簡體版

大規模制取青霉素的難度(別再噴我為什麼連青霉素都生產不了)

PS︰轉自貼吧

為什麼我說個人不可能呢?別的東西先不說,就說生產量你就不一定能達到

首先最最最重要的是你能不能拿到高產菌株。現代高產菌株的產量是最早弗萊明發現的青霉素菌株的20000倍以上。現代菌株是由紫外線誘變產生再篩選得來的,每個公司基本上成熟的菌株都是保密的,你能拿到嗎?

如果是想靠自然突變種,最好的自然突變種來自美國一個農場腐爛的哈密瓜,產量大致上是弗萊明最早菌株的200倍。

而弗萊明早期制取青霉素用作臨床實驗時,每個月才能生產出給1個病人使用1次的用量(1萬5千單位)。為了討論方便,假設咱們的安全點里就和弗萊明的實驗條件相同(實際上大多數安全點是不可能達到的#(滑稽))

根據1943-1944年的研究,青霉素治療淋病雙球菌需要24-48小時內給藥10萬-15萬單位(治愈率95%);治療arthritis, peritonitis,或其余系統性疾病需要每日給藥10萬-20萬單位,持續5-7天。

我就先一般性假設你準備生產的青霉素主要被用于治療一般感染,每治好一人,共需消耗30萬單位。(這消耗量已經很低了,因為還有抗藥性的存在)

假設使用了自然界中的最好菌株(200倍),那麼每月能生產300萬單位,只能治療10人。注意!這可以說是早期工業化生產青霉素的水平了,小團體如果專攻這一方向可能還能達到,個人每個月能有一人量就強無敵了。為什麼呢?咱們繼續說

生產青霉素有幾大難點,咱們就大概說一下

無菌

有人看到這里估計要懟我,青霉素不是殺菌的嗎?滅個屁啊?因為青霉素主要針對細菌,對它的同類真菌殺傷力很小。許多有害霉菌可以和青霉菌共生,它們分泌的真菌毒素有些具有很大毒性。更坑爹的是很多真菌毒素還十分穩定,加熱至180攝氏度也無法使其失活(比如一些毒蘑菇的毒素)。所以不是從單菌落長起的青霉千萬不要亂用,之前那個樓主的核桃嘛…………如果用他做菌株,絕對是涼了。而青霉素菌是典型的好氧菌,對氧氣需求量極大,因此在生長過程中必須不斷通入空氣,對此,空氣必須做到滅菌處理。這在安全點里如何做到?

溫度、濕度、pH控制

青霉發酵需要溫度控制在20-24攝氏度之間,相對于溫度來說,發酵的濕度不太重要,pH則是另一個重點,青霉的最佳生長pH為6.5,一旦超過8很容易死亡。然而青霉的代謝產物屬堿性,因此發酵裝置內的pH值上升很快——早期的一個生產探索方向是穩定培養液的pH值便于長期生產,但這個努力可恥的失敗了。

因此普遍采用的是短期生產法︰發酵開始後不控制pH,只是監控pH變化,至pH=8時,結束發酵。這點和許多藥品的長期連續生產是不同的(也顯著提高了成本)。通常情況下,發酵第2-3日時開始有青霉素產出,持續4-5日後pH值到達界限,整個期間一共7-8日。這段時間可不能說太短,還得分出寶貴的勞動力去看管著#(啊)

而且,我查到的發酵培養基里有這些東西

1%葡萄糖溶液

80%酒精

1%乳糖

1%碳酸鈣

0.4%磷酸氫鈉

1.5g/L 磷酸二氫鉀

5g/L 硫酸鉀

12g/L 硫酸銨

8.5%玉米發酵液

抗泡沫劑

苯乙酸(有就可以生產青霉素G,沒有就只能青霉素K了,抗菌譜相對窄)

這些可都是耗材,得備多少?

假設我們在安全點備上了全套的發酵設備,成功的保質保量生產了,別高興太早,還有提純等著懟你#(滑稽)

當pH=2(中等酸性)時,青霉素可以從過濾後的菌液里被萃取到乙醚,乙酸正戊酯或其他類似有機溶劑中。但是,pH=2時,青霉素在室溫下極快速度失活(5分鐘失活99%),因此,這個萃取過程必須在4-5攝氏度下完成,而且越快越好,因為即使在4攝氏度下,青霉素依然失活得很快(4-5小時,失活70%),因此該步驟必須使用離心機(分離並去除所有不溶的雜質)。當青霉素被萃取到有機溶劑里以後,加入pH在6-7之間的水溶液,並強烈搖晃,就可以把青霉素萃取回水相中。

而這一步僅僅是粗提#(怒),青霉培養液里還會產生熱原質,這種物質無法被粗提步驟去除。直接打就看運氣了……

粗提產物接下來有兩條路子走

A.采用某種方法來檢測每個批次的pyrogen(熱原質)含量

這個方法倒是還成,就是要消耗實驗動物,安全點里面還要養小白鼠,雖然也可以當肉食來源,可是試驗用的小白鼠培育也是一個麻煩事

B.進一步提純

兄弟,你這是瘋狂搞事啊

實際上,抗生素的生產是很復雜的,很多土法制造的就是在賭運氣,正兒八經造條件又過于復雜,歷史上,在1944年9月5日,我國自行研制青霉素成功,第一批出品僅5瓶,每瓶5000單位。其中兩瓶送往重慶,兩瓶分送英、美兩國鑒定,均獲好評。余下一瓶他們自己保存,據說至今仍珍藏于中國醫學科學院抗生素研究所。

我個人覺得,大部分人的安全點達不到44年我國實驗室的水平,現在還有老哥對土法制作能用的青霉素有信心嗎#(開心)?除了提高身體素質以外還是乖乖囤貨吧#(滑稽)

溫馨提示︰方向鍵左右(← →)前後翻頁,上下(↑ ↓)上下滾用, 回車鍵:返回列表

投推薦票 上一章章節目錄下一章 加入書簽