化并得到高纯度的青霉素溶液。
5. 结晶：通过调节青霉素溶液的温度、浓度和pH值等条件，使其逐渐结晶。
结晶通常采用冷却结晶或浓缩结晶等方法。
6. 干燥：将青霉素结晶体进行过滤和干燥，以去除残留的溶剂和水分，得到纯净的青霉素晶体。
7. 包装和贮存：将干燥的青霉素晶体进行包装，并在适当的环境条件下进行贮存，以保证其质量和稳定性。
需要注意的是，以上是青霉素的一般工艺过程，不同的青霉素类别和生产厂家可能会有一些差异。
同时，生产过程中也要遵循相关的质量管理和安全规定，以确保产品的质量和安全性。
青霉素化学结构
青霉素化学结构
青霉素（Penicillin）是一种抗生素，由青霉菌产生，其化学结构比较复杂。
青霉素的基本结构包括一个β-内酰胺环和一个噻唑环，通过一个酰胺键连接。
其中，β-内酰胺环是青霉素的活性部分，负责与细菌细胞壁上的靶点结合并抑制其合成，从而起到杀菌作用。
青霉素的侧链结构可以有不同的变化，这决定了其抗菌谱和药理学特性的差异。
例如，青霉素 G 的侧链为苄基，而青霉素 V 的侧链为苯氧甲基。
除了基本结构外，青霉素还可能含有一些其他的官能团，如羟基、氨基等，这些官能团的存在可能会影响其溶解性、稳定性和药理学性质。
总的来说，青霉素的化学结构比较复杂，其基本结构中的β-内酰胺环和噻唑环是其杀菌作用的关键，而侧链结构的差异则决定了其抗菌谱和药理学特性的不同。
青霉素
青霉素中文名：青霉素外文名：Benzylpenicillin其他名称：青霉素G钠，苄青霉素钠有25%的过敏性休克死亡的病人死于皮试。
所以皮试或注射给药时都应作好充分的抢救准备。
在换用不同批号青霉素时，也需重作皮试。
干粉剂可保存多年不失效，但注射液、皮试液均不稳定，以新鲜配制为佳。
而且对于自肾排泄，肾功能不良者，剂量应适当调整。
此外，局部应用致敏机会多，且细菌易产生抗药性，故不提倡。
编辑本段家族分类青霉素用于临床是40年代初，人们对青霉素进行大量研究后又发现一些青霉素，当人们又对青霉素进行化学改造，得到了一些有效的半合成青霉素，70年代又从微生物代谢物中发现了一些母核与青霉素相似也含有β－内酰胺环，而不具有四氢噻唑环结构的青霉素类，可分为三代：第一代青霉素指天然青霉素，如青霉素G（苄青霉素）；第二代青霉素是指以青霉素母核－6－氨基青霉烷酸（6－APA），改变侧链而得到半合成青霉素，如甲氧苯青霉素、羧苄青霉素、氨苄青霉素；第三代青霉素是母核结构带有与青霉素相同的β－内酰胺环，但不具有四氢噻唑环，如硫霉素、奴卡霉素。
按其特点可分为：青霉素G类：如青霉素G钾、青霉素G钠、长效西林`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、苄青霉素钾等。
青霉素分子结构球棍模型青霉素V类：（别名：苯氧甲基青霉素、6-苯氧乙酰胺基青霉烷酸）如青霉素V钾等（包括有多种剂型）。
耐酶青霉素：如苯唑青霉素（新青Ⅱ号）、氯唑青霉素等。
氨苄西林类：如氨苄西林、阿莫西林等。
抗假单胞菌青霉素：如羧苄西林、哌拉西林、替卡西林等。
美西林及其酯匹西林：如美西林及其酯匹美西林等，其特点为较耐酶，对某些阴性杆菌（如大肠、克雷伯氏和沙门氏菌）有效，但对绿脓杆菌效差。
甲氧西林类：如坦莫西林等编辑本段药理药效青霉素类抗生素是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，其毒性不甚明显，但它不能耐受耐药菌株（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。
青霉素 原理
青霉素原理
青霉素是一种广泛应用于临床的抗生素，其原理是通过抑制细菌的细胞壁合成来达到抗菌效果。
细菌的细胞壁是由多层交叉链接的聚糖链和氨基酸聚合物组成的，它起到保护细菌细胞的作用。
青霉素可以通过结合并抑制细菌的一种酶，称为“转肽酶”，进而阻断细菌细胞壁的合成。
细菌细胞壁的合成是一个复杂的过程，其中转肽酶在细菌细胞壁合成的早期起到重要的作用。
转肽酶能够在细菌细胞壁的合成过程中交联两个聚糖链，从而提供细胞壁的稳定性。
青霉素通过与转肽酶结合，抑制其活性，阻断了细菌细胞壁的合成。
当细菌的细胞壁合成受到抑制时，细菌的细胞壁会逐渐破裂，导致细菌细胞的溶解和死亡。
由于细菌细胞壁的合成是一个不断进行的过程，因此青霉素需要在细菌细胞壁合成的早期起作用，才能够有效地杀死细菌。
值得一提的是，青霉素对于人体的细胞壁是没有影响的，因为人体的细胞壁结构与细菌的细胞壁结构不同，所以青霉素可以针对细菌起到选择性杀菌的作用。
