1、1摘要 ：青霉素是一种重要的抗生素，在目 前 的 制 药 工 业 中 占 有 举 足 轻 重的 地 位 ， 生 产 规 模 非 常 大 。 通过数十年的完善，青霉素针剂和口服青霉素已能分别治疗肺炎、肺结核、脑膜炎、心内膜炎、白喉、炭疽等病，增强了人类治疗传染性疾病的能力。抗生素的普遍所使用研究和优化其生产工艺对人类健康有重要意义。本文引以青霉素的生产工艺为例，从而对揭示各类抗生素的工业生产工艺，为抗生素的生产和研究提供指导。虽然抗生素被得到广泛的应用，并使用使人类健康得到空前提高。但是通过长期研究和使用后发现，长期滥用抗生素给人类带来了严重的危害，其耐药性和致畸性不断引起了人们的广泛关注。关键
2、词;青霉素；生产工艺 ; 耐药性2第一章 青 霉 素 概 述青霉素是抗菌素的一种，是指从青霉菌培养液中提制的分子中含有青霉烷、能破坏细菌的细胞壁并在细菌细胞的繁殖期起杀菌作用的一类抗生素，是第一种能够治疗人类疾病的抗生素。青霉素类抗生素是 -内酰胺类中一大类抗生素的总称。但它不能耐受耐药菌株(如耐药金葡)所产生的酶，易被其破坏，且其抗菌谱较窄，主要对革兰氏阳性菌有效。最 初 青 霉 素 的 生 产 菌 是 音 符 型 青 霉 菌 ， 生 产 能 力 只有 几 十 个 单 位 ， 不 能 满 足 工 业 需 要 。 随 后 找 到 了 适 合 于 深 层 培 养的 橄 榄 型 青 霉 菌 ， 即
3、 产 黄 青 霉 （ P. chrosogenum） ， 生 产 能 力 为100U/ml。 经 过 X、 紫 外 线 诱 变 ， 生 产 能 力 达 到1000 1500U/ml。 随 后 经 过 诱 变 ， 得 到 不 产 生 色 素 的 变 种 ， 目 前生 产 能 力 可 达 66000 70000U/ml。 青 霉 素 是 抗 生 素 工 业 的 首 要产 品 。 中 国 为 青 霉 素 （ penicillin） 生 产 大 国 ， 国 内 生 产 的 青 霉素 ， 已 占 世 界 产 量 的 近 70%， 国 内 较 大 规 模 的 生 产 企 业 有 华 药 、哈 医 药 、
4、石 药 、 鲁 抗 ， 单 个 发 酵 罐 规 模 均 在 100 m3 以 上 ， 发 酵单 位 在 70000 U/ml 左 右 ， 而 世 界 青 霉 素 工 业 发 酵 水 平 达100000 U/ml 以 上 。青 霉 素 应 用临 床 应 用 ： 40 多 年 ， 主 要 控 制 敏 感 金 黄 色 葡 糖 球 菌 、 链 球 菌 、肺 炎 双 球 菌 、 淋 球 菌 、 脑 膜 炎 双 球 菌 、 螺 旋 体 等 引 起 感 染 ， 对 大 多数 革 兰 氏 阳 性 菌 （ 如 金 黄 色 葡 萄 球 菌 ） 和 某 些 革 兰 氏 阴 性 细 菌 及 螺旋 体 有 抗 菌 作
5、用 。3第 二 章 发 酵 条 件 下 的 生 长 过 程第 1 期 ： 分 生 孢 子 萌 发 ， 形 成 芽 管 ， 原 生 质 未 分 化 ， 具 有 小 泡 。第 2 期 ： 菌 丝 繁 殖 ， 原 生 质 体 具 有 嗜 碱 性 ， 类 脂 肪 小 颗 粒 。第 3 期 ： 形 成 脂 肪 包 涵 体 ， 机 理 贮 藏 物 ， 没 有 空 泡 ， 嗜 碱 性 很 强 。第 4 期 ： 脂 肪 包 涵 体 形 成 小 滴 并 减 少 ， 中 小 空 泡 ， 原 生 质 体 嗜 碱性 减 弱 ， 开 始 产 生 抗 生 素 。第 5 期 ： 形 成 大 空 泡 ， 有 中 性 染 色
