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摘要：抗生素自发现以来，长期以来被得到广泛的应用，抗生素的发现使人类战胜了因为各类感染所带来的痛苦，抗生素的使用意义重大。本文引以青霉素的生产工艺为例，分析各类抗生素的工业生产工艺，为合理使用抗生素及其检测技术进行了提供指导。
关键词：抗生素；青霉素；生产工艺；耐药性
【中图分类号】R978.1 【文献标识码 】A【文章编号】1002-3763（2014）02-0019-01
微生物在其生命活动过程中产生的生理活性物质及其衍生物，包括抗生素，酶抑制剂，免疫调节剂等一类化学物质的总称，是保障身体健康，用来防治动、植物病害的重要化疗药物。随着基因工程技术的进展，抗生素在国计民生中起到重要的作用。出于能源和环保的考虑，抗生素具有较大的市场空间。抗生素生产在整个医药产品中仍占很大的比例，抗生素类发酵过程优化技术研究对医药行业的生产具有重要的经济和社会意义。微生物药物的定义抗生素类药物是在低微浓度下能选择性地抑制他种生物机能的相对低分子质量化学物质，它的相对分子质量低，对生物的抑制或杀灭作用有选择性。
一抗生素的分类
1根据抗生素的生物来源分类：青霉素、放线菌素、蒜素、黄连素
2根据抗生素的化学结构分类：青霉素、头孢菌素、硫霉素、亚胺培南、氨基糖苷类抗生素、大环内酯类抗生素、四环类抗生素、多烯类抗生素、蒽环类抗生素、环桥类抗生素。
3根据抗生素的作用对象分类：抗革兰氏阳性细菌、抗革兰氏阴性细菌、抗结核分枝杆菌：链霉素、新霉素、抗癌：、抗原虫的抗生素巴龙霉素、抗滴虫霉素、蒜素
4根据抗生素的作用机制分类：抑制细菌壁合成、影响细胞膜功能、抑制核酸和蛋白质合成、抑制生物能作用
二抗菌药物的耐药问题及合理使用
1抗生素的耐药问题。抗生素的发展与细菌耐药的发展史也就是细菌对其耐药性的发展史。伴随细菌等病原体对的耐药问题日渐显露出来。将青霉菌培养液稀释1000倍后，稀释液能抑制其他革兰氏阳性球菌的生长。随着研究的不断深入和青霉素提取技术的进步，革兰氏阴性菌已成为医院感染的主要病原菌。一些抗菌药物被作为动物促生产剂在动物饲料中作为添加剂，
2合理使用抗生素减少耐药性。细菌在接触抗生素后，改变代谢途径，使自身不被抗菌药物杀灭的抵抗力。通常革兰氏阳性菌和联合制剂不易产生耐药性寻找新的抗菌作用部位和阐明耐药性机理是不够的。对抗生素滥用进行控制，有针对性的治疗建议，对繁殖迅速的细菌病原体病人进行隔离。理想抗生素感染组织穿透性好；不易产生耐药性；配伍性好。认真阅读并理解药品的各种说明，掌握抗生素适应症，选择敏感度高、抗菌作用强、组织渗透性好、副反应少的药物；了解各类抗生素的作用特点及同类抗生素中不同品种之间差异。
抗生素的理化性质：
1、溶解性：受pH影响游离酸，难溶于水，几乎不溶于有机溶剂，当有机溶剂中含少量水时，溶解度增大。
2、酸碱性：有机弱酸
3、稳定性：纯有机溶剂溶液稳定，易分解；青霉素的水溶液不稳定。
5、聚合反应氨苄青霉素在水溶液中易形成聚合物，是氨苄青霉素过敏反应的主要过敏原之一。
6、过敏反应可能为青霉噻唑多肽和青霉噻唑蛋白。无菌检查合格便可作为种子，按30%接种量移入发酵罐。
三、抗生素的应用
1、在医疗上的应用：抗细菌感染、真菌感染。防止灰黄霉素-皮肤真菌、主要是核苷酸类抗肿瘤、丝裂霉素、博来霉素、柔红霉素、阿霉素。
2、在农业方面：在农业中的应用。利用抗生素防治植物病害，在农业上大面积应用的抗生素对苹果、梨、胡桃、柑橘、烟草、蔬菜和豆类等植物的细菌性病害都有特效，灰黄霉素具有抑制植物病原真菌的作用，特别对防治白粉病和西瓜枯萎病更为有效。杀稻瘟菌素是应用并得到十分成功的农用抗生素。春日霉素对植物、动物和人体的毒害较低。多氧霉素能抑制各种植物病原真菌，对抗病毒，甚至能除草的抗生素也很重视。
