现代抗生素工业生产过程介绍

2022.1.17

现代抗生素工业生产过程如下:

菌种→孢子制备→种子制备→发酵→发酵液预处理→提取及精制→成品包装

几个发酵工艺流程图如下

丝状菌

球状菌

抗生素的提取

为了符合药典的要求还需要提取高纯度的抗生素。

提取的方法有溶媒萃取法、离子交换法。

溶媒萃取法:这是利用抗生素在不同pH条件下以不同的化学状态(游离酸、碱或成盐)存在时,在水及与水互不相溶的溶媒中其溶解度不同的特性,使抗生素从一种液相(如发酵滤液)转移到另一种液相(如有机溶媒)中去,以达到浓缩和提纯的目的。

离子交换法:这是利用某些抗生素能解离为阳离子或阴离子的特性,使其与离子交换树脂进行交换,将抗生素吸附在树脂上,然后再以适当的条件将抗生素从树脂上洗脱下来,以达到浓缩和提纯的目的。

抗生素的精制

这是抗生素生产后工序。对产品进行精制、烘干和包装的阶段要符合“药品生产管理规范(即GMP)的规定。

下面对抗生素精制中可选用的步骤分述如下:

A 脱色和去热原质

脱色和去热原质是精制注射用抗生素中不可缺少的一步。它关系到成品的色级及热原试验等质量指标。色素往往是在发酵过程中所产生的代谢产物,它与菌种和发酵条件有关。热原质是在生产过程中由于被污染后由杂菌所产生的一种内毒素。各种杂菌所产生的热原反应有所不同。革兰氏阴性菌产生的热原反应一般比革兰氏阳性菌的为强。热原注入体内引起恶寒高热,严重的引起休克。它是多糖磷类脂质和蛋白质的结合体,为大分子有机物质,能溶于水。在280℃加热4h它能被破坏90%; 180—200℃加热半小时或150℃加热2h能被彻底破坏。它亦能被强酸、强碱、氧化剂(如高锰酸酸钾)等破坏。它能通过一般滤器,但能被活性炭、石棉滤材等所吸附。生产中常用活性炭脱色去除热原,但须注意脱色时pH,温度、炭用量及脱色时间等因素,还应考虑它对抗生素的吸附问题,否则能影此外,也可用脱色树脂去除色素(如酚醛树指,即122树脂)。对某些产品可用超微过滤办法去除热源,此外还应加强在生产过程中的环境卫生以防止热原。响收率。

B 结品和重结晶

抗生素精制常用此法来制得高纯度成品。常用的几种结晶方法如下:

(1)改变温度结晶利用抗生素在溶剂中的溶解度随温度变化而显著变化的这一特性来进行结晶。例如制霉菌素的浓缩液在5℃条件下保持4—6h后即结晶完全。分离掉母液、洗涤、干燥、磨粉后即得到制霉菌素成品。

(2)利用等电点结晶当将某一抗生素溶液的pH调到等电点时,它在水溶液中溶解度小,则沉淀析出。如6—氨基青霉烷酸(6—APA)水溶液当PH调至等电点(4.3)时,6-APA即从水溶液中沉淀析出。

(3)加成盐剂结晶在抗生素溶液中加成盐剂(酸、碱或盐类)使抗生素以盐的形式从溶液中沉淀结品。例如在青霉素G或头孢菌素C的浓缩浓中加入醋酸钾、即生成钾盐析出。
(4)加入不同溶剂结晶利用抗生素在不同溶剂中溶解度大小的不同,在抗生素某一溶剂的溶液中加入另一溶剂使抗生素析出。如巴龙霉素具有易溶于水而不溶于乙醇的性质。在其浓缩液中加入10—12倍体积的95%乙醇,并调PH至7.2—7.3使其结晶析出。

重结晶是进一步精制以获高纯度抗生素的有效方法.

C 其他精制方法

其他精制方法包括:

(1)共沸蒸馏法如青霉素可用丁醇或醋酸丁酯以共沸蒸馏进行精制。

(2)柱层析法如丝裂*素A、B、C三种组分可以通过氧化铝层析来分离。

(3)盐析法如在头孢噻吩水溶液中加入氯化钠使其饱和,其粗晶即被析出后进一步精制。

(4)中间盐转移法如四环素碱与尿素能形成复盐沉淀后再将其分解,使四环素碱析出。用此独以除去4-差向四环素等异物,以提高四环素质量和纯度,又如红霉素能与草酸或乳酸盐或复盐沉淀等。

(5)分子筛如青霉素粗品中常含聚合物等高分子杂质,可用葡聚糖凝胶G—25(粒度20—80μm)将杂质分离掉。此法仅用于小试验。

互联网

喜欢作者我要约稿