6、大 颗 粒 ， 菌 丝 呈 桶 状 ， 脂 肪 包 涵体 消 失 ， 青 霉 素 产 量 最 高 。第 6 期 ： 出 现 个 别 自 溶 细 胞 ， 细 胞 内 无 颗 粒 ， 仍 然 桶 状 。 释 放 游 离氨 ， pH 上 升 。第 7 期 ： 菌 丝 完 全 自 溶 ， 仅 有 空 细 胞 壁 。镜 检 ： 规 定 时 间 取 样 ， 显 微 镜 观 察 7 个 时 期 的 形 态 变 化 ， 控 制 发酵 。1 4 期 为 菌 丝 生 长 期 ， 3 期 的 菌 体 适 宜 为 种 子 。4 5 期 为 生 产 期 ， 生 产 能 力 最 强 ， 通 过 工 程 措 施 ， 延 长
7、 此 期 ， 获得 高 产 。在 第 六 期 到 来 之 前 结 束 发 酵 。第 三 章 青 霉 素 的 发 酵 工 艺 过 程青 霉 素 生 产 流 程 ：发 酵 工 艺 过 程（ 1） 生 产 孢 子 的 制 备将 砂 土 保 藏 的 孢 子 用 甘 油 、 葡 萄 糖 、 蛋 白 胨 组 成 的 培 养 基 进 行斜 面 培 养 ， 经 传 代 活 化 。 最 适 生 长 温 度 在 2526 ， 培 养 68天 ， 得 单 菌 落 ， 再 传 斜 面 ， 培 养 7 天 ， 得 斜 面 孢 子 。移 植 到 优 质 小 米 或 大 米 固 体 培 养 基 上 ， 生 长 7 天 ，
8、25 ， 制 得 小4米 孢 子 。每 批 孢 子 必 需 进 行 严 格 摇 瓶 试 验 ， 测 定 效 价 及 杂 菌 情 况 。（ 2） 种 子 罐 和 发 酵 罐 培 养 工 艺种 子 培 养 要 求 产 生 大 量 健 壮 的 菌 丝 体 ， 因 此 ， 培 养 基 应 加 入 比较 丰 富 的 易 利 用 的 碳 源 和 有 机 氮 源 。 青 霉 素 采 用 三 级 发 酵一 级 种 子 发 酵 ： 发 芽 罐 .小 罐 ， 接 入 小 米 孢 子 后 ， 孢 子 萌 发 ， 形 成菌 丝 。 培 养 基 成 分 ： 葡 萄 糖 ， 蔗 糖 ， 乳 糖 ， 玉 米 浆 ， 碳 酸
9、 钙 ， 玉 米油 ， 消 沫 剂 等 。 通 无 菌 空 气 ， 空 气 流 量 1： 3（ 体 积 比 ） ； 充 分 搅拌 300 350r/min； 4050 小 时 ； pH 自 然 ， 温 度 271 。二 级 发 酵 罐 ： 繁 殖 罐 .大 量 繁 殖 。 玉 米 浆 、 葡 萄 糖 等 。1： 1 1.5； 250 280r/min； pH 自 然 ， 251 ； 0 14h。三 级 发 酵 罐 ： 生 产 罐 。 花 生 饼 粉 （ 高 温 ） ， 麸 质 粉 、 玉 米 浆 、 葡萄 糖 ， 尿 素 ， 硫 酸 铵 ， 硫 酸 钠 、 硫 代 硫 酸 钠 ， 磷 酸 二
10、氢 钠 ， 苯 乙 酰胺 及 消 泡 剂 ， CaCO3 等 。 接 种 量 为 1215%。 青 霉 素 的 发 酵 对 溶 氧要 求 极 高 ， 通 气 量 偏 大 ， 通 气 比 控 制0.71.8； 150 200r/min； 要 求 高 功 率 搅 拌 ， 100 m3 的 发 酵 罐搅 拌 功 率 在 200300 Kw， 罐 压 控 制 0.040.05 MPa， 于 2526 下 培 养 ， 发 酵 周 期 在 200h 左 右 。 前 60h， pH5.76.3， 后6.36.6； 前 60h 为 26 ， 以 后 24 。第 四 章 发 酵 过 程 控 制反 复 分 批 式
