МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

УО «ПОЛЕССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Факультет биотехнологии

Кафедра биотехнологии

реферат

по дисциплине введение в биотехнологию

на тему: «Производство и применение ампициллина и пенициллина»

Выполнила

Студентка 2-го курса, гр. 19БТ-1 Алексейчик Е. А.

Проверила

Сакович В. В.

ПИНСК 2020

Оглавление

Пенициллин (C₁₆H₁₈N₂O₄S) 3

Ампициллин (C16H19N3O4S) 5

Пенициллины — антимикробные препараты, относящиеся к классу β-лактамных антибиотиков. Были открыты Александром Флемингом в 1928 году.

Природным продуцентом пенициллинов являются грибы рода Penicillium, наиболее активный из природных пенициллинов — бензилпенициллин, применяющийся с конца 1940-х годов. Главным компонентом всех пенициллинов служит 6-АПК (6-аминопенициллановая кислота), состоящая из β-лактама и тиазолидинового кольца. Все пенициллины различаются лишь по строению радикала.

Пенициллин (C₁₆H₁₈N₂O₄S)

В промышленных условиях сложный процесс получения пенициллина состоит из трех основных стадий:

1. Процесс ферментации.

2. Выделение пенициллина из культуральной жидкости и его очистка.

3. Сушка пенициллина.

Процесс ферментации в современном пенициллина осуществляется так называемым «глубинным способом». Ферментация проводится в больших аппаратах (ферментаторах) емкостью 50 000 л, изготовленных преимущественно из нержавеющей стали, при интенсивном перемешивании турбинными мешалками и аэрации, обеспечиваемой барботажем стерильного воздуха; при этом рост плесени происходит по всей толще ферментационной массы. Наиболее высокопродуктивные штаммы Penicillium chrysogenum на применяемых в настоящее время концентрированных (так называемых обогащенных) средах образуют 5000-10000 ед/мл (0,3-0,6%) бензил-пенициллина за 100-140 ч ферментации. Обычно в состав питательных сред входит лактоза (3-5%), глюкоза (1-2%), кукурузный экстракт (1-4%), мел (0,5-0,8%), животные или растительные жиры (0,2-0,5%), сернокислый или сернистокислый натрий (0,2- 0,3%) и небольшие количества других солей, а также соответствующий предшественник. При получении бензилпенициллина в качестве предшественника применяют фенилуксусную кислоту и фенилацетамид, феноксиметилпенициллина-феноксиуксусную кислоту.

Компоненты среды могут меняться, так, вместо кукурузного экстракта, который служит источником азота, можно использовать арахисовую муку и др. Жиры применяются главным образом для пеногашения. Na₂S₂O₃ или Na₂SO₄ являются источниками серы.

Процесс ферментации заключается вначале в нарастании биомассы продуцента, после засева в питательную среду посевного материала, выращенного в отдельном небольшом аппарате, а затем клетки гриба, переходя в продуктивные физиологические фазы развития, образуют пенициллин и выделяют его в среду.

Максимальная концентрация антибиотика, на которой заканчивают процесс, пропорциональна при соблюдении благоприятных условий концентрации биомассы. По окончании ферментации мицелий (грибницу) отделяют фильтрацией на барабанных вакуум-фильтрах от раствора и, охладив последний до 6-8° во избежание разрушения пенициллина, проводят выделение и очистку антибиотика. Применяется преимущественно метод экстракции.

Антибиотик, получаемый из плесневого гриба пеницилла (грибов рода лат. Penicillium: лат. Penicillium chrysogenum, лат. Penicillium notatum и других). В процессе жизнедеятельности эти грибы синтезируют различные формы пенициллина: один из наиболее активных в фармакологическом плане бензилпенициллин и другие виды пенициллина, которые отличаются от первого тем, что вместо бензильной группы содержат иные радикалы.

Бензилпенициллин — антибиотик группы биосинтетических пенициллинов. Оказывает бактерицидное действие за счёт ферментативного ингибирования синтеза клеточной стенки микроорганизмов.

Пенициллиновые антибиотики имеют важное историческое значение, так как они являются первыми эффективными лекарствами против многих тяжёлых заболеваний.

Пенициллины применяют при инфекциях, вызванных чувствительными к ним возбудителями. Преимущественно они используются при инфекциях верхних дыхательных путей, при лечении ангины, скарлатины, отита, сепсиса, сифилиса, гонореи, инфекций ЖКТ, инфекций мочевыводящих путей, при заболевании глаз и др.

Пенициллины хорошо изучены, однако в настоящее время многие бактерии приобрели устойчивость к β-лактамным антибиотикам. Хотя, например, бледная трепонема достаточную устойчивость к пеницилинам не приобрела.

Ампициллин (C16H19N3O4S)

Ампициллин (Ampicillinum) — полусинтетический антибиотик, используемый для лечения различных инфекционных заболеваний дыхательных путей (пневмония, бронхопневмония, ангина), мочевыводящих путей, печени и желудочно-кишечного тракта. Впервые был введён в использование в 1961 году британской компанией Beecham.

Препарат представляет собой мелкокристаллический порошок белого цвета, горький на вкус; устойчив в кислой среде. Мало растворим в воде, практически нерастворим в спирте.

Проявляет бактерицидное, антибактериальное широкого спектра. Ингибирует транспептидазу, препятствует образованию пептидных связей и нарушает поздние этапы синтеза пептидогликана клеточной стенки делящегося микроорганизма, вызывает лизис бактерий.

Способ получения ампиницилла путем ацилирования соли 6-аминопенициллановой кислоты охлаждением до минус 10 минус 30oС ацетоновым раствором смешанного ангидрида N-замещенной D(-)-α- аминофенилуксусной кислоты и эфира хлоругольной кислоты с последующим гидролизом образующегося при этом N-замещенного ампициллина и выделением целевого продукта, отличающийся тем, что эцилированию подвергают ледяную суспензию водно-ацетонового раствора соли 6-аминопенициллановой кислоты.