Výroba sekundárních metabolitů: sušení, kontrola a lék balení

Po izolace a chemického čištění antibiotika musí být suchý, tj. E. Odstraněn z bez léčiva a vázané vody. Vzhledem k tomu, většina antibiotik v různé míře termolabilní, sušení je použít metody, které nemají za následek ztrátu biologické aktivity, nemění barvu přípravku. V této fázi, průmyslová výroba těchto metod dehydratačních použití antibiotik.

Jsou to:
• Lyofilizací antibiotik - používaným způsobem, že se provádí při relativně nízkých teplotách (-8 až -12 ° C).

• Sušení za použití rozprašovací sušárny - progresivní metoda při práci s velkým množstvím antibiotika, antibiotikum roztok se nastříká pneumaticky do mikrokapek v komoře s proudem ohřátého vzduchu. Proces sušení trvá několik sekund, antibiotik, a tím i teplotně labilní léky nemění vlastnosti.

• Metoda vážené vrstva (nebo sušení ve vakuové sušárně) se používá pro sušení granulí nebo pasty antibiotik.

Kontrola léku. Ready antibiotikum podrobeny přísné kontrole: biologické a farmakologické.
Když biologická ochrana slouží k určení sterility finálního produktu. To se obvykle používají dvě metody.

První z nich je spojena s inaktivaci antibiotika a setí ji do vhodném růstovém médiu. Například, biologická kontrola penicilin a semisyntetických přípravků získaných na jejím základě, se provádí následujícím způsobem. Zkumavky obsahující thioglykolové médium zavádí penitsillazu enzymu v množství schopné zcela inaktivovat penicilin. Zkumavky byly inkubovány s penitsillazoy dva nebo tři dny při 37 ° C pro regulaci sterilita enzym, pak, aby se roztok penicilinu. Zkumavky byly rozděleny do dvou skupin: jedna byla udržována při teplotě 37 ° C, a druhá - při 24 ° C po dobu pěti dnů. Olovo denně sledována pro možný vývoj mikroorganismů.

Druhý způsob objasnění sterilitu antibiotik je určena k tomu, že u většiny z těchto sloučenin má ne inaktivátory jejich biologickou aktivitu. Proto se zkoušenými léky identifikovat rezistentní formy mikroorganismů k nim, a také určit možnou přítomnost citlivých mikroflóry. Pro určení možnou přítomnost v takových formulacích citlivé na ně mikroflóry antibiotika roztok se nechá přes membránový filtr s průměrem pórů není větší než 0,75 mikronů.

Farmakologická kontrola. K antibiotické látky používané ve zdravotnické praxi v souladu se státním lékopisu uložila velmi přísné požadavky. Každý nový lék před tím, než je schválen pro praktické použití, se musí podrobit rozsáhlé testování toxicity, pyrogenicitu a dalších vlastností, které jsou životně důležité pro tělo. Studované léčivo na různých druzích zvířat proti jeho akutní a chronické toxicity (vliv na krev, CNS, dýchání, a tak dále. D.).

Akutní toxicita - jedno z kritérií kvality antibiotických látek. Stanovit maximální tolerovaná dávka (MTD) antibiotika- dávka způsobující smrt u 50% pokusných zvířat (LD50) a letální dávka (LD100). Teprve po důkladném a pečlivém studiu léku, lze doporučit pro praktické použití.

Balení antibiotika - poslední fázi práce. Zabalené a balí s antibiotickou ukazatel indikace biologické aktivity, datum výroby a datum platnosti je k dispozici pro prodej.

Shrneme-li všechny několikastupňovou a vícestupňový postup pro výrobu antibiotika, je třeba poznamenat, že se skládá ze čtyř hlavních kroků:
Fáze I - příprava příslušného kmene produkujícího antibiotikum-tic vhodný pro průmyslovou výrobu;
Stupeň II je přímo spojen s procesem antibiotické biosyntézy;
Stupeň III - jsou procesy, pro izolaci a čištění vytvořeného během antibiotické biosyntézy;
IV etapa zahrnuje operace související s koncentrací antibiotika, její stabilizace a získá se hotový produkt.

Biotechnologický způsob výroby antibiotika mohou být reprezentovány následujícím schématu (Obr. 4.7).

Obr. 4.7. Produkce antibiotika Schéma během mikrobiální syntézy

produkce penicilinu v roce 1871. V roce .a. Manasein bylo zjištěno, že zelená plíseň Penicillium glaucum během jeho růstu ničí bakterie, které vstupují do kultivačního média. To Penicillium majetek byl pak použit jako doktor AG Polotebnevym, aplikovaly obvazy namočené v této formě při léčbě hnisavých ran a vředů.