总而言之，青霉素通过抑制细菌的细胞壁合成来达到抗菌效果，这是因为青霉素可以结合并抑制细菌的转肽酶，阻断细菌细胞壁的合成，导致细菌细胞的破裂和死亡。
临床中青霉素的 应用
临床中青霉素的应用
青霉素是一种广泛应用于临床的抗生素药物，其治疗范围涵盖了多
种感染性疾病。
在临床中，青霉素通常被用于治疗细菌感染，尤其是
对革兰氏阳性细菌的治疗效果显著。
青霉素作为一种β-内酰胺类抗生素，其作用机制是通过抑制细菌的
细胞壁合成，导致细菌死亡。
在临床应用中，青霉素可用于治疗多种
感染，包括但不限于呼吸道感染、皮肤软组织感染、尿路感染等。
在
适当的情况下，青霉素也可用于预防手术感染或其他特定感染的治疗。
青霉素的应用方式通常包括口服、静脉注射等多种途径。
在临床上，医生会根据患者的具体情况和病原菌的类型选择最合适的给药方式和
剂量。
同时，在使用青霉素时，患者应严格按照医嘱完成全程治疗，
避免出现药物耐药性或治疗不完全的情况。
尽管青霉素在治疗细菌感染方面效果显著，但在临床应用过程中仍
需注意可能出现的不良反应。
常见的不良反应包括过敏反应、消化道
不适、肝功能异常等，因此在使用青霉素时应密切观察患者的身体反应，并在必要时及时调整治疗方案。
总的来说，青霉素作为一种常用的抗生素药物，在临床中具有重要
的应用价值。
通过合理的应用和监测，青霉素可以有效地治疗多种感
染性疾病，帮助患者恢复健康。
但在使用过程中仍需密切关注患者的
情况，以确保治疗效果的最大化，同时减少不良反应的发生。
希望临
床医生在实际操作中能够根据患者的具体情况，科学合理地运用青霉素，为患者带来更好的治疗效果。
青霉素
1.1 青霉素的发现1928年，英国细菌学家Fleming发现污染在培养葡萄球菌的双蝶上的一株霉菌能杀死周围的葡萄球菌。
他将此霉菌分离纯化后得到的菌株经鉴定为点青霉，并将这菌所产生的抗生物质命名为青霉素。
1940年，英国Florey和Chain进一步研究此菌，并从培养液中制出了干燥的青霉素制品。
经实验和临床试验证明，它毒性很小，并对一些革兰氏阳性菌所引起的许多疾病有卓越的疗效。
1.2青霉素分类及分子结构青霉素是6－氨基青霉烷酸（6-aminopenicillanic acid, 6-APA）苯乙酰衍生物。
侧链基团不同，形成不同的青霉素，主要是青霉素G。
工业上应用的有钠、钾、普鲁卡因、二苄基乙二胺盐。
青霉素发酵液中含有5种以上天然青霉素（如青霉素F、G、X、K、F和V等），它们的差别仅在于侧链R基团的结构不同，其中青霉素G在医疗中用得最多，它的钠或钾盐为治疗革兰氏阳性菌的首选药物，对革兰氏阴性菌也有强大的抑制作用。
青霉素的结构通式可表示为1.3青霉素的单位目前国际上青霉素活性单位表示方法有两种：一是指定单位（unit）；二是活性质量（μg），最早为青霉素规定的指定单位是：50mL肉汤培养基中恰能抑制标准金葡萄菌生长的青霉素量为一个青霉素单位。
在以后，证明了一个青霉素单位相当于0.6μg青霉素钠。
因此青霉素的质量单位为: 0.6μg青霉素钠等于1个青霉素单位。
由此，1mg青霉素钠等于1670个青霉素单位(unit)。
1.4作用机理已有的研究认为，青霉素的抗菌作用与抑制细胞壁的合成有关。
细菌的细胞壁是一层坚韧的厚膜，用以抵抗外界的压力，维持细胞的形状。
细胞壁的里面是细胞膜，膜内裹着细胞质。
细菌的细胞壁主要由多糖组成，也含有蛋白质和脂质。
革兰氏阳性菌细胞壁的组成是肽聚糖占细胞壁干重的50％～80％（革兰氏阴性菌为1％～10％）、磷壁酸质、脂蛋白、多糖和蛋白质。
其中肽聚糖是一种含有乙酰基葡萄糖胺和短肽单元的网状生物大分子，在它的生物合成中需要一种关键的酶即转肽酶。
青霉素
• 2．菌种保藏： • （1）定期移植保存法 • （2）液体石蜡封藏法 • （3）真空冷冻干燥保藏法 • （4）液氮超低温保藏法 • （5）沙土管保藏法 • （6）麦皮保藏法
3培养基种类：（1）固体培养基（2）液体培养基 4影响培养液的因素：（1）原材料质量的影响 (2)水质的影响 (3)灭菌操作 (4)培养基粘度的影响
• 6.发酵过程控制：
• (1)碳源浓度变化及其控制 (2)氮源浓度变化及其控制 (3)补无机盐、前体 (4)溶氧浓度的变化和控制 (5)温度 控制(6)pH控制 (7)泡沫控制 (8)发酵终点的判断 (9)发酵异常处理
• 7.发酵液的预处理和液固分离：
• (1)稳定性 • a、对pH的稳定性，如：青霉素酸性不稳定；多粘菌素酸 性稳定；红霉素酸性不稳定，但碱性稳定。 b、对温度的稳定性，如：杆菌肽、灰黄霉素可在90～ 100℃下加热过滤；而四环素、青霉素则需低温处理 （15～18℃） • (2)提取工艺对滤液质量的要求
