Производство на секундарни метаболити: Подготовка на разни лекови

Видео: Меѓународна година на природни влакна

Cодржина

Видео: Меѓународна година на природни влакна
Полу-синтетички метод за добивање пеницилини
Прв цефалоспорини
Прв тетрациклини
Производство на антибиотици, макролиди

Полу-синтетички метод за добивање пеницилини

Во моментов, голема важност е т.н. полусинтетски (биолошки + хемиски) Постапката за добивање на аналози на природен пеницилин, поседуваат голем број на вредни имоти. На почетен материјал се користи во синтезата на 6-aminopenicillanic киселина (6-АПА)

Киселина се добива како резултат на биосинтезата, развој на мувла вирус Penicillium chrysogenum, во одредени услови на културата (во отсуство на прекурзори во средно) или почесто со ензимски deacylation на бензилпеницилин со пеницилин acylase. Ова претставува 6-АПА и фенилоцетна киселина.

Ацилирање на амино групата од 6-АПА се добива голем број на нови полусинтетички антибиотици дека отпорот на гастрична киселина, не е подложен на деградација во пеницилиназа на телото, имаат поширок опсег на активност:

Ацилирање на амино групата од 6-АПА се добива голем број на нови полусинтетички антибиотици дека отпорот на гастрична киселина, не е подложен на деградација во пеницилиназа на телото, имаат поширок спектар на активност

Маса. 4.1 ги прикажува полусинтетски пеницилини.

хемиска синтеза на природен пеницилин беше спроведена во 1957 година, Џорџ. Шен и соработници, но тој беше polyphase, тој и даде низок принос на пеницилин и затоа не можат да се најдат практична примена.

Табела 4.1. полусинтетски пеницилини

Прв цефалоспорини

Цефалоспорини припаѓаат на R-лактамски антибиотици групата која се слични во структурата на пеницилин. Главните производители на овој антибиотик - печурки Cepholosporium acremonium:

Главните производители на овој антибиотик - печурки Cepholosporium acremonium

Цефалоспорин инхибира развојот на грам-позитивни и грам-негативни бактерии, но антибиотик активност е многу пониска од онаа на пеницилинот. Структурата на P-лактамски прстен како што е нестабилна и хидролизирани cephalosporinase ензим.

Полусинтетички аналози на цефалоспорин Неодамна мешани метод (хемиски и биолошки) добиени со синтеза со голем број на цефалоспорин аналози. Многу од овие соединенија се од големо практично значење.

На основа е semisynthesis цефалоспорин 7-cephalosporanic амино киселина, која се добива со расекување на ацил остаток на цефалоспорин C acylase ензим. Промена на основните јадрото на цефалоспорини може да се случи на двете страни на молекулата:

Промена на основните јадрото на цефалоспорини може да се случи на двете страни на молекулата

Хемиската индустрија или биотехнолошки (ензимски) расцепат со право ацетокси (-OSOSN3) на 7-aminocephalosporanic киселина за да им даде на 7-aminodeatsetoksitsefalosporanovoy киселина и синтетизира на својата база полусинтетски антибиотици се користат во медицинската пракса.

На општата формула на полу-синтетички цефалоспорин

На општата формула на полу-синтетички цефалоспорин

Маса. 4.2 покажува некои лекови добиени од полусинтетски цефалоспорини.

Табела 4.2. Некои лекови добиени полусинтетски цефалоспорини

Модификација на цефалоспорин молекула доведува до значителни промени антимикробни својства: проширување на спектарот на антимикробна активност, зголемување на отпорност на антибиотици-лактамски заменик, да се зголеми липофилни супстанци, која овозможува нивна употреба во форма на таблети.

Подготовка стрептомицин изречена способноста да се произведе антибиотик супстанции поседуваат, во прилог на мувла и бактерии, габи и зраци исто така - актиномицети нормално живеат во почвата. Релативно брза смрт на повеќето патогени микроорганизми во контакт со почвата е тесно поврзана со појава на антагонизам актиномицети и бактерии.

Студијата на овој феномен доведе до откривање во 1943 година од страна на С. Ваксман секунда по пеницилински антибиотици - стрептомицин резистентни не само на грам-позитивни, грам-негативни, но, исто така, и киселина отпорни бактерии:

Студијата на овој феномен доведе до откривање во 1943 година од страна на С. Ваксман секунда по пеницилински антибиотици - стрептомицин резистентни не само на грам-позитивни, грам-негативни, но, исто така, и ацидофилни бактерии

Во оваа смисла, тоа е супериорен во однос на пеницилин, што е речиси неактивен во последните две групи на патогени. А особено важна карактеристика на стрептомицин е високата активност на патогенот на туберкулоза.

