Разделы презентаций


выделение и очистка биопрепарата

Содержание

5. ВЫДЕЛЕНИЕ И ОЧИСТКА БИОПРЕПАРАТА

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1Основные стадии биотехнологического процесса
1. приготовление и стерилизация питательных сред
2. приготовление

посевного материала
3. культивирование
4. обработка культуральной жидкости
5. ВЫДЕЛЕНИЕ И ОЧИСТКА БИОПРЕПАРАТА
6.

получение готовой продукции

Основные стадии биотехнологического процесса1. приготовление и стерилизация питательных сред2. приготовление посевного материала3. культивирование4. обработка культуральной жидкости5. ВЫДЕЛЕНИЕ

Слайд 25. ВЫДЕЛЕНИЕ И ОЧИСТКА БИОПРЕПАРАТА

5. ВЫДЕЛЕНИЕ И ОЧИСТКА БИОПРЕПАРАТА

Слайд 3КОНЦЕНТРИРОВАНИЕ
ОБЕЗВОЖИВАНИЕ
СТАБИЛИЗАЦИЯ

КУЛЬТУРА КЛЕТОК
ВЫДЕЛЕНИЕ ПРОДУКТОВ БИОСИНТЕЗА

Сепарация,






КОНЦЕНТРИРОВАНИЕОБЕЗВОЖИВАНИЕСТАБИЛИЗАЦИЯКУЛЬТУРА КЛЕТОКВЫДЕЛЕНИЕ ПРОДУКТОВ БИОСИНТЕЗАСепарация,

Слайд 4Методы разрушения клеток
Химические;
Физические;
Биохимические;
В процессе разрушения клеток необходимо сохранить конечный

продукт - исключить денатурацию белка.

Методы разрушения клетокХимические;Физические;Биохимические; В процессе разрушения клеток необходимо сохранить конечный продукт - исключить денатурацию белка.

Слайд 5Разрушение клеток
Химические методы
Физические методы

Разрушение клетокХимические методы Физические методы

Слайд 6Разрушение клеток
Биохимические методы - лизис с помощью ферментов
Gr+ бактерии

разрушают с помощью мурамидазы – лизоцима яичного белка. Фермент разрушает

пептидные связи между N-ацетилглюкозамином и остатками N-ацетилмурамовой кислоты – осн. элементы клет. оболочки.
Gr- бактерии клеточная стенка тоньше, но покрыта фосфо-липопротеидным комплексом. Лизоцим не справляется со слоем липидов, поэтому его используют в сочетании с ЭДТА.
Дрожжи. Клет. стенки образованы частично фосфорили-рованными маннатами и β-глюканами
Плесневые (низшие) грибы. Клет. стенки из α- и β-глюканов, гликопротеидов и хитина.
используют комплексы ферментов, разрушающих эти конструкции: фосфоманназу, β-глюканазу-1,3 или -1,6, хитиназу (комплексный дрожжелитический препарат).
Разрушение клетокБиохимические методы - лизис с помощью ферментовGr+  бактерии разрушают с помощью мурамидазы – лизоцима яичного

Слайд 7Сепарация продуктов разрушения клеточных стенок и лизата:
низкоскоростное центрифугирование
микрофильтрация
высаливание нейтральными солями

высокой концентрации: Li2SO4, Na2SO4, (NH4)2SO4
Выделение белкового продукта из лизата:
седиментация

под воздействием органических дегидратантов: этанола, ДМСО, глицерина и т.д. Возможно осаждение в результате замены растворителя (ацетоном, хлороформом или другими органическими растворителями).

Выделение веществ (ВМС) небелковой
природы из лизата:

Обработка среды после разрушения клеток

Сепарация продуктов разрушения клеточных стенок и лизата:низкоскоростное центрифугированиемикрофильтрациявысаливание нейтральными солями высокой концентрации: Li2SO4, Na2SO4, (NH4)2SO4Выделение белкового продукта

Слайд 8КОНЦЕНТРИРОВАНИЕ
ОБЕЗВОЖИВАНИЕ
СТАБИЛИЗАЦИЯ

КУЛЬТУРА КЛЕТОК
ВЫДЕЛЕНИЕ ПРОДУКТОВ БИОСИНТЕЗА

Сепарация,






КОНЦЕНТРИРОВАНИЕОБЕЗВОЖИВАНИЕСТАБИЛИЗАЦИЯКУЛЬТУРА КЛЕТОКВЫДЕЛЕНИЕ ПРОДУКТОВ БИОСИНТЕЗАСепарация,

Слайд 9Основные стадии биотехнологического процесса
1. приготовление и стерилизация питательных сред
2. приготовление

посевного материала
3. культивирование
4. обработка культуральной жидкости
5. ВЫДЕЛЕНИЕ И ОЧИСТКА БИОПРЕПАРАТА
6.

