為什么我說(shuō)個(gè)人不可能呢?別的東西先不說(shuō),就說(shuō)生產(chǎn)量你就不一定能達(dá)到
首先最最最重要的是你能不能拿到高產(chǎn)菌株。現(xiàn)代高產(chǎn)菌株的產(chǎn)量是最早弗萊明發(fā)現(xiàn)的青霉素菌株的20000倍以上?,F(xiàn)代菌株是由紫外線誘變產(chǎn)生再篩選得來(lái)的,每個(gè)公司基本上成熟的菌株都是保密的,你能拿到嗎?
《日月風(fēng)華》
如果是想靠自然突變種,最好的自然突變種來(lái)自美國(guó)一個(gè)農(nóng)場(chǎng)腐爛的哈密瓜,產(chǎn)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(shí)驗(yàn)時(shí),每個(gè)月才能生產(chǎn)出給1個(gè)病人使用1次的用量(1萬(wàn)5千單位)。為了討論方便,假設(shè)咱們的安全點(diǎn)里就和弗萊明的實(shí)驗(yàn)條件相同(實(shí)際上大多數(shù)安全點(diǎn)是不可能達(dá)到的#(滑稽))
根據(jù)1943-1944年的研究,青霉素治療淋病雙球菌需要24-48小時(shí)內(nèi)給藥10萬(wàn)-15萬(wàn)單位(治愈率95%);治療arthritis,peritonitis,或其余系統(tǒng)性疾病需要每日給藥10萬(wàn)-20萬(wàn)單位,持續(xù)5-7天。
我就先一般性假設(shè)你準(zhǔn)備生產(chǎn)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(wàn)單位。(這消耗量已經(jīng)很低了,因?yàn)檫€有抗藥性的存在)
假設(shè)使用了自然界中的最好菌株(200倍),那么每月能生產(chǎn)300萬(wàn)單位,只能治療10人。注意!這可以說(shuō)是早期工業(yè)化生產(chǎn)青霉素的水平了,小團(tuán)體如果專(zhuān)攻這一方向可能還能達(dá)到,個(gè)人每個(gè)月能有一人量就強(qiáng)無(wú)敵了。為什么呢?咱們繼續(xù)說(shuō)
生產(chǎn)青霉素有幾大難點(diǎn),咱們就大概說(shuō)一下
無(wú)菌
有人看到這里估計(jì)要懟我,青霉素不是殺菌的嗎?滅個(gè)屁???因?yàn)榍嗝顾刂饕槍?duì)細(xì)菌,對(duì)它的同類(lèi)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(wěn)定,加熱至180攝氏度也無(wú)法使其失活(比如一些毒蘑菇的毒素)。所以不是從單菌落長(zhǎng)起的青霉千萬(wàn)不要亂用,之前那個(gè)樓主的核桃嘛…………如果用他做菌株,絕對(duì)是涼了。而青霉素菌是典型的好氧菌,對(duì)氧氣需求量極大,因此在生長(zhǎng)過(guò)程中必須不斷通入空氣,對(duì)此,空氣必須做到滅菌處理。這在安全點(diǎn)里如何做到?
溫度、濕度、pH控制
青霉發(fā)酵需要溫度控制在20-24攝氏度之間,相對(duì)于溫度來(lái)說(shuō),發(fā)酵的濕度不太重要,pH則是另一個(gè)重點(diǎn),青霉的最佳生長(zhǎng)pH為6.5,一旦超過(guò)8很容易死亡。然而青霉的代謝產(chǎn)物屬堿性,因此發(fā)酵裝置內(nèi)的pH值上升很快——早期的一個(gè)生產(chǎn)探索方向是穩(wěn)定培養(yǎng)液的pH值便于長(zhǎng)期生產(chǎn),但這個(gè)努力可恥的失敗了。
因此普遍采用的是短期生產(chǎn)法:發(fā)酵開(kāi)始后不控制pH,只是監(jiān)控pH變化,至pH=8時(shí),結(jié)束發(fā)酵。這點(diǎn)和許多藥品的長(zhǎng)期連續(xù)生產(chǎn)是不同的(也顯著提高了成本)。通常情況下,發(fā)酵第2-3日時(shí)開(kāi)始有青霉素產(chǎn)出,持續(xù)4-5日后pH值到達(dá)界限,整個(gè)期間一共7-8日。這段時(shí)間可不能說(shuō)太短,還得分出寶貴的勞動(dòng)力去看管著#(啊)
而且,我查到的發(fā)酵培養(yǎng)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(fā)酵液
抗泡沫劑
苯乙酸(有就可以生產(chǎn)青霉素G,沒(méi)有就只能青霉素K了,抗菌譜相對(duì)窄)
這些可都是耗材,得備多少?
假設(shè)我們?cè)诎踩c(diǎn)備上了全套的發(fā)酵設(shè)備,成功的保質(zhì)保量生產(chǎn)了,別高興太早,還有提純等著懟你#(滑稽)
當(dāng)pH=2(中等酸性)時(shí),青霉素可以從過(guò)濾后的菌液里被萃取到乙醚,乙酸正戊酯或其他類(lèi)似有機(jī)溶劑中。但是,pH=2時(shí),青霉素在室溫下極快速度失活(5分鐘失活99%),因此,這個(gè)萃取過(guò)程必須在4-5攝氏度下完成,而且越快越好,因?yàn)榧词乖?攝氏度下,青霉素依然失活得很快(4-5小時(shí),失活70%),因此該步驟必須使用離心機(jī)(分離并去除所有不溶的雜質(zhì))。當(dāng)青霉素被萃取到有機(jī)溶劑里以后,加入pH在6-7之間的水溶液,并強(qiáng)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(yǎng)液里還會(huì)產(chǎn)生熱原質(zhì),這種物質(zhì)無(wú)法被粗提步驟去除。直接打就看運(yùn)氣了……
粗提產(chǎn)物接下來(lái)有兩條路子走
A.采用某種方法來(lái)檢測(cè)每個(gè)批次的pyrogen(熱原質(zhì))含量
這個(gè)方法倒是還成,就是要消耗實(shí)驗(yàn)動(dòng)物,安全點(diǎn)里面還要養(yǎng)小白鼠,雖然也可以當(dāng)肉食來(lái)源,可是試驗(yàn)用的小白鼠培育也是一個(gè)麻煩事
B.進(jìn)一步提純
兄弟,你這是瘋狂搞事啊
實(shí)際上,抗生素的生產(chǎn)是很復(fù)雜的,很多土法制造的就是在賭運(yùn)氣,正兒八經(jīng)造條件又過(guò)于復(fù)雜,歷史上,在1944年9月5日,我國(guó)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(guó)鑒定,均獲好評(píng)。余下一瓶他們自己保存,據(jù)說(shuō)至今仍珍藏于中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院抗生素研究所。
我個(gè)人覺(jué)得,大部分人的安全點(diǎn)達(dá)不到44年我國(guó)實(shí)驗(yàn)室的水平,現(xiàn)在還有老哥對(duì)土法制作能用的青霉素有信心嗎#(開(kāi)心)?除了提高身體素質(zhì)以外還是乖乖囤貨吧#(滑稽)