11、 发 酵 ， 100m3 发 酵 罐 ， 装 料 80m3， 带 放 6 10次 ， 间 隔 24h。 带 放 量 10 ， 发 酵 时 间 204h。 发 酵 过 程 需 连 续流 加 补 入 葡 萄 糖 、 硫 酸 铵 以 及 前 体 物 质 苯 乙 酸 盐 ， 补 糖 率 是 最关 键 的 控 制 指 标 ， 不 同 时 期 分 段 控 制 。在 青 霉 素 的 生 产 中 ， 让 培 养 基 中 的 主 要 营 养 物 只 够 维 持 青 霉菌 在 前 40h 生 长 ， 而 在 40h 后 ， 靠 低 速 连 续 补 加 葡 萄 糖 和 氮 源等 ， 使 菌 半 饥 饿 ， 延 长
12、青 霉 素 的 合 成 期 ， 大 大 提 高 了 产 量 。 所 需营 养 物 限 量 的 补 加 常 用 来 控 制 营 养 缺 陷 型 突 变 菌 种 ， 使 代 谢 产 物积 累 到 最 大 。（ 1） 培 养 基青 霉 素 发 酵 中 采 用 补 料 分 批 操 作 法 ， 对 葡 萄 糖 、 铵 、 苯 乙 酸进 行 缓 慢 流 加 ， 维 持 一 定 的 最 适 浓 度 。 葡 萄 糖 的 流 加 ， 波 动 范 围较 窄 ， 浓 度 过 低 使 抗 生 素 合 成 速 度 减 慢 或 停 止 ， 过 高 则 导 致 呼 吸活 性 下 降 ， 甚 至 引 起 自 溶 ， 葡 萄
13、糖 浓 度 调 节 是 根 据 pH， 溶 氧 或5CO2 释 放 率 予 以 调 节 。碳 源 的 选 择 ： 生 产 菌 能 利 用 多 种 碳 源 ， 乳 糖 ， 蔗 糖 ， 葡 萄糖 ， 阿 拉 伯 糖 ， 甘 露 糖 ， 淀 粉 和 天 然 油 脂 。 经 济 核 算 问 题 ， 生 产成 本 中 碳 源 占 12 以 上 ， 对 工 艺 影 响 很 大 ； 糖 与 6-APA 结 合 形成 糖 基 -6-APA， 影 响 青 霉 素 的 产 量 。 葡 萄 糖 、 乳 糖 结 合 能 力 强 ，而 且 随 时 间 延 长 而 增 加 。 通 常 采 用 葡 萄 糖 和 乳 糖 。
14、发 酵 初 期 ， 利用 快 效 的 葡 萄 糖 进 行 菌 丝 生 长 。 当 葡 萄 糖 耗 竭 后 ， 利 用 缓 效 的 乳糖 ， 使 pH 稳 定 ， 分 泌 青 霉 素 。 可 根 据 形 态 变 化 ， 滴 加 葡 萄 糖 ， 取代 乳 糖 。 目 前 普 遍 采 用 淀 粉 的 酶 水 解 产 物 ， 葡 萄 糖 化 液 流 加 。 降低 成 本 。氮 源 ： 玉 米 浆 是 最 好 的 ， 是 玉 米 淀 粉 生 产 时 的 副 产 品 ， 含 有 多 种氨 基 酸 及 其 前 体 苯 乙 酸 和 衍 生 物 。 玉 米 浆 质 量 不 稳 定 ， 可 用 花生 饼 粉 或
15、棉 籽 饼 粉 取 代 。 补 加 无 机 氮 源 。无 机 盐 ： 硫 、 磷 、 镁 、 钾 等 。 铁 有 毒 ， 控 制 在 30g/ml 以 下 。流 加 控 制 ： 补 糖 ， 根 据 残 糖 、 pH、 尾 气 中 CO2 和 O2 含 量 。 残 糖在 0.6 左 右 ， pH 开 始 升 高 时 加 糖 。 补 氮 ： 流 加 酸 酸 铵 、 氨 水 、尿 素 ， 控 制 氨 基 氮 0.05%。添 加 前 体 ： 合 成 阶 段 ， 苯 乙 酸 及 其 衍 生 物 ， 苯 乙 酰 胺 、 苯 乙 胺 、苯 乙 酰 甘 氨 酸 等 均 可 为 青 霉 素 侧 链 的 前 体
