微生物药物的分离精制鉴别

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1、第三节微生物制药一、微生物药物的几个相关基本概念二、微生物药物的分类三、微生物药物的应用四、药源微生物及微生物药物的筛选技术五、微生物药物的发酵生产技术六、微生物药物的分离、精制和鉴别七、废弃物的综合利用和环境保护六、微生物药物的分离、精制和鉴别微生物药物分离纯化的重要原则考虑使用高选择性的分离纯化方法，保证产品要求的纯度；考虑不影响产品的生物活性；获得的最终产品必须达到或超过国家药典（或出口国）的质量标准。1、提取的过程和原则提取的3个阶段：发酵液的预处理和固液分离提取（分离浓缩）精制（纯化）发

2、酵液的预处理和固液分离目的：达到固液分离根据活性物质的许可范围，可以采取酸化、加热、过滤、絮凝、离心等方法。微生物药物的分离、精制和鉴别1、发酵液的过滤和预处理分离细胞、菌体和其它悬浮颗粒（细胞碎片、核酸和蛋白质的沉淀物），除去部分可溶性杂质和改变滤液的性质，以利于后继各步操作。（1）发酵液中蛋白质的去除pH的调节采用加热使蛋白质变性加入蛋白质沉淀剂和絮凝剂在抗生素稳定性好时可采用较强的无机酸调节pH，一般采用较为缓和的有机酸，如草酸。金属盐类：硫酸锌、硫酸铝、氯化铝水溶性高分子化合物：聚苯乙烯衍

3、生物（2）发酵液中高价离子的去除Ca2+，草酸Mg2+，三聚磷酸钠Fe3+，黄血盐→普鲁氏蓝沉淀（3）发酵液的过滤影响过滤速度的因素——菌种、发酵培养基的组成、发酵周期长短等；改善过滤性能——常用助滤剂硅藻土；过滤设备——鼓式真空过滤器，板框压滤机（4）不过滤提取主要用于离子交换法提取抗生素，如链霉素；一般采用反吸附，将经稀释后黏度降低的发酵液自下而上的流经树脂床，树脂呈“沸腾状”，吸附后的废液（包括发酵液中的悬浮颗粒）一起流出离子交换罐外。提取（分离浓缩）对活性物质的浓缩方法：化学萃取，树脂吸附

4、，沉淀等精制（纯化）获得活性物质的纯品方法：沉淀，吸附，结晶，脱色，色谱层析等。分离提取的原则：操作时间应尽可能的短；操作温度一般要低；分离纯化操作应在药物性质许可的pH范围内；经常清洗消毒，避免杂菌的污染；如果是注射用药物，精制和成品阶段应保证无菌操作。2、提取纯化的基本方法吸附法沉淀法溶剂萃取法离子交换法吸附法利用适当的吸附剂（如活性炭、白土、氧化铝等），在一定的pH条件下，使发酵液中的目的产物被吸附，然后改变pH，以适当的洗脱剂（一般为有机溶剂）将产物洗下。早期的青霉素、链霉素及目前的丝裂霉

5、素、放线菌酮等药品的分离提取主要采用吸附法。操作简单，成本较低，但吸附性能不稳定，使用大量有机溶剂影响环境。发展趋势——应用和开发新型大孔吸附树脂。大网格树脂是一种非离子性吸附剂，具有选择性好、解吸容易、树脂性能稳定、机械强度好、可反复使用等优点。非极性——从极性溶液中吸附非极性物质极性——从非极性溶液中吸附极性物质中等极性——均具有吸附能力吸附法沉淀法利用某些微生物代谢产物的两性性质，使其在等电点时沉淀，或在一定pH条件下，与酸碱盐形成不溶性或几乎不溶的复盐。如四环素类药物的提取。设备简单，成本

6、低，收率高。但不是所有的药物都可以使用沉淀法提取的，且反应形成的沉淀物过滤困难。实际操作中常与溶剂萃取法结合使用。溶剂萃取法利用微生物药物在水和与水不互溶的有机溶剂中的溶解性的差异，将药物从一种液体转移到另一种液体中，从而达到浓缩和提纯的目的，如目前的青霉素提取。产品的浓缩倍数大，产物纯度高，操作周期短，可以连续生产。但对设备的要求较高，大量消耗有机溶剂，污染环境。青霉素的提取及精制青霉素：酸性化合物，酸性时为游离酸，易溶于有机溶剂。在pH7以上以盐状态存在，易溶于水。pH2.5，滤液→醋酸丁酯p

7、H7.0，缓冲液pH2.5，醋酸丁酯丁酯提取液冷冻脱水，加入醋酸钾-乙醇溶液→青霉素钾盐结晶反萃取红霉素的提取及精制红霉素：碱性化合物，在碱性条件下溶于有机溶剂，在酸性时溶于水。erythromycin发酵液预处理、过滤将滤液pH调节到9.8-10.2，用醋酸丁酯提取提取液用pH4.0-4.2的酸性缓冲液反提取将pH调节到9.8-10.2，用醋酸丁酯二次提取提取液加入一定量丙酮，冷却至-5℃，放置后析出红霉素结晶过滤，干燥，得成品红霉素的提取及精制离子交换法利用某些微生物药物能够解离成阴离子或阳离

8、子的特性，通过离子交换树脂的选择性交换，实现产物的分离。如卡那霉素、庆大霉素是碱性化合物，可以采用阳离子交换树脂来提取。分离纯化的成本低，需要的设备简单，操作方便，使用的有机溶剂少，不污染环境。但工艺周期长，操作过程中pH变化大，很多微生物药物不能耐受。链霉素的提取链霉素是3价阳离子，具有很强的碱性，在碱性条件下不稳定。链霉素的提取选用钠型的弱酸性阳离子交换树脂101×4或110在中性条件下进行吸附，饱和的树脂用稀硫酸解吸。高交联度氢型磺酸基阳离子交换树脂1×25或1×20去除Na