鏈霉素的生產(chǎn)

1、鏈霉素的生產(chǎn),班級：生物制藥1411組別：第七組,目錄,一、鏈霉素介紹二、鏈霉素的生產(chǎn)原理三、鏈霉素的生產(chǎn)四、鏈霉素的質(zhì)量檢查和檢查方法五、EHS(環(huán)境、健康、安全),一、鏈霉素概述,1.簡介鏈霉素（streptomycin）是一種氨基葡萄糖型抗生素，分子式C21H39N7O12。 1943年美國 S.A.瓦克斯曼從鏈霉菌中析離得到，是繼青霉素后第二個(gè)生產(chǎn)并用于臨床的抗生素。它的抗結(jié)核桿菌的特效作用，開創(chuàng)了結(jié)核病治療的新紀(jì)元

2、。從此，結(jié)核桿菌肆虐人類生命幾千年的歷史得以有了遏制的希望。,2.鏈霉素的作用機(jī)理鏈霉素是一種氨基糖苷類藥，經(jīng)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)通過細(xì)菌細(xì)胞膜，與細(xì)菌核糖體30S亞單位的特殊受體蛋白結(jié)合，干擾信息核糖核酸與30S亞單位間起始復(fù)合物的形成，抑制蛋白合成。使DNA發(fā)生錯(cuò)讀，導(dǎo)致無功能蛋白質(zhì)的合成；使多聚核糖體分裂而失去合成蛋白的功能，使大量氨基糖苷類進(jìn)入菌體，細(xì)菌細(xì)胞膜斷裂，細(xì)胞死亡。3.穩(wěn)定性鏈霉素為白色無定形粉末，有吸濕性。易溶于水，不溶于

3、大多數(shù)有機(jī)溶劑，強(qiáng)酸、強(qiáng)堿條件下不穩(wěn)定。硫酸鏈霉素制劑外觀為黃色粉末，密度0.38g/L,pH1.5～3.5，易溶于水，呈微酸性，在中性和酸性條件下穩(wěn)定，堿性條件下易失效,5.用途鏈霉素為微生物源殺細(xì)菌劑，可有效防治植物細(xì)菌病害，例如蘋果、梨火疫病、煙草野火病、藍(lán)霉病、白菜軟腐病、番茄細(xì)菌性斑腐病、晚疫病、馬鈴薯種薯腐爛病、黑脛病、黃瓜角斑病、霜霉病、菜豆霜霉病、細(xì)菌性疫病、芹菜細(xì)菌性疫病、芝麻細(xì)菌性葉斑病。,4.結(jié)構(gòu),6.副作用1

4、)急性毒性反應(yīng)：麻木、頭暈、耳聾等為多見，多在用藥后10天內(nèi)出現(xiàn)，最短者于注射后20分鐘內(nèi)出現(xiàn)麻木，持續(xù)1～6小時(shí)，重者可延續(xù)24小時(shí)尚不消失。亦有發(fā)生口周麻木、頭暈、運(yùn)動(dòng)失調(diào)、頭痛、乏力、嘔吐、顏面潮紅，嚴(yán)重者亦有發(fā)生大汗、呼吸困難、痙攣不易與過敏性休克區(qū)分者。但急性反應(yīng)多見累積或漸次加重現(xiàn)象，部分病例僅在開始注射時(shí)出現(xiàn)反應(yīng)，以后即消失。鏈霉素的急性反應(yīng)一般認(rèn)為與其所含雜質(zhì)有關(guān)。,2)慢性毒性反應(yīng)： ①第八對顱神經(jīng)損害；a)耳前庭系損

5、害，主要表現(xiàn)眩暈、頭痛、經(jīng)常指誤等。以后出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)性共濟(jì)失調(diào)等；b)耳蝸系損害：一般發(fā)生較遲，常在用藥數(shù)月后或停藥以后發(fā)生。其主要癥狀是耳鳴和耳聾。 ②對局部的刺激：肌注局部疼痛、腫脹、無菌性膿腫等，鞘內(nèi)注射可引起發(fā)熱、蒼白、激動(dòng)、胃納減退、抽搐、休克，嚴(yán)重者可導(dǎo)致死亡等。 ③對腎臟的損害：鏈霉素對腎臟的損害較輕，表現(xiàn)為蛋白尿和管型尿，部分出現(xiàn)腎功能暫時(shí)減退，停藥后可恢復(fù)，嚴(yán)重的永久性腎損害并不多見。 ④對骨髓的抑制：表現(xiàn)為白細(xì)胞、血小板

6、減少，再生障礙性貧血及血細(xì)胞全少癥等。以白細(xì)胞減少常見，再障及全血細(xì)胞減少偶見。⑤還有多毛癥、結(jié)膜炎、關(guān)節(jié)痛、心肌炎、中毒性腦病等。,二、鏈霉素的生產(chǎn)原理,1.種子擴(kuò)大培養(yǎng)原理 種子擴(kuò)培是發(fā)酵工程的一個(gè)組成部分，其指將保存在沙土管、冷凍干燥管中處于休眠狀態(tài)的生產(chǎn)菌種接入試管斜面活化后，在經(jīng)過扁瓶或搖瓶及種子罐逐級擴(kuò)大培養(yǎng)，最終獲得一定數(shù)量和質(zhì)量的純種過程。其目的首先是處于接種量的需要與菌種的馴化，同時(shí)對于縮短發(fā)酵時(shí)間、保證生產(chǎn)