16、， 直 接 掺 入 青 霉 素 分 子中 。 也 具 有 刺 激 青 霉 素 合 成 作 用 。 但 浓 度 大 于 0.19 时 对 细 胞和 合 成 有 毒 性 。 还 能 被 细 胞 氧 化 。 策 略 是 流 加 低 浓 度 前 体 ， 一次 加 入 量 低 于 0.1%， 保 持 供 应 速 率 略 大 于 生 物 合 成 的 需 要 。（ 2） 温 度一 生 长 适 宜 温 度 30 ， 分 泌 青 霉 素 温 度 20 。 但 20 青 霉素 破 坏 少 ， 周 期 很 长 。 生 产 中 采 用 变 温 控 制 ， 不 同 阶 段 不 同 温 度 。前 期 控 制 25 26
17、左 右 ， 后 期 降 温 控 制 23 。 过 高 则 会 降 低 发酵 产 率 ， 增 加 葡 萄 糖 的 维 持 消 耗 ， 降 低 葡 萄 糖 至 青 霉 素 的 转 化 得率 。 有 的 发 酵 过 程 在 菌 丝 生 长 阶 段 采 用 较 高 的 温 度 ， 以 缩 短 生 长时 间 ， 生 产 阶 段 适 当 降 低 温 度 ， 以 利 于 青 霉 素 合 成 。（ 3） pH合 成 的 适 宜 pH6.4 6.6 左 右 ， 避 免 超 过 7.0， 青 霉 素 在 碱性 条 件 下 不 稳 定 ， 易 水 解 。 缓 冲 能 力 弱 的 培 养 基 ， pH 降 低 ， 意
18、味 着 加 糖 率 过 高 造 成 酸 性 中 间 产 物 积 累 。 pH 上 升 ， 加 糖 率 过 低不 足 以 中 和 蛋 白 产 生 的 氨 或 其 他 生 理 碱 性 物 质 。 前 期 pH 控 制 在5.76.3， 中 后 期 pH 控 制 6.36.6， 通 过 补 加 氨 水 进 行 调 节 。6pH 较 低 时 ， 加 入 CaCO3、 通 氨 调 节 或 提 高 通 气 量 。 pH 上 升 时 ，加 糖 或 天 然 油 脂 。 一 般 直 接 加 酸 或 碱 自 动 控 制 ， 流 加 葡 萄 糖 控制 。（ 4） 溶 氧溶 氧 30 饱 和 度 ， 产 率 急 剧
19、下 降 ， 低 于 10 ， 则 造 成 不可 逆 的 损 害 。 所 以 不 能 低 于 30 饱 和 溶 氧 浓 度 。 通 气 比 一 般 为1： 0.8VVM。 溶 氧 过 高 ， 菌 丝 生 长 不 良 或 加 糖 率 过 低 ， 呼 吸 强 度 下降 ， 影 响 生 产 能 力 的 发 挥 。 适 宜 的 搅 拌 速 度 ， 保 证 气 液 混 合 ， 提高 溶 氧 ， 根 据 各 阶 段 的 生 长 和 耗 氧 量 不 同 ， 对 搅 拌 转 速 调 整 。（ 5） 菌 丝 生 长 速 度 与 形 态 、 浓 度对 于 每 个 有 固 定 通 气 和 搅 拌 条 件 的 发 酵
20、罐 内 进 行 的 特 定 好 氧过 程 ， 都 有 一 个 使 氧 传 递 速 率 （ OTR） 和 氧 消 耗 率 （ OUR） 在 某一 溶 氧 水 平 上 达 到 平 衡 的 临 界 菌 丝 浓 ， 超 过 此 浓 度 ，OUR OTR， 溶 氧 水 平 下 降 ， 发 酵 产 率 下 降 。 在 发 酵 稳 定 期 ， 湿菌 浓 可 达 1520%， 丝 状 菌 干 重 约 3%， 球 状 菌 干 重 在 5%左 右 。另 外 ， 因 补 入 物 料 较 多 ， 在 发 酵 中 后 期 一 般 每 天 带 放 一 次 ， 每次 放 掉 总 发 酵 液 的 10%左 右 。有 丝 状