Vynikající objev ruských vědců nejsou všeobecně známé, a v roce 1928 Angličan Alexander Fleming objevil druhý plíseň Penicillium schopnost inhibovat růst mikroorganismů. Bylo ukázáno, že způsobily smrt mikrobů formy v důsledku tvorby neznámé organické látky zvané penicilin. Avšak izolace penicilinu v čisté formě ve stejnou dobu nebyla provedena, protože se ukázalo velmi labilní látky a purifikační metody používané byly nedokonalé.

Během druhé světové války, velká praktická potřeba účinných antibakteriálních léků přitahovány k penicilinu pozornost širokého spektra odborníků a od asi 1939 začalo období intenzivního výzkumu. V důsledku tohoto poměrně krátkou dobu (3-5 let) a British J. Flory A. Chettenom metody byly vyvinuty pro průmyslovou výrobu a čištění penicilinu, studovali jeho terapeutické vlastnosti a metody klinických aplikací, a nastavit jeho chemické struktury.

Skupina se týká penicilinu blízko v chemických vlastností sloučenin, které obsahují ve své struktuře b-laktamu a thiazolidinového kruhu:

MC se týká skupiny penicilinů s podobnými chemickými vlastnostmi těchto sloučenin, které obsahují ve své struktuře b-laktamu a thiazolidin kroužkem

R mohou mít různé hodnoty v závislosti na typu penicilinu. Například, když R = -CH2C6H5 - to benzilpenitsillin- R = -CH2-0-C6H5 - .. Je fenoxymethylpenicilin, atd. Přítomnost karboxylové skupiny připojené k molekule penicilinu silné kyselé vlastnosti, ale penicilin snadno tvoří soli se zásadami (Na, K), jakož i soli s organickými bázemi, například s dibenzylethylendiamin (příprava - bitsillin).

Z praktických důvodů lék penicilin komerčně vyráběn biosyntézou. Biosyntetická postup se skládá z následujících kroků: 1) pěstování semen (mikroorganismů) v malých kapacitních strojů - inokulyatorah- 2) rostoucí semeno zaseté do značné apparatah- 3) fermentatsii- Process 4) izolaci antibiotika z kultivačního média a jeho purifikace.

Důležitá je také výběr chovu vysoké formy kmenů, příprava a sterilizace kultivačního média a zařízení.

To je pro vysoký výtěžek penicilinu živného média, která přibližné složení (v%) takto velmi důležité:

To je pro vysoký výtěžek penicilinu živného média, která přibližné složení (v%) po velmi důležité

Namísto kakuruznogo infuze byla použita úspěšně moučka bavlníkových semen nebo masných hydrolyzáty.

Připravený médium se sterilizuje. Tento proces probíhá v souvislých sloupců.

Dále živné médium se přivádí do přístroje-vyderzhivatel, kde se ochlazuje po předem stanovenou dobu na teplotu 23-25 ° C

V první fázi procesu - rostoucí kolonie standardní forma kmeny Penicillium chrysogenum - inoculators prováděných v živném médiu, kde je proces přibližně 30 hodin. Připravený inokulum se přenese do výsadby stroji, jehož objem ~ 10 násobek objemu inokulátoru. Secí stroj je také sterilizuje médium pro pěstování. Tento proces růstu je zde ~ 15-20 hodin, a následně převedeny do fermentace osiva ve velkých reaktorech - fermentorech až do 100 m v kultivačním médiu. Proces fermentace je asi 70 hodin při teplotě 23-24 ° C, pH 6-6,5 a pokračující provzdušňovací vzduch - 1 L vzduch / 1 litr kultivačního média / 1 min celém objemu fermentoru.

Hlavním cílem tohoto procesu - vytvoření optimálních podmínek pro produkci a akumulaci antibiotika.

Biosyntéza antibiotika - dvoufázový proces. Během první fáze, rychlý růst a množení bakteriálních buněk nebo mycelium. Kultivační tekutina v tomto období je bohatá na sacharidů, dusíku a anorganických fosforu. metabolické produkty mikroorganismů, včetně antibiotik, se nacházejí v malém množství.

Druhá fáze začíná s pomalým růstem kultury. Teče v kultivačním médiu tělo zplodin obohacených malým množstvím sacharidů a fosforu. Na počátku této fáze se mycelium má maximální kapacitu pro syntézu antibiotika. Fáze různé povahy a intenzity biochemických reakcí. S ohledem na tyto rozdíly vybrané příznivé podmínky pro výrobu první a druhé fáze vývoje.

