浅析青霉素提纯工艺生产现状和研究进展

张小双

摘  要：青霉素具有极强的消毒杀菌功能以及较低的副作用，因此被广泛应用于现代医疗中，成为主要的杀菌消毒药品。青霉素提纯工艺的发展有利于推动我国医学和药学领域的新发展，因此，研究青霉素提纯工艺的发展现状以及创新青霉素提纯工艺有利于实现青霉素提纯工艺的进步和完善。本文首先分析了青霉素的相关概念和特性，其次分析了目前现有的青霉素提纯工艺，最后分析了青霉素提纯工艺的发展方向和发展目标，以期实现青霉素提纯工艺的创新发展为更多领域提供有效的资源。

关键词：青霉素;提纯工艺;发展现状;新发展

一、青霉素概述

1929年青霉素被Flemming发现并提出，这是世界上首次发现青霉素的存在，同时证实了其杀菌消毒的作用和较小的副作用，因此，青霉素成为第一个被应用于医学领域的抗生素。青霉素发展至今仍是不可代替的抗菌药物，自身具有抗菌杀毒、作用快、危害小、成本低等优点，在临床中被广泛使用。

青霉素能够在细菌细胞的繁殖过程中消灭细菌，其分子中含有的β—内酰胺环可以破坏细菌的细胞壁，从而彻底的消灭细菌。青霉菌在同一菌种不同环境下产生的物质以及不同菌种同一环境下产生的物质统一被称为青霉素，可以说青霉素是青霉菌的产物，是一类抗生素的总称。青霉素发酵液中包含五种以上的天然青霉素，例如青霉素F、G、X、K、F和V等等，因此青霉素不仅是优秀的抗生药物，还是裂解生产半合成抗生素，如6-氨基青霉烷酸（6-APA）、7-氨基-3-去乙酰氧基头孢烷酸（7-ADCA）等的重要原材料，在整个抗生素行业的发展中起到了不可替代的作用。

二、青霉素提纯工艺的现状分析

青霉素的提纯工艺是生产青霉素的关键工作，提纯工艺主要步骤包括七项内容，主要是发酵液、过滤、一次萃取、反萃取、二次萃取、脱色、结晶，在上述过程中，萃取技术是关键环节，占据了较大的工作量，只要完成了萃取工作，就相当于完成了青霉素的提纯。下面主要分析青霉素提纯过程中常用的萃取方法以及萃取技术的发展现状。

2.1胺类萃取

胺类萃取是通过机相的胺和水相中的青霉素水酸根离子以及氢离子发生化学反应得到青霉素的一种萃取方法。这种方法能够有效地将青霉素提取，但是在实际的操作中也存在一定的问题，影响青霉素提纯工艺。首先，在发酵液中不仅只有水酸根离子，还包含其他不同类型的酸根离子，与胺和氢离子反应会影响青霉素的有效提纯，其次胺类的萃取不受容易酸碱度的影响，因此难以利用PH值的改变实现反萃取的效果，导致该萃取方法在实际操作过程中产生较多的乳化现象。

2.2中性膦类萃取

中性膦类萃取的方法主要的萃取剂包括醋酸丁酯和中性膦类萃取剂两大类。在此萃取方法的效果取决于磷酸三丁酯的含量，当磷酸三丁酯的浓度越大时，萃取效果越明显，当磷酸三丁酯的浓度越低时，萃取的效果不够明显，因此，在此方法的萃取过程中应该控制磷酸三丁酯的用量，保证能够发挥最大作用。此外，该萃取方法的效果还取决于反萃取的性能，反萃取在萃取过程中同样发挥着较大的作用。但是目前中性膦类萃取方法对于反萃取工艺的掌握还不够完善，需要继续探索研究。

2.3溶剂萃取

溶剂萃取是青霉素提纯工艺发展至今较为成熟的一种方法，该方法具有效率高、产量大、浓度高等优点，是最常用的青霉素萃取方法。溶剂萃取又包括物理萃取和反应萃取两种方法，最常用的是碳氢化合物和取代的碳氢化合物溶剂，也就是碳-键合氧给予体类型的萃取剂，要求萃取环境在PH值2.0左右进行萃取，即为物理萃取的方法。虽然该项技术是至今相对成熟的提纯技术，但是仍存在一定的缺陷，例如，溶剂萃取法在提取青霉素的过程中容易乳化，对提纯设备的要求也较高，对溶媒的消耗量巨大，不利于节约成本，此方法的发展与国际上还有一定的差距，应该技术研究和改进。

三、青霉素提纯工艺的新发展

目前青霉素主要应用于医学领域的杀菌消毒，成为应用最广泛的一种抗抗生素药物。随着科学技术的不断发展，青霉素的其他利用价值被不断发掘，被逐渐应用于其他领域，其生产技术和提纯工艺也得到了创新性发展。但是随着青霉素的应用价值不断提高，对青霉素的生产技术和提纯工艺的要求也不断提高，要想实现青霉素的广泛使用，最大限度的发挥其价值，最重要的就是发展和完善提纯工艺，使得青霉素的获取更高效、便捷，满足不同领域的需求。

3.1双水相萃取

双水相萃取的操作过程较为简单，实验过程也较为环保，產生的青霉素量大并且极具活性。该项技术主要在发酵液中实现青霉素的萃取，能够有效降低容易的消耗量，是对传统青霉素提纯工艺的突破，能够有效提高青霉素的产量，并且节约生产成本。但是由于双水相萃取工艺的出现时间较短，应用的范围不是很广，导致该项技术在聚乙二醇的应用中成本费用过高，也难以选择更好的物质进行代替，导致在聚乙二醇缺乏的情况下，该项技术应用受到限制。

3.2支撑液膜、膜分离萃取

支撑液膜萃取工艺的原理主要是胺类和青霉素之间产生的化学反应，会将青霉素溶液从膜的一端移至另一端，从而在另一端获取提纯后的青霉素。膜分离工艺操作简单，对能源消耗较低，仅需要膜分离技术便可实现青霉素的提纯，相对操作简单。但是支撑液膜萃取工艺和膜分离工艺的出现时间较短，发展仍不完善，膜分离技术的选择性较高，因此在日常的生产中会选择其他的萃取工艺，较少的选择该项提纯工艺。

3.3反胶团萃取

反胶团萃取工艺主要利用了生物活性物质进行青霉素的提纯，该种工艺下，主要利用离子的强度变化提高青霉素的萃取率，克服了传统的PH值对反萃取率作用效果不佳的弊端。该种工艺属于创新型的萃取工艺，可以在一定程度上弥补传统萃取工艺的不足，但是某些固有的缺陷仍然难以克服，还需要配合新技术不断创新和完善青霉素的提取工艺。

总结

综上所述，青霉素作为一种被广泛应用的物质，其提纯生产工艺也备受关注，因此，应该对青霉素的提纯工艺发展现状进行分析总结，确定今后的发展方向，实现青霉素提纯工艺的发展。只有不断创新和发展青霉素提纯生产工艺，才能满足各行各业对青霉素的需求，实现青霉素的巨大价值。

参考文献

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[2]  《抗生素工业生产》编写组.抗生素工业生产.中国医药公司，1981

[3]  李琦.青霉素提炼萃取工艺的探讨[J].中国科技纵横，2010（10）.

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