21、生 长 和 球 状 生 长 两 种 。 前 者 由 于 所 有 菌 丝 体 都 能 充 分和 发 酵 液 中 的 基 质 及 氧 接 触 ， 比 生 产 率 高 ， 发 酵 粘 度 低 ， 气 /液两 相 中 氧 的 传 递 率 提 高 ， 允 许 更 多 菌 丝 生 长 。 球 状 菌 丝 形 态 的 控制 ， 与 碳 、 氮 源 的 流 加 状 况 ， 搅 拌 的 剪 切 强 度 及 稀 释 度 相 关 。（ 6） 消 沫发 酵 过 程 泡 沫 较 多 ， 需 补 入 消 沫 剂 。 天 然 油 脂 ： 玉 米 油 ； 化学 消 沫 剂 ： 泡 敌 。 少 量 多 次 。 不 适 在 前
22、期 多 加 入 ， 影 响 呼 吸 代 谢 。青 霉 素 的 发 酵 过 程 控 制 十 分 精 细 ， 一 般 2 h 取 样 一 次 ， 测 定 发 酵液 的 pH、 菌 浓 、 残 糖 、 残 氮 、 苯 乙 酸 浓 度 、 青 霉 素 效 价 等 指 标 ，同 时 取 样 做 无 菌 检 查 ， 发 现 染 菌 立 即 结 束 发 酵 ， 视 情 况 放 过 滤 提 取 ，因 为 染 菌 后 pH 值 波 动 大 ， 青 霉 素 在 几 个 小 时 内 就 会 被 全 部 破 坏 。7第 五 章 青 霉 素 的 提 炼 工 艺 过 程青 霉 素 提 纯 工 艺 流 程 简 图 ：青 霉
23、 素 不 稳 定 ， 发 酵 液 预 处 理 、 提 取 和 精 制 过 程 要 条 件 温 和 、 快速 ， 防 止 降 解 。1.预 处 理发 酵 液 结 束 后 ， 目 标 产 物 存 在 于 发 酵 液 中 ， 而 且 浓 度 较 低 ，如 抗 生 素 只 有 10 30Kg/m3， 含 有 大 量 杂 质 ， 它 们 影 响 后 续 工 艺的 有 效 提 取 ， 因 此 必 须 对 其 进 行 的 预 处 理 ， 目 的 在 于 浓 缩 目 的 产物 ， 去 除 大 部 分 杂 质 ， 改 变 发 酵 液 的 流 变 学 特 征 ， 利 于 后 续 的 分离 纯 化 过 程 。 是
24、进 行 分 离 纯 化 的 一 个 工 序 。2.过 滤发 酵 液 在 萃 取 之 前 需 预 处 理 ， 发 酵 液 加 少 量 絮 凝 剂 沉 淀 蛋 白 ，然 后 经 真 空 转 鼓 过 滤 或 板 框 过 滤 ， 除 掉 菌 丝 体 及 部 分 蛋 白 。 青 霉素 易 降 解 ， 发 酵 液 及 滤 液 应 冷 至 10 以 下 ， 过 滤 收 率 一 般 90%左 右 。（ 1） 菌 丝 体 粗 长 10m， 采 用 鼓 式 真 空 过 滤 机 过 滤 ， 滤 渣 形 成 紧密 饼 状 ， 容 易 从 滤 布 上 刮 下 。 滤 液 pH6.27-7.2， 蛋 白 质 含 量0.0
25、5-0.2%。 需 要 进 一 步 除 去 蛋 白 质 。（ 2） 改 善 过 滤 和 除 去 蛋 白 质 的 措 施 ： 硫 酸 调 节 pH4.5-5.0， 加入 0.07%溴 代 十 五 烷 吡 啶 PPB， 0.7%硅 藻 土 为 助 滤 剂 。 再 通 过 板框 式 过 滤 机 。 滤 液 澄 清 透 明 ， 进 行 萃 取 。3.萃 取青 霉 素 的 提 取 采 用 溶 媒 萃 取 法 。 青 霉 素 游 离 酸 易 溶 于 有 机 溶剂 ， 而 青 霉 素 盐 易 溶 于 水 。 利 用 这 一 性 质 ， 在 酸 性 条 件 下 青 霉 素转 入 有 机 溶 媒 中 ， 调 节
