Proizvodnja sekundarnih metabolitov: sušenje, nadzor in drog embalaža

Po izolaciji in kemično čiščenje antibiotika mora biti suh, tj. E. iz vode odstranijo brez drog in vezanega. Ker večino antibiotikov v različnih stopnjah termolabilnih, sušenjem uporabiti metode, ki nimajo za posledico izgubo biološke aktivnosti, ne spreminjajo barvo priprave. Na tej stopnji se je industrijska proizvodnja teh metod dehidracije uporabo antibiotikov.

To so:
• liofilizacijo antibiotikov - razširjena metoda se izvaja pri relativno nizkih temperaturah (-8 - -12 C).

• Sušenje z uporabo razpršilnega sušilnika - progresivno metodo pri delu z velikimi količinami antibiotika, je antibiotik raztopina razprši pnevmatsko do microdrops v komori s tokom segretega zraka. Postopek sušenja traja nekaj sekund antibiotikov, torej tudi toplotno labilne droge ne spremenijo lastnosti.

• tehtano Postopek sloj (ali sušenje v vakuumski peči) se uporablja za sušenje zrn ali paste antibiotičnih zdravil.

Nadzor zdravila. Pripravljen antibiotik podvržemo strogega nadzora: biološko in farmakološko.
Ko želi biološki nadzor določiti sterilnost končnega izdelka. To se ponavadi uporablja dva načina.

Prva je povezana z deaktivacijo antibiotika in jo sejanje na ustreznem gojišču. Na primer, biološko kontrolno penicilina in polsintetični pripravkov, dobljenih na njegovi podlagi, poteka na naslednji način. Epruvete, ki vsebujejo tioglikolno medija, uvedenega penitsillazu encima v količini, ki lahko popolnoma inaktivirajo penicilin. Epruvete smo inkubirali s penitsillazoy dva ali tri dni pri 37 ° C za krmilni sterilnosti encim, nato pa se raztopino penicilina. Epruvete smo razdelili v dve skupini: ena smo vzdrževali pri 37 ° C, in po drugi strani - pri 24 ° C pet dni. Svinec spremlja dnevno za morebitni razvoj mikroorganizmov.

Druga metoda za pojasnitev sterilnost antibiotikov je določena s tem, da za ima večina teh spojin ne inactivators njihove biološke aktivnosti. Zato so študijski droge prepoznajo odporne oblike mikroorganizmov nanje ter določi morebitno prisotnost občutljivih mikrofloro. Za določitev morebitno prisotnost v takšnih formulacijah občutljivih nanje mikroflore je antibiotik raztopino spustili skozi membranski filter s porami premera največ 0,75 um.

Farmakološki nadzor. Na antibiotičnih snovi, ki se uporabljajo v medicinski praksi v skladu z državno farmakopejo uvedel zelo stroge zahteve. Vsako novo zdravilo, preden je odobrena za praktično uporabo, mora opraviti obsežna testiranja za toksičnost, pirogenosti in druge lastnosti, ki so bistvenega pomena za telo. raziskovanega zdravila za različne vrste živali proti akutna in kronična strupenost (vpliv na krvi, centralnega živčnega sistema, dihanja, in tako naprej. D.).

Akutna toksičnost - eno od meril kakovosti antibiotičnih snovi. Vzpostavitev maksimalne tolerirane doze (MTD) antibiotika- odmerka, ki povzroči smrt pri 50% poskusnih živali (LD50) in smrtnega odmerka (LD100). Šele po temeljitem in natančno študijo zdravila, se lahko priporoča za praktično uporabo.

Pakiranje antibiotika - končni fazi dela. Pakirano in opremljen z indikatorjem antibiotiki navedbo biološke aktivnosti, datum proizvodnje in rok uporabnosti je na voljo za prodajo.

Če povzamemo vse večstopenjsko in večstopenjski proces za proizvodnjo antibiotika, je treba pripomniti, da obsega štiri glavne korake:
Faza I - priprave ustreznega produkcijskega seva antibiotično-tic primeren za industrijsko proizvodnjo;
Faza II je neposredno povezan s procesom biosinteze antibiotika;
Faza III - so postopki za izolacijo in čiščenje tvorjen med biosintezo antibiotika;
faza IV vključuje operacije, povezane s koncentracijo antibiotika, njegovo stabilizacijo in dobimo končni izdelek.

Biotehnološki Postopek za izdelavo antibiotikov lahko predstavimo z naslednjo shemo (sl. 4.7).

Sl. 4.7. produkcija antibiotika Shema med mikrobne sinteze

proizvodnja penicilina leta 1871. V .a. Manasein je bilo ugotovljeno, da je zelena plesen Penicillium glaucum v času svoje rasti uničuje bakterije, ki vstopijo v gojišče. To Penicillium premoženje smo nato uporabili kot zdravnik AG Polotebnevym, uporabila povoje namočene v tej plesni pri zdravljenju gnojnim rane in razjede.

