Производство на вторични метаболити: сушене, контрол и лекарствена опаковка

След изолиране и химично пречистване на антибиотик трябва да бъде суха, т.е.. Е. премахнат от наркотици и свързаната вода. Тъй като повечето антибиотици в различна степен термолабилни, изсушаване да се прилагат методи, които не водят до загуба на биологична активност, не променят цвета на препарата. На този етап, промишленото производство на тези методи дехидратация използване на антибиотици.

Те са следните:
• замразяване сушене на антибиотици - широко използван метод, се провежда при относително ниски температури (-8 - -12 ° С).

• сушене при използване на спрей сушилня - прогресивен метод при работа с големи количества антибиотик, антибиотик разтвор се разпръсква пневматично до микрокапки в камерата с поток от топъл въздух. Процесът на сушене отнема няколко секунди на антибиотици, като по този начин дори загрява лабилни лекарства не променят свойствата.

• претеглена метод слой (или сушене във вакуумна сушилня) се използва за сушене на гранули или пастообразни антибиотични лекарствени средства.

Контрол на лекарството. Готов антибиотик подлага на строг контрол: биологичната и фармакологичната.
Когато биологичен контрол служи за определяне на стерилността на крайния продукт. Това обикновено се използват два метода.

Първият е свързано с инактивиране на антибиотика и посев в подходяща среда за растеж. Например, биологичен контрол пеницилин и полусинтетични препарати, получени въз основа на тях, се извършва както следва. Епруветките съдържащи тиогликолова среда въведени penitsillazu ензим в количество, способно да инактивира напълно пеницилин. Епруветките бяха инкубирани с penitsillazoy два или три дни при 37 ° С за контрол стерилност ензим, тогава те разтвор на пеницилин. Епруветките бяха разделени на две групи: едната се държи при 37 ° С, и от друга - при 24 ° С в продължение на пет дни. Води се следи ежедневно за възможното развитие на микроорганизми.

Вторият метод за изясняване стерилност на антибиотици се определя от факта, че за по-голямата част от тези съединения не е инактиватори на тяхната биологична активност. Следователно, лекарства на изследването идентифицират устойчиви форми на микроорганизми до тях и да определят също така възможно наличие на чувствителни микрофлора. За определяне на възможното наличие на такива формулировки чувствителни към тях на микрофлората антибиотик разтвор се прекарва през мембранен филтър с диаметър на порите от не повече от 0.75 микрона.

Фармакологична контрол. За да антибиотичните вещества, използвани в медицинската практика в съответствие с Държавната фармакопея, наложени много строги изисквания. Всяко ново лекарство, преди да бъде одобрен за практическа употреба, трябва да се подложи на продължително тестване за токсичност, пирогенност и други свойства, които са жизнено важни за организма. Drug проучване на различни видове животни срещу неговата остра и хронична токсичност (Влияние на кръвта, CNS, дишането, и така нататък. D.).

Остра токсичност - един от критериите за качество на антибиотични вещества. Установяване на максималната поносима доза (MTD) antibiotika- доза причинява смърт в 50% от опитните животни (LD50) и летална доза (LD100). Само след задълбочено и внимателно проучване на лекарството, то може да се препоръча за практическо използване.

Опаковка на антибиотика - последния етап от работата. Опакован и пълен с антибиотик показател индикация за биологична активност, датата на производство и срока на годност е на разположение за продажба.

Обобщавайки всички многоетапен и многоетапен процес за получаване на антибиотик, може да се отбележи, че включва четири основни стъпки:
Етап I - получаване на съответния щам произвежда антибиотик-тик, подходящ за промишлено производство;
Етап II е пряко свързан с процеса на антибиотик биосинтеза;
Етап III - са методи за изолиране и пречистване, образувана по време антибиотик биосинтеза;
IV етап включва операциите, свързани с концентрацията на антибиотик, стабилизирането му и получаване на крайния продукт.

Биотехнологични метод за получаване на антибиотици може да се представи със следната схема (фиг. 4.7).

Фиг. 4.7. производство Схема антибиотик време микробен синтез

производството на пеницилин в 1871. В .A. Manasein беше установено, че зелена плесен Penicillium glaucum време на растеж унищожава бактерии, които влизат в културалната среда. Това Penicillium имот след това се използва като лекар AG Polotebnevym, прилага превръзките накиснати в тази форма за лечение на гнойни рани и язви.