Pro zvýšení výtěžku antibiotika v živném médiu se zavádí „prekurzory“, tj. E. Chemické látky, které podporují syntézu cílové antibiotika. To znamená, že živné prostředí v biosyntéze penicilinu podávaného „prekurzor“ fenylacetamid je antibiotikům zvyšuje výtěžek o více než 2 krát.

Na konci fermentačního procesu kultury hmotnost přenáší do procesu extrakce antibiotika.

Většina výrobců v biosyntéze antibiotika se izoluje ve vodné fázi, takže proces výběru začíná antibiotikem oddělující pevné a kapalné fáze.

Pevná fáze také mycelia hmota obsahuje významné množství nečistot koloidních komplikujících filtrace, avšak kultura se podrobí předběžnému hmoty pro různé typy koagulaci (elektrolytické, tepelné, kyselina a tak dále. D.). Nejúčinnější způsob koagulace je jeho hmotnost kultura léčba flokulantů (makromolekulární polyelektrolyty), např., Poly (4-vinyl) -benziltrimetilammoniyhloridom.

Zbylá mycelia filtrací vodného roztoku je směrován na antibiotické chemické čištění a izolace. To znamená, že vodný roztok je směrován penicilin po extrakci filtraci butyl acetátu při pH vodného média 2. Z těchto hodnot kyselosti inhibuje ionizace kyseliny penicilinu ve vodné fázi a přejde do organické fáze (v butylacetátu). Stahovací penicilin butylacetátu byla provedena slabá alkalickými roztoky.

Široce používané sorpční metody izolace a čištění antibiotik. Syntetické iontoměničové pryskyřice jsou široce používány jako sorbenty.

Peniciliny sušené sublimací nebo postřikem.

Hrozba odporu Úspěch penicilinu při léčení nemocí způsobených různými bakteriemi byly opravdu senzační. Citlivý k němu a byli stafylokoky, které způsobují velmi vážné onemocnění.

Statistiky ukazují, že v roce 1944 počet infekčních pacientů vyléčených benzylpenicilin, byl asi 99,8%, však již v roce 1956 tento podíl snížil na 65%, a to zejména velké procento infikovaných pacientů, nedávají benzylpenicilin léčbě pozoroval jsem mezi zaměstnanci podniků, které produkují antibiotika a chirurgické kliniky pracovníci běžně používají antibiotika k léčbě pacientů.

Proč právě tyto instituce se staly živnou půdou pro organismy způsobující onemocnění, které jsou odolné vůči penicilinu? Již od prvního použití penicilinu, vyšlo najevo, že některé stafylokoky jsou rezistentní vůči němu. Penicilin citlivé kmeny stafylokoků jsou zabiti při léčbě, jsou rezistentní stafylokoky, které se začínají množit a vyplnit prázdné místo. A tím, že použití penicilinu pro léčbu nemocí způsobených formami rezistentní Staphylococcus, nepovede k pozitivním výsledkům.

Jak tedy vyhnutím smrt stafylokoků odolných vůči penicilinu? Bylo zjištěno, že jsou schopny neutralizovat penicilinu molekulu, se změnila její struktura v nejslabším místě. Rezistentní stafylokoky produkovat enzym, který může zničit penicilinu molekuly přidáním k ní molekul vody. V tomto procesu, (hydrolýza), vytvořené sloučeniny na neškodné mikroby.

Enzym, který podporuje reakci „neutralizace“, tzv penicilinázy. Jeho vzhled je způsobena přítomností penicilinu v životním prostředí. Od roku 1969, se stal známý a chemická struktura penicilinázy, produkoval stafylokoky. Při konstrukci svých molekul účastní 257 jednotek dvaceti aminokyselin spojeny v jiném pořadí.

Jiné bakterie produkují enzymy (acylasa), která přerušuje spojení mezi hlavním jádrem molekuly a jeho boční benzilpenitsilina acylová skupina za vzniku biologicky neaktivní kyselinu 6-aminopenicillan

Jiné bakterie produkují enzymy (acylasa), která přerušuje spojení mezi hlavním jádrem molekuly a jeho boční benzilpenitsilina acylová skupina za vzniku biologicky neaktivní kyselinu 6-aminopenicillan

Druhá štípací vědci začali používat pro své vlastní účely jako příležitost ke změně penicilinu molekulu tak, že acyláza nebyl schopen podrobit hydrolýze. Tímto způsobem byly připraveny nové polosyntetické peniciliny.

LV Timoshenko, MV Chubik

Sdílet na sociálních sítích:

Podobné