Егоров - Основы учения об антибиотиках - 1986 (947288), страница 69
Текст из файла (страница 69)
Биосинтез же актиномицииов, по их мнению, связав с ,обезвреживанием гетероциклических фрагментов путем их пепти'днзации. Основная масса пенициллина в процессе биосинтезв выделяется в окружающую среду и лишь небольшое количество антибиотика содержится внутри мицелия гриба и в клеточной стенке (табл. 82). Приведенные в табл. 82 данные показывают, что относительное содержание пенициллина в экстракте и стенках клеток поотношению к общему количеству антибиотика остается постоянным и не превышает 0,8ов. Полусиитетический способ получения пенициллинов Большое значение в настоящее время имеет так называемый полусинтетнческий (биологический+химический) способ получения аналогов природного пенициллина, обладающих рядом ценных свойств.
Исходным продуктом в указанном синтезе служит 6-амннопенициллановая кислота (б-АПК): Г '~ 1ЯН2 — Сн — СН ~(Сна), 1~ о=с — и нсоон Воаминопеннпнлланоеаа анеиоеа Кислоту получают в результате биосинтеза при развитии Р. сйгузоделит в специфических условиях его культивирования (при отсутствии предшественника в среде) или чаще путем ферментативного дезацилирования бензилпенициллина нли феноксиметилпенициллнна с участием пеницнллинацилазы (пеницилляиамидазы). Впервые на возможность получения 6-АПК в результате изменения условий культивирования гриба указал Като (1968). Это соединение позже было предложено получать из культурвльной жидкости Р. сйгузодепит, выращенного в среде без предшественника.
Однако наиболее перспективным способом получения 6-АПК являются ферментативный метод гидролиза молекулы бензилпенициллина с участием иммобилизованной пенициллинацилвзы. Фермент пенициллинацилаза осуществляет гидролиз бензнлпеницнллина с образованием 6-амииопенициллаиовой кислоты и фенилуксусной кислоты, соединенных в молекуле антибиотика карбокснламидной связью. Образование пеницнллинацнлазы широко распространено среди различных групп микроорганизмов.
Все продуцирующие пенициллин грибы способны образовывать этот фермент. Пенициллинацилаза, выделенная из плесневых грибов, дрожжей и актиномицетов, обладает более высокой активностью по отношению к феноксиметил-. и-гептил- и а-аминопенициллинам; фермент же, полученный из бактерий и нокардиа, осуществляет гндролиз бензилпенициллина быстрее, чем других пенициллинов.
В последнее время предложен способ получения клеток Езсйепсйш сой, обладающих высо- эвз Табмена Ю Пенициллины. ноеученаые и результате снешшнюто (биологический н каначыший( синтезе (полусннтетнческне неннцаллиныЭ Огоаяцяыятае ввявявве Твп вяввавявяяв Кислотоустоачиоыс препараты ~~Э~енокснэтилпенпшшлин Еэсиетициллнп З(яэйеиоэшипропал пеиоцил- йтеееиоксибепз папеницил- М=,;Вши Пропициллпи Феабспншцшан Пелш(ил.апчазорсчкк(чааые пропороты фВ',Диметокснфекилпепи- сиз Метишиотан У;полото- и леницкчлпоозоустобчнеые арелароты 'Ф:'.': $ (( с И~ С вЂ” Сне о йэсеатил-3-фенил-Е-нзок- :ч„'Саазшпишеннциллан Окслцплл пи яеовззтоиса-1-нефтилпеии Ни(т Вк ~~(э$'пениниллннацнлаиной активностью и пригодиык дли многократ- ;фэго применения при фермеитатнаном получении 6-аминонениннл- (з(аноиотэ кислоты. Прпдолаааниа табл.
аа Об~пеппнннтен инин«и«и Стасе«не репнин«э 1П) тнп пеимнииинни 2-Беиреннлнлпентнишин Днфеницвпл1т 3-ььхлорфенил-5-метил- 4- Клоксациллнн нмюксамшешь мз Хиалотарстт! нные и тпракастиктрааыа препараты 0".ь а-О+) Амииобензилпеии- ниллни Анпициллин ' Термин «певнциллнназаи был использован впервые Абрасамом н Чейном в !940 г., которые показали, что зкстракты, выделенные из клеток бактерий различных тихов, способны ииактивнровать !разрушать) пеницнллиш Наряду с пеницнллннацилазой имеется фермент пенициллнназа' (пенициллин-й-лактамаза), который вызывает у бензнлпеннциллпна гидролитическое расщепление )т-лактамного кольца с образованием биологически неактивной бензплпеннцнллоиновой кислоты.
Пенициллпназа и пеницнллинацплаза могут одновременно продуцнроваться различными видамн микроорганизмов (Е. со)!, А!оспгс)!и. Иг. !преп!!и)ае и др.). Среда изученных штаммов Е. со)! 79% оказались способными образовывать пенициллпназу, 72%— ацнлазу, 59% †продуцирова оба фермента одновременно, бма штаммов не образовывзлн указанные ферменты.