Изключително откритие на руски учени не са широко известни, а през 1928 година англичанинът Александър Флеминг открива втора форма Penicillium способността да инхибира растежа на микроорганизмите. Показано е, че причинява смъртта на микроби плесен поради образуването на неизвестно органично вещество, наречено пеницилин. Обаче, изолирането на пеницилин в чиста форма в същото време не е извършено, тъй като тя се появи много лабилни методи вещество и пречистване прилагат са несъвършена.

По време на Втората световна война, голяма практическа необходимост от ефективни антибактериални медикаменти, привлечени към пеницилин вниманието на широк кръг от специалисти, а от около 1939 започва период на интензивни изследвания. Поради това относително кратък период от време (3-5 години) и методи British J. A. Flory Chettenom са разработени за промишлено производство и пречистване на пеницилин, изследван неговите терапевтични свойства и методи за клинични приложения, и определя неговата химична структура.

Група се отнася до пеницилин близо в химичните свойства на съединенията, които съдържат в тяхната структура на В-лактам и тиазолидинов пръстен:

MC отнася пеницилини група с подобни химични свойства на съединенията, които съдържат в тяхната структура на В-лактам и тиазолидинов пръстен

R могат да имат различни стойности, в зависимост от вида на пеницилин. Например, когато R = -СН2С6Н5 - това benzilpenitsillin- R = -CH2-0-С6Н5 - .. е феноксиметилпеницилин и др присъствието на карбоксилна група, свързана с молекула на пеницилин силни киселинни свойства, обаче пеницилин лесно образуват соли с алкален (Na, К), както и с органични бази, например с дибензилетилендиамин (Получаване - bitsillin).

За практически цели лекарство пеницилин произвежда търговски от биосинтеза. Биосинтетичния процес се състои от следните етапи: 1) отглеждане на семена (микроорганизми) в малки машини капацитет - inokulyatorah- 2) отглеждане на семена, засети в голям apparatah- 3) fermentatsii- Метод 4) изолиране на антибиотика от културалната среда и нейното пречистване.

Също така важно е изборът на отглеждане високо плесен щамове, подготовка и стерилизация на културална среда и оборудване.

Това е много важно за висок добив на пеницилин хранителна среда, която приблизително следния състав (в%), както следва:

Това е много важно за висок добив на пеницилин хранителна среда, която приблизително следния състав (в%) следвайки

Вместо kakuruznogo инфузия е била използвана успешно брашно семената от памук или месни хидролизати.

Получената среда се стерилизира. Процесът се извършва в непрекъснати колони.

Освен хранителна среда се подава към апарата vyderzhivatel където се охлажда за предварително определено време до температура от 23-25 ° С

Първият етап на метода - отглеждане колонии от плесен стандартни щамове Penicillium хризогенум - inoculators извършват в хранителна среда, където процесът е около 30 часа. Полученият инокулум се прехвърля на засаждане машината, обемът на което ~ 10 пъти обема на инокулатор. Машината за посев и се стерилизира хранителна среда. Процесът на растеж тук е ~ 15-20 часа и след това се прехвърлят към ферментацията на семена в големи реактори - ферментатори до 100 m в културалната среда. Процесът на ферментация е около 70 часа при температура 23-24 ° С, рН 6-6.5 и продължаване на аерация въздуха - 1 L въздух / 1 литър културална среда / 1 мин целия обем на ферментатора.

Основната цел на този процес - създаване на оптимални условия за производство и натрупване на антибиотика.

Биосинтезата на антибиотика - процес двуфазна. По време на първата фаза на бърз растеж и репродукция на бактериалните клетки или мицел. културалната течност в този период е богата на въглехидрати, азот и неорганични фосфор. метаболитни продукти от микроорганизми, включително антибиотици, са намерени в малки количества.

Вторият етап започва с бавен растеж на културата. Тя протича в тялото отпадъчни продукти култура течни обогатени с малки количества въглехидрати и фосфор. В началото на тази фаза на мицела е с максимален капацитет за синтез на антибиотика. Фаза различно естество и интензивността на биохимични реакции. Като се има предвид тези различия избрани условия благоприятни за производство на първата и втората фаза на развитие.

