生物制药工艺学之抗生素

最后发布时间:2020-03-13 16:59:12 浏览量:

生物制药工艺学(抗生素)

抗生素: 在低浓度下能选择性地抑制他种生物机能的化学物质。

半合成抗生素: 将生物合成法制得的天然代谢产物, 再用化学、生物方法进行分子改造，制成的各种衍生物

抗生素

抗生素的来源

土壤微生物：真菌、放线菌、细菌

抗生素的特点

是微生物次级代谢产物
不同微生物能产生同一种抗生素，同一种微生物也能产生不同抗生素
相对分子质量低
低浓度下选择性的抑制他种生物机能的化学物质

医疗抗生素具备的特点

难使病原菌产生耐药性
有较大的差异毒力（对机体不影响，能杀死病原菌）
最小的抑菌浓度
抗菌活性广

光谱抗生素：氯霉素、金霉素、土霉素、四环素、甲砜霉素。不仅能强力抑制大部分革兰氏阴性菌和革兰氏式阳性菌，而且能抑制立克次体、螺旋体和某些原虫。

抗生素的分类

根据生物来源分来

放线菌：链霉菌属最多，诺卡菌属 较少。碱性化合物多。
真菌： 藻菌纲和子囊菌纲产生的少；担子菌刚产生的多。多为酸性化合物。
细菌：主要来源多黏杆菌、枯草杆菌、短芽孢杆菌。多为碱性。（差异毒性小）
其它：地衣酸、绿藻素、蒜素、番茄素、小蘖碱

按照医疗的作用对象分

抗感染抗生素、抗肿瘤抗生素、降血脂抗生素
按照作用性质分

繁殖期杀菌、静止期杀菌、速效杀菌、慢效杀菌
作用机制分类

抑制或干扰细胞壁合成的抗生素
抑制或干扰蛋白质合成的抗生素
抑制或干扰DNA、RNA合成的抗生素
作用于能量代谢系统的抗生素

按照抗生素获得来源

天然抗生素、基因工程抗生素、生物转化与酶工程抗生素、半合成抗生素
根据抗生素的生物合成途径(为新的菌种发现提供帮助）

氨基酸、肽类衍生物
- 简单氨基酸类衍生物、寡肽抗生素、多肽类抗生素、多肽大环内脂抗生素、含腺嘌呤和嘧啶碱基的抗生素
糖类衍生物
- 糖苷类抗生素、与大环内酯连接的糖苷抗生素
以乙酸、丙酸为单位单衍生物
- 乙酸衍生物、丙酸抗生素、多烯或多炔类抗生素

根据化学结构

$\beta-$ 内酰胺类抗生素：抑制肽聚糖的合成
氨基糖苷类抗生素：抑制蛋白质的合成
大环内脂类抗生素：抑制蛋白质合成
四环类抗生素：抑制蛋白质的合成
多肽内抗生素

单位

指定单位：0.6ug青霉素钠等于一个青霉素单位
活性质量：仅以分子结构中活性部分的质量计算

抗生素应用

控制细菌感性性疾病
抑制肿瘤生长
调节人体生理功能
器官移植
控制病毒性感染

抗生素工业生产

由于是次级代谢产物，理论产量很难计算
有效成分浓度低

graph LR A[菌种] -->B[孢子制备] B--> C[种子制备] C--> D[发酵] D-->E[发酵液预处理] E-->F[提取制精] F--> G[产品检验] G--> H[成品包装] I[无菌空气]-->D[发酵] I[无菌空气]-->C[种子制备] M[消泡剂]--> D[发酵] N[补料]--> D[发酵]