- •ТЕХНОЛОГІЇ МІКРОБНОГО СИНТЕЗУ ЛІКАРСЬКИХ
- •Тема 6. Технологічні особливості одержання антибіотиків мікробного походження
- •Бактеріальні антибіотики: граміцидин С, бацитрицини, поліміксини, нізин, батумін
- •сільське господарство – бацитрацини.
- •Особливість поліпептидних антибіотиків - вони містять разом з L- формами амінокислот (які зазвичай
- •Граміцидин С
- •Продуцент – Brevi bacillus (Bacillus brevis) subsp. G.B. Грампозитивні спороутворюючі паличкоподібні бактерії. Ізольовані
- •Умови отримання. Для отримання граміцидину С використовують м’ясні або дріжджові гідролізати. Температура культивування
- •Склад поживного середовища (ПС)
- •Виділення граміцидину – культуральну рідину підкислюють соляною кислотою до рН 4,5-5,0 і видаляють
- •Виділення граміцидіну С
- •Спиртовий розчин, що містить до 4% граміцидину
- •Бацитрацини
- •Молекули всіх бацитрацинів містять в своєму складі тіазолінове кільце.
- •Синтезується бацитрацин мультиферментним шляхом. В процесі вирощування культура продуценту має бути в стані
- •В медицині застосовують переважно при локальному лікуванні хірургічних інфекцій, захворювань шкіри;
- •Поліміксини
- •Умови отримання. Культура продуцента добре росте і утворює антибіотик при глибинному культивуванні.
- •Вихідну культуру готують на гороховому агарі у вигляді спор. Засівний матеріал
- •Виділення поліміксину М
- •Сушіння на розпилювальній сушарці до 6 % вологості
- •Розлив розчину антибіотика у стерильні флакони
- •Використання. Діє переважно на грамнегативні мікроорганізми, затримує ріст кишкової, дезинтерійної паличок, паличок брюшного
- •Утворення нізину відбувається шляхом синтезу нізиноподібних білків, а перетворення пренізину в нізин –
- ••Продуцент – Streptococcus lactis. Умови утворення. Біосинтез нізину починається в ранню стаціонарну фазу
- •Використання. Антибіотик пригнічує розвиток
- •Нізин не використовується в медицині, але використовується у ветеринарії і у харчовій промисловості
- •Батумін
- •Батумінова кислота – основна частина антибіотику батуміну – є 3,5,15- триметил-7-метилен-17-кето-2,10,12- триєн-октадекановою кислотою.
- •Розроблена й захищена патентом України
- •Актиноміцетні антибіотики
- •Антибіотики, що утворюються актиноміцетами, дуже різноманітні за хімічною будовою. Вони використовуються в
- •Стрептоміцин
- •Стрептоміцин утворюють не лише штами S. griseus, а й інші стрептоміцети: S. bikiniensis,
- •Стрептоміцин один з класичних протитубер-кульозних антибіотиків. Він
- •До складу середовища для біосинтезу стрептоміцину обов’язково входить хлорид натрію. За присутності хлориду
- •Умови культивування:
- •Виділення стрептоміцину
- •Розчин метанолу
- •Особливість біосинтезу стрептоміцину – паралельно з накопиченням антибіотику відбувається утворення досить потужного протеолітичного
- •Тетрацикліни
- •Найбільш відомими тетрацикліновими антибіотиками є: тетрациклін, 7-хлортетра- циклін, окситетрациклін і метациклін, доксициклін, які
- •Хлортетрациклін Продуцент Streptomyces aureofaciens.
- •Дія ХТЦ бактеріостатична. ХТЦ застосовує-ться тільки як антибіотик для ветеринарії, бо, незважаючи на
- •Амонійні солі при біосинтезі ХТЦ можуть бути єдиним джерелом азоту. Культура має досить
- •Більша частина ХТЦ знаходиться в міцелії. ХТЦ, який знаходиться в культуральній рідині, можна
- •Загальний вигляд – однорідний порошок коричневого кольору зі специфічним запахом нерозчинний у воді.