ПОЛУЧЕНИЕ ГОТОВОЙ ПРОДУКЦИИ

Основные стадии биотехнологического процесса1. приготовление и стерилизация питательных сред2. приготовление посевного материала3. культивирование4. обработка культуральной жидкости5. ВЫДЕЛЕНИЕ

Слайд 106. ПОЛУЧЕНИЕ ГОТОВОЙ ПРОДУКЦИИ
Очистка биопрепарата от орг. примесей (хроматография, электрофорез,

диализ и т.д.)
Высушивание. Используют щадящие методы сушки: сублимационная сушка

на установках типа «Иней» (РФ), «Юзефруа» (Фр.), «Heto – Helton» (Дания). Используют криопротекторы (среды высушивания).
Розлив (рассыпка) и укупорка продукта - в асептических условиях или в помещениях класса А (В) по GMP.
Этикетирование, упаковка по общепринятой схеме.

6. ПОЛУЧЕНИЕ ГОТОВОЙ ПРОДУКЦИИОчистка биопрепарата от орг. примесей (хроматография, электрофорез, диализ и т.д.) Высушивание. Используют щадящие методы

Слайд 11Частная биотехнология лекарственных средств

Частная биотехнология лекарственных средств

Слайд 12Биотехнология антибиотиков
АНТИБИОТИКИ – специфические продукты жизнедеятельности различных групп микроорганизмов, растений,

животных, избирательно задерживающие рост и развитие иных организмов или злокачественных

опухолей

Егоров Н.С Основы учения об антибиотиках. Высшая школа, 1986. – 448с.

Биотехнология антибиотиковАНТИБИОТИКИ – специфические продукты жизнедеятельности различных групп микроорганизмов, растений, животных, избирательно задерживающие рост и развитие иных

Слайд 13Характер взаимоотношения организмов в природе
Симбиотический: аэробы и анаэробы
Паразитизм: риккетсии, вирусы

и макроорганизм
Хищничество: миксобактерии. Колонии миксобактерий синтезируют многочисленные экзоферменты (лизоцим, протеазы и целлюлазы)

→ совместное разрушение органических субстратов, в т.ч. н/р полимеров - эффект «волчьей стаи»
Антагонизм: бактерии и микроскопические грибки, актиномицеты

Образование антибиотиков имеет адаптационное значение


Характер взаимоотношения организмов  в природеСимбиотический: аэробы и анаэробыПаразитизм: риккетсии, вирусы и макроорганизмХищничество: миксобактерии. Колонии миксобактерий синтезируют

Слайд 14Преимущества антибиотиков перед цитотоксическими ядами:
Избирательность действия: конкретный антибиотик проявляет свое

действие лишь в отношении определенных организмов, не оказывая влияния на

другие формы живых существ.

В медицине могут быть использованы лишь те антибиотики, для которых мишени в микроорганизмах отличаются от подобных систем макроорганизма

Высокая биологическая активность в отношении только чувствительных к ним организмов (низкие концентрации и эфф. дозы).
Антисептики и дезинфектанты неспецифичны: активны в отношении всех м/о

Избирательность влияния антибиотиков на микробные клетки по сравнению с клетками макроорганизма определяется наличием структурных и метаболических различий между ними.
В отличие от животных клеток клетки бактерий
снабжены стенкой,
имеют единичную хромосому,
лишены митохондрий, а большинство митохондриальных ферментов расположены на плазматической мембране.
Различно строение рибосом.

Преимущества антибиотиков перед цитотоксическими ядами:Избирательность действия: конкретный антибиотик проявляет свое действие лишь в отношении определенных организмов, не

Слайд 15КЛАССИФИКАЦИЯ АНТИБИОТИКОВ ПО ТИПУ ДЕЙСТВИЯ (медицинская)
бактерицидные (b-лактамные, аминогликозиды, полимиксины и

др.): вызывают гибель микроорганизмов. Используются при лечении тяжелых инфекционных заболеваний
бактериостатические

(макролиды, тетрациклины, левомицетин): прекращают или приостанавливают размножение микроорганизмов. В этом случае организм окончательно избавляется от возбудителя с помощью факторов иммунитета.
Бактерицидные антибиотики более выгодны, особенно в условиях неполноценного функционирования системы иммунитета.

