Получение антибиотиков биотехнологическими методами
Антибиотики – как самый большой класс фармацевтических препаратов, которые синтезируются микроорганизмами. Изучение процессов производства антибиотиков и их применение и безопасность в агропромышленном комплексе. Методы культивирования продуцентов.
| Рубрика | Медицина |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 31.10.2021 |
| Размер файла | 161,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Весь экстракционный процесс извлечения и химической очистки пенициллина проводится по непрерывной схеме.
3.6 Выделение кристаллических солей пенициллина
Наиболее надежным методом, обеспечивающим получение кристаллического пенициллина хорошего качества, является выделение бензилпенициллина из бутилацетатного экстракта в виде концентрированного водного раствора калиевой соли с последующим упариванием воды с бутанолом под вакуумом, что приводит к кристаллизации калиевой соли из бутилового спирта.
Этот процесс имеет следующую технологическую последовательность:
1. Обезвоживание бутилацетатного экстракта путем охлаждения до --16-18°С с последующей фильтрацией от льда. Удаление пигментных загрязнений обработкой активированным углем и фильтрацией на охлажденном друк-фильтре.
2. Получение концентрата калиевой соли бензилпенициллина экстракцией 0,56--0,6 н раствором едкого кали.
3. Стерилизующая фильтрация концентрата калиевой соли и упаривание под вакуумом с бутиловым спиртом (2,5 объема) при температуре 16--26° и остаточном давлении 5--10 мм рт. ст. Объем кубового остатка должен составлять не более 60--80% объема загруженного концентрата. Добавление бутанола к концентрату при упаривании под вакуумом связано с тем, что бутанол с водой образует смесь, кипящую при более низкой температуре по сравнению с температурой кипения воды. Отгонка воды проводится сравнительно в мягких условиях, вследствие чего возможность инактивации пенициллина уменьшается. После удаления воды и большей части бутилового спирта калиевая соль бензилпенициллина кристаллизуется,
4. Фильтрация осадка калиевой соли бензилпенициллина на фильтрующей центрифуге и промывка осадка безводным бутиловым спиртом.
5. Гранулирование полученной пасты и сушка калиевой соли в вакуум-сушильных шкафах при температуре 75--80° и остаточном давлении 10--20 мм рт. ст. При этом получается калиевая соль бензилпенициллина в виде белого мелкокристаллического порошка с активностью содержанием бензилпенициллина порядка 95% и выходом 70% от количества антибиотика в нативном растворе.
Важнейшим требованием, предъявляемым к получаемому сухому порошку пенициллина, является его полная стерильность. Термическая обработка препарата недостаточна. Стерильность может быть обеспечена лишь при проведении заключительных стадий процесса в строго асептических условиях, исключающих возможность заражения продукта микроорганизмами и их спорами. Поэтому, начиная со стерилизующей фильтрации концентрата и бутанола, все операции проводятся в изолированных стерильных помещениях и в стерильной аппаратуре. Для обеспечения условий асептики осуществляется весь комплекс необходимых санитарных и технологических мероприятий.
Перед регенерацией бутилацетат и бутанол, применяемые в процессе выделения и химической очистке пенициллина, промывают раствором щелочей для удаления примесей кислот (продуктов инактивации пенициллина, фенилуксусной кислоты).
3.7 Отходы производства
Основные отходы, образующиеся в результате выделения и химической очистки антибиотиков, следующие: отработанные нативные растворы, водные маточные и промывные растворы, водные растворы кислот и щелочей после регенерации ионообменных смол, отработанный активированный уголь, кубовые остатки после регенерации растворителей. В этих отходах вредную долю составляют антибиотики и продукты их деструкции, а также органические растворители.
Принципиальные задачи совершенствования технологии получения антибиотиков из нативных растворов с точки зрения сокращения отходов производства заключаются в повышении выхода целевых продуктов и тем самым снижении потерь антибиотика, снижении расходов сырья на стадиях и повышении эффективности регенерации органических растворителей.
Существенное снижение потерь антибиотиков в процессе их выделения может быть достигнуто путем решения комплекса задач: усовершенствование процесса ферментации с целью повышения качества культуральных жидкостей; проведение эффективной очистки нативных растворов от примесей, затрудняющих процессы выделения антибиотиков; сокращение числа технологических стадий; уменьшение длительности процессов; использование эффективного высокопроизводительного оборудования.
