淺析青霉素提純工藝生產現狀和研究進展

張小雙

摘? 要：青霉素具有極強的消毒殺菌功能以及較低的副作用，因此被廣泛應用于現代醫療中，成為主要的殺菌消毒藥品。青霉素提純工藝的發展有利于推動我國醫學和藥學領域的新發展，因此，研究青霉素提純工藝的發展現狀以及創新青霉素提純工藝有利于實現青霉素提純工藝的進步和完善。本文首先分析了青霉素的相關概念和特性，其次分析了目前現有的青霉素提純工藝，最后分析了青霉素提純工藝的發展方向和發展目標，以期實現青霉素提純工藝的創新發展為更多領域提供有效的資源。

關鍵詞：青霉素;提純工藝;發展現狀;新發展

一、青霉素概述

1929年青霉素被Flemming發現并提出，這是世界上首次發現青霉素的存在，同時證實了其殺菌消毒的作用和較小的副作用，因此，青霉素成為第一個被應用于醫學領域的抗生素。青霉素發展至今仍是不可代替的抗菌藥物，自身具有抗菌殺毒、作用快、危害小、成本低等優點，在臨床中被廣泛使用。

青霉素能夠在細菌細胞的繁殖過程中消滅細菌，其分子中含有的β—內酰胺環可以破壞細菌的細胞壁，從而徹底的消滅細菌。青霉菌在同一菌種不同環境下產生的物質以及不同菌種同一環境下產生的物質統一被稱為青霉素，可以說青霉素是青霉菌的產物，是一類抗生素的總稱。青霉素發酵液中包含五種以上的天然青霉素，例如青霉素F、G、X、K、F和V等等，因此青霉素不僅是優秀的抗生藥物，還是裂解生產半合成抗生素，如6-氨基青霉烷酸（6-APA）、7-氨基-3-去乙酰氧基頭孢烷酸（7-ADCA）等的重要原材料，在整個抗生素行業的發展中起到了不可替代的作用。

二、青霉素提純工藝的現狀分析

青霉素的提純工藝是生產青霉素的關鍵工作，提純工藝主要步驟包括七項內容，主要是發酵液、過濾、一次萃取、反萃取、二次萃取、脫色、結晶，在上述過程中，萃取技術是關鍵環節，占據了較大的工作量，只要完成了萃取工作，就相當于完成了青霉素的提純。下面主要分析青霉素提純過程中常用的萃取方法以及萃取技術的發展現狀。

2.1胺類萃取

胺類萃取是通過機相的胺和水相中的青霉素水酸根離子以及氫離子發生化學反應得到青霉素的一種萃取方法。這種方法能夠有效地將青霉素提取，但是在實際的操作中也存在一定的問題，影響青霉素提純工藝。首先，在發酵液中不僅只有水酸根離子，還包含其他不同類型的酸根離子，與胺和氫離子反應會影響青霉素的有效提純，其次胺類的萃取不受容易酸堿度的影響，因此難以利用PH值的改變實現反萃取的效果，導致該萃取方法在實際操作過程中產生較多的乳化現象。

2.2中性膦類萃取

中性膦類萃取的方法主要的萃取劑包括醋酸丁酯和中性膦類萃取劑兩大類。在此萃取方法的效果取決于磷酸三丁酯的含量，當磷酸三丁酯的濃度越大時，萃取效果越明顯，當磷酸三丁酯的濃度越低時，萃取的效果不夠明顯，因此，在此方法的萃取過程中應該控制磷酸三丁酯的用量，保證能夠發揮最大作用。此外，該萃取方法的效果還取決于反萃取的性能，反萃取在萃取過程中同樣發揮著較大的作用。但是目前中性膦類萃取方法對于反萃取工藝的掌握還不夠完善，需要繼續探索研究。

2.3溶劑萃取

溶劑萃取是青霉素提純工藝發展至今較為成熟的一種方法，該方法具有效率高、產量大、濃度高等優點，是最常用的青霉素萃取方法。溶劑萃取又包括物理萃取和反應萃取兩種方法，最常用的是碳氫化合物和取代的碳氫化合物溶劑，也就是碳-鍵合氧給予體類型的萃取劑，要求萃取環境在PH值2.0左右進行萃取，即為物理萃取的方法。雖然該項技術是至今相對成熟的提純技術，但是仍存在一定的缺陷，例如，溶劑萃取法在提取青霉素的過程中容易乳化，對提純設備的要求也較高，對溶媒的消耗量巨大，不利于節約成本，此方法的發展與國際上還有一定的差距，應該技術研究和改進。

三、青霉素提純工藝的新發展

目前青霉素主要應用于醫學領域的殺菌消毒，成為應用最廣泛的一種抗抗生素藥物。隨著科學技術的不斷發展，青霉素的其他利用價值被不斷發掘，被逐漸應用于其他領域，其生產技術和提純工藝也得到了創新性發展。但是隨著青霉素的應用價值不斷提高，對青霉素的生產技術和提純工藝的要求也不斷提高，要想實現青霉素的廣泛使用，最大限度的發揮其價值，最重要的就是發展和完善提純工藝，使得青霉素的獲取更高效、便捷，滿足不同領域的需求。

3.1雙水相萃取

雙水相萃取的操作過程較為簡單，實驗過程也較為環保，產生的青霉素量大并且極具活性。該項技術主要在發酵液中實現青霉素的萃取，能夠有效降低容易的消耗量，是對傳統青霉素提純工藝的突破，能夠有效提高青霉素的產量，并且節約生產成本。但是由于雙水相萃取工藝的出現時間較短，應用的范圍不是很廣，導致該項技術在聚乙二醇的應用中成本費用過高，也難以選擇更好的物質進行代替，導致在聚乙二醇缺乏的情況下，該項技術應用受到限制。

3.2支撐液膜、膜分離萃取

支撐液膜萃取工藝的原理主要是胺類和青霉素之間產生的化學反應，會將青霉素溶液從膜的一端移至另一端，從而在另一端獲取提純后的青霉素。膜分離工藝操作簡單，對能源消耗較低，僅需要膜分離技術便可實現青霉素的提純，相對操作簡單。但是支撐液膜萃取工藝和膜分離工藝的出現時間較短，發展仍不完善，膜分離技術的選擇性較高，因此在日常的生產中會選擇其他的萃取工藝，較少的選擇該項提純工藝。

3.3反膠團萃取

反膠團萃取工藝主要利用了生物活性物質進行青霉素的提純，該種工藝下，主要利用離子的強度變化提高青霉素的萃取率，克服了傳統的PH值對反萃取率作用效果不佳的弊端。該種工藝屬于創新型的萃取工藝，可以在一定程度上彌補傳統萃取工藝的不足，但是某些固有的缺陷仍然難以克服，還需要配合新技術不斷創新和完善青霉素的提取工藝。

總結

綜上所述，青霉素作為一種被廣泛應用的物質，其提純生產工藝也備受關注，因此，應該對青霉素的提純工藝發展現狀進行分析總結，確定今后的發展方向，實現青霉素提純工藝的發展。只有不斷創新和發展青霉素提純生產工藝，才能滿足各行各業對青霉素的需求，實現青霉素的巨大價值。

參考文獻

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