- •Тетрациклін
- •Ферментаційне середовище для отримання тетрацикніну містить: кукурудзяний екстракт, кукурудзяне борошно, азотнокислий амоній, крейда,
- •Виділення тетрацикліну
- •3% розчин щавлевої кислоти
- •Водний розчин
- •З технологіями отримання антибіотиків авермектинів, ністатину, ріфампіцину, дауноміцину, ландоміцину
- •Антибіотики
- •Aspergillus fumigatus
- •Гризеофульвін
- •Трихотецин
- •Цефалоспорин
- •Бензилпеніцилін
- •Механізм антибактеріальної дії бета- лактамних антибіотиків
- •Класифікація пеніцилінів
- •Хімічна будова природних пеніцилінів
- •Інгібітор-захищені препарати пеніцилінів
- •Технології одержання грізеофульвіну, цефалоспорину та трихотецину розглянути самостійно.
- •Тема 7.
- •1. Антибіотики з вищих рослин
- •Антибіотики з вищих рослин мають різну хімічну будову і належать до різних груп
- •Алліцин – продукт життєдіяльності
- •Алліцин пригнічує розвиток грампозитивних і грамнегативних бактерій. Але його нестійкість та значна токсичність
- •Госсіпол – антибіотична речовина,
- •Хінін - відомий з доісторичних часів
- •Антибіотики тваринного походження
- •Лізоцим – білок з відносно невисокою
- •Скваламін – антибіотик, що у 1992 році було виділено з катранової акули. Вчені
- •Екмолін – це суміш білків-протамів, які отримують з риб. Він малотоксичний, пригнічує грампозитивні
- •Пробіотики
- •Відновлення та оптимізація мікрофлори,
- •Їх можна розділити на такі групи:
- •Іноді комбінації пребіотиків з пробіотиками називають „симбіотиками”.
- •Біфідо- і молочнокислі бактерії, які найчастіше входять до складу
- •Для створення пробіотиків використовують різноманітні мікроорганізми:
- •Найчастіше у складі пробіотиків використовують біфідобактерії та
- •Нині високої популярності набувають
- ••здатність пробіотичних мікроорганізмів
- •Більшість пробіотиків, що представлені
- •Терапія за їх допомогою дає високий лікувальний ефект при абсцесах легенів, легеневій формі
- •Найбільш перспективними серед них
- •В Українській колекції мікроорганізмів зберігається більше 10 штамів мікроорганізмів, на основі яких вже
- •Основні вимоги до технології отримання
- •Технологічна схема отримання Лактобактеріну
- •Желатин
- •Середовище МРС Гідролізат казеїну
- •Заморожування суспензії клітин
- •Далі буде!
Виділення граміцидіну С
Культуральна рідина
Фільтрат
Осад клітин бактерій та антибіотика
Спирт
етиловий
11
Спиртовий розчин, що містить до 4% граміцидину
Водно-спировий розчин
Упарювання розчину
Кристали граміцидіну
Сушіння кристалів
Використання.
Граміцидин С має досить широкий спектр антибіотичної активності стосовно грампозитивних і деяких грамнегативних бактерій. Використовують в хірургії при первинній обробці ран, лікуванні інфікованих ран та опіків.
12
Бацитрацини
Відомо до десяти індивідуальних речовин бацитрацинів. Не всі вони є безпосередньо продуктами життєдіяльності бактерій, а можуть утворюватися в процесі виділення та
очистки цього антибіотика. Основною речовиною є бацитрацин А, який становить
до 37% утворюваних бацитрацинів.
Бацитрацин А – складається з 10 амінокислот: трьох залишків L- ізолейцину, L- лейцину, L-цистеїну, L-гістидіну, L-лізіну, L- аспарагінової кислоти, D-фенілаланіну, D- орнітину, D-аспарагінової та D-глютамінової
кислот.
13
Молекули всіх бацитрацинів містять в своєму складі тіазолінове кільце.