热交换器提高收率 及滤液质量实现膜 萃取分离的方法
• 青霉素对溶血性链球菌等链球菌属，肺炎链球菌和不产青 霉素酶的葡萄球菌具有良好抗菌作用。对肠球菌有中等度 抗菌作用，淋病奈瑟菌、脑膜炎奈瑟菌、白喉棒状杆菌、 炭疽芽孢杆菌、牛型放线菌、念珠状链杆菌、李斯特菌、 钩端螺特氏菌亦具一定抗菌活 性，其他革兰阴性需氧或兼性厌氧菌对本品敏感性差。 本品对梭状芽孢杆菌属、消化链球菌、厌氧菌以及产黑 色素拟杆菌等具良好抗菌作用，对脆弱拟杆菌的抗菌作 用差。青霉素通过抑制细菌细胞壁四肽侧链和五肽交连 桥的结合而阻碍细胞壁合成而发挥杀菌作用。对革兰阳 性菌有效，由于革兰阴性菌缺乏五肽交连桥而青霉素对 其作用不大。
•
•
青霉素钠的提取工艺有溶媒萃取工艺和离子交换工艺。 溶媒萃取是利用青霉素在不同的pH条件下，会以不同的状 态存在，从而在水和有机溶剂中具有不同溶解度，通过多 次萃取分离即可达到分离提纯的目的。离子交换工艺采用 阳离子交换树脂作为交换剂，将青霉素钾盐交换为青霉素 钠盐。
青霉素
（三）青霉素的提取和精制
目前工业上多用溶剂萃取法。青霉素与碱金属所
生成的盐类在水中溶解度很大，而青霉素游离酸易 溶解于有机溶剂中。将青霉素在酸性溶液中转入有 机溶剂（醋酸丁酯、氯仿等）中，然后再转入中性 水相中。经过这样反复几次萃取，就能达到提纯和 浓缩的目的。
由于青霉素的性质不稳定，整个提取和精制过 程应在低温下快速进行，并注意清洗和保持在稳定 的pH值范围。
酰胺浓度为0.05%-0.08%。
发酵液质量控制
生产上按规定时间从发酵罐中取样 , 用显微镜观察 菌丝形态变化来控制发酵。生产上惯称“ 镜检 ”,根据 “ 镜检 ”中菌丝形变化和代谢变化的其他指标调节发酵 温度, 通过追加糖或补加前体等各种措施来延长发酵时间, 以获得最多青霉素.当菌丝中空泡扩大、增多及延伸, 并 出现个别自溶细胞, 这表示菌丝趋向衰老, 青霉素分泌逐 渐停止, 菌丝形态上即将进入自溶期, 在此时期由于茵丝 自溶, 游离氨释放, pH 值上升, 导致青霉素产量下降, 使色素、溶解和胶状杂质增多, 并使发酵液变蒙古稠, 增 加下一步提纯时过滤的困难。因此, 生产上根据" 镜检 " 判断, 在自溶期即将来临之际, 迅速停止发酵, 立刻放罐, 将发酵液迅速送往提炼工段。
脱色，脱水 在二次丁酯萃取液中加入质量浓度0.3%的活性 炭搅拌10min进行脱色，石棉过滤板过滤。二次 丁酯萃取液在结晶前要求有较低的水分（应低 于0.9%).工业上常用冷冻脱水法。将脱色后的 滤液，冷冻至-10-15摄氏度脱水，水分在0.9% 以下进行板框过滤得丁酯结晶液。 结晶 结晶是提纯物质的有效方法。二次BA萃取液中 青霉素纯度只有50%-70%，结晶后其纯度可提高 到90%以上。
pH值 青霉素发酵的最适pH 值一般认为在6.5左右, 应 尽量避免 pH 值超过7.0。因为青霉素在碱性条件 下不稳定,容易加速其水解。 溶氧 对于好氧的青霉素发酵来说,溶氧浓度是影响发酵 过程的一个重要因素。当溶氧浓度降到30%饱和度 以下时,青霉素产率急剧下降,低于10%饱和度时, 则造成不可逆的损害。溶氧浓度过高,说明菌丝生 长不良或加糖率过低,造成呼吸强度下降,同样影 响生产能力的发挥。
青霉素
发酵生产原料
氮源: 氮源 • 绵籽粉 • 玉米粉和玉米浸出液 • 大豆粉和大豆面 • 花生粉 • 菜籽粉 • • • • • • 牛血， 牛血，酪蛋白水解液 乳清 鱼粉 酵母 酵母膏 肉粉和骨粉
Materials for Fermentation
Nitrogen source:
• • • • • • • • • • • Cotton seed meal Corn meal & steep liquor Soybean meal & flour Peanut meal Rapeseed meal Beef blood, Casein hydrolysate Whey Fish meal Whole yeast Yeast extract Meat & bone meal
Possible recycle 1 300 3 30
Production Evaluation 生产
Pilot plant Evaluation 中试生产
Inoculum Development 菌种扩大培养
1.菌种 1.菌种
（1）生长繁殖快，发酵单位高 （2）遗传性能稳定 （3）培养条件粗放，发酵过程易于控制 （4）合成的代谢副产物少，生产抗生素质 量好
青霉素
医生的噩梦
