Егоров - Основы учения об антибиотиках - 1986 (947288), страница 50
Текст из файла (страница 50)
В настоящее время большинство заводов, производящих стрептомнцин, работают на так называемых соевых средах, в состав которых входят соевая мука, гидрол, аммонийиые сели н некоторые другие компоненты. На этих средах и при современных условиях развития актиномицета удается достичь высоких выходов стрептоынцнна. Важно отметить, что каждому вновь выделенному в результате селекции штамму актиномицета должна соответствовать определенная среда и свой режим для развития актиномнцета. Некоторое время тому назад для получения антибиотика на наших заводах применялся штамм В-178, продуцнрующий большее количество сгрептомицина на среде с кукурузным экстрактом.
На среде же с соевой мукой выход антибиотика, образуемого этим штаммом, снижался. Затем стал применяться штамм ЛС-1, который лучше образует стрептомицнн на среде с соевой мукой и глюкозой. Метод выделения и очистки стрептомицниа определяет как количество получаемого антибиотика, так и его качество.
Чем лучше очищен препарат от различных балластных веществ, тем выше его миллиграммовая активность, тем выше его лечебные качества. В настоящее время благодаря использованию совершенных методов выделения и очистки стрептомицина удается получить препараты, содержащие до 800 мкг/мг и более стрептомицина с выходом антибиотика до 95 — 97~. Выделение стрептомицина нз культуральной жидкости Стрептомицин — сильно полярное органическое основание. По структуре стрептомицин (с. 212) представляет собой сложную молекулу с большим числом гидрофильных и функциональных групп. Гуанидиновые группы в стрептиднновой части молекулы и метилимннная группа в И-метилглюкозаминной части молекулы стрептомицина обусловливают сильные основные свойства этого антибиотика.
Стрептомицин в виде свободного основания нли в виде солей неорганических кислот очень хорошо растворим в воде. Однако 223 соли неорганических кислот стрептомицина нерастворимы почти во всех органических растворителях. Это обстоятельство имеет важное значение при разработке метода выделения антибиотика. Так, попытки экстрагнровать стрептомицин из водных растворов при рН от 2 до 9 бутиловым спиртом или другими известными не смешивающимися с водой растворителями не увенчались успехом. Поэтому метод экстракции данного антибиотика не нашел применения.
Прежде чем перейти к рассмотрению основных методов выделения стрептомицина, необходимо остановиться иа приемах, используемых для предварительной обработки культуральной жидкости. Основная масса антибиотика выделяется в культуральную жидкость. Однако часть стрептомицнна остается в мицелии и на его поверхности.
Поэтому культуральную жидкость вместе с биомассой обрабатывают минеральной кислотой для того, чтобы весь антибиотик перевести в раствор. После этого мицелий отделяют с помощью фильтр-прессов или центрифуг, а свободную от мицелия культуральиую жидкость обрабатывают щавелевой кислотой для удаления белков и органических оснований, а также ионов металлов (кальция, железа, магния и др.). Из полученных таким образом растворов выделяют стрептомицин. Метод адсорбции иа активироваииоьэ угле, В основу метода положено то, что прн кислой реакции жидкости (рН 2 — 4) стрептомиции не адсорбируется на частицах активированного угля, в то время как ряд примесей при таком значении рН адсорбнруются.
Стрептомицнн садится на уголь при нейтральном или слабо- щелочном значении рН. Концентрирование стрептомицина методом адсорбции на угле проводят следующим способом, Культуральную жидкость подкисияют до рН 2 — 4 и смешивают с активированиым углем. Затем уголь отделяется, а обесцвеченную жидкость нейтрализуют щелочью до рН 7 — 7,5 и снова смешивают с новой порцией активироваиного угля, который после этого автоматически подается иа фильтр-пресс. Остатки неактивной жядкости отделяются, а адсорбированный на угле стрептомицин промывают при нейтральной реакции водой и нейтральным спиртом для удаления растворимых в спирту примесей. Десорбция (элюция) стрептомицица с угля производится с помощью кислого спирта, приготовленного с соляной кислотой. В этих условиях многие примеси остаются адсорбированнымп на угле.
После элюции к раствору добавляют сухой серный эфир— в осадок выпадает солянокнслая соль стрептомицнна. Существуют и другие модификации адсорбционного метода выделения стрептомицина. Метод с применением ионообмеиных смол. В настоящее времи все шире и шире для выделения стрептомицина используются ионообменные смолы. Метод основан на использовании катионообменных смол (катионитов) типа сополимеров акриловой или 224 метакриловой кислот и дивииилбензола. Раствор стрептомнцнна пропускают через ряд колонн, заполненных катионитом.
Стрептомицин садится иа смолу. Вытеснение адсорбированного антибиотика проводят обычно воднымн растворами минеральных кислот. В растворе содержится высококонцентрированный и весьма очищенный препарат стрептомицина. Дальнейшая очистка препаратов стрептомицина осуществляется разными методами. Одним из наиболее эффективных методов очистки антибиотика, по-видимому, является хроматографнческий метод с использованием окиси алюминия или иоиообменных смол.