Продуцент – Bacillus licheniformis. Процес утворення бацитрацину B.licheniformis
пов'язаний із спороутворенням.
Умови утворення. Склад ПС для біосинтезу, містить глюкозу, лактат амонію, соєве борошно, неорганічні солі. Для біосинтезу бацитрацинів суттєве значення має співвідно- шення вуглецю та азоту в поживному сере- довищі. При високому співвідношенні (більше вуглецю) C:N відбувається утворення бацитра-цинів, при зниженому – утворення антибіотиків групи ліхеніформінів.
14
Синтезується бацитрацин мультиферментним шляхом. В процесі вирощування культура продуценту має бути в стані спороутворення.
Максимальна активність високоочищеного препарату – до 60 од/мг.
Використання. Бацитрацин – активний стосовно грампозитивних бактерій і майже не діє на грамнегативні. За спектром дії набли- жається до пеніцилінів, але на відміну від них, бацитрацини діють на стійкі до пеніциліну форми. Характерна ознака бацитрацинів – синергізм дії з іншими антибіотиками, такими як пеніцилін, хлортетрациклін, стрептоміцин.
15
В медицині застосовують переважно при локальному лікуванні хірургічних інфекцій, захворювань шкіри;
в сільському господарстві - як домішки до кормів – стимулюють ріст сільськогосподарсь-ких тварин.
16
Поліміксини
Поліміксини – це сполуки з групи поліпептидів, які мають основний характер і утворюють солі з неорганічними та органічними кислотами. Існує декілька груп поліміксинів – A, B, C, D, E, M. Загалом на сьогодні описано 22 антибіотика
поліміксинового ряду. Найбільше практичне значення мають поліміксини В та М.
Поліміксини розрізняються за амінокислотним складом. Але в молекулі всіх
поліміксинів містяться треонін, , - діаміномасляна кислота і одна з жирних кислот.
17
Умови отримання. Культура продуцента добре росте і утворює антибіотик при глибинному культивуванні.
Продуцент – Bacillus polymyxa, B. circulans.
Для розвитку продуценту і утворення антибіотика може бути рекомендоване середовище наступного складу (г/л):
глюкоза – 20, хлорид натрію – 0,1, крейда – 3, кукурудзяний екстракт – 2 або біотин –
0,5 мг/л, вода водогінна до 1 л, рН 7,0-7,2.
18
Вихідну культуру готують на гороховому агарі у вигляді спор. Засівний матеріал
вирощують протягом 10–18 год та вносять у ферментер в кількості 2,0–2,5%.
Культивування здійснюють при температурі 28–30 °С та аерації. Максимальне утворення антибіотику спостерігається на 24–30 годині культивування, основна маса поживних компонентів до цього часу вже спожита. Препарат повинен містити не менше 8000 од/мг антибіотика.
19
Виділення поліміксину М
|
Культуральна рідина |
||
Щавелєва |
|
|
|
|
|
||
|
|
||
Підкислення культуральної |
|||
кислота |
|||
Щавелєвокислий |
рідини |
||
до рН = 3,5 – 4,0 |
|||
натрій |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
Фільтрація |
Осад солей |
|
|
||
суспензії солей кальцію |
|
|
|
|
|
|
|
|
Ідкий натрій |
Нейтралізація |
|
розчином ідкого натрію |
||
|
||
|
рН= 6,3 – 6,8 |
20
|
|
Сорбція антибіотика |
|
|
|
|
на |
іонообмінній колоні |
|
|
|
|
КБ -2 |
|
Дистильована |
|
|
|
|
вода |
|
|
Промивка |
|
|
|
іонообмінної колони |
|
|
|
|
|
КБ -2 |
|
Розчин сірчаної |
|
|
|
|
кислоти |
|
Десорбція антибіотика |
|
|
|
|
з |
іонообмінної колони |
|
|
|
|
КБ -2 |
|
Активоване
вугілля
Знебарвлення елюату
Випарювання розчину антибіотика (у 1,5 -2 рази)
21