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">¯

мутации

g<span Times New Roman"">      

    современный стрептомицин

Спонтан.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.