链霉素制备(1)

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1、链霉素的制备一、链霉素概述链霉素（streptomycin）是一种氨基葡萄糖型抗生素，分子式C21H39N7O12，分子量：581.59。毒性LD50(mg/kg)：对许多革兰氏染色阴性或阳性细菌有效，鼷鼠急性经口9000。对人低毒。溶解情况：易溶于水，微溶于乙醇，不溶于甲醇、氯仿和丙酮。制备或来源：由灰色链霉菌的发酵液提取得的一种抗生素二、链霉素的作用机理链霉素主要与原核细胞(如细菌)核糖体30S亚单位结合，抑制细菌蛋白质(酶)的合成,使细菌不能正常生长或者代谢而死亡链霉素的结构链霉素是由链霉胍、链霉糖和N-甲基-L-葡萄糖胺组成的三糖苷，属于氨基

2、糖苷类抗生素。链霉胍是在l，3-位置上带有2个孤基的l，3-去氧青蟹肌醇，去掉2个脒基后称为链霉胺。链霉糖是带有支链的5’-脱氧五碳糖，在第3碳上有一个醛基。N-甲基-L-葡萄糖胺是在第2碳上的-NH2被甲基化(-CH3NH)的L-葡萄糖胺。这三糖连接的糖苷键都是α型的糖苷键。三、工艺合成方法：1、传统工艺一般采用蒸汽加热（70～75℃）方法使蛋白质凝固变性。添加磷酸或一些络合剂如三聚磷酸等使高价离子草酸、磷酸生成不溶性沉淀物，然后通过板框过滤或离心分离将这些沉淀物除去。这一预处理将导致10%以上的链霉素所添加的草酸、磷酸或络合剂，既增加了链霉素提炼

3、成本，又会降低产品纯度、污染环境。同时所得的发酵滤液中仍存在许多蛋白、多肽和其它各种杂质，将会减少树脂的吸附容量或污染树脂，造成树脂的沉降和堵塞，进而缩短树脂的寿命，增加抗生素提炼的成本。2、国外工艺工艺流程3、离子交换法操作步骤本品生产主要采用发酵法。生产过程分为两大步骤：①菌种发酵，将冷干管或沙土管保存的链霉菌孢子接种到斜面培养基上，于27℃下培养7天。待斜面长满孢子后,制成悬浮液接入装有培养基的摇瓶中，于27℃下培养45～48小时待菌丝生长旺盛后，取若干个摇瓶，合并其中的培养液将其接种于种子罐内已灭菌的培养基中，通入无菌空气搅拌，在罐温27℃下

4、培养62～63小时，然后接入发酵罐内已灭菌的培养基中，通入无菌空气，搅拌培养，在罐温为27℃下，发酵约7～8天。②提取精制，发酵液经酸化、过滤，除去菌丝及固体物，然后中和，通过弱酸型阳离子交换树脂进行离子交换，再用稀硫酸洗脱,收集高浓度洗脱液──链霉素硫酸盐溶液。洗脱液再经磺酸型离子交换树脂脱盐，此时溶液呈酸性，用阴离子树脂中和后，再经活性炭脱色得到精制液。精制液经薄膜浓缩成浓缩液，再经喷雾干燥得到无菌粉状产品，或者将浓缩液直接做成水针剂。四、制备后三废处理链霉素生产废水是一类含硫酸盐的高浓度有机废水，水质情况见表１，ＣＯＤ／ＳＯ２－比值一般为５～７

5、，碳氮比偏低，ＢＯＤ５／Ｎ在４左右，同时废水中含有较多生化抑制物质，如甲醛、草酸、链霉素单位及其降解物等。较高浓度硫酸盐的存在对正常的厌氧消化可能会造成严重影响。五、效价：（1）随着链霉素发酵培养中糖的消耗，链霉素的效价也是降低的。说明一次性投料，糖源供应不够。（2）PH值在5.2时，链霉素效价达到最高，将近4500U/ml。由此确定链霉素发酵培养的最适PH值最好控制在这一值上。（3）链霉菌是好氧菌，菌体的生产及发酵产物的积累都要消耗氧。因此发酵过程当中需保证必须的供氧量。（4）生物量与链霉素产物的量是此消彼长的关系。根据参数的变化，我们以单位体积功

6、率相等的原则改变搅拌转速及空气流量来进行发酵容积从7升到50升发酵罐的扩大设计，结果放大后的转速由300r/min变为228r/min。试验中，我们用阳离子交换法和膜分离两种方法对链霉素发酵液的分离提取进行对比。结果发现用膜分离法进行提取后产物的效价以及产品的纯度远远高于用阳离子交换法的六、质量标准：性状：白色或类白色粉末，无臭或微臭，有苦味。酸度：取本品，加水制成每1ml中含20万单位的溶液，依法测定pH值应为4.5～7.0。溶液的澄清度与颜色：取本品5份，分别加水5ml，溶解后,溶液应澄清无色；如显浑浊，与2号浊度标准液比较，均不得更浓；如显色，

7、与各色5号标准比色液比较，均不得更深。干燥失重：取本品，以五氧化二磷为干燥剂，在60℃减压干燥4小时，减失重量不得过6.0％异常毒性：取本品，加氯化钠注射液制成每1ml中含2600单位的溶液，依法检查按静脉注射法给药，观察24小时，应符合规定。热原：取本品，加灭菌注射用水制成每1ml中含2万单位的溶液，依法检查剂量按家兔体重每1kg注射0.5ml，应符合规定。降压物质：取本品，依法检查（附录ⅪG），剂量按猫体重每1kg注射3000单位，应符合规定。无菌：取本品，分别加入100ml0.9％无菌氯化钠溶液中，使溶解，用薄膜过滤法处理后，依法检查应符合规定

8、。另取装量10ml的0.5％葡萄糖肉汤培养基6管，分别加入每1ml中含2万单位的溶液0.25～0.5ml，3