Промышленное получение антибиотиков
После установления высоких лечебных свойств первого антибиотика – пенициллина сразу же возникли задачи организации его производства в больших количествах. На первом этапе промышленное получение этого препарата носило примитивный, экономически нерентабельный характер. Выращивание продуцента антибиотика осуществлялось на средах, находящихся в небольших сосудах, при поверхностномкультивировании гриба. Процесс развития гриба продолжался 8–10 суток. Такой способ культивирования гриба при большой затрате труда давал весьма низкий выход антибиотика, и себестоимость препарата быласоответственно очень высокой. В результате поисков путей наиболее рационального способа производства антибиотика был предложен методглубинного выращивания гриба в специальных емкостях ферментаторах при продувании воздуха и перемешивании культуральной жидкости.
Современное промышленное получение антибиотиков – это сложная многоступенчатая биотехнологическая схема, состоящая из ряда последовательных стадий:
1. Стадии биосинтеза (образования) антибиотика. Это основнаябиологическая стадия сложного процесса получения антибиотическоговещества. Главная задача на этой стадии – создание оптимальных условий для развития продуцента и максимально возможного биосинтезаантибиотика.Высокая результативность стадии зависит от уровня биосинтетической активности продуцента антибиотика, времени его максимальногонакопления, стоимости сред для культивирования организма, в том числе стоимости применяемых предшественников, а также общих энергетических затрат на процессы, связанные с развитием продуцента антибиотического вещества.
|
|
|
2. Стадии предварительной обработки культуральной жидкости, клеток (мицелия) микроорганизма и фильтрации (отделение культуральной жидкости от биомассы продуцента). Эффективность стадии вомногом определяется составом среды для выращивания продуцента антибиотика, характером его роста, местом основного накопления биологически активного вещества (в культуральной жидкости или внутриклеточно).
3. Стадияи выделения и очистки антибиотика. На этой стадии, в зависимости от свойств антибиотика, его химического строения и основного места накопления антибиотического вещества, применяют различные методы выделения и очистки. В качестве основных методов используются экстрация, осаждение, сорбция на ионообменных материалах, упаривание, сушка. Особенность этой технологической стадии определяется тем, что на первой стадии работы имеют дело с небольшойконцентрацией (~1 %) антибиотика в обрабатываемом растворе, тогдакак на последующих этапах его концентрация увеличивается до 20–30%. Все это требует применения различных емкостей и объемов используемых реагентов.
|
|
|
4. Стадии получения готовой продукции, изготовления лекарственных форм, расфасовки. Особенность стадии определяется очень высоким требованиям к качеству конечного продукта. В случае выпуска антибиотиков, предназначенных для инъекций, препараты должны бытьстерильными; получение таких антибиотических препаратов, приготовление различных лекарственных форм, дозировка (расфасовка) и упаковка должны осуществляться в асептических условиях.
Для максимального выхода антибиотика при культивированиипродуцента используют комплекс мер, включающих подбор наиболееблагоприятных для этих целей питательных сред и режимов культивирования организма. Весь этот комплекс мер включается в понятие«управляемый биосинтез».
В промышленных условиях управляемый биосинтез требует строгого соблюдения технологического процесса как на стадии подготовкиинокулята, так и на стадии биосинтеза. На стадии подготовки инокулятаособое внимание обращают на состав среды, на которой выращиваетсяорганизм, на возраст клеток или мицелия. На стадии биосинтеза, кромесостава среды, большую роль играют скорость потребления тех илииных компонентов, предшественники, регуляция процесса аэрациикультуры, поддержание соответствующих температуры и рН среды идругих показателей режима культивирования.
|
|
|
В современных условиях производства принимают меры к максимальному снижению себестоимости препаратов путем интенсификациивсех стадий технологического процесса и, прежде всего, повышениемэффективности первой стадии – биосинтеза антибиотического вещества.
Для этого необходимо:
Ø внедрение в производство наиболее высокопродуктивных штаммов микроорганизмов – продуцентов антибиотиков;
Ø создание и обеспечение самых благоприятных условий развития продуцента антибиотика на относительно дешевых средах;
Ø широкое использование математических методов планирования процесса развития организма и электронно-вычислительной техники с целью оптимизации и моделирования условий его культивирования, обеспечивающих максимальный выход антибиотика;
Ø применение современного оборудования на всех стадиях технологического процесса с автоматизированными контролирующими устройствами основных параметров развития организма и стадий биосинтеза антибиотика.
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 562; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!