СодержаниеВведение
1. Характеристика готового продукта
2. Характеристика биологического агента
3. Технологическая схема производства тетрациклина
4. Описание технологического процесса получения тетрациклина
5. Контроль производства
Список литературыВведениеБиотехнология – интегрированное использование биохимии, микробиологии и биоинженерии для промышленной реализации потенциальных возможностей микроорганизмов, культур клеток, тканей или отдельных их частей ДСТУ 3803-98.
Основной целью биотехнологии является получение максимального количества целевых продуктов в границах генетически детерминирующих свойств биологического агента за счет оптимизации факторов окружающей среды.
Производство антибиотиков занимает одно из ведущих мест в современной медицинской биотехнологии и относится к отраслям, сфера применения которых постоянно растет. Это связано с тем, что антибиотики, являясь веществами и образуемые микроорганизмами или получаемые из других природных источников, обладают антибактериальным, антивирусным и противоопухолевым действием. Они вмешиваются в обмен белков, нуклеиновых кислот и в энергетические процессы пораженных организмов и клеток, избирательно воздействуя на определенные молекулярные механизмы.
Создание новой биотехнологии производства антибиотиков опирается на достижение молекулярной биологии, молекулярной генетики и генной инженерии. В настоящее время разрабатывается перспективное направление, основанное на предположении о биосинтезе антибиотиков или их отдельных ключевых структур, например трипептида -L--аминоадитинил-L-цистеинил-D-валина, при биосинтезе пенициллинов и цефалоспоринов, поликетидном синтезе углеродного скелета тетрациклинов, агликонов у макролидов и в других случаях, в мультиферментных комплексах, являющихся вторичным продуктом полигенного оперона транскрипта, как это уже установлено для антибиотиков, имеющих пептидное строение, а также для ферментов, катализирующих реакции основных путей метаболизма.
Создание новой биотехнологии производства антибиотиков предполагает возможность использования мощных индукторов биосинтеза нуклеиновых кислот и белков-ферментов, вследствие чего резко увеличивается концентрация первичных метаболитов, из которых при участии соответствующих ферментов образуются антибиотики.
За последние годы фармацевтическая наука достигла значительных успехов: разработаны научные основы и созданы более перспективные технологии при получении лекарственных средств, в производство внедрено современное технологическое оборудование, используются новые группы лекарственных и вспомогательных веществ, созданы высокоэффективные лекарственные препараты.
Дальнейшее развитие фармацевтической отрасли предусматривает углубление и совершенствование знаний об основных аппаратах и технологических линиях фармацевтического производства, дальнейшее внедрение прогрессивных технологий, разрешение наиболее сложных проблем гидродинамических, тепловых, массообменных и других процессов.
Рациональное приготовление лекарственных препаратов, создание их новых видов, изыскание более совершенных методов производства требуют глубоких знаний отдельных технологических операций 1.
В промышленных условиях выпускаются различные антибиотики. Биосинтез антибиотиков происходит в клетках, прошедших стадию интенсивного роста (трофофазу), то есть в микроорганизмах, прекративших рост (идиофазу). В связи с этим антибиотики относятся к метаболитам-идиолитам. Они в неблагоприятных условиях подавляют рост конкурирующих микроорганизмов, обеспечивая тем самым более благоприятные условия для выживания микроба-продуцента того или иного антибиотика. Значение процесса антибиотикообразования в жизнедеятельности микробной клетки подтверждается тем, что у тетрациклинов около 1 геномной ДНК приходится на долю генов, кодирующих ферменты биосинтеза антибиотиков, которые в течение продолжительного времени могут не экспрессироваться.
Тетрациклин относится к группе антибиотиков, получаемые из стрептомицетов, который выпускается как на Украине, так и за рубежом. Эти антибиотики обладают широким спектром антимикробного действия: бактериостатическое или фунгиостатическое, задерживающее рост и развитие бактерий или грибов. Механизм действия: нарушают синтез белка.
Тетрациклины широко распространены в природе, которые синтезируются микроорганизмами на среде, содержащей кукурузную муку, кукурузный экстракт, а также другие питательные вещества, обусловливающие биосинтез антибиотика.
Основными задачами курсового работы является: рассмотрение возможных вариантов технологических схем производства, выбор оптимальной технологической схемы; проанализировать процессы получения высокопродуктивных штаммов; рассмотрение влияния питательной среды на производственные процессы.