Во структурата стрептомицин се состои од (а) N-метил-D-глукозамин, (б) - streptozu и (c) - streptidin и силна органска база. Во практиката со користење на сол со киселина (хлороводородна киселина, сулфурна киселина, итн).

Кога култивирани стрептомицин како извор на енергија бара брзо metabolizable шеќер (на пример, гликоза), која е воведена во почетокот на процесот. Сепак, стапката на асимилација тоа треба да биде строго ограничена од страна на износот на азот и фосфат присутни, кои инаку доведува до прекумерен раст на мицелиум и намалена антибиотик принос.

Во практиката азотниот инјектира во форма на комплексни соединенија (филтратот vinasse и маслодајна остатоци), која за долг процес на ферментација полека се распаѓаат, ослободување на амонијак азот, pH 7,0-8,0, температурата на ферментација е ~ 28.5 C. Во стрептомицин нема влијание ниту pennitsilaza ниту поголемиот mikroorganizmov- ако подоцнежните фази на инфекција се јавува култура, што резултира стрептомицин не е уништен.

Типични индустриско опкружување претставуваат мешавина од 2,5% -th гликоза, 4% соја брашно со ниска содржина на масло, 0,5%-ти vinasse и 0,25% натриум -th solitons во некои случаи, додава сув квасец, месо екстракти и пченка стрмни алкохол. процесот на ферментација може да се користи масло, и масни киселини (како хранлив или како дефоамери). процесот на ферментација се развива на ист начин како и во производството на пеницилин, и формирање стрептомицин во текот на првите три дена не се случи. За 6 дена стрептомицин концентрација достигнува конечната вредност - 0,8%.

Од мицелиумот е многу помала, тоа не може да се собираат на филтерот влакна, па да го олеснат подлогата користење дијатомејска земја, како резултат на што се филтрира маса е погодна за исхрана на добитокот. На подлогата е поделен на колона јонска размена.

Прв тетрациклини

Во 1948 година, од почвата е наменет нов вид на актиномицети -Streptomyces aureofaciens, формирајќи антибиотици - хлортетрациклин, тетрациклини и други материи:

Како што е пронајден, овие антибиотици имаат широк антибиотик активност против Грам-позитивни и грам-негативни бактерии, рикеција, spirochetes, кламидии и т. Д. Тие се користат во земјоделството, како стимулатор на раст на животни и птици.

Хлортетрациклин беше прва од одбраната тетрациклини. Во зависност од својствата на вирус на различни јаглехидрати може да се користи како извор на енергија, сепак, за индустриското производство се од интерес само сахароза, скроб и глукоза. На максимални приноси на антибиотик се постигне со ограничување на содржината на неоргански азот во медиум и го заменува со комплекс супстанции од биолошко потекло (брашно семе на нафта, кикирики, копра - кокос јадрото).

Во средата, во многу случаи, да додадете крвен оброк, риба оброк и хидролизиран казеин. Во ограничени концентрации се користи пченка стрмни алкохол и стелаж со одредена содржина на фосфати. Содржината на фосфати е важен фактор, се додека сите неоргански фосфати ќе се преточил во нуклеинска киселина и други метаболички производи, не се случи формирањето на тетрациклини. Исто така, на среден бара присуство на катјони на елементи во трагови (Co, Cu, Zn, Mn, Fe).

Приближно состав на хранливи материи медиуми на скроб (жито и бланширан во потечени состојба) 2-5% сахароза (како шеќер или шеќерна репка меласа) 1-3%, маслодајна оброк (отпад со ниска масленост кикирики или соја) 1- 3%, отпад месо (крв или месо оброк) 0,2-0,5%, пченка стрмен алкохол 0,2 до 1,0%, 0,1-0,5% амониумова сол, вар 0,5% маса сол 0,1-0,5%, во трагови соли.

За ферментација пожелно е да се примени fermenters изработени од нерѓосувачки челик или други отпорен материјал. За четири дена, додека трае процесот, медиумот мора да биде газирана. Конечната вредност на производ родот е блиску до 1%. Лекот може да се забрза со додавање вар на pH вредноста на 8,8. Потоа се филтрира на филтер печат, е извлечена со разредена киселина и прочистени со фракциона Врнежи: по кристализација е можно да се добие производ од 98% чистота.

