2.4 Предварительная обработка культуральной жидкости, выделе­ние и химическая очистка антибиотиков

В процессе развития микроорганизмов образуемые им антибиоти­ки в большинстве случаев почти полностью выделяются из клеток в окружающую среду. Однако в ряде случаев в культуральную жидкость попадает лишь часть антибиотика, а другая часть сохраняется внутри клеток.

У ряда продуцентов антибиотик почти полностью содержится в клетках организма. В зависимости от того, где антибиотическое веще­ство сосредоточено, применяют соответствующие методы его извлече­ния. Так, если антибиотик находится в культуральной жидкости, его вы­деляют методами экстракции, используя для этого растворители, не смешивающиеся с жидкой фазой, осаждают в виде нерастворимого со­единения или сорбируют ионообменными смолами. Если антибиотик содержится в культуральной жидкости и в клетках продуцента, то сна­чала антибиотик переводят в фазу, из которой наиболее целесообразно его изолировать. Например, антибиотик, содержащийся в культуральной жидкости, и клетки с антибиотическим веществом переводят в осадок, из которого антибиотик экстрагируют.

Отделение нативного раствора от биомассы и взвешенных частиц проводят методами фильтрации или центрифугирования.

Цель химической очистки - извлечение антибиотика из нативной жидкости или из клеток продуцента, его концентрация и освобождение (собственно, очистка) от сопутствующих примесей и в конечном счете получение высокоочищенного препарата, пригодного для соответству­ющего применения.

В ряде случаев антибиотические вещества под влиянием жестких внешних факторов (повышенной температуры, высокой кислотности или щелочности и др.) теряют свои свойства, инактивируются. Поэтому при их выделении и очистке необходимо соблюдать максимум осторож­ности.

Основные методы очистки антибиотиков следующие: экстракция, ионообменная сорбция и осаждение.

Рис. 2 Схема производства антибиотиков: I - приготовление посевного материала; II - инокуляторы для наращивания посевного материала; III - стерилизатор среды для большого ферментатора; IV - установка для биосинтеза антибиотика; а - стерилизация среды в колбах; б - охла­ждение и посев культуры продуцента в колбу; в - рост культуры в покое; г - рост культуры в качалке; д - инокулятор со стерильной средой; е - инокулятор со сре­дой, засеянной культурой продуцента; ж - фильтры и компрессор; з - резервуар со сжатым воздухом; и - нагрев воздуха; к - ферментатор; л - рубашка для охлаждения ферментатора

2.5 Сушка, контроль и расфасовка препарата

После выделения и химической очистки антибиотика его необхо­димо высушить, т. е. удалить из препарата свободную и связанную воду. Поскольку большинство антибиотиков в той или иной степени термола­бильны, для их высушивания применяют методы, не приводящие к по­тере биологической активности, не изменяющие цвета препарата. На со­временном этапе промышленного получения антибиотиков используют следующие методы обезвоживания. Это:

• Лиофильная сушка антибиотиков - широко распространен­ный метод, он проводится при сравнительно низких температурах (-8 - - 12 ^оС).

• Высушивание с применением распылительной сушилки - прогрессивный метод при работе с большими количествами антибиоти­ка, раствор антибиотика пневматически распыляется до мельчайших ка­пель в камере с потоком нагретого воздуха. Процесс высушивания анти­биотиков занимает несколько секунд, при этом даже термолабильные препараты не меняют свойств.

• Метод взвешенного слоя (или сушка в вакуум-сушильных шкафах) применяется для высушивания зернистых и пастообразных антибиотических препаратов.