26、 pH， 再 转 入 中 性 水 相 ， 反 复 几 次 萃 取 ， 即可 提 纯 浓 缩 。 选 择 对 青 霉 素 分 配 系 数 高 的 有 机 溶 剂 。 工 业 上 通 常用 醋 酸 丁 酯 和 戊 酯 。 萃 取 2 3 次 。 从 发 酵 液 萃 取 到 乙 酸 丁 酯 时 ，pH 选 择 1.8-2.0， 从 乙 酸 丁 酯 反 萃 到 水 相 时 ， pH 选 择 6.8-7.4。 发 酵 滤 液 与 乙 酸 丁 酯 的 体 积 比 为 1.5-2.1， 即 一 次 浓 缩 倍数 为 1.5-2.1。 为 了 避 免 pH 波 动 ， 采 用 硫 酸 盐 、 碳 酸 盐 缓
27、冲 液 进8行 反 萃 。 发 酵 液 与 溶 剂 比 例 为 3 4。 几 次 萃 取 后 ， 浓 缩 10 倍 ，浓 度 几 乎 达 到 结 晶 要 求 。 萃 取 总 收 率 在 85 左 右 。所 得 滤 液 多 采 用 二 次 萃 取 ， 用 10%硫 酸 调 pH2.03.0， 加 入 醋 酸丁 酯 ， 用 量 为 滤 液 体 积 的 三 分 之 一 ， 反 萃 取 时 常 用 碳 酸 氢 钠 溶 液调 pH7.08.0。 在 一 次 丁 酯 萃 取 时 ， 由 于 滤 液 含 有 大 量 蛋 白 ， 通常 加 入 破 乳 剂 防 止 乳 化 。 第 一 次 萃 取 ， 存 在 蛋
28、 白 质 ， 加 0.05-0.1%乳 化 剂 PPB。萃 取 条 件 ： 为 减 少 青 霉 素 降 解 ， 整 个 萃 取 过 程 应 在 低 温 下 进 行（ 10 以 下 ） 。 萃 取 罐 冷 冻 盐 水 冷 却 。4.脱 色萃 取 液 中 添 加 活 性 炭 ， 除 去 色 素 、 热 源 ， 过 滤 ， 除 去 活 性 炭 。5.结 晶萃 取 液 一 般 通 过 结 晶 提 纯 。 青 霉 素 钾 盐 在 醋 酸 丁 酯 中 溶 解 度很 小 ， 在 二 次 丁 酯 萃 取 液 中 加 入 醋 酸 钾 -乙 醇 溶 液 ， 青 霉 素 钾 盐就 结 晶 析 出 。 然 后 采 用
29、 重 结 晶 方 法 ， 进 一 步 提 高 纯 度 ， 将 钾 盐 溶于 KOH 溶 液 ， 调 pH 至 中 性 ， 加 无 水 丁 醇 ， 在 真 空 条 件 下 ， 共 沸蒸 馏 结 晶 得 纯 品 。直 接 结 晶 ： 在 2 次 乙 酸 丁 酯 萃 取 液 中 加 醋 酸 钠 乙 醇 溶 液 反 应 ，得 到 结 晶 钠 盐 。 加 醋 酸 钾 乙 醇 溶 液 ， 得 到 青 霉 素 钾 盐 。共 沸 蒸 馏 结 晶 ： 萃 取 液 ， 再 用 0.5 M NaOH 萃 取 ， pH6.4-4.8 下得 到 钠 盐 水 浓 缩 液 。 加 2.5 倍 体 积 丁 醇 ， 16 26
30、 ， 0.67-1.3KPa 下 蒸 馏 。 水 和 丁 醇 形 成 共 沸 物 而 蒸 出 。 钠 盐 结 晶 析 出 。 结晶 经 过 洗 涤 、 干 燥 后 ， 得 到 青 霉 素 产 品 。第六章 抗菌药物的耐药问题及合理使用1 抗生素的耐药问题1.1 抗生素的发展与细菌耐药抗生素的发展史也就是细菌对其耐药性的发展史。伴随抗菌药物强大的抗感染疗效的同时，细菌等病原体对抗生素的耐药问题日渐显露9出来。 偶然发现开创了抗生素历史 1929 年，美国弗来明（Fleming）博士报告发现了青霉素。而这一发现纯属偶然：弗来明博士在他欲抛弃的偶有青霉菌生长的葡萄球菌培养皿上发现，在青霉菌的周围，已