Так, применение эффективной очистки и подготовки нативных растворов пенициллина позволяет повысить концентрацию перерабатываемых нативных растворов на 30-40% и открывает возможность применить сокращенную схему экстракционной очистки антибиотика, что снижает примерно вдвое расход бутилацетата при экстракции и активированного угля на очистку экстракта. При этом достигается уменьшение потерь антибиотика на 15-30%, что соответственно снижает количество поступающих в отходы антибиотика и продуктов деструкции.
Одной из важнейших проблем производства антибиотиков является утилизация и обезвреживание мицелиальных отходов. Мицелиальные отходы образуются в результате отделения жидкой фазы культуральной жидкости.
Часть образующихся мицелиальных отходов утилизируется в сельском хозяйстве. Это мицелиальные массы продуцентов пенициллина, тетрациклина и хлортетрациклина. Применение мицелиальных отходов для кормления крупного рогатого скота увеличивает среднесуточные привесы на 16-58%. Расход кормов при этом снижается на 10-30%.
Однако более двух третей образующегося мицелия утилизируется в отвалы, систему сточных вод или сжигается, что нельзя назвать приемлемым как с позиции загрязнения почв и загрузки очистных сооружений, так и с точки зрения нерационального к этому типу отходов, содержащих достаточное количество ценных веществ.
Заключение
В данной работе были рассмотрены основные стадии получения антибиотиков:
стадия биосинтеза антибиотика; стадия предварительной обработки культуральной жидкости, клеток (мицелия) микроорганизма и фильтрации; стадия выделения и очистки антибиотика; стадия получения готовой продукции, изготовление лекарственных форм, расфасовка. А также были рассмотрены все основные методы (культивирования, стерилизации, очистки, выделения), которые могут применяться на данных стадиях.
На сегодняшний день основной задачей является не только усовершенствование уже существующих технологий получения антибиотиков, но и поиск новых, более действенных антибиотиков.
Следует отметить, что ведутся активные работы по развитию исследований по направленному биосинтезу разнообразных антибиотиков; расширяются работы по химическому синтезу производных этих веществ, химической модификации природных антибиотиков.
Список использованной литературы
1. Биотехнология в 8-ми томах/ Под ред. Егорова Н.С., Самуилова В.Д. - М.: Высш.шк. - 1988.
2. Биотехнология: принципы и применения/ Под ред. Хиггинса И., Беста Д., Джонса Дж. - М.: Мир. - 1988.
3. Елинов Н.П. Основы биотехнологии. СПб.: ИФ Наук. - 1995.
4. Микробиологические продуценты биологически активных соединений: Методические указания к лабораторным занятиям/ Сост. Гурина С.В., Потехина Т.С., Н.Н. Елинова. - СПб: СПХФА - 1997. 28 с.
5. Сельскохозяйственная биотехнология: Учеб./ Под ред. В.С. Шевелухи. - М.: Высш. шк. - 1988. - 416 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Изучение лекарственных препаратов под общим названием "антибиотики". Антибактериальные химиотерапевтические средства. История открытия антибиотиков, механизм их действия и классификация. Особенности применения антибиотиков и их побочные действия.
курсовая работа [51,4 K], добавлен 16.10.2014История открытия антибиотиков. Механизм действия антибиотиков. Избирательное действие антибиотиков. Резистентность по отношению к антибиотикам. Основные группы известных на сегодняшний день антибиотиков. Основные побочные реакции на прием антибиотиков.
доклад [30,0 K], добавлен 03.11.2009Общая характеристика антибиотиков и особенности их получения. Схема производства пенициллина. Использование рДНК-биотехнологии. Применение антибиотиков в пищевой промышленности и сельском хозяйстве. Классификация антибиотиков по штаммам-продуцентам.
презентация [488,1 K], добавлен 04.12.2015Характеристика хроматографических методов идентификации антибиотиков и их отнесения к той или иной группе антибактериальных препаратов. Анализ исследований ученых мира в сфере выявления и классификации антибиотиков в различных медицинских препаратов.
курсовая работа [29,6 K], добавлен 20.03.2010Первооткрыватели антибиотиков. Распространение антибиотиков в природе. Роль антибиотиков в естественных микробиоценозах. Действие бактериостатических антибиотиков. Устойчивость бактерий к антибиотикам. Физические свойства антибиотиков, их классификация.