3在食品保藏等方面的应用。在食品工业中，抗生素可以作为防腐剂。用抗生素作防腐剂比冰冻、干燥、酸渍等方法手续简。抗生素除在食品保藏方面，应用青霉素提高谷氨酸发酵的产酸率，抗生素可以用来分离特殊的微生物，也可用于微生物的分类，用抗生素阻断代谢特殊的特殊反应，以证明某些物质的生理功能等。我国能生产的农业抗生素：井冈霉素；春雷霉素；杀稻瘟霉素；多氧霉素；杀粉蝶素；沙利霉素；庆丰霉素和赤霉素。应用于抗真菌、抗细菌、杀虫除草和植物生长调节。
4、在畜牧业方面：绝大多数医用抗生素都可用于动物疾病防治，生产的农业抗生素应用于抗真菌、抗细菌、杀虫除草和植物生长调节。
5、科学研究：微生物特定生长阶段的控制；药物筛选和评价模型建立；控制细胞、组织培养过程污染
四、抗生素药物研发进展
1.寻找新的抗生素资源稀有放线菌极端微生物海洋微生物
2.寻找新的筛选模型及手段。新药物作用靶标微生物产物库高通量筛选和虚拟筛选
3.组合生物合成技术的应用。酮基合成酶（KS）、酰基转移酶（AT）、脱氢酶（DH）、烯醇还原酶（ER）、酮基还原酶（KR）和酰基载体蛋白等功能。
4、代谢调控与基因敲除
5.基因改组。β-内酰胺类抗生素
四抗生素生产过程中的检测技术
微生物的生长是内外条件相互作用的复杂过程，通常发酵过程的操作只能对外部因素进行直接调控，有利于细胞生长或产物的生成。因此发酵过程中需要对过程参数进行检测。发酵参数和条件的检测是非常重要的，检测所提供的信息有助于人们更好地理解发酵过程，从而对工艺过程进行改进。发酵过程检测是为了实现对发酵过程的优化、模型化和自动控制。通过取样检测或在反应器内部进行直接检测的方法来获得相关信息。化学参数检测技术中比较成熟的是CO2浓度、溶解氧浓度的检测。目前较为缺乏的是用于检测发酵生物学参数的装置，这些生物学参数仍然很难完成在线检测。使得发酵过程中微生物的状态只能通过理化指标间接得到。微生物反应的参数检测非常多，传感器直接装在反应器内使用时，必须能承受高温蒸汽灭菌，对于防止染菌是完全必要的。
参考文献：
[1]吴晓英.生物制药工艺学[M]，北京：化学工业出版社，2009.3（1）：158-159
[2]梁世中.生物制药理论与实践〔M〕，北京高等教育出版社，2005.6（1）：300
[3]盛贻林.微生物制药技术[M]，北京中国农民大学出版社，2008.8（1）：131
[4]吴晓英.生物制药工艺学[M]，北京：化学工业出版社，2009.3（1）：160
关键词：抗生素；青霉素；生产工艺；耐药性
【中图分类号】R978.1 【文献标识码 】A【文章编号】1002-3763（2014）02-0019-01
微生物在其生命活动过程中产生的生理活性物质及其衍生物，包括抗生素，酶抑制剂，免疫调节剂等一类化学物质的总称，是保障身体健康，用来防治动、植物病害的重要化疗药物。随着基因工程技术的进展，抗生素在国计民生中起到重要的作用。出于能源和环保的考虑，抗生素具有较大的市场空间。抗生素生产在整个医药产品中仍占很大的比例，抗生素类发酵过程优化技术研究对医药行业的生产具有重要的经济和社会意义。微生物药物的定义抗生素类药物是在低微浓度下能选择性地抑制他种生物机能的相对低分子质量化学物质，它的相对分子质量低，对生物的抑制或杀灭作用有选择性。
一抗生素的分类
1根据抗生素的生物来源分类：青霉素、放线菌素、蒜素、黄连素
2根据抗生素的化学结构分类：青霉素、头孢菌素、硫霉素、亚胺培南、氨基糖苷类抗生素、大环内酯类抗生素、四环类抗生素、多烯类抗生素、蒽环类抗生素、环桥类抗生素。
3根据抗生素的作用对象分类：抗革兰氏阳性细菌、抗革兰氏阴性细菌、抗结核分枝杆菌：链霉素、新霉素、抗癌：、抗原虫的抗生素巴龙霉素、抗滴虫霉素、蒜素
4根据抗生素的作用机制分类：抑制细菌壁合成、影响细胞膜功能、抑制核酸和蛋白质合成、抑制生物能作用
二抗菌药物的耐药问题及合理使用
1抗生素的耐药问题。抗生素的发展与细菌耐药的发展史也就是细菌对其耐药性的发展史。伴随细菌等病原体对的耐药问题日渐显露出来。将青霉菌培养液稀释1000倍后，稀释液能抑制其他革兰氏阳性球菌的生长。随着研究的不断深入和青霉素提取技术的进步，革兰氏阴性菌已成为医院感染的主要病原菌。一些抗菌药物被作为动物促生产剂在动物饲料中作为添加剂，