Izjemna najdba ruskih znanstvenikov ni znano, in leta 1928 Anglež Alexander Fleming odkril drugo plesen Penicillium sposobnost, da zavirajo rast mikroorganizmov. Pokazalo se je, da je povzročila smrt mikrobov kalupa zaradi tvorbe neznani organsko snovjo imenovano penicilin. Vendar pa izolacija penicilin v čisti obliki hkrati ni bila izvedena, ker se je pokazalo zelo labilne metod snovi in čiščenja uporabili, so bili nepopolno.

Med drugo svetovno vojno, zelo praktična potreba po učinkovitih protimikrobnih zdravil privlači penicilina pozornost številnih strokovnjakov, in od približno 1939 začelo obdobje intenzivnega raziskovanja. Zaradi tega relativno kratkem času (3-5 let) in metode britanski J. Flory A. Chettenom so bili razviti za industrijsko proizvodnjo in čiščenje penicilina, preučevali njegove zdravilne lastnosti in metode za klinično prakso, in določi njeno kemično sestavo.

Skupina nanaša na penicilin koncu v kemijskih lastnosti spojin, ki vsebujejo v svoji strukturi b-laktama in tiazolidin obroč:

MC nanaša penicilinov skupino s podobnimi kemičnimi lastnostmi spojin, ki vsebujejo v svoji strukturi b-laktama in tiazolidin obroč

R ima lahko različne vrednosti, odvisno od vrste penicilina. Na primer, kadar je R = -CH2C6H5 - to benzilpenitsillin- R = -CH2-0-C6H5 - .. Je fenoksimetilpenicilin, itd Prisotnost karboksilno skupino vezan na molekulo penicilina močnih kislinskih lastnosti pa penicilin zlahka tvori soli z alkalijami (Na, K), kakor tudi z organskimi bazami, na primer dibenziletilendiamina (priprava - bitsillin).

Za praktične namene zdravilo penicilin proizvaja komercialno v biosintezi. Biosintezni Proces je sestavljen iz naslednjih korakov: 1) pridelovanje semena (mikroorganizmi) v manjših strojev zmogljivosti - inokulyatorah- 2) narašča seme posejano v veliki apparatah- 3) fermentatsii- Process 4) izoliranje antibiotik iz gojitvenega medija in njegovo čiščenje.

Pomembno je tudi izbor vzrejo visoko plesni sevov, priprava in sterilizacije medija kulture in opremo.

To je zelo pomembno za visokim dobitkom medija penicilin hranilnih snovi, ki približno sestavo (v%), kot sledi:

To je zelo pomembno za visokim dobitkom medija penicilin hranilnih snovi, ki približno sestavo (v%) po

Namesto kakuruznogo infuzijo je bil uporabljen uspešno moka bombaž semena ali mesnih hidrolizati.

Pripravljen medij steriliziramo. Postopek se izvaja v neprekinjenih stolpcih.

Nadalje hranilni medij dovaja aparate vyderzhivatel kjer jo ohladimo za vnaprej določen čas pri temperaturi 23-25 ° C

Prva faza postopka - rastoče kolonije plesni standardnih linij Penicillium chrysogenum - inoculators izvedemo v hranilnem mediju, pri čemer je postopek približno 30 ur. Tako pripravljen inokulum smo prenesli v setveni stroj, katerega ~ 10 kratni volumen inoculator volumen. Setev stroj steriliziramo tudi rastni substrat. Postopek rasti tu ~ 15-20 ur, nato prenesemo v fermentacijsko semen v velikih reaktorjih - Fermentorji do 100 m v gojitvenem mediju. Proces fermentacije je približno 70 ur pri temperaturi 23-24 ° C, pH 6-6.5 in kontinuirno za prezračevanje zraka - 1 L zrak / 1 liter medija kulture / 1 min celotni volumen fermentorja.

Glavni cilj tega procesa - ustvarjanje optimalnih pogojev za proizvodnjo in akumulacijo antibiotik.

Biosinteza antibiotika - postopek dvofazni. V prvi fazi, hitro rast in razmnoževanje bakterijskih celic ali micelija. Kulturo tekočine v tem času je bogat z ogljikovimi hidrati, dušika in anorganskih fosforja. presnovni produkti mikroorganizmov, vključno z antibiotiki, so našli v majhnih količinah.

Druga faza se začne s počasno rastjo kulture. To teče v kulturi tekočih proizvodov telesa odpadnih obogaten z majhnimi količinami ogljikovih hidratov in fosforja. Na začetku te faze, micelij ima največjo zmogljivost za sintezo antibiotika. Faza drugačna narava in intenzivnost biokemične reakcije. Glede na te razlike izbrane ugodne za proizvodnjo prve in druge faze razvoja pogoje.