Антибиотики широкого и узкого спектра действия. Действуют на м/о в зависимости от строения клеточной оболочки бактерий
КЛАССИФИКАЦИЯ АНТИБИОТИКОВ ПО ТИПУ ДЕЙСТВИЯ (медицинская)бактерицидные (b-лактамные, аминогликозиды, полимиксины и др.): вызывают гибель микроорганизмов. Используются при лечении

Слайд 16Точки приложения действия антибиотиков
Клеточная мембрана микроорганизмов
У Gr+ бактерий (слой ацетилглюкозамина

и ацетилмурамовой кислоты, соединенные пептидными мостиками) - более уязвима;
У Gr-

бактерий клеточная стенка покрыта слоем липидов, поэтому менее проницаема для антибиотиков. Более защищены. Подвержены действию антибиотиков, способных проникать через этот слой (липофильных);
Внутренние структуры клеток

Точки приложения действия антибиотиковКлеточная мембрана микроорганизмовУ Gr+ бактерий (слой ацетилглюкозамина и ацетилмурамовой кислоты, соединенные пептидными мостиками) -

Слайд 17Классификация по механизму действия:
1. Ингибиторы биосинтеза клеточной стенки: пенициллин, цефалоспорины,

гликопептиды, карбапены, карбапенемы, ванкомицин, ристомицин, циклосерин и т.д.
2. Разрушители клеточных

мембран: полиеновые антибиотики, полимиксины
3. Ингибиторы синтеза белка в рибосомах: макролиды, линкомицины аминогликозиды, тетрациклины, левомицетин
4. Ингибиторы РНК-полимеразы: рифампицин – нарушает метаболизм фолиевой кислоты
5. Ингибиторы синтеза ДНК на уровне ДНК-матрицы: нитрофураны, налидиксовая кислота, фторхинолоны, митомицины, и др.
6. Ингибиторы синтеза РНК на уровне ДНК-матрицы (стрептомицины), и т.д.
Классификация по механизму действия:1. Ингибиторы биосинтеза клеточной стенки: пенициллин, цефалоспорины, гликопептиды, карбапены, карбапенемы, ванкомицин, ристомицин, циклосерин и

Слайд 18Производство антибиотиков

Производство антибиотиков

Слайд 191 стадия. Создание штаммов микроорганизмов
Современные штаммы все чаще получают используя

технологию рекомбинации ДНК
Большая часть современных антибиотиков синтезируется рекомбинантными штаммами

актиномицетов рода Streptomyces – прокариот сложного строения

1 стадия. Создание штаммов микроорганизмов	Современные штаммы все чаще получают используя технологию рекомбинации ДНК Большая часть современных антибиотиков

Слайд 20Схема роста мицелия актиномицетов рода Streptomyces
В отличие от E.Coli, Streptomyces

существуют не в виде изолированных клеток, а в виде нитей

– мицелл, образованных клетками.
Клеточные стенки ригидны и прочны, как у большинства прокариот.
Клетки отделяют др.от др. и переводят в протопласты путем разрушения клеточной стенки с помощью ферментов или химических веществ
Схема роста мицелия актиномицетов рода StreptomycesВ отличие от E.Coli, Streptomyces существуют не в виде изолированных клеток, а

Слайд 21Создание штаммов микроорганизмов-продуцентов
Разрушение клеточной стенки и высвобождение протопластов
Трансформация протопластов плазмидной

ДНК в присутствии ПЭГ
Посев протопластов на твердую ПС. Клеточные

стенки восстанавливаются, клетки делятся и образуют колонии
Посев каждой колонии на селективную ПС (обычно содержит Ant неомицин или Ant тиострептон – маркерный ген устойчивости к нему содержит вектор). На этих средах прорастают только трансформированные клетки
Производят посев на ПС в ферментеры
Создание штаммов микроорганизмов-продуцентовРазрушение клеточной стенки и высвобождение протопластовТрансформация протопластов плазмидной ДНК в присутствии ПЭГ Посев протопластов на

Слайд 222 стадия. Биосинтез антибиотика
Культуры актиномицетов вариабельны в связи с генетической

нестабильностью (высокая приспособляемость к изменениям среды обитания). Для стабилизации штаммов

–продуцентов в ПС вводят антимутагены – вещества регулирующие экспрессию генов и предотвращающие хромосомные перестройки:
- пуриновые нуклеотиды;
- пуриновые основания (кофеин, теобромин, теофиллин, пентоксифиллин)
- ионы марганца;
- метионин
- гистидин;

Для каждого штамма актиномицетов состав ПС подбирается индивидуально для исключения мутаций в генах, кодирующих биосинтез антибиотиков
Требуется интенсивная аэрация среды
2 стадия. Биосинтез антибиотика	Культуры актиномицетов вариабельны в связи с генетической нестабильностью (высокая приспособляемость к изменениям среды обитания).

