- •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!
ТЕХНОЛОГІЇ МІКРОБНОГО СИНТЕЗУ ЛІКАРСЬКИХ
ЗАСОБІВ
Лекцій – 38 годин, лабораторних робіт -38, диф. залік
1
Тема 6. Технологічні особливості одержання антибіотиків мікробного походження
Бактеріальні антибіотики: граміцидин С,
бацитрицини, поліміксини, нізин, батумін. Актиноміцетні антибіотики:
стрептоміцин, тетрацикліни, авермектини, ністатин, рифампіцин.
Мікроміцетні антибіотики: пеніциліни, цефалоспорин, напівсинтетичні цефалоспорини.
2
Бактеріальні антибіотики: граміцидин С, бацитрицини, поліміксини, нізин, батумін
Бактерії є продуцентами значної кількості антибіотиків, але порівняно невелика кількість їх використовується в практичних цілях, тому
що більшість бактеріальних антибіотиків є
токсичними.
Використання бактеріальних антибіотиків:
медицина – граміцидін С, поліміксини, бацитрацини;
• харчова промисловість – нізин, субтілін;
3
сільське господарство – бацитрацини.
За хімічною будовою майже всі бактеріальні антибіотики є поліпептидами.
В більшості випадків бактерії синтезують антибіотики, які є не окремими сполуками, а групою близьких за хімічними та
біологічними властивостями речовин. Відомо, що Bacillus subtilis утворює приблизно 70 різних поліпептидних антибіотиків, Bacillus polymyxa – близько 20 поліміксинів.
4
Особливість поліпептидних антибіотиків - вони містять разом з L- формами амінокислот (які зазвичай входять до складу білків) D- амінокислоти, а також метиловані амінокислоти (метилдегідроаланін).
•
5
Граміцидин С
На сьогодні відомо п’ять видів граміцидинів - А, В, СD, С(S) і D. Вони дещо відрізняються за амінокислотним складом. Найбільш активним є граміцидин С. Молекула цього антибіотика складається з 10 амінокислотних залишків 5 амінокислот: L- валін, L-орнітин, L-лейцин, D-пролін, D- фенілаланін.
L-Вал L-Орн L-Лей D-Фен L-Про
L-Про D-Фен L-Лей L-Орн L-Вал
6
Продуцент – Brevi bacillus (Bacillus brevis) subsp. G.B. Грампозитивні спороутворюючі паличкоподібні бактерії. Ізольовані із ґрунту. Біосинтез граміцидину відбувається незалежно від процесу спороутворення. Антибіотик синтезується як в процесі спороутворення, так і клітинами, які активно розмножуються.
7
Умови отримання. Для отримання граміцидину С використовують м’ясні або дріжджові гідролізати. Температура культивування 40ºС максимальний синтез антибіотика відмічається у перші 24 год. Концентрація в КР-до 2,5 мг/мл. Важливе значення для отримання граміцидину має аерація: за низької аерації бактерії розвиваються погано і антибіотик майже не утворюється, а за дуже високої - активно споживається субстрат, але антибіотик не утворюється. Необхідна швидкість аерації від 2,0 до 5,8 г О2/(л*год).
8
Склад поживного середовища (ПС)
Просте синтетичне середовище:
•янтарнокислий амоній - 0,5%;
•гліцерин -1,5%;
•сульфат магнію - 0,02%;
•двозаміщений фосфат калію - 0,2%;
•дистильована вода. рН середовища – 7,0-7,3. Концентрація антибіотика в КР -до 2,0 мг/мл граміцидину. Біосинтез граміцидину відбувається за наявності двох ферментів – граміцидинсинтази І та ІІ в присутності АТФ і іонів магнію.
9
Виділення граміцидину – культуральну рідину підкислюють соляною кислотою до рН 4,5-5,0 і видаляють осад, що містить дихлоргідрат граміцидина і бактеріальні клітини (див. рис) . В подальших стадіях здійснюють екстрагування антибіотику з осаду за допомогою етилового спирту. Отриманий концентрат містить до 4% граміцидина і певну кількість інших сполук, які за необхідності, можуть бути видалені. Граміцидин С при упарюванні спиртового екстракту легко перетворюється в кристалічну форму у вигляді голок.
10