За да се увеличи добивът на антибиотик в хранителната среда се въвеждат "прекурсори", т.е.. Е. Химически вещества, които стимулират синтеза на целевата антибиотика. По този начин, хранителна среда в биосинтеза на пеницилин прилага "прекурсор" фенилацетамид е антибиотичните увеличава добива с повече от 2 пъти.

В края на процеса на ферментация на културата масата предава към процеса на извличане на антибиотика.

Повечето производители в биосинтезата на антибиотика се изолира във водната фаза, така че процесът на селекция с антибиотик започва отделяне на твърди и течни фази.

Твърдата фаза и мицелната маса съдържа значително количество от колоидни примеси усложняващи филтруване, обаче, културата се подлага на предварително маса на различни видове коагулация (електролитна, термични, киселина и така нататък. D.). Най-ефективният метод за коагулация е неговата маса лечение култура с флокуланти (макромолекулни полиелектролити), например, поли (4-винил) -benziltrimetilammoniyhloridom.

Остатъчното мицел чрез филтруване на водния разтвор се насочва към антибиотик химично пречистване и изолиране. Така, водният разтвор се подава пеницилин след екстракция филтруване бутил ацетат при рН водна среда на 2. За тези стойности на киселинност инхибира йонизация пеницилин киселина във водната фаза и преминава в органичната фаза (в бутил ацетат). Отстраняване на пеницилин бутилацетат се извършва от слаби алкални разтвори.

Широко използвани сорбционни методи за изолиране и пречистване на антибиотици. синтетични смоли йонообменни са широко използвани като сорбенти.

Пеницилините изсушават чрез сублимация или пръскане.

Заплахата от резистентност Успехът на пеницилин в лечението на заболявания, причинени от различни бактерии бяха наистина сензационно. Чувствителен към нея и бяха стафилококи, която да доведе до много сериозни заболявания.

Статистиката показва, че през 1944 г. броят на пациентите, инфектирани с излекувани бензилпеницилин, е около 99,8%, обаче, вече през 1956 г. този процент спада до 65%, особено голям процент от заразените пациенти, не се отказвайте бензилпеницилин лечение Наблюдавах сред служителите на предприятия, които произвеждат антибиотици, както и работници хирургични клиники обикновено използват антибиотици за лечение на пациенти.

Защо точно тези институции са се превърнали в територии за отглеждане на болестотворни организми, които са резистентни към пеницилин? Още от първото използване на пеницилин, стана известно, че някои стафилококи са резистентни към него. Пеницилин чувствителни щамове на стафилококи са убити от лечението, са резистентни стафилококи, които започват да се размножават и да запълни празното нишата. И по този начин, използването на пеницилин за лечение на заболявания, причинени от стафилококи, устойчиви форми, няма да доведе до положителни резултати.

Как тогава, като се избягва смъртта на стафилококи резистентни към пеницилин? Установено е, че те са в състояние да неутрализират молекулата на пеницилин, промени структурата на най-слабата точка. Резистентни стафилококи получаване на ензим, който може да унищожи молекулата на пеницилин чрез прибавяне към него на водните молекули. В този процес, (хидролиза), оформен съединение с безвредни микроби.

Ензим, който промотира реакцията на "неутрализиране", наречен пеницилиназа. Външният му вид се дължи на наличието на пеницилин в околната среда. От 1969 г., става известен и химическата структура на пеницилиназа, произведен от стафилококи. В изграждането на молекулите, участващи 257 единици двадесет аминокиселини съединени в различна последователност.

Други бактерии продуцират ензими (ацилаза), който прекъсва връзката между основното ядро на молекулата и неговата странична benzilpenitsilina ацилна група за образуване на биологично неактивен 6-aminopenicillan киселина

Други бактерии продуцират ензими (ацилаза), който прекъсва връзката между основното ядро на молекулата и неговата странична benzilpenitsilina ацилна група за образуване на биологично неактивен 6-aminopenicillan киселина

второ разделяне учените На започват да използват за свои цели, като възможност за промяна на молекулата на пеницилин, така че ацилаза не беше в състояние да го подложат на хидролиза. По този начин са изготвени нови полусинтетични пеницилини.

LV Тимошенко, MV Chubik

Споделяне в социалните мрежи:

сроден