Егоров - Основы учения об антибиотиках - 1986 (947288), страница 88
Текст из файла (страница 88)
клорамвм!икал. е с 1%4 г. и тетрециклаи. При массовом промышленном выпуске пенициллина стоимость его в 1960 г. снизилась в США до 0,02 доллара за 1 млн. ед. против 18 долларов в 1943 г., т. е. за 17 лет снизилась в 900 раз. Аналогич- ные данные имеются и в отношении других антибиотиков. Так, 1 г основания стрентомицина в 1944 г. в США стоил 15 долларов, а уже в 1959 г.
— 0,03 доллара. Количество выпускаемого пенициллина с 13 кг в 1943 г. возросло в 1979 г. до 14 800 т (1.отче апб Е!апбег, 1983). Как отмечает Спалла (ВраПа, 1978), более 92 фирм мира осуществляют производство антибиотиков. В последнее время ежегодно производится 25 тыс. т антибиотиков, в том числе: 17 тыс. т пенициллинов, 5тые. т тетрациклинов, 1200 т цефалоспоринов, 800 т эритромицинов и 1000 т других антибиотиков (К)ез11сй, 1984).
В 1960 г. более 30« всех антибиотиков, выпускаемых в США, использовалось в ветеринарии и в сельском хозяйстве в качестве добавок к корму животным. В Советском Союзе выпуск антибиотических веществ увеличивается из года в год; по производству антибиотиков мы занимаем одно из ведущих мест в мире. Описанию разнообразных и сложных процессов, связанных с промышленным получением антибиотиков, различных аппаратов и приборов, рассмотрению отдельных этапов технологии производства антибиотических веществ посвящен ряд книг, в том числе «Производство антибиотиков», написанная группой авторов под редакцией С.
М. Навашина и др. (1970). Поэтому здесь мы рассмотрим лишь наиболее принципиальные и общие вопросы, связанные с производством антибиотиков. Успехи антибиотической отрасли промышленности и качество выпускаемой продукции определяются уровнем основных стадий технологического процесса.
Современное промышленное получение антибиотиков — это сложная многоступенчатая биотехнологическая система, состояшая из ряда последовательных стадий. 1. Стадия биоеинтеза (образования) антибиотика. Зто основная биологическая стадия сложного процесса получения антибиотического вещества. Главная задача на этой стадии — создание оптимальных условий для развития продуцента и максимально возможного биосинтеза антибиотика. Высокая результативность стадии зависит от уровня бносинтетической активности продуцента антибиотика, времени его максимального накопления, стоимости еред для культивирования организма, в том числе стоимости применяемых предшественников, а также обших энергетических затрат на процессы, связанные с развитием продуцента антибиотического вещества.
2. Стадия иргдварительной обработки культуральной жидкости, клеток (мицелия) микроорганизма и фильтрации (отделения культуральной жидкости от биомассы продуцента). Зффективность стадии во многом определяется составом среды для выращивания продуцента антибиотика, характером его роста, местом основного накопления биологически активного вещества (в культуральной жидкости или внутриклеточно). 3. Стадия выделения и очистки антибиотика.
На этой стадии в зависимости от свойств антибиотика, его химического строения 410 н основного места накопления антнбиотического вещества применяются различные методы выделения и очистки. В качестве основных методов используются следующие: экстракция, осаждение, сорбшгя на ионообменных материалах, упаривание, сушка. Особенность этой технологической стадии определяется тем, что на первом этапе работы приходится иметь дело с небольшой концентрацией (не более 1Ъ) антибиотика в обрабатываемом растворе, тогда как на последующих этапах концентрация антибиотического вешества увеличивается до 20 — ЗОЪ. Все это требует применения различных емкостей и различных объемов используемых реагентов. 4.