Слайд 23Двухфазный характер биосинтеза антибиотиков
1 фаза – трофофаза. Сбалансированный рост микроорганизмов

и накопление биомассы продуцента. Быстрое потребление компонентов ПС, кислорода и

биосинтез БАВ, необходимых для его собственного роста (белки, ферменты, нуклеиновые кислоты и др.). Снижение рН. Выработка ферментов, синтезирующих антибиотик отсутствует. Лаг-фаза, фазы ускорения и экспоненциальная.

2 фаза – идиофаза. Накопление биомассы замедлено. Культуральная среда обеднена питательными веществами. Преобладают протеолитические процессы. Повышение рН. Борьба за выживание: активируются и транскрибируются гены, кодирующие синтез веществ, подавляющих рост других микроорганизмов – антибиотиков. Антибиотики экскретируются за пределы клетки. Фазы замедления роста, стационарная, отмирания
Двухфазный характер биосинтеза антибиотиков1 фаза – трофофаза. Сбалансированный рост микроорганизмов и накопление биомассы продуцента. Быстрое потребление компонентов

Слайд 24
ФАЗЫ РОСТА КУЛЬТУРЫ:
1 – лаг-фаза.
2 – фаза ускорения.


3 – экспоненциальная фаза.
4 – фаза замедления.
5 -

стационарная фаза.
6 – фаза отмирания.

Биосинтез антибиотика достигает максимальной скорости в стационарную фазу, когда биомасса культуры максимальна


ФАЗЫ РОСТА КУЛЬТУРЫ:1 – лаг-фаза. 2 – фаза ускорения. 3 – экспоненциальная фаза. 4 – фаза

Слайд 25ИДИОФАЗА
Ферментативные процессы на этой стадии более интенсивны в присутствии антагонистических

штаммов микроорганизмов (например иных бактерий). Наблюдается повышенный биосинтез антибиотика как

результат проявления анатагонистических отношений.
РИСК: при совместном культивировании различных микроорганизмов могут возникнуть гибриды с иными свойствами → вырождение штамма-продуцента
ИДИОФАЗА	Ферментативные процессы на этой стадии более интенсивны в присутствии антагонистических штаммов микроорганизмов (например иных бактерий). Наблюдается повышенный

Слайд 263 стадия. Выделение антибиотика
Антибиотики в определенной концентрации губительны и для

самого продуцента (Для Streptomyces gryseus - около 0,5% ).
По

достижении Скрит.рост м-о прекращается.
Ферментацию прекращают.
Антибиотик выделяют из культуральной среды:
- экстракция органическими растворителями;
- осаждение;
- адсорбция
3 стадия. Выделение антибиотика		Антибиотики в определенной концентрации губительны и для самого продуцента (Для Streptomyces gryseus - около

Слайд 274 стадия. Очистка антибиотика
Степень очистки определяет стабильность антибиотика

при хранении (антибиотики неустойчивы как в кислой, так и в

щелочной среде, при избыточной влажности подвержены гидролизу и окислению)
Методы:
Повторная замена растворителя;
Адсорбционная хроматография;
ВЭЖХ и т.д.

4 стадия.  Очистка  антибиотикаСтепень очистки определяет стабильность антибиотика при хранении (антибиотики неустойчивы как в кислой,

Слайд 285 стадия. Стандартизация антибиотика
Оценивают:
- биологическую активность;
- антимикробный спектр;
- токсичность;
- пирогенность;
-

действие на лейкоциты крови;
- стерильность лекарственных форм;
- и т.д.


