一、抗生素在各行業(yè)中的應(yīng)用以及意義：

1、醫(yī)療行業(yè)：①抗細(xì)菌感染②抗真菌感染：灰黃霉素-皮膚真菌；制霉菌素-念珠菌、隱球菌等深部真菌。③抗病毒：主要是核苷酸類。④抗腫瘤：絲裂*素、博萊霉素、柔紅霉素、阿霉素。⑤抗原蟲(chóng)。

2、農(nóng)業(yè)方面：①我國(guó)能生產(chǎn)的農(nóng)業(yè)抗生素：井岡霉素；春雷霉素；殺稻瘟霉素；多氧霉素；殺粉蝶霉素；沙利霉素；慶豐霉素和赤霉素。②應(yīng)用于抗真菌、抗細(xì)菌、殺蟲(chóng)除草和植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)。

3、畜牧業(yè)：①絕大多數(shù)醫(yī)用抗生素都可用于動(dòng)物疾病防治，但目前倡導(dǎo)醫(yī)用和動(dòng)物用藥分開(kāi)。②低劑量促幼畜*長(zhǎng)。

4、在食品保鮮：過(guò)去食品保鮮

5、工業(yè)應(yīng)用：①谷氨酸發(fā)酵液中加入青霉素②工業(yè)制品防霉變。

6、科學(xué)研究：①微生物特定生長(zhǎng)階段的控制②藥物篩選和評(píng)價(jià)模型建立。③控制細(xì)胞、組織培養(yǎng)過(guò)程污染。

二、現(xiàn)代抗生素工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程如下：

         菌種→孢子制備→種子制備→發(fā)酵→發(fā)酵液預(yù)處理→提取及精制→成品包裝 

幾個(gè)發(fā)酵工藝流程圖如下

絲狀菌

球狀菌

抗生素的提取

    為了符合藥典的要求還需要提取高純度的抗生素。

      提取的方法有溶媒萃取法、離子交換法。

溶媒萃取法：這是利用抗生素在不同pH條件下以不同的化學(xué)狀態(tài)(游離酸、堿或成鹽)存在時(shí)，在水及與水互不相溶的溶媒中其溶解度不同的特性，使抗生素從一種液相(如發(fā)酵濾液)轉(zhuǎn)移到另一種液相(如有機(jī)溶媒)中去，以達(dá)到濃縮和提純的目的。

離子交換法：這是利用某些抗生素能解離為陽(yáng)離子或陰離子的特性，使其與離子交換樹(shù)脂進(jìn)行交換，將抗生素吸附在樹(shù)脂上，然后再以適當(dāng)?shù)臈l件將抗生素從樹(shù)脂上洗脫下來(lái)，以達(dá)到濃縮和提純的目的。

抗生素的精致

       這是抗生素生產(chǎn)后工序。對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行精制、烘干和包裝的階段要符合“藥品生產(chǎn)管理規(guī)范(即GMP)的規(guī)定。

下面對(duì)抗生素精制中可選用的步驟分述如下：
   A 脫色和去熱原質(zhì)
    脫色和去熱原質(zhì)是精制注射用抗生素中*的一步。它關(guān)系到成品的色級(jí)及熱原試驗(yàn)等質(zhì)量指標(biāo)。色素往往是在發(fā)酵過(guò)程中所產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物，它與菌種和發(fā)酵條件有關(guān)。熱原質(zhì)是在生產(chǎn)過(guò)程中由于被污染后由雜菌所產(chǎn)生的一種內(nèi)毒素。各種雜菌所產(chǎn)生的熱原反應(yīng)有所不同。革蘭氏陰性菌產(chǎn)生的熱原反應(yīng)一般比革蘭氏陽(yáng)性菌的為強(qiáng)。熱原注入體內(nèi)引起惡寒高熱，嚴(yán)重的引起休克。它是多糖磷類脂質(zhì)和蛋白質(zhì)的結(jié)合體，為大分子有機(jī)物質(zhì)，能溶于水。在280℃加熱4h它能被破壞90%； 180—200℃加熱半小時(shí)或150℃加熱2h能被*破壞。它亦能被強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、氧化劑(如高錳酸酸鉀)等破壞。它能通過(guò)一般濾器，但能被活性炭、石棉濾材等所吸附。生產(chǎn)中常用活性炭脫色去除熱原，但須注意脫色時(shí)pH，溫度、炭用量及脫色時(shí)間等因素，還應(yīng)考慮它對(duì)抗生素的吸附問(wèn)題，否則能影此外，也可用脫色樹(shù)脂去除色素(如酚醛樹(shù)指，即122樹(shù)脂)。對(duì)某些產(chǎn)品可用超微過(guò)濾辦法去除熱源，此外還應(yīng)加強(qiáng)在生產(chǎn)過(guò)程中的環(huán)境衛(wèi)生以防止熱原。響收率。 
 

    B 結(jié)品和重結(jié)晶 

抗生素精制常用此法來(lái)制得高純度成品。常用的幾種結(jié)晶方法如下：
(1)改變溫度結(jié)晶  利用抗生素在溶劑中的溶解度隨溫度變化而顯著變化的這一特性來(lái)進(jìn)行結(jié)晶。例如制霉菌素的濃縮液在5℃條件下保持4—6h后即結(jié)晶*。分離掉母液、洗滌、干燥、磨粉后即得到制霉菌素成品。 
(2)利用等電點(diǎn)結(jié)晶  當(dāng)將某一抗生素溶液的pH調(diào)到等電點(diǎn)時(shí),它在水溶液中溶解度小，則沉淀析出。如6—氨基青霉烷酸(6—APA)水溶液當(dāng)PH調(diào)至等電點(diǎn)(4.3)時(shí)，6-APA即從水溶液中沉淀析出。
(3)加成鹽劑結(jié)晶  在抗生素溶液中加成鹽劑(酸、堿或鹽類)使抗生素以鹽的形式從溶液中沉淀結(jié)品。例如在青霉素G或頭孢菌素C的濃縮濃中加入醋酸鉀、即生成鉀鹽析出。 
(4)加入不同溶劑結(jié)晶  利用抗生素在不同溶劑中溶解度大小的不同，在抗生素某一溶劑的溶液中加入另一溶劑使抗生素析出。如巴龍霉素具有易溶于水而不溶于乙醇的性質(zhì)。在其濃縮液中加入10—12倍體積的95%乙醇，并調(diào)PH至7.2—7.3使其結(jié)晶析出。
重結(jié)晶是進(jìn)一步精制以獲高純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)共沸蒸餾法 如青霉素可用丁醇或醋酸丁酯以共沸蒸餾進(jìn)行精制。
(2)柱層析法  如絲裂*素A、B、C三種組分可以通過(guò)氧化鋁層析來(lái)分離。
(3)鹽析法 如在頭孢噻吩水溶液中加入氯化鈉使其飽和，其粗晶即被析出后進(jìn)一步精制。
(4)中間鹽轉(zhuǎn)移法 如四環(huán)素堿與尿素能形成復(fù)鹽沉淀后再將其分解，使四環(huán)素堿析出。用此獨(dú)以除去4-差向四環(huán)素等異物，以提高四環(huán)素質(zhì)量和純度，又如紅霉素能與草酸或乳酸鹽或復(fù)鹽沉淀等。
(5)分子篩 如青霉素粗品中常含聚合物等高分子雜質(zhì)，可用葡聚糖凝膠G—25(粒度20—80μm)將雜質(zhì)分離掉。此法僅用于小試驗(yàn)。

三、涉及儀器