Предварительная обработка нативного раствора

Нативный раствор (фильтрат культуральной жидкости) представляет собой более или менее мутную, окрашенную в желто-коричневый или зеленовато-коричневый цвет жидкость.

Очень важной характеристикой является содержание в нем белковых веществ,

Применяется несколько способов предварительной обработки нативного раствора с целью освобождения от белковых примесей: осаждение солями многовалентных металлов (например, А13+ Fе3+ или Zn2+), коагуляция танином, термическая коагуляция при температуре 60-75°С и рН 5,5 - 6,0.

Экстракция и очистка пенициллина

Нативный раствор содержит 3-6% сухих веществ. На минеральные вещества приходится 30-40% сухого остатка, от 15 до 30% приходится на пенициллин, а остальное представляет сложную смесь органических веществ, включая белки, полипептиды, низкомолекулярные азотистые соединения, углеводы, различные органические кислоты и, в зависимости от штамма продуцента, то или иное количество пигмента. Для выделения пенициллина из этой сложной смеси можно пользоваться методами, основанными на адсорбции, экстракции или осаждении.

В промышленности извлечение активного вещества из нативного раствора основано на экстракции. В растворитель, кроме пенициллина, переходит большая часть органических кислот. Минеральные загрязнения, большая часть азотистых соединений и других органических веществ остаются в водной фазе, так что в результате экстракции чистота продукта увеличивается в 4-6 раз

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.

Активен в отношении:

грамположительных бактерий: Staphylococcus spp., Streptococcus spp. (в том числе Streptococcus pneumoniae), Corynebacterium diphtheriae, Bacillus anthracis;

грамотрицательных бактерий:

Neisseria gonorrhoeae, Neisseria meningitidis;

анаэробных спорообразующих палочек;

Actinomyces spp., Spirochaetaceae.

Устойчивы штаммы Staphylococcus spp., продуцирующие пенициллиназу. Разрушается в кислой среде.

 

Обобщите механизм действия стрептомицина, свойства, получение и применение.

Стрептомици́н — исторически второй антибиотик (после пенициллина), он же первый из группы аминогликозидов, а также первый, оказавшийся эффективным против туберкулёза и чумы. Был открыт американским микробиологом Зельманом Ваксманом.

Образуется в процессе жизнедеятельности лучистых грибов Streptomyces globisporus streptomycini или других родственных микроорганизмов.

Стрептомицин имеет широкий спектр противомикробного действия. Применяют стрептомицина сульфат главным образом при лечении туберкулеза. Кроме того, его используют при лечении туляремии, чумы, бруцеллеза, инфекций мочевыводящих путей, органов дыхания, а также при других заболеваниях.

Активен в отношении Mycobacterium tuberculosis, а также большинства грамотрицательных бактерий: Escherichia coli, Salmonella spp., Shigella spp., Yersinia spp., Haemophilus influenzae, Klebsiella spp. (в том числе Klebsiella pneumoniae), Neisseria gonorrhoeae, Neisseria meningitidis, Yersinia pestis, Francisella tularensis, Brucella spp

 

Механизм действия.

Они необратимо тормозят синтез белка микроорганизмов. В бактерию аминогликозиды проникают через клеточную стенку, как путем активного транспорта, так и пассивной диффузией.

После проникновения аминогликозида в клетку микроба он связывается с рецепторами на 30S-субъединице бактериальной рибосомы и нарушает ее взаимодействие с т-РНК (рецепторы 30S-субъедишщ рибосом с которыми связываются аминогликозиды отличны от "тетрациклиновых" рецепторов). В результате на стадии трансляции белкого синтеза, нарушается последовательность включения аминокислот в полипептидные цепочки микроорганизма.

Препараты также нарушают функцию и структуру цитоплазматической мембраны микроорганизма, что приводит к выходу из микробной клетки в окружающую среду аминокислот, нуклеотидов, ионов калия и, как следствие, ее гибели.

Пассивная диффузия аминогликозидов в клетку бактерии существенно усиливается при нарушении синтеза клеточной стенки, которое вызвают бета-лактамные антибиотики. Этим объясняется синергизм в действии бета-лактамов и аминогликозидов, широко используемый в кпинической практике.

Производство стрептомицина. Для производства стрептомицина используют штаммы актиномицета Streptomyces griseus, образующего воздушный мицелий и споры. Продуцент образует максимальное количество стрептомицина в жидкой питательной среде, содержащей мясной экстракт.

В качестве основы питательных сред используют гидролизаты растительных или животных белков. Среду стерилизуют при 120° С, охлаждают и засевают посевным материалом. Культивирование проводится при 25-30° С и сопровождается аэрацией и перемешиванием.

Затем культуральная жидкость фильтруется для удаления мицелия. С этой целью пользуются фильтр-прессами, обеспечивающими высокую скорость фильтрации. До подачи жидкости в фильтр к ней для улучшения фильтрации примешивают наполнитель, не поглощающий стрептомицин. После такой первичной фильтрации рН фильтрата доводят до определенной величины, а затем окончательно отфильтровывают его с помощью второго фильтра. Осадок, оставшийся после фильтрации, утилизируется.

Стрептомицин и некоторые примеси извлекают из фильтрата путем адсорбции на активированном угле, который затем автоматически подается в фильтр-пресс, где остатки неактивной жидкости отделяются.

Стрептомицин смывается с активированного угля разбавленным спиртовым раствором соляной кислоты, нейтрализуется и затем концентрируется путем упаривания. Полученный концентрат обрабатывается ацетоном, который осаждает солянокислый стрептомицин. Смесь фильтруется через пресс, причем фильтрат поступает на регенерацию растворителя. К безводному спиртовому раствору соли стрептомицина добавляют спиртовой раствор хлористого кальция, чтобы получить кристаллическую соль, стрептомицина.

В асептических условиях соль стрептомицина растворяют в воде, пропускают через бактериальный фильтр для удаления микроорганизмов, лиофильно высушивают, измельчают в порошок и фасуют.