Производство пенициллина и стрептомицина

Производство пенициллина. Для производства пенициллина используют специально отобранные расы плесневых грибов-супер­продуцентов, принадлежащие к роду Penicillium. Для промышлен­ного производства пенициллина применяют биореакторы с механи­ческим перемешиваним, объемом свыше 10000 дм³. Питательная среда, используемая для производства пенициллина, обычно содер­жит кукурузный экстракт, лактозу, глюкозу и др.

После стерилизации и охлаждения среда засевается проросшими спорами гриба, аэрируется путем пропускания через нее воздуха и перемешивается с помощью мешалки. Температуру культивирова­ния поддерживают в пределах 24 - 25°С. Для предотвращения чрез­мерного образования пены применяются химические пеногасители (рис. 2).

Рис. 2. Схема производства пенициллина: 1 - пар; 2 - контроль воздуха; 3 -кон­денсат; 4 - биореактор на 19000 л; 5 - направляющий рукав; 6 - вращающийся барабан; 7 - холодильник; 8 - непрерывный вакуумный фильтр; 9 - адсорбция на угле; 10 - вакуум-испаритель с нагреванием; 11 — ацетон; 12 - фильтрация и элюция ацетоном; 13 - из запасного резервуара; 14 - к запасному резервуару; 15 - холодная вода; 16 - сгуститель; 17 - амилацетат; 18 - смеситель; 19 - шланг; 20 - первая стадия; 21 - вторая стадия; 22 -третья стадия; 23 - фракционная колонка; 24 - отгон амилацетата; 25 - приемник; 26 - вакуум-испаритель; 27 - отстойник; 28 - регенера­ция ацетона

После окончания ферментации мицелий гриба отделяется ваку­умной фильтрацией или центрифугированием.. Для концентрирования пенициллина применяется экстракция органическими раствори­телями и адсорбция на активированном угле. Возможно также при­менение упаривания и осаждения.

Производство стрептомицина. Для производства стрептомици­на используют штаммы актиномицета Streptomyces griseus, образу­ющего воздушный мицелий и споры. Продуцент образует максималь­ное количество стрептомицина в жидкой питательной среде, содер­жащей мясной экстракт (рис. 3).

Рис. 3. Схема производства стрептомицина: 1,2 — весы для сырья; 3 - емкость для приготовления питательной среды; 4 - аппарат для посева; 5 - биореактор; 6 -центрифуга; 7 - емкость для биомассы; 8 - весы для биомассы и каолина; 9 - элект­росушильный шкаф для стерилизации каолина; 10 - смеситель; 11 - гранулятор; 12 -электросушильный шкаф для сушки гранулированной биомассы с каолином; 13 -мельница; 14 - вибрационное сито; 15 - емкость для стандартизации продукта; 16 — агрегат для упаковки и маркировки готового продукта; 17 - емкость для дезинфици­рующего раствора

В качестве основы питательных сред используют гидролизаты растительных или животных белков. Среду стерилизуют при 120 °С, охлаждают и засевают посевным материалом. Культивирование проводится при 25 - 30 °С и сопровождается аэрацией и перемешиванием.

Затем культуральная жидкость фильтруется для удаления мице­лия. С этой целью пользуются фильтр-прессами, обеспечивающими высокую скорость фильтрации. До подачи жидкости в фильтр к ней Для улучшения фильтрации примешивают наполнитель, не поглоща­ющий стрептомицин. После такой первичной фильтрации рН фильтрата доводят до определенной величины, а затем окончательно от­фильтровывают его с помощью второго фильтра. Осадок, оставшийся после фильтрации, утилизируется.

Стрептомицин и некоторые примеси извлекают из фильтрата пу­тем адсорбции на активированном угле, который затем автоматически подается в фильтр-пресс, где остатки неактивной жидкости отде­ляются.

Стрептомицин смывается с активированного угля разбавленным спиртовым раствором соляной кислоты, нейтрализуется и затем кон­центрируется путем упаривания. Полученный концентрат обрабаты­вается ацетоном, который осаждает солянокислый стрептомицин. Смесь фильтруется через пресс, причем фильтрат поступает на реге­нерацию растворителя. К безводному спиртовому раствору соли стрептомицина добавляют спиртовой раствор хлористого кальция, чтобы получить кристаллическую соль стрептомицина.

В асептических условиях соль стрептомицина растворяют в воде, пропускают через бактериальный фильтр для удаления микроорга­низмов, лиофильно высушивают, измельчают в порошок и фасуют.

Дата добавления: 2014-01-03