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大规模制取青霉素的难度(别再喷我为什么连青霉素都生产不了)

    混在美洲的新大明帝国小皇爷西狩美利坚大规模制取青霉素的难度为什么我说个人不可能呢?别的东西先不说,就说生产量你就不一定能达到

    首先最最最重要的是你能不能拿到高产菌株。现代高产菌株的产量是最早弗莱明发现的青霉素菌株的20000倍以上。现代菌株是由紫外线诱变产生再筛选得来的,每个公司基本上成熟的菌株都是保密的,你能拿到吗?

    如果是想靠自然突变种,最好的自然突变种来自美国一个农场腐烂的哈密瓜,产量大致上是弗莱明最早菌株的200倍。

    而弗莱明早期制取青霉素用作临床实验时,每个月才能生产出给1个病人使用1次的用量。为了讨论方便,假设咱们的安全点里就和弗莱明的实验条件相同

    根据1943-1944年的研究,青霉素治疗淋病双球菌需要24-4时内给药10万-15万单位;治疗arthritis,peritonitis,或其余系统性疾病需要每日给药10万-20万单位,持续5-7天。

    我就先一般性假设你准备生产的青霉素主要被用于治疗一般感染,每治好一人,共需消耗30万单位。

    假设使用了自然界中的最好菌株,那么每月能生产300万单位,只能治疗10人。注意!这可以说是早期工业化生产青霉素的水平了,小团体如果专攻这一方向可能还能达到,个人每个月能有一人量就强无敌了。为什么呢?咱们继续说

    生产青霉素有几大难点,咱们就大概说一下

    无菌

    有人看到这里估计要怼我,青霉素不是杀菌的吗?灭个屁啊?因为青霉素主要针对细菌,对它的同类真菌杀伤力很小。许多有害霉菌可以和青霉菌共生,它们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还十分稳定,加热至180摄氏度也无法使其失活。所以不是从单菌落长起的青霉千万不要乱用,之前那个楼主的核桃嘛…………如果用他做菌株,绝对是凉了。而青霉素菌是典型的好氧菌,对氧气需求量极大,因此在生长过程中必须不断通入空气,对此,空气必须做到灭菌处理。这在安全点里如何做到?

    温度、湿度、pH控制

    青霉发酵需要温度控制在20-24摄氏度之间,相对于温度来说,发酵的湿度不太重要,pH则是另一个重点,青霉的最佳生长pH为6.5,一旦超过8很容易死亡。然而青霉的代谢产物属碱性,因此发酵装置内的pH值上升很快——早期的一个生产探索方向是稳定培养液的pH值便于长期生产,但这个努力可耻的失败了。

    因此普遍采用的是短期生产法:发酵开始后不控制pH,只是监控pH变化,至pH=8时,结束发酵。这点和许多药品的长期连续生产是不同的。通常情况下,发酵第2-3日时开始有青霉素产出,持续4-5日后pH值到达界限,整个期间一共7-8日。这段时间可不能说太短,还得分出宝贵的劳动力去看管着#

    而且,我查到的发酵培养基里有这些东西

    1%葡萄糖溶液

    80%酒精

    1%乳糖

    1%碳酸钙

    0.4%磷酸氢钠

    1.5g/L磷酸二氢钾

    5g/L硫酸钾

    12g/L硫酸铵

    8.5%玉米发酵液

    抗泡沫剂

    苯乙酸

    这些可都是耗材,得备多少?

    假设我们在安全点备上了全套的发酵设备,成功的保质保量生产了,别高兴太早,还有提纯等着怼你#

    当pH=2时,青霉素可以从过滤后的菌液里被萃取到乙醚,乙酸正戊酯或其他类似有机溶剂中。但是,pH=2时,青霉素在室温下极快速度失活,因此,这个萃取过程必须在4-5摄氏度下完成,而且越快越好,因为即使在4摄氏度下,青霉素依然失活得很快,因此该步骤必须使用离心机。当青霉素被萃取到有机溶剂里以后,加入pH在6-7之间的水溶液,并强烈摇晃,就可以把青霉素萃取回水相中。

    而这一步仅仅是粗提#,青霉培养液里还会产生热原质,这种物质无法被粗提步骤去除。直接打就看运气了……

    粗提产物接下来有两条路子走

    A.采用某种方法来检测每个批次的pyrogen含量

    这个方法倒是还成,就是要消耗实验动物,安全点里面还要养小白鼠,虽然也可以当肉食来源,可是试验用的小白鼠培育也是一个麻烦事

    B.进一步提纯

    兄弟,你这是疯狂搞事啊

    实际上,抗生素的生产是很复杂的,很多土法制造的就是在赌运气,正儿八经造条件又过于复杂,历史上,在1944年9月5日,我国自行研制青霉素成功,第一批出品仅5瓶,每瓶5000单位。其中两瓶送往重庆,两瓶分送英、美两国鉴定,均获好评。余下一瓶他们自己保存,据说至今仍珍藏于中国医学科学院抗生素研究所。

    我个人觉得,大部分人的安全点达不到44年我国实验室的水平,现在还有老哥对土法制作能用的青霉素有信心吗#?除了提高身体素质以外还是乖乖囤货吧#