Окситетрациклин првпат беше произведен во 1950 година, со култивирање rimosus на актиномицети Streptomyces. Медиумите и ферментација услови слични на оние што се користат во производството на хлортетрациклин, освен што како извор на азот може да се користат нитрати, и пченка стрмни алкохол.

Окситетрациклин формира нерастворлив комплекс со кватернарен амониум соли, и овој комплекс може лесно да се одвои од подлогата, по што беше омекнат хлороводородна киселина, а потоа кристализиран како сол на оцетна киселина. Како и другите тетрациклини, лекот е пуштен на слобода, главно во форма на таблети или суспензии.

Тетрациклин е добиена по хлортетрациклин и окситетрациклин, речиси истовремено и со режија ферментација користење избрани видови на Streptomyces aureofaciens под ниска содржина на хлорид во медиумот, и со каталитичка хлортетрациклин намалување.

Методот користи голем број на насока ферментација организми, вклучувајќи ги Streptomyces vicidifaciens, назначена со тоа, што резултира вирус во соодветен медиум може да се обезбеди големи приноси на тетрациклин или еднакви количини на тетрациклин и хлортетрациклин пропорционален на количината на хлор јони присутни. Во случаи каде што е неопходно за да се избегне формирање на хлортетрациклин, содржина на хлорид во медиумот не треба да надминува 17 часа. / Mn.

Ако тоа е потребно да се користи како главна компонента на подлогата сложени биолошки супстанции во индустриски средини за контрола на нивото на хлорид постојат два начини:
1) да се отстрани повеќето од хлорид, недостасуваат компоненти, како што суров шеќер и пченка екстракт преку јонска размена смола. Овој метод е многу ефикасен кога се применува за да се разреди решенија;

2) воведен во супстанции средина која се одложи рециклирање хлорид, како што се бромиди. Констатирано е дека во концентрации од 10 до 350 на час. / Mn., Бром јони речиси потисне формирање на хлортетрациклин, дури и во присуство на хлорид јони во концентрации од 1500 ppm. / Mn. Во практиката, се користи натриум бромид (5%).

Производство на антибиотици, макролиди

А голема група на антибиотици (еритромицин, oleandomycin, итн) содржи во својата структура макроциклични лактон средина и произведени од страна на различни видови на Streptomyces., Го сочинуваат т.н. макролиди.

Најпознат претставник на оваа група е еритромицин, што е антибактериски спектар на дејство слични на пеницилин и се користи за лекување на пациенти со хиперсензитивност на пеницилин и тетрациклин.

Најпознат претставник на оваа група е еритромицин, што е антибактериски спектар на дејство слични на пеницилин и се користи за лекување на пациенти со хиперсензитивност на пеницилин и тетрациклин

Култивирање производство еритромицин трае 150 часа на pH ~ 7 до средно изготвен врз основа на скроб, соја брашно, путер, пченка стрмни алкохол, сув квасец и вар. супа културата беше филтрираат преку celite и антибиотик извлечена со амил ацетат. Типично, култура филтратот и растворувач беше донесен преку миксер инсталирани во системот, а потоа преку конвенционален центрифуга. На антибиотик може да се разреди со пуфер раствор, ацетон и предизвикана со натриум хлорид, и конечно го кристализираат од раствор на ацетон.

Широко распространета и успешно користење на антибиотици во медицината доведе до нивната употреба во други области, вклучувајќи:
- во ветеринарната медицина (за исти цели како и во медицината);
- да се бори против некои болести на бактериски и габични потекло на растенијата;
- како додаток на храна за животни, како што се забрза растот и зголемување на претворање на сточна храна во месо;
- како конзерванси во расипливи производи;
- за да се потисне бактериска флора во спроведувањето на различни процеси во производството на вакцина.

Науката на антибиотици продолжува да се развива брзо. Од една страна, постојана потрага по нови, поефикасни биотехнологијата лекови, вклучувајќи immunostimulatory, тумор, антивирусно дејство, од друга страна, пак, работата се прошири со хемиска синтеза на деривати на овие супстанции, и хемиска модификација на природни антибиотици.

Работа продолжува да се развива нови и подобрување на постојните процеси биотехнологијата за воспоставување на еколошки технологии отпад-бесплатно.

Развојот на истражувањето во оваа област и нивното спроведување во пракса е еден од најмногу ветува природните науки делови.

LV Тимошенко, МВ Chubik

Сподели на социјални мрежи:

Слични