Методы выделения антибиотиков

Экстракционный метод используют для выделения антибиотиков гидрофобной природы. Для экстракции необходимо наличие двух жидких фаз. При выделении антибиотиков применяют в основном экстракцию органическими растворителями из одной фазы. Для выделения белков были предложены новые двухфазные системы.

Экстракцию в двухфазных водных системах осуществляют двумя водными фазами, которые образуют при растворении двух несовместимых полимеров, например полиэтиленгликоля (ПЭГ) и декстрана. Образующиеся фазы содержат более 75% воды. Полимерсодержащие фазы можно разделить декантацией (при умеренной продолжительности отстаивания) или кратковременным центрифугированием. Затем выделяют (к примеру, ультрафильтрацией) необходимый продукт, одновременно регенерируя полимер. Однако не все антибиотики выделяют и очищают экстракцией. Так, стрептомицин выделяют из культуральной жидкости методом ионного обмена.

Сорбция – распределение растворенного вещества между жидкой и твердой фазой (обычно это пористый или обладающий большой поверхностью материал). Сорбционный метод с использованием поверхностно – активных веществ более рентабелен, так как сорбента требуется около 10% от объема нативного раствора. В качестве сорбентов применяют активированный уголь, полисорбы, ионообменные смолы. Например, стрептомицин сорбируют из нативного раствора на активированный уголь с последующей фильтрацией, десорбируя антибиотик с угля кислым спиртом (стрептомицин как органическое соединение с выраженной полярностью легко сорбируется на угле). Затем антибиотик из элюата осаждают раствором сернокислого эфира, получая солянокислую соль стрептомицина. Антибиотики с выраженными основными свойствами (аминогликозиды) легко сорбируются на ионообменные смолы (катиониты) и затем вытесняются водным раствором минеральной кислоты.

Также для выделения антибиотиков, например новобиоцина, можно использовать ионный обмен (в случае непосредственной обработки цельного бульона).

Осаждение. Растворимость органических веществ зависит от температуры, рН, состава, ионной силы и диэлектрической проницаемости растворителя. Осаждение можно индуцировать добавлением осадителя, реагирующего с растворенными веществами и образующего с ними нерастворимое соединение (чаще всего соль). Индуцированное растворителями осаждение применяют в операциях выделения микробных полисахаридов, в том числе декстрана и ксантана. Эти полимеры получают из культуральной жидкости с высокой вязкостью. После добавления хлорида кальция полисахариды осаждают путем разведения бульона метанолом или изопропанолом.

Метод осаждения белков сводится к таким изменениям условий, которые нарушают устойчивость исходной термодинамически стабильной системы (раствора белка) и тем самым приводят к осаждению белка.

Метод осаждения удобен для антибиотиков, которые выделяют из нативного раствора при определенных значениях рН. В частности, грамицидин осаждают в виде дихлоргидрата при подкислении раствора до рН, равном 4,5-5,0. Осадок отфильтровывают и растворяют в 4% спирте. При этом спиртовой раствор является лекарственной формой грамицидина.