Присутствие биологического агента влияет на технологическое и аппаратурное оформление производства: необходимость ряда специфических условий герметизации и введения субстратов; соблюдения узких физико-химических показателей среды; учета влияния срезовых усилий. Таким образом, возникает необходимость описания культуральных и морфолого-физиологических показателей биологического агента.
Присутствие БАВ обуславливает специфику технологического оборудования. В связи с этим будут рассмотрены физико-химические свойства готового продукта – медицинского препарата тетрациклина, а также другие его характеристики.
Существует три способа получения антибиотиков:
1. биологический синтез, используя высокопродуктивные штаммы микроорганизмов;
2. химический синтез. С помощью этого метода получают все синтетические антибиотики.
3. Комбинированный способ.
В производстве тетрациклина применяют микробиологический синтез, который возможно проводить одним из способов культивирования: глубинное или поверхностное. В настоящее время поверхностное культивирование не считается перспективным. По сравнению с ним глубинное культивирование имеет ряд преимуществ: при его применении возможно изменять состав питательной среды в широком интервале значений концентраций различных компонентов, достигая при этом максимального выхода целевого продукта с единицы объема ферментационного оборудования; в технологическом процессе значительно сокращается доля ручного труда; он требует меньше затрат на организацию процессов автоматизации стадии ферментации; дает возможность упростить последующую переработку биомассы микроорганизмов с целью выделения и очистки готового. Все перечисленные достоинства привели к тому, что в настоящее время для получения антибиотиков преимущественно используют глубинный метод культивирования продуцентов. в качестве продуцента тетрациклина используют Streptomyces aurefaciens.
Получение антибиотиков определенной активности диктуется требованиями отраслей экономики – их потребителей. Так, например, тетрациклин применяют в таблетированной форме или в виде мази. В зависимости от назначения и способа применения выбирают и соответствующую схему очистки, а схема биосинтеза остается постоянной, не зависящей от функционального предназначения медицинского препарата. На стадии культивирования только определенные факторы влияют на выход продукта и его активность.ЛитератураПромышленная технология лекарств: [Учебник. В 2х т. Том 2 / В.И.Чуешов, М.Ю.Чернов, Л.М.Хохлова и др.]; Под ред. проф. В.И.Чуешова. - Х.: Основа; Издательства УкрФА, 1999. - 704 с.
2. Методичні вказівки до виконання проекту з курсу “Устаткування виробництв та основи проектування” для студентів напряму 0916 “Хічна технологія та інженерія”, спеціальності 7.091607 – біотехнологія, хіміко-технологічного факультету /Укл. В.М. Поводзинський – К.: НТУУ “КПІ”, 1999 – 26с.
3. Забродский А.Г. Технология и контроль производства кормовых дрожжей на меласной барде. М.: Высшая школа, 1979 – 455с.
4. Егоров Н.С. Основы учения об антибиотиках. М.: Высшая школа, 1979 – 455с.
5. Навашин С.М. Биосинтез антибиотиков. М.: Медицина, 1975
6. www.
7. Бекер М.Е. Введение в биотехнологию. М.: Пищ.пром., 1973 – 288с.
8. Калунянц К.А., Голгер Л.И., Балашов В.Е. Оборудование микробиологических производств. М.: Агропромиздат, 1978 – 398с.
9. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. М.: Химия, 1971 – 783с.
10. Плановский А.Н., Рамм В.М., Каган С.З. Процессы и аппараты химической технологии. М.: Химия, 1968 – 847с.
11. Фремель В.Б. производство кормового биомицина на спиртовых заводах. М.: Пищ. пром., 1966 – 296с.
12. Вместур У.Э., Кузнецов А.М., Савенков В.В. Системы ферментации. Рига: Зинатне, 1986 – 174с.
13. Колосков С.П. Оборудование предприятий ферментной промышленности. М.: Пищ.пром., 1969 – 384с.
14. Медицинская микробиология /Гл. ред. В.И. Покровский, О.К. Поздеев. М.: ГЭОТАР МЕДИЦИНА, 1999 – 1200с.
15. Гаузе Г.Ф., Преображенская Т.П., Свешникова М.А. Определитель актиномицетов. М.: Наука 1983 – 246с.
16. Определитель бактерий Берджи. П/ред. Дж. Хоулта. Т 1,2. М.: Мир, 1997 – 799с.
17. Мосичев М.С., Складнев А.А., Котов В.Б. Общая технология микробиологических производств. М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1982 – 264с.
|
|