Sir Alexander Fleming (1881～ 1955) 英国人，青霉素发明者。 1922年发现溶菌酶。1928年发 现青霉素，此物质即使稀释 800 倍，仍具有抑制金黄色葡萄球菌 作用。由于青霉素的发现，开创 了研究、生产及临床应用抗生素 的新时代。1945年他获得诺贝尔 生理学医学奖金。
Stirred tank Fermentation
搅拌发酵
青霉素能治什么病？
青霉素能治什么病？
青霉素是一种广泛使用的抗生素，可以用于治疗多种感染性疾病。
其中包括皮肤软组织感染、泌尿生殖系感染、呼吸道感染、中耳炎等等。
青霉素具有杀菌作用，能够有效地杀死引起感染的细菌，从而缓解病情，帮助身体恢复健康。
青霉素主要通过阻断细菌壁的合成来发挥杀菌作用。
当细菌处于生长期时，这种药物便能够迅速地进入其细胞内，并与其细胞壁上的一些酶结合，使其无法正常合成细胞壁。
这样一来，细菌就不能够正常地分裂和生长，最终导致其死亡。
除了上述提到的常见疾病之外，青霉素还可以用于治疗肺炎球菌、链球菌等引起的肺炎、扁桃体炎、脑膜炎等严重感染性疾病。
不过需要注意的是，虽然青霉素是一种十分有效的抗生素，但是对于一些细菌的抗药性越来越高，因此在选择使用青霉素时需遵医嘱，并且注意药物的正确使用方式和剂量。
青霉素是一种十分常用的抗生素，适用于治疗多种感染性疾病，如皮肤软组织感染、泌尿生殖系感染等。
它具有杀菌作用，能够有效地杀死引起感染的细菌，从而缓解病情，帮助身体恢复健康。
在使用药物时需要注意正确使用方式和剂量，并严格遵循医生的建议。
青霉素
• 发酵工艺的优化：
1.基质浓度 2.温度
3.培养基成分的控制
4. pH 值、溶氧 5.菌丝浓度等 6.泡沫的控制
1.基质浓度 ：
在发酵过程中，常常因为前期基质量浓度过
高，对生物合成酶系产生阻遏或对菌丝生长产生
抑制（如葡萄糖的阻遏和抑制 , 苯乙酸的生长抑 制）, 而后期基质浓度低限制了菌丝生长和产物合
4. pH 值、溶氧 ：
pH值：青霉素发酵的最适pH 值一般认为在6.8～7.2 左右, 应尽量避免 pH 值超过7.0。因为青霉素在碱性条 件下不稳定,容易加速其水解。 溶氧:对于好氧的青霉素发酵来说,溶氧浓度是影响发 酵过程的一个重要因素。当溶氧浓度降到30%饱和度以下 时,青霉素产率急剧下降,低于10%饱和度时,则造成不可逆 的损害。溶氧浓度过高,说明菌丝生长不良或加糖率过低, 造成呼吸强度下降,同样影响生产能力的发挥。 在罐的夹层或蛇管中需通冷却水以维持一定罐温。 在整个发酵过程中，需不断通无菌空气和搅拌，以维 持一定罐压或溶氧。
中试
等小试有了初步的结果以后，接下确定培养基配比。 其次在确定各种重要的金属和非金属离子对发酵的对发 酵的影响，即对各种无机元素的营养要求，实验其最高、 最低和最适用量。在合成培养基上得出一定结果后，在 做复合培养基试验。最后试验各种发酵条件和培养基的 正交实验法 关系。
产黄青霉素 米孢子 发酵罐
3.培养基成分的控制 :
A.碳源：
发酵中常用乳酸或葡萄糖。 目前普遍采用淀粉的酶水解产物，葡萄糖化液流加， 以降低成本。
B.氮源：
主要有机氮源为玉米浆、棉籽饼粉、花生饼粉、酵母 粉、蛋白胨等。 玉米浆为较理想的氮源，含固体量少，有利于通气及 氧的传递，因而利用率较高。 有机氮源还可以提供一部分有机磷，供菌体生长。无 机氮如硝酸盐、尿素、硫酸铵等可适量使用。
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，它可以抑制细菌的生长，对治疗感染性疾病起到了重要作用。
青霉素的提取方法主要包
括发酵法、化学法和生物法。
下面将详细介绍这三种方法。
首先，发酵法是目前青霉素提取的主要方法之一。
在发酵法中，首先需要培养青霉菌，然后将培养基中的青霉菌进行发酵，使其产
生青霉素。
接着通过分离、提纯等步骤，最终得到纯净的青霉素。
发酵法提取青霉素的优点是工艺简单，成本低廉，但是生产周期长，产量不稳定。
其次，化学法是另一种常用的青霉素提取方法。
化学法主要是
利用化学合成的方法来制备青霉素，通过一系列的化学反应，将原
料转化为青霉素。
化学法的优点是反应条件易控制，产量较高，但
是操作复杂，对操作人员的技术要求较高。
最后，生物法是一种新型的青霉素提取方法。
生物法是利用转
基因技术，将青霉菌的基因进行改造，使其产生更多的青霉素。
生
物法的优点是产量高，纯度好，但是技术难度大，操作复杂。
综上所述，青霉素的提取方法包括发酵法、化学法和生物法。
每种方法都有其优缺点，可以根据具体情况选择合适的方法进行提取。
随着科技的不断发展，相信青霉素的提取方法会越来越先进，为人类的健康事业做出更大的贡献。
