Proizvodnja sekundarnih metabolita: Priprema raznih droga

Video: Međunarodna godina prirodnih vlakana

Polusintetičko metoda za pripremu penicilina

Trenutno, veliki značaj je tzv polusintetske (biološki + kemijski) proces za proizvodnju analoga prirodnih penicilina, posjeduje niz vrijednih osobina. Polazni materijal koji se koristi u sintezi 6-aminopenicillanic kiselina (6-APA)

Kiselina se dobija kao rezultat biosinteze, razvoj plijesni naprezanja Penicillium chrysogenum, u specifičnim uvjetima kulture (u odsustvu prekursora u srednje) ili češće enzimsku deacylation od benzilpenicilin sa penicilin acilaze. Ovo formira 6-APA i Phenylacetic kiseline.

Acilacija amino grupa 6-APA je dobila niz novih polusintetske antibiotike koji želuca otpor kiselina, nije podložna degradacije u penicilinazu tijelu, imaju širi spektar aktivnosti:

Acilacija amino grupa 6-APA je dobila niz novih polusintetske antibiotike koji želuca otpor kiselina, nije podložna degradacije u penicilinazu tijelu, imaju širi spektar aktivnosti

Tabela. 4.1 prikazuje najviše polusintetske peniciline.

kemijskih sinteza prirodnih penicilina je izvršena 1957. godine, George. Shen i kolege, ali on je bio polifaznih, dao nizak prinos penicilina i zbog toga se nije pronađen praktičnu primjenu.

Tabela 4.1. polusintetske peniciline

Getting cefalosporine

Cefalosporine pripadaju grupi R-laktamski antibiotici slični u strukturi na penicilin. Glavni proizvođači ove antibiotik - gljiva Cepholosporium acremonium:

Glavni proizvođači ove antibiotik - gljiva Cepholosporium acremonium

Cefalosporina inhibira razvoj gram-pozitivne i gram-negativne bakterije, ali antibiotik aktivnost je znatno manja od penicilina. Struktura P-laktamski prsten jer je nestabilan i hidrolizovanog cephalosporinase enzima.

Polusintetske cefalosporina analoga Nedavno mješovitih metoda (kemijskih i bioloških) dobiveni sintezom veliki broj cefalosporina analoga. Mnoge od ovih spojeva su od velikog praktičnog značaja.

Osnova je semisynthesis cefalosporina 7-amino cephalosporanic kiselina, koja se dobija paranje acil ostatak cefalosporina C acilaze enzima. Izmjenu osnovne jezgro cefalosporina može javiti na obe strane molekula:

Izmjenu osnovne jezgro cefalosporina može javiti na obe strane molekula

Kemijski ili biotehnološki (enzimatski) cepane desnim acetoksi (-OSOSN3) od 7-aminocephalosporanic kiselina dati 7-aminodeatsetoksitsefalosporanovoy kiseline i sintetiziran na bazi polusintetske antibiotike su naširoko koristi u medicinskoj praksi.

Opće formula polusintetičko cefalosporina

Opće formula polusintetičko cefalosporina

Tabela. 4.2 pokazuje neke lijekove izvedeni iz polu-sintetičkih cefalosporine.

Tabela 4.2. Neki lijekovi izvedeni polusintetske cefalosporina

Datum cefalosporina molekula dovodi do značajne promjene antimikrobna svojstva: širi spektar antimikrobne aktivnosti, povećanje otpornosti na antibiotike-laktamski zamjenik, da se poveća lipofilne supstance, što omogućava njihovo korištenje u tablete.

Priprema streptomicin izrečena sposobnost da proizvedu antibiotik tvari posjeduju, osim kalupa i bakterije, ray gljiva i - aktinomiceta normalno nastanjuju tlo. Relativno brzu smrt većine patogenih mikroba u kontaktu sa zemljom je usko vezana za fenomen antagonizma aktinomiceta i bakterija.

Proučavanje ovog fenomena je dovelo do otkrića 1943. S. Waxman sekunde nakon penicilin antibiotika - streptomicin otporan ne samo na bakterije gram-pozitivne, gram-negativne, ali i, i otporne na kiselinu:

Proučavanje ovog fenomena je dovelo do otkrića 1943. S. Waxman sekunde nakon penicilin antibiotika - streptomicin otporan ne samo na gram-pozitivne, gram-negativne, ali i, i kiseline brzo bakterija

U tom smislu, to je superioran u odnosu na penicilin, što je gotovo neaktivan u zadnje dvije grupe patogena. Posebno važna karakteristika streptomicin je njegova visoka aktivnost na tuberkuloze patogena.

