Лекція.
Виробництво антибіотиків. Схема виробництва пеніциліну (пен.),стрептоміцину (стор.), тетрацикліну (тет.)
Єгоров «Основи вчення про антибіотики»
Навашин «Виробництво антибіотиків»
Бекер «Біотехнологія» стр 239
А/біотікі - спеціальні продукти ж/діяльності м/організмів і їхмодифікації, які мають високу фізіолого. Активним по відношенню допевних груп м/орг. (вірусів, біктеріям, грибів, водоростей) чи дозлоякісних пухлин. Потрібні в дуже малих концентраціях (маютьвисокою специфічністю). Використовуються в медицині, ветеринарії, с/г, харчовоїпромисловості як консерванти). Відомо близько 6000 а/біотіков, якіпродукуються грибами, стрептоміцетамі (50% а/б), бактеріями. Умед.практіке наспіл близько 100 а/біоти. Отримують а/біоти. шляхомхімічної або б/хім. трансформації. Виникають резистентні форми м/орг --потрібні нові а/біоти. Г + - пеніцилін, еритроміцин. Г-тетрациклін,стрептоміцин. Можуть бути вузького спектру: бензілпен, повобіоцін; широкогоспектра - тетрациклін та ін Пеніцилін і ценфалоспорін - пригнічують синтезклітинної стінки. Г-- пептидоглікану - 5-10% від маси. Г + - 50-90%пептидоглікану, він утворює багатошарову структуру з поперечними зшивками.
Пін діє на Г + бактерії. Але не діє на Г-. Утруднено синтезпептидоглікану. Порушують мембранні функції і інгібує синтез НК. А/біот-ки пригнічують синтез білка: на рибосомі:
Тетрациклін інгібує многоіе металлоензіми. Не може проходити черезмембрану еукаріотичної клітини. Великі витрати на наукові дослідження. (розробка а/біоти).
Селекція більш активного штаму.
П 5-20 мг/л стрептоміцин
(мутації g 20-25 г/л сучасний стрептоміцин
Спонтан.мут.
Використання іммобілізованих клітин і ферментів - дляінтенсифікації. Безперервна ферментація (а/біоти відносяться до вториннихметаболітів, їх синтез починається після лімітування росту продуцентів;клітини зросли). При с.П лімітуючим фактором явл. глюкоза Привиробництві деяких а/біоти-ков (стрептоміцетамі) - фосфати.
Ферментація: аеробний процес.
Vо2 = 0,3 - 1,5 хв -1.
Прост.рект. з механічною мішалкою: V = 30-200 м.куб.
Системи охолодження і пеногашенія. Після ферментації б/масу відокремлюють нарізних фільтрах.
Ферментація
(
Фільтрація (екстракція, УФ, осадження у вигляді нерозчиннихз'єднань)
(
Сушка (Ліофільно) Сушка різними методами (Ліофільно (сублімаціяльоду в
(вакуумі), або Розпилююча)
Лікарські форми (таблетування, капсулювання)
Пеніцилін: азотовмісних гетероциклів.
Пеніцилін (бензилпеніцилін) і іммобілізатор - бентоніт.БП (6-АПК (використовують для синтезу).
З хімічних властивостей: пеніціллінамідаза (каталізує верхню реакцію).
Його гідролітичні розпад при pH> 7, або підтримку деяких факторів.
Пенніцілоіновая - неактивна дикарбонових кислот (під дієюпеніціллліназа).
Має схильністю до різних перегрупування. Приводить доосвіти різних ізомерів, які відповідальні за освітуаллергіі.Пеніціллін отримують методом глибинного культивування
. Інтенсивний синтез пеніциліну починається після накопичення великоїкількості біомаси-міцеллія.Прі використанні глюкози та молочної кислоти всередовищі; рН нейтральний.Бензілпеніціллін обр.із предщественніков: фенілуксуснаякислота
Підготовка до ферментації: сначало розмножуються спори на пшоні підфлаконах при 25-27ОС протягом 4-5 діб. Отриманим Спрови матераламизасівають інокулятори, потім посівні апарати (12-18 годин).
Ферментація.
Поживна Середа: укурузний екстракт (2-3%), глюкоза (2%) легко усваяемая лактоза -- 1% сульат амонію + фосфати (0,5-1%) похідні ФУК - 0,3 - 0,6%
Для стабілізації рН - крейда. Кашалотовий жир - піногасник, регулюючирН. Лактоза забезпечує повноцінний синтез а/біоти. Її споживанняпочинається не відразу. Спочатку фаза звикання, накопичується фермент,здатний її розщеплювати.
При ферментації необхідна сувора асептика (стороння м/флорапродукує пеніціллазу, інактивує синтез).
Ферментація 100000 од/мл.
(
Фільтрація міцелій використовується у тваринництві.
ЯЖ 3 -6% СВ мінеральні в-ва 30-40% 15-30% пеніциліну
Велика кількість білка затпр. виб. пен.
Для удаленпія білка: 1) обробляють солями алюмінію, заліза, цинку.
2) Використовують коагуляцію з таніном. 3) Термічна коагуляція (ЯЖ нагріваютьдл 65-70 град.)
Для очищення пеніциліну іспользуюя екстракцію. Він, як кислота,добре розчинний у орг.растворітелях, а у вигляді солі - у воді.
1) Пен екстрагуються Бутилацетат, рН = 2. Температура 4 град. (перевод в орг. фазу)
2) Розчин карбонату натрію. РН = 6,5-7 (переклад в воду 30-50 тис.ед/мл)
3) Екстракція бутилацетата 50-70 тис. Од/мл
Стадії виділення укрісталл. солей 1) стадія зневоднення шляхомохолодження до мінус 16-18 град з наступною фільтрацією льоду. Видаленняпігменту забруднень - АУ. 2) Получ.концентрат 0,6 М КОН. РН = 6,5, активність
150-250 тис. Усл.ед/мл. 3) стерилізуються ф-ція і упарювання під вакуумом здодаванням бутанолу (для сумішей, киплячих при більш низькій темп.)
Температура 16-25 гр., вакуум 5-10 мм.рт.ст.
Калієва сіль пеніциліну крісталізуется. Її фільтрат промиваєтьсябутанолу. Грануляція пасти і сушка у вакуум-сушильній шафі при 75-80град. І 10 мм.рт.ст.
Цефалоспарін (-лактановий антибіотик).
Гідроліз (7 А цефалоспаріновая до-та не дез-ся пеніциліназу.
Стрептоміцин (аміноглікозидні а/біоти). 2 основні гуанідиновихгрупи. Легко образубт солі з Миню кислотами: 3-Cl-гідрат. У медицинічасто використовують сірчанокислотному стрептоміціновую сіль. Складний полісахарид.
Вуглеводи не тільки утворюють зростання м/орг., А й беруть участь у біосинтезі
(глюкоза, крохмаль, фруктоза ...). Може рости на середовищах, що містять белк.N:соєве борошно, сухі дріжджі, макухи. Додаються амонійні солі, фосфор,який сприяє засвоєнню вуглеводів. Посівний метеріали спочатку готуютьв качалочних колбах, потім переносять в інокулят, потім у великій посівноїапарат, потім у ферментер (70 год). Поживна Середа: глюкоза, кукурузнфйекстракт, азот, фосфор, цинк, марганець, магній, залізо, амонійні солі,крейда. Аерація, темп.26-28 град., Перемішування 7-8 діб.
2 фази розвитку:
У трофофазе високе споживання кисню, ростуть клітини. Швидкоспоживають живильні в-ва.