Povečati donos antibiotika v hranilnem mediju so uvedli "predhodne sestavine", tj. E. Kemične snovi, ki spodbujajo sintezo ciljnega antibiotika. Tako hranilni medij pri biosintezi penicilina dajemo "predhodnik" fenilacetamid je antibiotik poveča dobimo več kot 2-krat.

Na koncu procesa fermentacije kulture masa prenašajo s procesom ekstrakcije antibiotik.

Večina proizvajalcev pri biosintezi antibiotika izoliramo v vodni fazi, tako da je postopek izbire začne z antibiotikom odstranitvi trdne in tekoče faze.

V trdnem stanju tudi micelija masa vsebuje veliko količino koloidnih nečistoč otežuje filtracijo pa je kultura izpostavljena vnaprej maso za različne vrste koagulacije (elektrolitska, toplotna, kisline in tako naprej. D.). Najučinkovitejša metoda koagulacije je njegova masa zdravljenje kulture z flokulantov (makromolekularni polielektrolitov), na primer poli (4-vinil) -benziltrimetilammoniyhloridom.

Preostalo micelij s filtracijo vodne raztopine je preusmerjen antibiotičnega kemično čiščenje in izolacijo. Tako je vodna raztopina preusmerjen penicilin po ekstrakciji filtracija butil acetata pri pH vodnega medija z dne 2. Za te vrednosti kislosti zavira ionizacijsko penicilina kisline v vodni fazi in gre v organsko fazo (v butil acetat). Luščenje penicilin butil acetata smo izvedli s šibko alkalnih raztopin.

Pogosto uporablja metode sorptivne izolacijo in čiščenje antibiotikov. Sintetične ionske izmenjalne smole se na široko uporabljajo kot sorbentov.

Penicilini posušena s sublimacijo ali škropljenje.

Grožnja odpornosti Uspeh penicilina pri zdravljenju bolezni, ki jih različne bakterije so bile resnično senzacionalno. Občutljivi na to in so stafilokoki, ki povzročijo zelo resne bolezni.

Statistični podatki kažejo, da je bilo leta 1944 število nalezljivih bolnikov ozdravljenih benzilpenicilin približno 99,8%, vendar pa je že leta 1956 ta odstotek znižal na 65%, še posebej velik odstotek okuženih bolnikov, ne dajejo benzilpenicilin zdravljenje Opazoval sem med zaposlenimi v podjetjih, ki proizvajajo antibiotike, in kirurške klinike delavci pogosto uporabljajo antibiotikov za zdravljenje bolnikov.

Zakaj točno so te institucije postale plemenske razlogi za organizme, ki povzročajo bolezni, ki so odporni na penicilin? Že od prve uporabe penicilina, je postalo znano, da so nekateri stafilokoki odporni na njej. Penicilina občutljivi sevi stafilokokov so ubili zdravljenje, so odporni stafilokoki, ki začnejo množiti in zapolni prazno nišo. In tako je uporaba penicilina za zdravljenje bolezni, ki jih stafilokoki odpornih oblikah povzročajo, ne bo privedlo do pozitivnih rezultatov.

Kako torej, z izogibanjem smrt stafilokoki odporna na penicilin? Ugotovljeno je bilo, da so lahko nevtralizirajo molekule penicilina, spreminja svojo strukturo na najšibkejši točki. Rezistentne stafilokoke proizvaja encim, ki lahko uniči molekulo penicilina, ki jih je k temu dodamo vodnih molekul. Pri tem postopku (hidrolize) tvorjena spojina s neškodljivih mikrobov.

Encim, ki pospešuje reakcijo "nevtralizacije", imenovano penicilina. Njen videz je posledica prisotnosti penicilina v okolju. Od leta 1969, je postal znan in kemijska struktura penicilinazo, ki ga proizvaja stafilokoki. Pri gradnji njenih molekul, vpletenih 257 enot dvajset aminokislin povezana v drugačnem zaporedju.

Druge bakterije proizvajajo encime (acilaza), ki prekine povezavo med glavnim jedrom molekule in njegov stranski benzilpenitsilina acil skupina, ki tvori biološko neaktivnega C6-aminopenicillan kisline

Druge bakterije proizvajajo encime (acilaza), ki prekine povezavo med glavnim jedrom molekule in njegov stranski benzilpenitsilina acil skupina, ki tvori biološko neaktivnega C6-aminopenicillan kisline

Drugi delitve znanstveniki začeli uporabljati za svoje namene kot priložnost za spremembo molekule penicilina, tako da acilaza ni mogel biti izpostavljen hidrolizo. Na ta način so bili pripravljeni novi polsintetične penicilini.

LV Timoshenko, MV Chubik

Zdieľať na sociálnych sieťach:

Príbuzný