青霉素
（一）青霉素类包括天然青霉素和半合成青霉素两种，均含6-氨基青霉烷酸（6-APA）母核，作用机理均是抑制细菌细胞壁的合成，为繁殖期杀菌剂。
天然青霉素优点：杀菌力强，毒性低，价廉物美；缺点：抗菌谱窄、易被胃酸和 -内酰胺酶（青霉素酶）水解，金葡菌易产生耐药等缺点。
半合成青霉素：耐酸、耐酶、广谱1、天然青霉素1928年，Fleming首次报道了对青霉素的发现。
1940年，Chain、Flory 从青霉菌的培养液中获得大量的青霉素而成功地作为第一个抗生素应用于临床。
系从青霉菌的培养液中提取，主要有F、G、X、K和双氢F五种组分，他们的基本化学结构是由母核6-氨基青霉烷酸（6-APA）和侧链（R-CO）组成。
其中以G最常用（作用最强、性质稳定、产量高）。
青霉素G青霉素：又名苄青霉素、青霉素G【理化性质】是从青霉素培养液中提取的一种有机酸，难溶于水，可与碱金属盐离子结合成盐。
其钾盐、钠盐为白色结晶粉末，无臭或微有特异性臭，有吸湿性。
在水中极易溶解，遇酸、碱和氧化剂等迅速失效，水溶液在室温放置易失效，20万IU/ml青霉素于30℃放置24h，效价下降56%，而青霉烯酸含量增加200倍，临床应用时要新鲜配制，pH6~ 6.5时相对最稳定，当pH<5或>8时，迅速破坏，随着温度的升高，破坏迅速，时间越长，破坏越彻底。
【药动学】1）不耐酸，内服易被胃酸、β-内酰胺酶破坏，仅少量被吸收，肌肉或皮下注射，吸收较快，一般15～30min达到血药峰浓度，故一般静注、肌注或皮下注射，常用剂量有效血药浓度维持6~ 7h。
但在新生仔猪、鸡大剂量内服可达到有效浓度。
2）吸收后在体内分布广泛，能分布到全身各组织，以肾、肝、肺、肌肉、小肠和脾脏等的浓度较高；骨骼、唾液和乳汁含量较低。
青霉素脂溶性低，进入细胞内的量少，主要分布在细胞外液，但在组织炎症时可达到有效浓度，如脑膜炎时，可通过血脑屏障。
3）青霉素在体内的消除半衰期较短，种属间差异小，青霉素吸收进入血液循环后，在体内不易被破坏，主要以原形从尿中排出，肌肉注射治疗量的青霉素钠或青霉素钾的水溶液后通常在尿中可回收剂量的60%-90%，给药后1h内尿中排出绝大部分药物。
青霉素说明书
青霉素说明书
青霉素是一种抗生素药物，由放线菌属中的一种细菌所产生。
它可
以有效地抑制和杀灭多种细菌，特别是对于革兰氏阳性菌如链球菌
和葡萄球菌具有较好的抗菌作用。
青霉素可以用于治疗多种感染疾病，包括但不限于：
- 面部和咽喉部感染，如扁桃体炎和喉炎
- 肺炎和支气管炎
- 中耳炎和鼻窦炎
- 被动吸入的败血症
- 皮肤和软组织感染
- 尿道感染和生殖系统感染
- 破伤风
- 心内膜炎
青霉素主要通过抑制细菌细胞壁合成而发挥作用。
细菌细胞壁是其
生长和繁殖必需的一部分，青霉素通过干扰细菌细胞壁的合成过程，使其变脆弱并最终死亡。
青霉素的用法和剂量取决于病情的严重程度以及患者的年龄、体重和肝肾功能。
它通常以口服片剂或注射剂的形式使用。
然而，对于一些人来说，青霉素可能是过敏原。
过敏反应可以从轻微的皮疹和瘙痒开始，到严重的呼吸困难、严重的过敏性休克等。
如果出现过敏反应，请立即就医。
此外，使用青霉素也可能出现其他副作用，包括但不限于：恶心、呕吐、腹泻、消化不良、头痛、头晕、疲劳等。
如果有任何不适的副作用，应及时告知医生。
总之，青霉素是一种常用的抗生素，对多种细菌感染有效。
然而，使用前请一定要遵循医生的建议，根据具体情况使用，并在用药过程中注意任何不适的反应，并及时咨询医生。
青霉素的功效与作用
青霉素的功效与作用
青霉素是一种广谱的抗生素，具有抗菌作用。
它能够抑制细菌的生长和复制，从而治疗多种细菌感染疾病。
青霉素的主要功效和作用如下：
1. 治疗细菌感染：青霉素可以有效治疗多种细菌感染，包括但不限于呼吸道感染、皮肤感染、泌尿道感染、中耳炎、扁桃体炎等。
2. 防治风湿热：青霉素在风湿热的治疗中也发挥重要作用。
它能够降低炎症反应，并消除、预防风湿热引起的关节炎和心脏病。
3. 预防心内膜炎：青霉素在某些情况下也可以用于心内膜炎的预防。
对于有心脏瓣膜病等高危因素的患者，在进行一些侵入性操作前使用青霉素可以减少感染的风险。
4. 治疗梅毒：青霉素是梅毒的标准治疗药物，能够有效杀灭梅毒螺旋体，并防止梅毒的进展。
5. 提高疗效与生存率：在一些严重感染性疾病的治疗中，如败血症和肺炎等，青霉素的应用可以明显提高治疗效果和生存率。
需要注意的是，青霉素可能会引发过敏反应，包括荨麻疹、呼吸困难、过敏性休克等。
因此，在使用青霉素药物时，需要注意个体过敏史，并在医生指导下进行使用。