31、生长的葡萄球菌出现溶解现象。他将该青霉菌培养液稀释 1000 倍后，稀释液仍能抑制葡萄球菌的生长，该稀释液还能抑制其他革兰氏阳性球菌的生长。弗来明博士将其中的有效物质命名为青霉素。他在报告中指出，该培养液中的青霉素能抑制革兰氏阳性球菌生长，可用来鉴别革兰氏阳性菌和阴性菌。不过，弗来明博士当时没有做葡萄球菌和肺炎链球菌的抗感染实验，也没有想到用青霉素来作为治疗药物用于临床。1932 年，Raistrick 博士报告青霉素提取方法； 1941 年，Florey、Chain、Heatley 等博士先后发现青霉素粗制品有抗感染效果。随后，青霉素被应用到临床治疗感染性疾病。1942 年，Waksman
32、在美国细菌学会提出“抗生素 ”一词，至此，抗菌药物时代来临。 由自然性转向化学合成 1945 年至 1947 年以后，青霉素开始在临床普遍使用。 从 1942 年开始美国的制药公司开始了抗生素的筛选工作。随着研究的不断深入和青霉素提取技术的进步，青霉素由黄色物质变为白色物质，培养液中青霉素产量由每毫升 500 单位提高到每毫升 50000 单位以上，在临床逐步大量使用。 在青霉素临床应用的同时，科研人员先后于 1944 年发现链霉素，1947 年发现氯霉素，1948 年发现金霉素，1949 年发现土霉素，1951年发现红霉素。这些新型抗菌药物都来自于细菌和真菌。后来，随着10化学合成技术的发展
33、，在弄清自然来源的抗生素的结构后，人们开始生产半合成抗生素，许多半合成抗生素加入到了抗感染队伍中。 虽然 1945 年 Brotzu 就发现了头胞菌素，但直到上世纪 60 年代人们才确定了头胞菌素 C 的化学结构，并开始进行对耐药菌有效的半合成抗菌药物研究。最先用于临床的头胞菌素是头胞噻酚。自 1972 年开始，美国、日本、法国等国家的大型制药公司先后推出头胞孟多、头胞呋新、头胞替胺、头胞噻肟、头胞唑肟、头胞哌酮、磺苄头胞菌素、头胞西尼、头胞美唑以及口服头胞菌素等。1976 年硫霉素被发现，同时第一个 -内酰胺酶抑制剂克拉维酸问世。 除抗生素外，磺胺药也在 20 世纪初被开发利用。第一个磺胺类
34、药物“百浪多息（ Protosil） ”是由 Klarer 和 Mietzsch 于 1932 年首先合成，是由多马克医师所实验的对溶血性链球菌感染有治疗作用的系列偶氮染料之一。当时产褥热的死亡率很高，磺胺药问世后，产褥热的病死率急剧下降，并随着更有效的磺胺药的出现其病死率进一步降低。 从磺胺药的问世到青霉素等 -内酰胺类抗菌药物的不断发展，及其他抗菌药物陆续投入临床使用，抗菌药物在人类与感染性疾病的斗争中发挥了举足轻重的作用。 耐药问题接踵而至 1940 年，青霉素刚开始投入临床时的药敏实验显示，所有金黄色葡萄球菌（简称“金葡菌” ）均对其敏感。 1942 年，Ramel-kamp 和 Maxon 报道出现对青霉素耐药的金葡菌，其实际出现时间应为 1941 年。1944 年，Kirby 从 7 株耐青霉素金葡菌中提取出青霉素酶。随着青霉素的广泛使用，金葡菌的耐药性迅速增加，当时主要通过质粒介导的诱导性 A 类 -内酰胺酶水解青霉素。为解决这一问题，1961 年甲氧西林问世并投入临床使用，不久之后报告出现耐甲氧西林
