Антибіотики

Антибіотики - спеціальні продукти життєдіяльності мікроорганізмів і їхньої модифікації, що володіють високою фізіологічною активністю стосовно визначених груп мікроорганізмів (вірусів, бактерій, грибків, водоростей) чи до злоякісних пухлин.

Потрібні в дуже малих концентраціях (мають високу специфічність). Використовуються в медицині, ветеринарії, с/г, харчової промисловості як консерванти).

Відомо близько 6000 антибіотиків, що продукуються (виробляються) грибами, стрептоміцетами (50% а/б), бактеріями.

У мед.практиці використовують близько 100 антибіотиків. Одержують антибіотики шляхом хімічної чи біохімічної трансформації. Виникають резистентні форми мікроорганізмів - потрібні нові а/биот. Г+ - пеніцилін, еритромицин. Г- тетрациклін, стрептоміцин. Можуть бути вузького спектра: бензилпен, повобиоцин; широкого спектра - тетрациклін і ін. Пеніцилін і ценфалоспорин - придушують синтез клітинної стінки. Г- - пептидогликан - 5-10% від маси. Г+ - 50-90% пептидогликана, він утворить багатошарову структуру з поперечними зшивками. Пін діє на Г+ бактерії. Але не діє на Г- . Утруднено синтез пептидогликана. Порушують мембранні функції і інгібує синтез НК. А/биот-ки придушують синтез білка: на рибосомі.

Тетрациклін інгібує багато металлоензім. Не може проходити через мембрану еукаріотичної клітки. Великі витрати на наукові дослідження ( розробка а/біот).

Селекція більш активного штаму.

П 5-20 мг/л стрептоміцин

( мутації

g 20-25 г/л сучасний стрептоміцин

Спонтантанні мутації.

Використання іммобілізованих кліток і ферментів - для інтенсифікації. Безупинна ферментація ( антибіотики відносяться до вторинних метаболітів, їхній синтез починається після лімітації росту продуцентів; клітки виросли). При с.П лимитирующем фактором явл. глюкоза При виробництві деяких а/биот-ков (стрептомицетами) - фосфати.

Ферментація: аеробний процес.

Vо2 = 0,3 - 1,5 хв -1.

Простий.рект. с механічною мішалкою: V=30-200 м.куб.

Системи охолодження і пеногашения. Після ферментації б/масу відокремлюють на різних фільтрах.

Ферментація

¯

Фільтрація (екстракція, УФ, осадження у виді нерозчинних з'єднань)

¯

Сушіння (ліофільна) Сушіння різними методами (ліофільна (сублімація льоду в вакуумі, або розпилювальна)

¯

Лікарські форми (таблетирование, капсулирование)

Пеніцилін: азотовмісний гетероцикл.

Пеніцилін (бензилпенициллин) і иммобилизатор - бентоніт.

бп ( 6-АПК (використовують для синтезу).

З хімічних властивостей: пенициллинамидаза (каталізує верхню реакцію). Його гідролітичний розпад при p >7, або підтримка деяких факторів.

Пенніцілоїнова - неактивна дикарбоновая кислота (під дією пеніцилліназа).

Має схильність до різних перегрупувань. Приводить до утворення різних ізомерів, що відповідальні за утворення алергії.

Пеніцилін одержують методом глибинного культивування .Інтенсивний синтез пеніциліну починається після нагромадження великої кількості биомасси-мицеллия.При використанні глюкози і молочної кислоти в середовищі;рН нейтральний.Бензилпенициллин обр.із предщественников:фенилуксусная кислота

Підготовка до ферментації: спочатку розмножуються спори на пшоні у флаконах при 25-27ОС у плині 4-5 доби. Отриманим спровим матеріалом засівають інокулятори, потім посівні апарати (12-18 годин).

Ферментація.

Живильне : середовище кукурудзяний екстракт (2-3%),

глюкоза (2%) легко усваяемая лактоза - 1%

сульфат амонію+фосфати (0,5-1%)

похідні ФУК - 0,3 - 0,6%

Для стабілізації рН - крейда. Кашалотовий жир - піногасник, регулює рН. Лактоза забезпечує повноцінний синтез а/біот. Її споживання починається не відразу. Спочатку фаза звикання, накопичується фермент, здатний її розщеплювати.

При ферментації необхідна стругаючи асептика (стороння м/флора продуцирует пенициллазу, инактивирует синтез).

Ферментація 100000 ед/мол.

¯

Фільтрація міцелій використовується у тваринництві.

КЖ 3-6% СВ

мінеральні в-ва 30-40% 15-30%пеніциліну

Велике в білка затпр. виб. пін.

Для удаленпия білка: 1) обробляють солями аллюминия, заліза, цинку. 2) Використовують коагуляцію з танином. 3) Термічна коагуляція (КЖ нагрівають дл 65-70 град.)

Для очищення пеніциліну используюи екстракцію. Він, як кислота, добре розчинна в орг.розчинниках, а у виді солі - у воді.

1) Пін екстрагує бутилацетатом, рн=2. Температура 4 град. (переклад в орг. фазу)

2) Розчин карбонату натрію. РН=6,5-7 (переклад у воду 30-50 тис.ед/мол)

3) Екстракція бутилацетатом 50-70 тис. Ед/мол

Стадії виділення укристалл.солей 1) стадія зневоднювання шляхом охолодження до мінус 16-18 град з наступною фільтрацією льоду. Видалення пігменту забруднень - АУ. 2) Получ.концентрат 0,6М КІН. РН=6,5, активність 150-250 тис. Усл.ед/мол. 3) Що Стерилізує ф-ция і розпарювання під вакуумом з додаванням бутанола (для сумішей, що киплять при більш низької темп.)

Температура 16-25 гр.,вакуум 5-10 мм.рт.ст.

Калієва сіль пеніциліну кристализуется. Її фільтрат промивається бутанолом. Грануляція пасти і сушіння у вакуум-сушильній шафі при 75-80 град. І 10 мм.рт.ст.

Цефалоспарин ( -лактановий антибіотик).

Гідроліз (7 А цефалоспариновая до-та не дез-ся пенициллиназой.

Стрептоміцин (аминогликозидний а/биот). 2 основні гуанидиновие групи. Легко утворюють солі з миню кислотами: 3-Cl- гідрат. У медицині часто використовують сірчанокислу стрептоміцинову сіль. Складний полісахарид. Вуглеводи не тільки утворять ріст м/орг., але і беруть участь у біосинтезі (глюкоза, крохмаль, фруктоза .). Може рости на середовищах, що містять белк. N: соєве борошно, сухі дріжджі, макухи. Додаються амонійні солі, фосфор, що сприяє засвоєнню вуглеводів. Посівний метеріал спочатку готують у качалочних колбах, потім переносять у інокулят, потім у великий посівний апарат, потім у ферментер (70 година). Живильне : середовище глюкоза, кукурудзяний екстракт, азот, фосфор, цинк, марганець, магній, залізо, амонійні солі, крейда. Аерація, темп.26-28 град., перемішування 7-8 доби.

2 фази розвитку:

У трофофазі високе споживання кисню, ростуть клітки. Швидко споживають живильні речовини.

Отже, можна зробити висновок, що антибіотики – вкрай важливі для лікування дуже багатьох захворювань. Без них неможлива сучасна фармакологія. У багатьох випадках тільки завдяки антибіотикам можна отримати позитивний результат під час лікування ряду захворювань.

Використана література

1. Медичний довідник. – К., 1989.

2. Фармакологія. Підручник. – Харків, 1999.

3. Медична енциклопедія. – В 4 томах. – Том 1. – К., 1984.