U strukturi streptomicin sadrži (a) N-metil-D-glukozamin, (b) - streptozu i (c) - streptidin i snažan organski bazu. U praksi koristeći soli s kiselinom (solne kiseline, sumporne kiseline, itd.)

Kada kulturan streptomicin kao izvor energije brzo zahtijeva metabolizable šećera (npr glukoza), koji je uveden u ranoj fazi procesa. Međutim, stopa asimilacije treba strogo ograničena količina azota i fosfata sadašnjosti, koji inače dovodi do stvaranja prekomjerne rasta micelija i smanjena antibiotik prinosa.

U praksi azota ubrizgava u obliku kompleksnih spojeva (filtrata vinasse i uljane ostatke), što je za dug proces fermentacije polako raspadaju, oslobađajući dušik amonijak, pH 7.0-8.0, temperatura fermentacije je ~ 28,5 C. U streptomicin nema efekta ni pennitsilaza ni većina mikroorganizmov- ako kasnijim fazama infekcije javlja kulture, što je rezultiralo streptomicin nije uništen.

Tipična industrijskom okruženju predstavljaju mješavinu od 2,5% -ta glukoze, 4% sojino brašno sa niskim sadržajem ulja, 0,5% th vinasse i 0,25% natrij -ta Solitons u nekim slučajevima, dodao je suvi kvasac, meso ekstrakti i CSL. Proces fermentacije može se koristiti ulja i masnih kiselina (kao nutrijenata ili kao antipenušavci). Procesa fermentacije odvija se na isti način kao u proizvodnji penicilina, i streptomicin formiranje u toku prva tri dana nije došlo. 6 dana streptomicin koncentracija dosegne konačne vrijednosti - 0,8%.

S obzirom da je micelija je mnogo manji, ne može se prikupljaju na filteru vlakana, tako da se olakša podlozi pomoću dijatomejske zemlje, kao rezultat od kojih je filtrirane mase je pogodan za ishranu stoke. Podloga je odvojen u jonoizmenjivačke kolone.

Getting tetraciklini

1948. godine, od tla je izdvojeno novu vrstu aktinomiceta -Streptomyces aureofaciens, formirajući antibiotika - Hlortetraciklin, tetraciklina i drugih tvari:

Kao što je pronađena, ovi antibiotici imaju širok antibiotik aktivnost protiv gram-pozitivne i gram-negativne bakterije, rikecije, spirohete, chlamydiae i t D.. Oni se koriste u poljoprivredi kao stimulatori rasta životinja i ptica.

Hlortetraciklin je bio prvi od odabranog tetraciklina. U zavisnosti od soja svojstva različitih ugljikohidrata može se koristiti kao izvor energije, međutim, za industrijsku proizvodnju su od interesa samo saharoze, skroba i glukoze. Maksimalni prinosi antibiotika postiže ograničavanjem sadržaja anorganskog dušika u srednjem i zamjene ga sa složenim supstance biološkog porijekla (sjeme ulje brašno, kikiriki, kopra - kokos kernel).

U srijedu, u mnogim slučajevima, dodajte brašno u krvi, ribljeg brašna i hidrolizovanog kazeina. U ograničenim koncentracijama koristi CSL i stillage sa određenim sadržajem fosfata. Sadržaj fosfata je važan faktor, dok svi anorganski fosfat će biti potpuno pretvoren u nukleinske kiseline i drugih metaboličkih proizvoda, formiranje tetraciklina ne dogodi. Takođe, u srednjem zahteva prisustvo kationa elemenata u tragovima (Co, Cu, Zn, Mn, Fe).

Približan sastav hranjivoj podlozi škrob (zrna i baraka u natečen država) 2-5% saharoze (kao šećer ili melasa šećerne repe) 1-3%, uljane obrok (otpad sa niskim sadržajem masti kikiriki ili soju) 1- 3%, meso otpada (krvi ili meso obrok) 0,2-0,5%, CSL 0,2-1,0%, 0,1-0,5% amonijum soli, vapna 0,5% kuhinjske soli 0,1-0,5%, trag soli.

Za fermentaciju je poželjno da se prijave za fermentaciju od nehrđajućeg čelika ili drugog materijala koji je otporan. Za četiri dana, a proces traje, srednji mora biti gazirane. vrijednost konačni prinos proizvod je blizu 1%. Lek se može talože dodavanjem kreča na pH 8.8. Onda se filtrira na filteru za novinare se vadi sa razblaženom kiseline i pročišćena frakcionom padavina: nakon rekristalizacije moguće dobiti proizvod od 98% čistoće.

Oksitetraciklin je prvi put proizveden 1950. godine od strane kultivacije je aktinomiceta Streptomyces rimosus. Mediji i fermentacija uslovima sličnim onima koje se koriste u proizvodnji Hlortetraciklin, osim da je kao izvor azota može se koristiti nitrata i CSL.