5 стадия. Стандартизация антибиотикаОценивают:	- биологическую активность;	- антимикробный спектр;	- токсичность;	- пирогенность;	- действие на лейкоциты крови;	- стерильность лекарственных форм;	-

Слайд 29Биологическая активность антибиотиков
Измеряется в условных единицах – у.е.
У.Е. антибиотической активности

– это минимальное количество антибиотика, способное подавить рост определенного количества

клеток чувствительного тест-микроорганизма, в единице объема (массы) питательной среды.
Пример: для стрептомицина 650 у.е./мг способны подавить рост 1000 клеток микобактерий туберкулеза
Биологическая активность антибиотиковИзмеряется в условных единицах – у.е.У.Е. антибиотической активности – это минимальное количество антибиотика, способное подавить

Слайд 30Изготовление лекарственных форм антибиотика
Осуществляется в строго асептических условиях: в помещениях

не ниже «В» класса чистоты;
Лекарственные формы создают в соответствии с

физико-химическими свойствами и устойчивостью антибиотика к воздействию различных фармацевтических факторов
Изготовление лекарственных форм антибиотикаОсуществляется в строго асептических условиях: в помещениях не ниже «В» класса чистоты;Лекарственные формы создают

Слайд 31Стрептомицин
Продуцент – актиномицеты
Streptomyces griseus
Выделен в 1943 г. амер. З.А.Ваксманом
Активен

при туберкулезе, угнетает синтез белка
Стрептомицин повышает сродство рибосом м/о к

антикодону аминоацил-тРНК, что ведет к связыванию ошибочных, не соответствующих кодону матрицы мРНК аминоацил-тРНК и обусловливает ошибки при считывании генетической информации. В результате в пептидную цепь включаются необычные аминокислоты и синтезируются неактивные молекулы белка.

Избирательность действия обеспечивается существенным различием рибосом у бактерий и млекопитающих. Частицы бактериальных рибосом отличаются большей активностью в образовании связей с антибиотиками, чем рибосомы млекопитающих.

СтрептомицинПродуцент – актиномицеты Streptomyces griseusВыделен в 1943 г. амер. З.А.ВаксманомАктивен при туберкулезе, угнетает синтез белка	Стрептомицин повышает сродство

Слайд 32Стрептомицин - Аминогликозидный антибиотик (ШСД)
А – агликон стрептидин (шестиатомный спирт

инозит, имеющий в качестве заместителей две гуанидиновые группы)
Б - дисахарид

стрептобиозамин (связанные между собой N-метил-глюкозамин
и стрептоза)
Стрептомицин - Аминогликозидный антибиотик (ШСД)А – агликон стрептидин (шестиатомный спирт инозит, имеющий в качестве заместителей две гуанидиновые

Слайд 33Мальтольная проба
L-стрептоза в щелочной среде подвергается дегидратации и изомеризации, превращаясь

в мальтол (α-метил-β-окси-γ-пирон). При взаимодействии с ионами Fe3+ в

кислой среде мальтол образует комплекс фиолетового цвета. Интенсивность окраски пропорциональна концентрации стрептомицина.
М.б. использована для количественного определения.
Мальтольная проба обусловлена наличием альдегидной группы в молекуле стрептомицина
Мальтольная пробаL-стрептоза в щелочной среде подвергается дегидратации и изомеризации, превращаясь в мальтол (α-метил-β-окси-γ-пирон). При взаимодействии с ионами

Слайд 34Особенности биосинтеза
Культура генетически нестабильна. Перестройки ДНК происходят легко, т.к. стрептомицин

кодирует плазмидная ДНК
Для стабилизации штаммов при культивировании в ПС добавляют

антимутагены
ПС включает жирную соевую муку, белок ее не востребован
Культивирование требует непрерывной и сильной аэрации
Повышенное содержание в идиофазу хлоридов натрия, калия и цистеина тормозит биосинтез стрептомицина
Стрептомицин выделяется в культуральную среду, среду отделяют от мицеллия центрифугированием
Добавляют щавелевую кислоту для осаждения белков, ионов кальция, магния, железа
Стрептомицин сильно полярен, х/р в воде (и основание и соли) и н/р в органических растворителях. Для очистки многократно осаждают из воды ораническими растворителями
В чистом виде стрептомицин выделяют методом адсорбции при рН 2-4 на активированном угле и методом ионообменной хроматографии
Особенности биосинтезаКультура генетически нестабильна. Перестройки ДНК происходят легко, т.к. стрептомицин кодирует плазмидная ДНКДля стабилизации штаммов при культивировании

Слайд 35ЛЕВОРИН
Противогрибковый антибиотик (фунгицидное). Оказывает действие на дерматофиты, дрожжи, дрожжеподобные и