2合理使用抗生素减少耐药性。细菌在接触抗生素后，改变代谢途径，使自身不被抗菌药物杀灭的抵抗力。通常革兰氏阳性菌和联合制剂不易产生耐药性寻找新的抗菌作用部位和阐明耐药性机理是不够的。对抗生素滥用进行控制，有针对性的治疗建议，对繁殖迅速的细菌病原体病人进行隔离。理想抗生素感染组织穿透性好；不易产生耐药性；配伍性好。认真阅读并理解药品的各种说明，掌握抗生素适应症，选择敏感度高、抗菌作用强、组织渗透性好、副反应少的药物；了解各类抗生素的作用特点及同类抗生素中不同品种之间差异。
抗生素的理化性质：
1、溶解性：受pH影响游离酸，难溶于水，几乎不溶于有机溶剂，当有机溶剂中含少量水时，溶解度增大。
2、酸碱性：有机弱酸
3、稳定性：纯有机溶剂溶液稳定，易分解；青霉素的水溶液不稳定。
5、聚合反应氨苄青霉素在水溶液中易形成聚合物，是氨苄青霉素过敏反应的主要过敏原之一。
6、过敏反应可能为青霉噻唑多肽和青霉噻唑蛋白。无菌检查合格便可作为种子，按30%接种量移入发酵罐。
三、抗生素的应用
1、在医疗上的应用：抗细菌感染、真菌感染。防止灰黄霉素-皮肤真菌、主要是核苷酸类抗肿瘤、丝裂霉素、博来霉素、柔红霉素、阿霉素。
2、在农业方面：在农业中的应用。利用抗生素防治植物病害，在农业上大面积应用的抗生素对苹果、梨、胡桃、柑橘、烟草、蔬菜和豆类等植物的细菌性病害都有特效，灰黄霉素具有抑制植物病原真菌的作用，特别对防治白粉病和西瓜枯萎病更为有效。杀稻瘟菌素是应用并得到十分成功的农用抗生素。春日霉素对植物、动物和人体的毒害较低。多氧霉素能抑制各种植物病原真菌，对抗病毒，甚至能除草的抗生素也很重视。
3在食品保藏等方面的应用。在食品工业中，抗生素可以作为防腐剂。用抗生素作防腐剂比冰冻、干燥、酸渍等方法手续简。抗生素除在食品保藏方面，应用青霉素提高谷氨酸发酵的产酸率，抗生素可以用来分离特殊的微生物，也可用于微生物的分类，用抗生素阻断代谢特殊的特殊反应，以证明某些物质的生理功能等。我国能生产的农业抗生素：井冈霉素；春雷霉素；杀稻瘟霉素；多氧霉素；杀粉蝶素；沙利霉素；庆丰霉素和赤霉素。应用于抗真菌、抗细菌、杀虫除草和植物生长调节。
4、在畜牧业方面：绝大多数医用抗生素都可用于动物疾病防治，生产的农业抗生素应用于抗真菌、抗细菌、杀虫除草和植物生长调节。
5、科学研究：微生物特定生长阶段的控制；药物筛选和评价模型建立；控制细胞、组织培养过程污染
四、抗生素药物研发进展
1.寻找新的抗生素资源稀有放线菌极端微生物海洋微生物
2.寻找新的筛选模型及手段。新药物作用靶标微生物产物库高通量筛选和虚拟筛选
3.组合生物合成技术的应用。酮基合成酶（KS）、酰基转移酶（AT）、脱氢酶（DH）、烯醇还原酶（ER）、酮基还原酶（KR）和酰基载体蛋白等功能。
4、代谢调控与基因敲除
5.基因改组。β-内酰胺类抗生素
四抗生素生产过程中的检测技术
微生物的生长是内外条件相互作用的复杂过程，通常发酵过程的操作只能对外部因素进行直接调控，有利于细胞生长或产物的生成。因此发酵过程中需要对过程参数进行检测。发酵参数和条件的检测是非常重要的，检测所提供的信息有助于人们更好地理解发酵过程，从而对工艺过程进行改进。发酵过程检测是为了实现对发酵过程的优化、模型化和自动控制。通过取样检测或在反应器内部进行直接检测的方法来获得相关信息。化学参数检测技术中比较成熟的是CO2浓度、溶解氧浓度的检测。目前较为缺乏的是用于检测发酵生物学参数的装置，这些生物学参数仍然很难完成在线检测。使得发酵过程中微生物的状态只能通过理化指标间接得到。微生物反应的参数检测非常多，传感器直接装在反应器内使用时，必须能承受高温蒸汽灭菌，对于防止染菌是完全必要的。
参考文献：
[1]吴晓英.生物制药工艺学[M]，北京：化学工业出版社，2009.3（1）：158-159
[2]梁世中.生物制药理论与实践〔M〕，北京高等教育出版社，2005.6（1）：300
[3]盛贻林.微生物制药技术[M]，北京中国农民大学出版社，2008.8（1）：131
[4]吴晓英.生物制药工艺学[M]，北京：化学工业出版社，2009.3（1）：160