Oksitetraciklin formira nerastvorljivo kompleksu sa Amonijak soli, a ovaj kompleks se može lako odvojiti od podloge, nakon čega je omekšao solne kiseline, a zatim kristalizovana kao octene kiseline soli. Kao i drugi tetraciklini, lijek se uglavnom objavljen u obliku tableta ili suspenzija.

Tetraciklina je dobijena nakon Hlortetraciklin i oksitetraciklin, gotovo istovremeno obje strane u režiji fermentacijom pomoću odabranih sojeva Streptomyces aureofaciens pod niskim sadržajem klorida u srednjem, i katalitičke redukcije Hlortetraciklin.

Metoda koristi brojne smjera fermentacije organizama, uključujući i Streptomyces vicidifaciens, pri čemu je rezultiralo naprezanje na odgovarajući medij može pružiti veliki prinos tetraciklina ili jednake količine tetraciklina i Hlortetraciklin proporcionalan količini jona hlora sadašnjosti. U slučajevima kada je potrebno da se izbjegne stvaranje Hlortetraciklin, sadržaj hlorida u srednjem ne bi trebalo da prelazi 17 sati. / Mn.

Ako je potrebno koristiti kao glavna komponenta supstrata složenih bioloških supstanci u industrijskom okruženju za kontrolu nivoa hlorida postoje dva načina:
1) da biste uklonili većinu klorida, nedostaje komponente, kao što su sirovi šećer i ekstrakt kukuruza kroz ion-izmjenjivačke smole. Ova metoda je vrlo efikasna kada se primjenjuje na razrijediti rješenja;

2) uvodi u supstanci okruženje koje retard reciklaže klorid, kao što je bromida. Utvrđeno je da u koncentracijama od 10 do 350 hr. / Mn., Brom joni praktično suzbije formiranje Hlortetraciklin, čak iu prisutnosti kloridnih iona u koncentracijama 1500 ppm. / Mn. U praksi, natrij bromid se koristi (5%).

Proizvodnju antibiotika, makrolida

Velika grupa antibiotika (eritromicin, oleandomicinom, itd) koja sadrži u svojoj strukturi je makrociklički lakton polovina u produkciji različitih sojeva Streptomyces. Čine tzv makrolida.

Najpoznatiji predstavnik ove grupe je eritromicin, koja je antibakterijski spektar djelovanja sličan penicilin i koristi se za liječenje pacijenata koji su preosjetljivi na penicilin i tetraciklin.

Najpoznatiji predstavnik ove grupe je eritromicin, koja je antibakterijski spektar djelovanja sličan penicilin i koristi se za liječenje pacijenata koji su preosjetljivi na penicilin i tetraciklin

Kultivacije proizvodi eritromicin traje 150 sati na pH ~ 7 do srednjeg pripremljen na bazi škroba, sojino brašno, maslac, CSL, suvi kvasac i limete. Kulture čorba je filtrirana kroz celite i antibiotik izdvojiti sa Amilacetat. Tipično, kulturu filtrata i otapala je prošla kroz mikser instaliran u sistem, a zatim preko konvencionalnog centrifuga. Antibiotik može se razrijediti sa tampon rješenje, aceton i ubrzao sa natrijev klorid, i na kraju ga kristalizirati iz aceton rješenje.

Rasprostranjena i uspješne upotrebe antibiotika u medicini je dovelo do njihove upotrebe u drugim područjima, uključujući:
- u veterinarskoj medicini (u iste svrhe kao u medicini);
- u borbi protiv određenih bolesti bakterijskih i gljivičnih porijekla biljaka;
- kao dodatak za životinje kao što su ubrzati rast i povećati konverziju hrane u meso;
- kao konzervansi u kvarljivih proizvoda;
- za suzbijanje bakterijske flore u realizaciji različitih procesa u proizvodnji vakcine.

Nauka antibiotika i dalje ubrzano razvija. S jedne strane, nastavlja potragu za novim, efikasnijim droga biotehnologije, uključujući imunostimulacija, antitumorski, antivirusno djelovanje, s druge strane, rad proširen kemijske sinteze derivata ovih supstanci, i kemijskih modifikacija prirodnih antibiotika.

Rad se nastavlja na razvoj novih i poboljšanje postojećih biotehnologije za uspostavljanje ekološki prihvatljivih tehnologija otpada bez.

Razvoj istraživanja u ovoj oblasti i njihove primjene u praksi je jedan od najperspektivnijih prirodne nauke sekcije.

LV Timošenko, MV Chubik

Udio u društvenim mrežama:

Povezani