Реферат: Технология производства антибиотиков
Лекция.
Производствоантибиотиков. Схема производствапенициллина (пен.), стрептомицина (стр.), тетрациклина (тет.)
Егоров «Основы учения об антибиотиках»
Навашин «Производство антибиотиков»
Бекер «Биотехнология» стр 239
А/биотики — специальные продукты ж/деятельности м/организмов и их модификации, которыеобладают высокой физиол. Активностью по отношению к определенным группамм/орг.(вирусам, биктериям, грибам, водорослям) или к злокачественным опухолям.Нужны в очень малых концентрациях ( обладают высокой специфичностью).Используются в медицине, ветеринарии, с/х, пищевой промышленности какконсерванты). Известно около 6000 а/биотиков, которые продуцируются грибами,стрептомицетами (50% а/б), бактериями. В мед.практике испольуются около 100а/биот. Получают а/биот. путем химической или б/хим. трансформации. Возникаютрезистентные формы м/орг — нужны новые а/биот. Г+ — пенициллин, эритромицин.Г- тетрациклин, стрептомицин. Могут бытьузкого спектра: бензилпен, повобиоцин; широкого спектра — тетрациклин и др.Пенициллин и ценфалоспорин — подавляют синтез клеточной стенки. Г- — пептидогликан — 5-10% от массы. Г+ — 50-90% пептидогликана, он образуетмногослойную структуру с поперечными сшивками. Пен действует на Г+ бактерии. Ноне действует на Г-. Затруднен синтез пептидогликана. Нарушают мембранныефункции и ингибирует синтез НК. А/биот-ки подавляют синтез белка: на рибосоме:
Тетрациклинингибирует многоие металлоэнзимы. Не может проходить через мембрану эукариотической клетки. Большие затраты нанаучные исслед.( разработка а/биот).
Селекция болееактивного штамма.
П 5-20 мг/л стрептомицин
<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">¯
мутацииg<span Times New Roman"">
современный стрептомицинСпонтан.мут.
Использованиеиммобилизированных клеток и ферментов — для интенсификации. Непрерывнаяферментация ( а/биот относятся к вторичным метаболитам, их синтез начинаетсяпосле лимитации роста продуцентов;клетки выросли). При с.П лимитирующем фактором явл. глюкоза При производственекоторых а/биот-ков (стрептомицетами) — фосфаты.
Ферментация:аэробный процесс.
Vо2 = 0,3 — 1,5мин -1.
Прост.рект. с механическоймешалкой: V=30-200м.куб.
Системы охлаждения и пеногашения.После ферментации б/массу отделяют на различных фильтрах.
Ферментация
<span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">¯
Фильтрация(экстракция, УФ, осаждение в виде нерастворимых соединений)
<span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">¯
Сушка(лиофильная) Сушка разными методами(лиофильная (сублимация льда в
<span Times New Roman"; mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family: Symbol">¯
вакууме), либо распылительная)Лекарственные формы(таблетирование, капсулирование)
Пенициллин: азотосодержащийгетероцикл.
Пенициллин (бензилпенициллин) ииммобилизатор — бентонит.
бП <span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">®
6-АПК (используют длясинтеза).Из химических свойств:пенициллинамидаза (катализирует верхнюю реакцию). Его гидролитический распадпри pH>7, либоподдержание некоторых факторов.
Пенницилоиновая- неактивная дикарбоновая кислота (под действием пеницилллиназа).
Обладаетсклонностью к различным перегруппировкам. Приводит к образованию разныхизомеров, которые ответственны за образование аллергии.Пенициллин получаютметодом глубинного культивирования.Интенсивный синтез пенициллина начинаетсяпосле накопления большого количества биомассы-мицеллия.При использованииглюкозы и молочной кислоты в среде; рН нейтральный.Бензилпенициллин обр.изпредщественников: фенилуксусная кислота
Подготовка кферментации: сначало размножаются споры на пшене во флаконах при 25-27ОСв течении 4-5 суток. Полученным спровым матералом засевают инокуляторы, затемпосевные аппараты (12-18 часов).
Ферментация.
Питательнаясреда: укурузный экстракт (2-3%),
глюкоза(2%) легко усваяемая лактоза — 1%
сульатаммония+фосфаты (0,5-1%)
производныеФУК — 0,3 — 0,6%
Длястабилизации рН — мел. Кашалотовый жир — пеногаситель, регулируе рН. Лактозаобеспечивает полноценный синтез а/биот. Её потребление начинается не сразу.Сначала фаза привыкания, накапливается фермент, способный её расщеплять.
Приферментации необходима строгая асептика (посторонняя м/флора продуцирует пенициллазу,инактивирует синтез).
Ферментация 100000 ед/мл.
<span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">¯
Фильтрация мицелий используется в животноводстве.
КЖ 3-6% СВ
минеральныев-ва 30-40% 15-30%пенициллина
Большоекол-во белка затпр. выб. пен.
Дляудаленпия белка: 1) обрабатывают солями аллюминия, железа, цинка. 2) Используюткоагуляцию с танином. 3) Термическая коагуляция (КЖ нагревают дл 65-70 град.)
Дляочистки пенициллина используюи экстракцию. Он, как кислота, хорошо растворим ворг.растворителях, а в виде соли — в воде.
1) <span Times New Roman"">
2) <span Times New Roman"">
3) <span Times New Roman"">
Стадиивыделения укристалл.солей 1) стадияобезвоживания путем охлаждения до минус 16-18 град с последующей фильтрациейльда. Удаление пигмента загрязнений — АУ. 2) Получ.концентрат 0,6М КОН. РН=6,5,активность 150-250 тыс. Усл.ед/мл. 3) Стерилизующая ф-ция и упаривание подвакуумом с добавлением бутанола (для смесей, кипящих при более низкой темп.)
Температура16-25 гр., вакуум 5-10 мм.рт.ст.
Калиевая сольпенициллина кристализуется. Ее фильтрат промывается бутанолом. Грануляция пастыи сушка в вакуум-сушильном шкафу при 75-80 град. И 10 мм.рт.ст.
Цефалоспарин( -лактановый антибиотик).
Гидролиз <span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">®
7А цефалоспариновая к-та не дез-ся пенициллиназой.Стрептомицин(аминогликозидный а/биот). 2 основные гуанидиновые группы. Легко образубт соли с миню кислотами: 3-Cl — гидрат. В медицине частоиспользуют сернокислотную стрептомициновую соль. Сложный полисахарид. Углеводыне только образуют рост м/орг., но и принимают участие в биосинтезе (глюкоза,крахмал, фруктоза...). Может расти на средах, содержащих белк.N: соевая мука, сухие дрожжи, жмыхи.Добавляются аммонийные соли, фосфор, который способствует усвоению углеводов.Посевной метериал сначала готовят в качалочных колбах, затем переносят винокулят, затем в большой посевной аппарат, затем в ферментер (70 час).Питательная среда: глюкоза, кукурузнфй экстракт, азот, фосфор, цинк, марганец,магний, железо, аммонийные соли, мел. Аэрация, темп.26-28 град., перемешивание7-8 суток.
2 фазыразвитьия:
В трофофазевысокое потребление кислорода, растут клетки. Быстро потребляют питательныев-ва.