Стадия получения готовой продукции, изготовление лекарственных форм, расфасовка. Особенность стадии определяется очень высокими требованиями к качеству конечного продукта. При химической очистке антибиотических веществ необходимо соблюдать высокую чистоту помещений, оборудования, проводить систематическую дезинфекцию их. В случае выпуска антибиотиков, предназначенных для инъекций, препараты должны быть стерильными: получение таких антибиотических препаратов, приготовление различных лекарственных форм„ дозировка (расфасовка) и упаковка должны осуществляться в асептических условиях.
В оснону принципа расфасовки необходимо положить запросы медицинских работников, связанные с удобством применения антибиотиков на практике. В современных условиях производства антибиотиков необходимо принимать меры к максимальному снижению себестоимости препаратов. Резервы для этого имеются в это интенсификация всех стадий технологического процесса и прежде всего повышение эффективности первой стадии в процесса биосинтеза антибиотического вешества. Для этого необходимо: а) внедрение в производство наиболее высокопродуктивных штаммов микроорганизмов в продуцентов антибиотиков; б) создание и обеспечение самых благоприятных условий развития продуцента антибиотика на относителыю дешевых средах; в) широкое использование математнч:ских методов планирования процесса развития организма и электронно-вычислительной техники с целью оптимизации и моделирования условий его культивирования, обеспечивающих максимальный выход антибиотика; г) применение современного оборудования на всех стадиях технологического процесса с автоматизированными контролирующими устройствами основных параметров развития организма и стадий биосинтеза антибиотика.
Указанные факторы в сочетании с научной организацией труда обеспечат снижение себестоимости выпускаемых антибиотиков. Вместе с этим необходимы повышение качества выпускаемых антибиотиков, их стандартизация. 411 мвтоды Культивировдния продИКнтов лнтивиотиков В современных условиях наиболее перспективным методом выращивания микроорганизмов — продуцентов антибиотиков или других биологически активных соединений признан метод глубинного культинирования.
Метод состоит в том, что микроорганизм развивается в толще жидкой питательной среды, через которую непрерывно пропускается стерильный воздух, и среда перемешивается. Можно указать четыре основные модификации глубинного способа выращивания микроорганизмов. 1. Периодическое культивирование. При этом способе весь процесс развития микроорганизмов полностью завершается в одном ферментере, после чего ферментер освобождается от культуральной жидкости, тщательно промывается, стерилизуется и вновь заполняется свежей питательной средой.
Среда засевается изучаемым микроорганизмом, и процесс возобновляется. 2. Отъемный метод. Культивирование микроорганизмов осуществляется в ферментерах с периодическим отбором части объема культуральной жидкости (от 30 до 60че общего объема). Объем культуральной жидкости в ферментере при этом доводится свежей питательной средой до исходного уровня. 3. Батарейный способ. Развитие микроорганизмов проходит а ряду последовательно соединенных ферментеров. Культуральная жидкость на определенной стадии развития микроорганизма перекачивается из первого ферментера во второй, затем из второго— в третий и т. д. Освобожденный ферментер немедленно заполняется свежей питательной средой, засеянной микроорганизмом.
При этом способе выращивания микроорганизмов происходит более рациональное использование емкостей. 4. Непрерывное культивирование. Метод принципиально отличен от указанных модификаций глубинного культивирования продуцентов антибиотиков. В основе этого метода лежит то, что развитие микроорганизма происходит в условиях непрерывного протока питательной среды, что позволяет поддерживать развитие микроорганизма на определенной стадии его роста. Стадия развития микроорганизма определяется исходя из наиболее выгодного для максимального биосинтеза антибиотика или другого биологически активного соединении.
ФЕРМЕИТЕРЫ Для изучения условий образования антибиотиков и производства этих биологически активных веществ в промышленных масштабах применяются ферментеры — специальные герметически закрытые емкости, обеспечивающие глубинное выращивание продуцентов антибиотиков. 412 я ш Ферментер — это довольно сложный аппарат, в котором создаются .У хорошие условия для глубинного о / развития продуцента и биосннтеза ооо ' им антибиотика. В этих целях ферментер снабжен приспособлениями для достаточной аэрации и переме- Г.~ шивания культуры, поддержания необходимой температуры, а также контрольно-измерительными приборами ~рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