青霉素【29页】
预防措施
1.询问过敏史； 2.皮试 3.注射后观察30 min； 4.准备抢救药品及器材。
青霉素的缺点
对酸性水溶液不稳定，只能注射给药，不能口服。 对碱性水溶液不稳定（成盐反应须十分小心进
行），须做成粉针剂[3]。 抗菌谱较窄，对革兰阴性菌的疗效差。 在使用过程中，细菌易产生耐药性。 有严重的过敏性反应（休克）。
特点 为窄谱抗生素 对大多数β-内酰胺酶稳定，作用于产酶肠杆菌有较
强活性。 主要用于敏感革兰阴性菌所致的尿路、软组织和呼
吸道感染。
细菌耐药情况
随着临床的广泛应用，青霉素类药物的耐药情况日趋严重， 促进临床合理应用成为减少耐药的重要手段。
研究表明，临床应用中频率最高的三种抗生素依次为头孢 菌素类、喹诺酮类和青霉素。分离菌中出现比例最高的为 肺炎克雷伯菌、大肠埃希菌、铜绿假单孢杆菌，耐药性最 高的为青霉素类和β内酰胺类抗菌药物。 要根据抗菌药物 的临床应用情况和细菌的耐药性做到合理用药，降低滥用 危害。[7]
药理特性
抗菌谱和青霉素相仿，但抗菌作用较差，其对 青霉素酶稳定，因产酶而对青霉素耐药的葡萄 球菌对本类药物敏感，但甲氧西林耐药的葡萄 球菌对本类药物耐药。
适应症
主要用于除甲氧西林以外的产青霉素酶的葡萄球 菌感染，如败血症、脑膜炎、呼吸道感染、软组 织感染等 也可用于溶血性链球菌或肺炎链球菌与耐青霉素 葡萄球菌的混合感染。
药性，临床上只有少数几种抗生素有效（如万古霉素）。
[5]
3.广谱青霉素类 氨苄西林 (ampicillin) 匹氨西林（pivampicillin) 阿莫西林 (amoxycillin)
特点： 耐酸，可口服 不耐酶，对耐药金葡菌感染无效 对G-杆菌有效，可用于伤寒、副伤寒、百日
青霉素配置的方法
青霉素配置的方法
青霉素是一种常用的抗生素药物，用于治疗细菌感染。
下面介绍一些青霉素的配置方法。
1. 皮下注射：青霉素普通干磺酸盐型号为0.6克/支，一般先用注射器抽出适量生理盐水，然后将针头插入瓶口吸取需要的青霉素，再将针头改用患者皮下注射的针头进行注射。
2. 静脉滴注：首先将青霉素溶解于适量的生理盐水中，然后使用滴液器或滴注泵将药物静脉输送给患者。
滴注速度通常根据患者情况和医嘱来调整。
3. 静脉注射：将青霉素溶解于适量的溶剂中，然后使用注射器将药物缓慢注射进患者的静脉血管中。
注射速度根据患者情况和医嘱来调整，过快注射可能导致静脉刺激。
4. 肌肉注射：首先将青霉素溶解于适量的溶剂中，然后使用注射器将药物注射进患者的肌肉组织中。
注射部位常选择臀部、大腿等肌肉较丰厚处，注意避免青霉素渗出。
这些是一些青霉素的常见配置方法。
在使用青霉素之前，请咨询医生或药师的指导，严格按照医嘱和药物说明书的要求进行配置和使用。
青霉素是什么
青霉素是什么
青霉素是一个类广谱抗生素，它由青霉菌产生，可以治疗多种细菌感染。
它可用于治疗肺炎、溶血性和皮肤病等传染性疾病。
青霉素是基本抗生素之一，它的使用范围非常广泛，可有效地抵抗入侵机体的大量细菌。
以下是关于青霉素的介绍：
1. 作用：青霉素可以抑制细菌对人体内细胞的损伤，从而起到抗菌治疗疾病的作用。
青霉素也可以用来预防细菌所引起的感染，特别是发烧或肺炎而出现的腹泻和呼吸道感染，可以有效预防或治疗细菌性感染。
2. 用法用量：青霉素的用法用量取决于具体疾病，一般用量为1次500mg，或按照医嘱服用。
但应特别注意，青霉素比较有毒，药物的剂量和用法必须按照医生的指示准确服用。
3. 禁忌症：由于青霉素结构与化学结构类似，容易发生过敏反应，而且有肝毒性和肾毒性作用，所以一些慢性肝病或肾病患者不宜服用。
4. 不良反应：青霉素本身也会引发一些不良反应，如恶心、呕吐、发热等，而且容易出现过敏性反应，特别是过敏性皮炎，表现为皮肤出现红斑、瘙痒等情况，可能还有皮疹，发汗和皮肤瘙痒等，此时应立
即取消服药。
5. 注意事项：青霉素一旦服用，必须坚持按时服用，以免病情加重或
复发；服用青霉素期间一定要立即告知医生任何不良反应；妊娠期间
不能服用；用药前需复查肝肾功能，并且服药期间定期复查肝肾功能。
总之，青霉素是一种高效的抗生素，可以有效治疗许多细菌性感染，
但应特别注意不良反应和禁忌症，服药前后需要咨询医生。
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胃 酸 导 致 β - 内 酰 胺 环开环和侧链水解 失去活性 所以不能经口服给药
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青霉素G的化学性质
