Предварительная обработка культуральной жидкости, выделение и
Химическая очистка антибиотиков
В процессе развития микроорганизмов образуемые им антибиотикив большинстве случаев почти полностью выделяются из клеток в окружающую среду. Однако в ряде случаев в культуральную жидкость попадает лишь часть антибиотика, а другая часть сохраняется внутри клеток.
У ряда продуцентов антибиотик почти полностью содержится вклетках организма. В зависимости от того, где антибиотическое вещество сосредоточено, применяют соответствующие методы его извлечения.Так, если антибиотик находится в культуральной жидкости, его выделяют методами экстракции, используя для этого растворители, не смешивающиеся с жидкой фазой, осаждают в виде нерастворимого соединенияили сорбируют ионообменными смолами. Если антибиотик содержитсяв культуральной жидкости и в клетках продуцента, то сначала антибиотик переводят в фазу, из которой наиболее целесообразно его изолировать. Например, антибиотик, содержащийся в культуральной жидкости,и клетки с антибиотическим веществом переводят в осадок, из которогоантибиотик экстрагируют.Отделение нативного раствора от биомассы и взвешенных частицпроводят методами фильтрации или центрифугирования.
Цель химической очистки – извлечение антибиотика из нативнойжидкости или из клеток продуцента, его концентрация и освобождение(собственно, очистка) от сопутствующих примесей и в конечном счетеполучение высокоочищенного препарата, пригодного для соответствующего применения.
|
|
|
В ряде случаев антибиотические вещества под влиянием жесткихвнешних факторов (повышенной температуры, высокой кислотностиили щелочности и др.) теряют свои свойства, инактивируются. Поэтомупри их выделении и очистке необходимо соблюдать максимум осторожности.
Основные методы очистки антибиотиков следующие: экстракция,ионообменная сорбция и осаждение.
Рис. 2. Схема производства антибиотиков:I – приготовление посевного материала; II – инокуляторы для наращивания посевного материала; III – стерилизатор среды для большого ферментатора; IV – установка для биосинтеза антибиотика; а – стерилизация среды в колбах; б – охлаждение ипосев культуры продуцента в колбу; в – рост культуры в покое; г – рост культуры вкачалке; д – инокулятор со стерильной средой; е – инокулятор со средой, засеяннойкультурой продуцента; ж – фильтры и компрессор; з – резервуар со сжатым воздухом; и – нагрев воздуха; к – ферментатор;л – рубашка для охлаждения ферментатора
Сушка, контроль и расфасовка препарата (антибиотиков)
После выделения и химической очистки антибиотика его необходимо высушить, т. е. удалить из препарата свободную и связанную воду.
|
|
|
Поскольку большинство антибиотиков в той или иной степени термолабильны, для их высушивания применяют методы, не приводящие к потере биологической активности, не изменяющие цвета препарата. На современном этапе промышленного получения антибиотиков используютследующие методы обезвоживания. Это:
v Лиофильная сушка антибиотиков – широко распространенный метод, он проводится при сравнительно низких температурах (-8 – -12оС).
v Высушивание с применением распылительной сушилки – прогрессивный метод при работе с большими количествами антибиотика,раствор антибиотика пневматически распыляется до мельчайших капельв камере с потоком нагретого воздуха. Процесс высушивания антибиотиков занимает несколько секунд, при этом даже термолабильные препараты не меняют свойств.
v Метод взвешенного слоя (или сушка в вакуум-сушильных шкафах) применяется для высушивания зернистых и пастообразных антибиотических препаратов.
Контроль препарата.Готовый антибиотик подвергается тщательному контролю: биологическому и фармакологическому.
При биологическом контроле ставится задача выяснения стерильности готового препарата. Для этого обычно используют два метода.
|
|
|
Первый связан с инактивацией антибиотика и высевом его в соответствующую питательную среду. Например, биологический контрольбензилпенициллина и полусинтетических препаратов, полученных наего основе, проводится следующим образом. В пробирки, содержащиетиогликолевую среду, вносят фермент пенициллазу в количестве, способном полностью инактивировать пенициллин. Пробирки с пенициллазой выдерживают двое–трое суток при температуре 37 оС для контролястерильности фермента, затем в них вносят раствор пенициллина. Пробирки разделяют на две группы: одну выдерживают при 37 оС, а другую– при 24 оС в течение пяти суток. Ведут ежедневное наблюдение за возможным развитием микроорганизмов.
Второй метод выяснения стерильности антибиотиков определяетсятем, что для большинства этих соединений не имеется инактиваторов ихбиологической активности. Поэтому у изучаемых препаратов выявляютустойчивые к ним формы микроорганизмов, а также определяют возможное присутствие чувствительной микрофлоры. Для определения
возможного присутствия в таких препаратах чувствительной к ним микрофлоры раствор антибиотика пропускают через мембранные фильтры сдиаметром пор не более 0,75 мк.
|
|
|
Фармакологический контроль.К антибиотическим веществам, используемых в медицинской практике, в соответствии с ГосударственнойФармакопеей предъявляются очень строгие требования. Каждый новыйлекарственный препарат, прежде чем он будет разрешен к практическому применению, должен пройти всесторонние испытания на токсичность, пирогенность и другие свойства, жизненно важные для организма. Препарат изучают на разных видах животных в отношении его острой и хронической токсичности (влияние на кровь, ЦНС, дыхание ит. д.). Показатели острой токсичности – один из критериев качестваантибиотического вещества. Устанавливают максимально переносимуюдозу (МПД) антибиотика; дозу, вызывающую гибель 50 % подопытныхживотных (LD50) и смертельную дозу (LD100). Только после всестороннего и тщательного изучения препарата он может быть рекомендован кпрактическому применению.
Расфасовка и упаковка антибиотика– завершающий этап работы.Расфасованный и упакованный антибиотик с указанием показателя биологической активности, даты выпуска и срока годности поступает впродажу.
Обобщая весь многостадийный и многоступенчатый процесс получения антибиотика, можно отметить, что он включает в себя четыре основные стадии:
I стадия – получение соответствующего штамма, продуцента антибиотика, пригодного для промышленного производства;
II стадия непосредственно связана с процессом биосинтеза антибиотика;
III стадия – это процессы выделения и очистки образовавшегося входе биосинтеза антибиотика;
IV стадия включает в себя операции, связанные с концентрациейантибиотика, его стабилизацией и получением готового продукта.
Биотехнологический процесс получения антибиотиков можнопредставить в виде следующей схемы (рис. 3).
Рис. 3. Схема производства антибиотиков в процессе микробного синтеза
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 1342; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!