Необходимо отметить, что 6-аминопеннциллановая кислота практически лишена антябиотических свойств; ее биологическая активность составляет примерно одну двухтысячную активность беизилпеннцпллина. В настоящий период наиболее широкое применение в медицинской практике находят полусинтетнческие пенициллины, полученные на основе б-аминопенициллановой кислоты. .)3олучеиие 6-аминопеинциллаиовой кислоты в широких мас'())твбах осуществляется с помощью иммобилизованной пеипцилли'пвмндазы'. Фермеитативный метод гидролиза беизилпеиициллннз 'По сравнению с кислотным гидролизом имеет ряд преимуществ в втмходе и чистоте основного продукта. 6-Амииопеницнллановую кислоту подвергают химическому ацндцрованию и получают соответству(ощие аналоги пенициллина„ йбладающне иными свойсгвамп по сравнению с природными педвциллинамн. В результате удалось получить около 30 тыс.
полус))нтетическцх пенициллинов, нз нях около 35 антибиотиков применяются в клинике, часть из них приведена в табл. 33. В настоящее время пенициллин (бензилпеиициллии) весьма ие()бходт(м не только как химиотерапевтическпй препарат, но и как йсходный материал для получения 6-амниопеннциллановой кис- ФОТО. Все известные пенициллины, подобно бензилпеннциллину„по'давляют синтез клеточной стенки бактерий. Наиболее ценными с практической точки зрения полусннтетичейкими препаратами пенициллина следует считать ампициллин, оксациллин, клоксациллин, нафцпллин н метициллин. Химический синтез пенициллина После открытия лечебных свойств пенициллина были предприняты попытки осуществить химический синтез молекулы пеницил(твна.
В !957 г. Шеан с сотрудниками синтезировал природный пеп)щпллии (феноксиметилг(еиицилл(ти), но полученные таким путем ))репараты пенициллина практического значения не имели. Позднее ((од руководством Шеаиа был получен новый синтетический пенн')(иллии — стафциллнн, эффективный против форм стафнлококков, устойчивых к пенициллину. Фазы процесса развития гриба и биосннтеза пенициллина Изменения, происходящие в мицелии гриба Р. сЬрзопспипт и ~К'.культурной жидкости в процессе биоспнтеза пенициллина, имеЮт определенный фазовый характер.
!",,' Иммобилгюаванные Ферменты биологические катализаторы. связанные с .'впрвлеленными небтральиымн носителями. В качестве носнтелеа могут испольЗоваться различные полнмериью (зекстраны, акрилампл, аинилацетат и лр), ач также селикатные (стекло, снликагель) материалы. Иммобилптзцпя может Змувтествляться тремя основными метоламн: !) включением фермента в поры .носителя и мккрокапсулироааиием; 2) ковалентным связыванием с носителем.. '3) сорбниеа (нековвлеитноа) нативнык и молнфицнрованнык белков. рз .(Р ОР 'л] РР а а ] 2 3 е в и у и я и фсчгн лрамзиАгдзймив. Рзгп гр ш Ф Р' 1 Г 3 с Р Р 7 фиг«в «У,]лвмб)]лил влг с)гп Рнс.
55. Рлзиитие Реп«си)шгп по!а]ппг и биохимические изменения субстрата прн росте гриба на качалке и среде, содержащей 2тг лактата и 2% кукурузного экстракта (по Сьи(п, 1949]1 1 — Ри 0,1, З вЂ” ЛСЛИЦИЛЛИИ (Ц«ги«Х10). 3 — м«ссл су«ого м«целя« (мг,'мл]. с — ос. тлям«яся лл«го«л (гЫ. 3 — ос«ляг««яся молочная ««слота («)) Рнс. Зб. Типнчиме мстабаешеские изменении и культу ре Реизсииигн по(п(шн иа качалках прн образоианин пенипиллинз и среде, содержащей 2«ч пакт(мы н 2«$ кукурузного экстракта (по С()а(п, 1949)1 )†Чг Л«стя Я МИЦСЛИН (ХО,П. В в МЯССЛ сухого млцслия (мгтмл]. 3 - яммяачимз лмм (мглее мл1. Š— НО«-Н (мг/100 мл]. з- общие исяммя«чиыи «зот полее мл) 324 По данным ряда авторов, при развитии гриба на иукурузиалактозной среде можно выделить три фазы (рнс. 55).
Первая фаза — рост мпцелия; выход антибиотика довольно низок. Молочная кислота, всегда присутствующая в кукурузном экстракте, потребляетсн организмом с максимальной скоростью. Лактоза в этот период развития гриба используется медленно. В среду выделяется аммиак, резко поднимающий значение рН среды. Вторая фаза — максимальное образование пенициллина, связанное с быстрым потреблением лактозы н аммонийного азота (рис. 56).
Увеличение массы мицелия незначительное; рН среды остается почти без изменений. Третья фаза — снижение концентрацап антибиотика в среде. В связи с начавшимся автолпзом м)шелия происходит выделение аммиака, сопровождающееся некоторым повышением рН среды. Исходя пз положения Шапошникова о двухфазности ряда микробиологических процессов, характер развития Р. Рйгузойепия), биохимические изменения в субстрате н биосинтез пенициллина при условии, что гриб начинает развиваться при засеве среды спорами или мицелием, не перешедшим еще в стадию антибиотнкообразования, могут быть также разделены на две фазы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