7、水平也有幫助。,2.發(fā)酵原理鏈霉素是一種從灰鏈霉菌的培養(yǎng)液中提取的抗菌素。屬于氨基糖甙堿性化合物，它與結(jié)核桿菌菌體核糖核酸蛋白體蛋白質(zhì)結(jié)合，起到了干擾結(jié)核桿菌蛋白質(zhì)合成的作用，從而殺滅或者抑制結(jié)核桿菌生長的作用。3.斜面孢子培養(yǎng)將沙土管菌種接種到斜面培養(yǎng)基上，經(jīng)培養(yǎng)后既得原始斜面。斜面培養(yǎng)基的主要成分有葡萄糖、蛋白胨和豌豆浸汁等，其中蛋白胨和豌豆浸汁的質(zhì)量對斜面孢子質(zhì)量影響很大,4.搖瓶種子培養(yǎng)生產(chǎn)斜面的菌落接種到搖瓶種子培養(yǎng)

8、中，經(jīng)過培養(yǎng)基即得搖瓶種子。鏈霉素發(fā)酵經(jīng)常使用搖瓶種子來接種種子罐。種子質(zhì)量以菌絲階段、發(fā)酵單位、菌絲粘度或濃度、糖氮代謝、種子液色澤和無菌檢查為指標(biāo)。搖瓶種子可以直接接種子罐，也可以在擴(kuò)大培養(yǎng)，用培養(yǎng)所得的子瓶來接種。搖瓶培養(yǎng)的培養(yǎng)基成分為黃豆餅粉、葡萄糖、硫酸銨、碳酸鈣等。,5. 種子罐擴(kuò)大培養(yǎng) 種子罐培養(yǎng)是用來擴(kuò)大種子量的。種子罐培養(yǎng)可為2~3級，根據(jù)發(fā)酵罐體積大小和接種量來確定。第一級種子罐一般采用搖瓶種子接種，2~

9、3級種子罐則是逐級轉(zhuǎn)移，接種量一般都為10%左右。種子質(zhì)量對后期發(fā)酵的影響甚大，種子必須符合各項(xiàng)質(zhì)量要求（糖氮代謝、菌濃和菌絲階段、效價(jià)和無菌要求），方能轉(zhuǎn)罐。因此在培養(yǎng)過程中，必須嚴(yán)格控制好罐溫、通氣攪拌和泡沫，以保證菌絲生長良好，得到合乎要求的種子。,三、鏈霉素的生產(chǎn),1.工藝流程 ①種子擴(kuò)培 斜面菌種——一級種子培養(yǎng)搖瓶——耳機(jī)種子培養(yǎng)（種子罐）——發(fā)酵 ②發(fā)酵 原

10、斜面孢子——斜面孢子——搖瓶種子——小罐種子——中罐種子——大罐發(fā)酵液 ③鏈霉素提取發(fā)酵液的預(yù)處理——離子交換——脫色及精制,2.培養(yǎng)基的配置斜面培養(yǎng)基：可溶性淀粉20g，硝酸鉀1g，氯化鈉0.5g，磷酸氫二鉀0.5g，硫酸鎂0.5g，硫酸亞鎂0.01g，瓊脂20g，水1000毫升，PH7.2-7.4（配置時(shí)注意，可溶性淀粉要先用冷水調(diào)勻后再加入到以上培養(yǎng)基中） 配制：按配方稱量藥品，加熱攪拌至瓊脂完全

11、熔化，補(bǔ)水至1000ml。趁熱分裝于18ml*180ml試管，斜面以8ml為宜。分裝完畢后，塞好棉塞并將試管捆扎好。高壓蒸汽滅菌：121℃滅菌20min，滅菌后趁熱擺斜面。,2、搖瓶種子培養(yǎng)基：豆餅粉20g、淀粉40g、酵母膏5g、蛋白胨5g，硫酸銨3g，硫酸鎂0.25g，磷酸二氫鉀0.2g，碳酸鈣4g，自來水1000ml、PH7.2-7.4。 配制：取干凈三角燒瓶，250ml三角瓶分裝培養(yǎng)基30-50ml，用棉塞包扎瓶口，

12、再加牛皮紙包扎，在0.1Mpa下滅菌45-60min。 3、發(fā)酵培養(yǎng)基：葡萄糖 4% 黃豆餅粉0.8%   硫酸銨0.5%   玉米漿1.5%  磷酸鹽 0.01% 碳酸鈣0.04%  豆油0.2%,3.發(fā)酵斜面孢子培養(yǎng) 將砂土管（或冷凍管）保持的鏈霉菌孢子接種到斜面培養(yǎng)基