Нередко используют соль с хлористым кальцием с последующей перекристаллнзацней. ' Метод превращения стрептомицина в хлоркальциевый комплекс позволяет полностью освободиться от примесей маниозндострептомнцина; последний как нежелательный компонент обычно образуется !до 5%) при развитии луг. дпзанз. Стрептомицин образует номплексную соль с СаС1ь а маннозидострептомицин втой соли ие образует. Стабильность стрептомнцина Период полураспада еаропчоминдна [ч) при раанма а мпаратура» рн тв'с 8 90 990 4600 50 28 !Ю 1500 Устойчнв 1100 300 16 0,8 1,7 2,7 5.5 7,0 8,6 9,5 11,2 1200 Устойчна а 3000 37 Изучение стабильности стрептомицина имеет значение как для производства, так н для хранения антибиотика.
Стабильность стрептомицина зависит от чистоты препарата, влажности, температуры, кислотностн растворителя. Установлено, что химически чистый стрептомицин устойчив как в сухом состоянии, так и в виде растворов. Соли стрептомнцина прн хранении нх прн комнатной температуре инактивнруются лишь в незначительной степени и притом на протяжении нескольких лет. Даже при температуре 50'С соли стрептомицина сохраняются в течение длительного времени. Максимум стабильности растворов гидрохлорнда и сульфата Тозлича 65 Влннпне рц среды н температуры на устойчивость стрептоынннна (во Кайпа, %аме11е.
Яо1опаопа, !9461 стрептомицина находится при значении рН в пределах от 3,0 до 7,0 при температуре от 7 до 25'С !табл. 55). Имеются данные о том, что сухая нейтральная соль стрептомицниа даже при температуре 50'С устойчива в течение длительного времени. Показано, что растворы стрептомицина в концентрации 100 и 1ООО мкг/мл ие теряли активности в течение трех месяцев при рН 6,0; 7,0 и 8,0 Соли стрептомицнна, поступающие в продажу, содержат менее 3)!) влаги и устойчивы при хранении в условиях комнатной температуры в течение длительною времени 1до 3 лет), считая со дня нх выпуска, а растворы сульфата стрептомнцина — до 18 месяцев.
Зависимость аитнбиотической активности стрептомицииа от рН среды и ее состава аммернсстетнеескен концентрецн» стрецтомнцнне 1нкт/мн) прн рееном енетеннк рн сренм Еттаеысжа сов Пас)ет!иец 1ур)и . Рттяеиз ои!хаты Жарку)ососаа аитаа 51»еракоссиь руауецел 150 200 100 100 5 3 3 25 !2 ! 25,0 12,0 25,0 25,0 Антибиотическая активность стрептомнцина в большой степени зависит от концентрации водородных ионов (рН) среды и ее состава. В кислых средах действие стрептомицина значительно снижается.
В щелочных условиях среды проявляется максимальная биологическая активность стрептомнпина. Так, например, активность при рН 5,8 прил)ерно в 20 — 80 раз меныпе, чем при рН 8,0. Данные, представленные в табл. 56, показывают, что для подавления развития определенного количества клеток какого-либо чувствительного к стрептомицину микроба в условиях слабокислой среды необходимо в 4 раза больше, а для Вас/спит /ур/11 в 70 раз больше антибиотика по сравнению с количеством стрептомицина, действующим при щелочных условиях !рН 8,0).
Наличие некоторых веществ в среде может иногда в значительной степени влиять на антибиотическую активность стрептомицина. Так, если к мясо-пептонному бульону прибавить 0,5 — Золе хлористого натрия, хлористого калия илн сульфата натрия, то кишечная палочка — Е. со/1 развивается в среде при наличии 10 мкг/мл Таблица Бб Ваниние рц среды иа автибиотические свойства стрептоиипнна (по Аьтавап, По1шс, 19451 стрептомнцина, тогда как без добавки этих веществ она подавляется дозой 0,3 мкг/мл антибиотика. При наличии в среде поваренной соли, по миеиню одних авторов, происходит уменьшение скорости и степени диффузии стрептомицина; по мнению других, хлористый натрий снижает адсорбцию антибиотика бактериальной клеткой. Ряд органических соединений, присутствующих в среде, снижает антибактериальные свойства стрептомицина, К ним относятся иуклеиновые кислоты, пептои, сыворотка крови, аминокислоты, глюкоза, некоторые соли органических и неорганических кислот Например, добавление к среде солей пировииоградной нли фумаровой кислот в концентрации !гь создает условия, при которых Е.
сой развивается при наличии !0 мкг/мл стрептомицнна, а если концентрацию солей повысить до 3%, то рост бактерий наблюдается и в присутствии !50 мкг/мл антибиотика. Защитное действие этих и некоторых других кислот оказывается специфичным. Стрептомицин в этих условиях не разрушается, но возрастает устойчивость бактерий к нему.
У Е. со!1 такая устойчивость проявляется в большой степени, в то время как у Жарй. аигсиз эти кислоты почти не вызывают защитных свойств. Очень сильное снижение антнбиотической активности происходит в присутствии цистеина и гидрокснламина. Так, цветени полностью пнактивирует стрептомицин в течение нескольких часов. В анаэробных условиях также наблюдается снижение антибиотических свойств стрептомицина в отношении таких организмов, как Е.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