HH H H H H R N N S CH R _ HNH H S CH R R S H _ H H H HN S H H H H H H H H H CH3 3 H H H CH3 3 O R N R N OH 2 R RN N N N R R -CO-CO O S S R N OH _ _ S S 2 S S O HN _ CH CH S CH O N CH CH 3 CH 3 O HN CH 33CH 3 CH O N CH -CO O OO 3 3 OH OH CH 3 3 3 2 -CO -CO OH 3 OH 2 2 O OH O HN O HN O O O O N N N CH O CH O HN COOH COOH 3 CH CH CH 33 CH COOH 3 CH 3 3 OH OH 3 COOH O O OH O O 青霉素 青霉酸 COOH COOH 青霉酸 COOH COOH COOH 青霉素 COOH COOH
青霉素G的化学性质
CH3 H H H R NH H H O N S CH CH3 R N 3 S O CH 3 COOH O N CH3 O N CH3 O CH2OH O COOH COOH CH2OH CH2OH β-lactamase H H H 对β-R 内酰胺酶不稳定，水解 N S H H H R N S CH 3 H H H O H HHN H R N S CHCH3 R N 3 S CH CH2O O 3 COOH O HN CH 3 O HN CH 3 CH2O O β-lactamase CH2O O COOH COOH
对碱不稳定，水解 HH H H H H
青霉酸 青霉酸 H 青霉酸 H HS N R CHO HS H H H H CH N 3 CHO H R CH N H + R 3 -CO R HN HH 2 HS HgCl HS HS N H S 2 CH3 HgCl R CHO N HS H H或 CH3 H N R CHO H CH H 2 3 CH HgCl2 O CH 3 H2N 2 CH H2H CO R RN R N N S CH S 3 3 3 N N S O HN + H O R CHO R CHO CH CH O N HgCl 3 CH O HN + H2N 3 2HgCl2 R 2 H2N CH3 CH3 CHO CH CH H2N 2 3 3 3 HgCl O CH COOH 3 O COOH OH HNHN + HN + COOH 青霉醛酸 青霉醛 H CH CH H OO + COOH 3 3 3 CH O OO R N COOH COOH S COOH 青霉醛 COOH COOH D青霉胺 青霉噻唑酸 青霉醛 COOH D青霉胺 CH O 青霉噻唑酸 3 青霉醛 青霉醛 青霉胺+ D-青霉胺 青霉噻唑酸 青霉醛 D-D青霉胺 O 青霉噻唑酸 HN 青霉噻唑酸 CH3 OH 所以青霉素 G 钾盐 在碱性条件下，碱性基团向β 内酰胺环进攻，生成青霉 HS H H COOH CH3 N -CO R 2 S CH 酸，青霉酸加热时易失去二氧化碳，生成青霉噻唑酸，遇氯 必须做成粉针剂型 青霉酸 3 H2N 16 3 CH 化高汞青霉噻唑酸进一步分解生成青霉胺和青霉醛。 O HN CH3 青霉素 青霉素 青霉素 青霉素
β-lactamase β-lactamase
β-lactamase β-lactamase H2O
CH2OH H H H R N S CH 3 CH2OH H H H CH2OH H β -lactamase H H + R N O HN CH S 3 H2O O R N 3 S CH H2O CH 3 OH COOH β-lactamase + O HN CH 3 β-lactamase + O O HN CH3 O OH 在β-内酰胺酶的作用下，酶中亲核性基团向β -内酰胺环 所以易产生耐药性 OH COOH COOH
12
青霉素G的化学性质
对强酸不稳定，发生裂解
R O O H H H N S N CH3 CH3 COOH R H2O H2O O
R H N
青霉素
CHO CO2H CHO
-CO2
R
R
H N
CHO
H O N
H+ 或 HgCl2
青霉醛酸 CO H
2
-CO2
O H N 青霉醛 CHO
O
H H H H R NH H S R N CH3 S CH O 3 O O HN CH O OH HN CH33 OH COOH COOH
青霉醛酸
H N O H N H S CH3 CH3 COOH CH3