презентация [3,0 M], добавлен 18.03.2012Классификация и характеристика феназинов. Применение феназиновых антибиотиков и их продуцентов. Пути биосинтеза феназиновых антибиотиков. Выделение феназина из культуральной жидкости. Подбор оптимальных условий хранения феназиновых антибиотиков.
курсовая работа [790,8 K], добавлен 18.05.2013Изучение химиотерапевтического спектра действия при опухолевых заболеваниях ряда средств из группы антибиотиков, алкалоидов и гормональных препаратов. Анализ химической структуры, основных свойств и механизма действия противоопухолевых антибиотиков.
реферат [1,3 M], добавлен 26.05.2012Антибиотики - самый большой класс фармацевтических соединений. Наиболее распространенные с коммерческой точки зрения соединения, их принцип получения. Использование ферментных препаратов типа "контейнер". Антидепрессивное воздействие зеленого чая.
презентация [295,6 K], добавлен 04.12.2011Биологическая активность антибиотиков, применяемых в современной химиотерапии. Классификация антибиотиков по спектру биологических действий. Отличительные свойства новых бетта-лактамных антибиотиков. Бактериальные осложнения при ВИЧ-инфекции, их лечение.
реферат [22,5 K], добавлен 21.01.2010Антибиотики: сущность, механизм действия и классификация. Антагонизм в мире микроорганизмов. Применение антибиотиков в сельском хозяйстве. Антибиотикорезистентность как феномен устойчивости штамма возбудителей инфекции к действию лекарственных препаратов.
курсовая работа [35,0 K], добавлен 09.05.2013Разработка и производство антибиотиков, хронология изобретений. История открытия пенициллина и его целебного воздействия при различных инфекционных болезнях. Бактериостатические и бактерицидные антибиотики, их свойства и применение; побочные действия.
презентация [354,6 K], добавлен 18.12.2016Валидация методики количественного определения антибиотиков. Общие сведения о лекарственном средстве Капреомицин. Аттестация, хранение и реализация стандартных образцов на антибиотики. Установление специфичности в тестах "Количественное определение".
реферат [152,8 K], добавлен 15.04.2015История открытия пенициллина. Классификация антибиотиков, их фармакологические, химиотерапевтические свойства. Технологический процесс получения антибиотиков. Устойчивость бактерий к антибиотикам. Механизм действия левомицетина, макролидов, тетрациклинов.
реферат [54,1 K], добавлен 24.04.2013Фармакологическое действие, спектр активности, показания и противопоказания к применению, побочные действия, способ применения и дозы пенициллиновых антибиотиков. Применение антибиотиков других групп, препаратов висмута, йода при лечении сифилиса.
презентация [581,5 K], добавлен 08.09.2016Механизм действия антибиотиков на микробную клетку, направления и этапы исследования данной тематики, современные достижения. Влияние антибиотиков на макроорганизм. Антибиотикорезистентность и пути ее преодоления. Возможные осложнения при их применении.
реферат [34,4 K], добавлен 25.08.2013Особенности использования антибактериальных средств для лечения и профилактики инфекционных заболеваний, вызванных бактериями. Классификация антибиотиков по спектру противомикробного действия. Описания отрицательных последствий применения антибиотиков.
презентация [5,6 M], добавлен 24.02.2013Лекарственные формы антибиотиков и виды сырья, используемые в их производстве. Аппаратурно-технологическое оформление процесса ферментации антибиотиков, процессы химической очистки и сушки. Биологические методы контроля производства антибиотиков.
курсовая работа [332,6 K], добавлен 14.06.2012Характеристика действия основных групп антибиотиков на организм человека. Анализ факторов уменьшения эффективности антибактериальной терапии. Рассмотрение принципов разумного применения антибиотиков в историческом, бытовом и академическом аспектах.
реферат [38,3 K], добавлен 07.04.2010Антибиотики из группы циклических полипептидов. Препараты группы пенициллинов, цефалоспоринов, макролидов, тетрациклинов, аминогликозидов и полимиксинов. Принципы комбинированного применения антибиотиков, осложнения, возникающие при лечении ими.
реферат [33,3 K], добавлен 08.04.2012Спектр активности антимикробных средств. Принцип действия антибактериальных, противогрибковых и антипротозойных препаратов. Способы получения антибиотиков. Структуры клетки, служащие мишенями для антибактериальных химиотерапевтических препаратов.
презентация [1,1 M], добавлен 27.09.2014