13、，于27℃下培養(yǎng)7天。 搖瓶種子培養(yǎng) 待斜面長滿孢子后，制成懸浮液接入裝有培養(yǎng)基的搖瓶中，于27℃下培養(yǎng)45-48小時(shí)，待菌絲生長旺盛。 種子罐擴(kuò)大培養(yǎng) 取若干個(gè)搖瓶，合并其中的培養(yǎng)液將其接種10%于種子罐內(nèi)已滅菌的培養(yǎng)基，通入無菌空氣攪拌，在罐溫27℃下培養(yǎng)62-63小時(shí)，然后接入發(fā)酵罐內(nèi)已滅菌的培養(yǎng)基中，通入無菌空氣，攪拌培養(yǎng)，在罐溫27℃下，發(fā)酵約7-8天。,4.提取工藝 

14、①發(fā)酵液的預(yù)處理 發(fā)酵液用水稀釋，草酸酸化至pH3.0左右，加熱至75～80"C，通過離心分離或板框過濾，除去大量不溶性菌絲體、酸性蛋白、鈣鎂離子、培養(yǎng)基殘?jiān)入s質(zhì)，冷卻至15℃以下，再用NaOH中和，得到符合離子交換工藝要求的澄清鏈霉素原液。 ②離子交換 應(yīng)用鈉型弱酸性陽離子交換樹脂110樹脂或大孔D一152樹脂進(jìn)行交換，再用稀硫酸洗脫，收集高濃度洗脫液--鏈霉素硫酸鹽溶液。此時(shí)鏈霉素含

15、量由不到1％濃縮到20％。,然后讓霉素硫酸鹽溶液再經(jīng)磺酸型離子交換樹脂脫鹽，此時(shí)溶液呈酸性，用陰離子樹脂中和，得到提純液?；蛴脧?qiáng)酸性陽離子交換樹脂1×25樹脂和弱堿性陰離子交換樹脂703樹脂組成的混合床脫鹽中和得到提純液。 ③脫色及精制 將提純液先經(jīng)藥用活性炭脫色處理，吸附色素和細(xì)菌內(nèi)毒素，經(jīng)減壓蒸發(fā)，在45℃以下濃縮，得到精制液。此時(shí)鏈霉素含量由10％左右濃縮到45％。再經(jīng)噴霧干燥得到白色或類白色的無

16、菌粉末狀的產(chǎn)品。,四、質(zhì)量檢查和檢查方法,1、性狀：白色或類白色粉末，無臭或微臭，有苦味。                             &

17、#160;            2、酸度： 取本品，加水制成每1ml 中含20萬單位的溶液，依法測定pH值應(yīng)為4.5 ～7.0 。            &

18、#160;     3、溶液的澄清度與顏色：取本品5 份，分別加水5ml，溶解后,溶液應(yīng)澄清無色；如顯渾濁，與2 號濁度標(biāo)準(zhǔn)液比較，均不得更濃；如顯色，與各色5 號標(biāo)準(zhǔn)比色液比較，均不得更深。  4、干燥失重： 取本品，以五氧化二磷為干燥劑，在60℃減壓干燥4 小時(shí)，減失重量不得過6.0 ％。,5、異常毒

19、性： 取本品，加氯化鈉注射液制成每1ml 中含2600單位的溶液，依法檢查按靜脈注射法給藥，觀察24小時(shí)，應(yīng)符合規(guī)定。                         &

20、#160;                  6、熱原： 取本品，加滅菌注射用水制成每1ml 中含2萬單位的溶液，依法檢查。         

21、60;              劑量按家兔體重每1kg 注射0.5ml ，應(yīng)符合規(guī)定。                

22、                                  7、降壓物質(zhì)： 取本

23、品，依法檢查，劑量按貓?bào)w重每1kg 注射3000單位，應(yīng)符合規(guī)定。                   8、無菌 ：取本品，分別加入100ml0.9％無菌氯化鈉溶液中，使溶解，用薄膜過濾法處理后，依法檢查應(yīng)符合規(guī)定。另取裝量10

24、ml的0.5 ％葡萄糖肉湯培養(yǎng)基6 管，分別加入每1ml 中含2萬單位的溶液0.25～0.5ml ，3 管在30～35℃培養(yǎng)，另3 管在20～25℃培養(yǎng)，應(yīng)符合規(guī)定。,五、EHS(環(huán)境、健康、安全),1、廢液、廢料、發(fā)酵菌種要處理達(dá)標(biāo)后排放。           

25、60;                                    &

26、#160;    鏈霉素生產(chǎn)廢水是一類含硫酸鹽的高濃度有機(jī)廢水，ＣＯＤ／ＳＯ２－比值一般為５～７，碳氮比偏低，ＢＯＤ５／Ｎ在４左右，同時(shí)廢水中含有較多生化抑制物質(zhì)，如甲醛、草酸、鏈霉素單位及其降解物等。較高濃度硫酸鹽的存在對正常的厭氧消化可能會造成嚴(yán)重影響。           

27、0;      2、對鏈霉素過敏的生產(chǎn)人員應(yīng)避免直接接觸藥品。                          &#