青霉醛
HS CH3 CH3
CH3 COOH CH3 COOH
+
-CO2 R
H2N +
HS H2N
青霉酸 青霉酸
-CO2 R
HHN S
O 青霉噻唑酸 HN CH3 COOH
13 D-青霉胺
青霉素G的化学性质
对稀酸不稳定，发生重排
HHH H HHHH H R N N S S RR N S CH CH3 CH pH4 3 3 O N N N CH CH3 OO CH3 3 O OO COOH COOH COOH H H H pH4 R
10
青霉素性质
Natural Penicillins
为什么青霉素Ｇ 不可口服？
为什么青霉素G 钾盐必须做成 粉针剂型？
注射给药之 前还要做皮 试反应？
11
青霉素G的化学性质
青霉素分子结构不稳定 • • • • 1 2 3 4 对强酸不稳定，发生裂解 对稀酸不稳定，发生重排 碱性或酶，水解 生产、贮存、使用过程，开环聚合
课程：药物化学 内容：青霉素
说明： 授课对象：大专药剂、大专药学 教材：《药物化学》中国医药科技出版社第3版 总课时：90 本节课课时：1
药学系-余松华
授课目的和要求
• 1.掌握青霉素的结构 • 2.掌握青霉素的性质和特点 • 3.了解青霉素类发展
青霉素类
天然青霉素
Natural Penicillins
O H RH N
H H NH H S CH S CH 3 3 O HN HN CH3 CH3 O O COOHCOOH
青霉素 青霉素 青霉素
HOOCHOOC S CH S CH 3 3 N N N N CH3 CH3 R R COOHCOOH
青霉二酸 青霉二酸
14
青霉素G的化学性质
对强酸不稳定，发生裂解 对稀酸不稳定，发生重排
– 2S、5R、6R
– 活性必须
H H H 4 N S CH 3 R6 5 R 3 O N CH3 1 2 O S COOH
9
青霉素G的结构特征
结构特点 • 母核β-内酰胺环和五元的氢化噻唑环骈合而成 二个环的张力都比较大 β-内酰胺环中的内酰胺键很不稳定，极易断裂 • 易受亲核或亲电试剂进攻，使β-内酰胺环破裂
6
发现及发展
青霉素G的结构
结构组成
6-位酰胺侧链
青霉素类通式：
RCOHN N O
Байду номын сангаас
S
CH3 CH3
COOH
氢化噻唑环
H H H 4 N S
6 5
CH3
3
O O
N 1
2
CH3
COOH
β-内酰胺环 2位羧基
抗菌活性必须基团
8
青霉素G的结构特征
立体化学 • 母核由β-内酰胺环与 氢化噻唑环并合而成 • 稠合环不共平面 – 沿着C-5和N-1轴折叠 • 母核三个手性中心
O H H H N S N O CH3 CH3 COOH
•又名苄青霉素，盘尼西林 •用发酵的方法进行制备 •临床上常用其钠盐或钾盐 •治疗G+菌感染的首选药物
Benzylpenicillin 青霉素G
3
一、发现及发展
发现
• 第一个用于临床的抗生素 • 由青霉菌的培养液中分离 而得
青霉素的发现始于一个 现象的意外观察，而我 唯一的功劳仅是没有
忽视观察。
A. Fleming
4
发现及发展
结构确认
• 英国女科学家 霍奇金 （Dorothy Hodgkin ）用 X-射线方法确证青霉素等 的分子结构获得1964年诺 贝尔化学奖 • 其发现为通过修饰天然产 物和全合成改进的抗生素 奠定了基础。
5
发现及发展
发展
• 青霉素开创抗生素药 物新纪元 • 1940s-1960s 天然抗 生素开发高潮，许多 至今使用 • 1960s开始 开发更具 优势的半合成抗生素
注射前皮试 制成粉针剂
进攻，生成青霉酸。
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青霉素G的化学性质
生产、贮存、使用过程，开环聚合 • 引入杂质青霉噻唑等高聚物 – 内源性过敏原 • 聚合程度越高，过敏反应越强 • 严重时会导致死亡 在临床应用中需 严格按要求进行皮 试后再使用
R H H H N S O HO R O R O HO N HN COOH N HO N O N COOH S CH3 n
CH3 CH3 COOH S CH3
青霉噻唑聚合物
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天然青霉素 缺点 （青霉素 G ） 优点：安全、价廉、疗效确切，临床仍在大量使用 解决方案 对酸不稳定 对酶不稳定 抗G-作用差 过敏杂质 对碱不稳定 不能口服 耐药性 抗菌谱窄 过敏反应 易水解失效 耐酸青霉素 耐酶青霉素
如何解决？ 广谱青霉素