плесневые грибы.
Поражает цитоплазматические мембраны грибковых клеток, взаимодействует с эргостеролом,

образуя в мембране поры, что приводит к утечке важных для жизнедеятельности гриба компонентов цитоплазмы – ионов К+ и ферментов. Активен в отношении практически всех грибков, патогенных для человека
ЛЕВОРИНПротивогрибковый антибиотик (фунгицидное). Оказывает действие на дерматофиты, дрожжи, дрожжеподобные и плесневые грибы. Поражает цитоплазматические мембраны грибковых клеток,

Слайд 36Структура основного компонента леворина.
Продуцент - Streptomyces levoris
Леворин – суммарный

полиеновый антибиотик. Смесь компонентов.
Не растворим в воде. Экстрагируют 65% водным

ацетоном.

Структура основного компонента леворина. Продуцент - Streptomyces levorisЛеворин – суммарный полиеновый антибиотик. Смесь компонентов.Не растворим в воде.

Слайд 37Особенности технологии β – лактамных антибиотиков
Выделены в чистом виде Флемингом,

X.Флори и Е.Чейном в 1940 г.

Особенности технологии  β – лактамных антибиотиковВыделены в чистом виде Флемингом, X.Флори и Е.Чейном в 1940 г.

Слайд 38Пенициллины
В основе бициклическая структура, состоящая из β-лактамного кольца, соединенного

с тиазолидиновым кольцом, образуют
6-аминопеницила-новую кислоту (6-АПК).

Пенициллины В основе бициклическая структура, состоящая из β-лактамного кольца, соединенного с тиазолидиновым кольцом, образуют 6-аминопеницила-новую кислоту (6-АПК).

Слайд 39Целостность 6_АПК важна для проявления антибиотических свойств. Гидролитическое расщепление пенициллинов

ферментами пенициллиназообразующих микроорганизмов → неактивные производные пенициллоиновой кислоты

Целостность 6_АПК важна для проявления антибиотических свойств.  Гидролитическое расщепление пенициллинов ферментами пенициллиназообразующих микроорганизмов → неактивные производные

Слайд 40Пенициллины.
Липосомирование пенициллинов позволяет:
1. Защитить антибиотик от воздействия β-лактамазы;
2. Увеличить

проницаемость через мембрану Gr- бактерий;
3. Увеличить химическую стабильность антибиотика;
4. Увеличить

доступность для жировых тканей макроорганизма

6-АПК не проявляет антибиотических свойств (0,002 активности бензилпенициллина), но обеспечивает антибактериальную активность ее производных.
Различные типы пенициллинов близки по строению и отличаются лишь строением радикала R

Пенициллины. Липосомирование пенициллинов позволяет:	1. Защитить антибиотик от воздействия β-лактамазы;	2. Увеличить проницаемость через мембрану Gr- бактерий;	3. Увеличить химическую

Слайд 41Пенициллины. Продуцент – Penicillium chrysogenium.
Несовершенный (митоспоровый) гриб. Вегетативные структуры: столоны

и ризоиды (1). Анаморфы: спорангии со спорами (8) спорангиеносец (9);

конидиеносец (10); стеригмы (11); конидии (12)
Пенициллины. Продуцент – Penicillium chrysogenium. Несовершенный (митоспоровый) гриб.  Вегетативные структуры: столоны и ризоиды (1). Анаморфы: спорангии

Слайд 42Пенициллины. Особенности культивирования
Penicillium chrysogenium
Вырабатывает сильные протеолитические ферменты, поэтому способен расти

на грубой ПС, содержащей:
Арахисовую муку
Муку хлопковых семян
Жмых (отходы)
Лактозу, сахарозу (глюкоза

нежелательна)
Натрия сульфат, тиосульфат
Фосфаты, фитаты
Трофофаза. Оптимальная температура: +30°;
ИДИОФАЗА: +20°С
Пенициллины.  Особенности культивированияPenicillium chrysogeniumВырабатывает сильные протеолитические ферменты, поэтому способен расти на грубой ПС, содержащей:Арахисовую мукуМуку хлопковых

Слайд 43Предшественники биосинтеза пенициллина
P. chrysogenium синтезирует различные антибиотики, отличающиеся строением радикала

R, антибиотической активностью и спектром биологического действия. Вид вырабатываемого антибиотика

определяется веществом предшественником, содержащимся в ПС – веществом, которое гриб тем или иным путем включает в молекулу 6-АПК.
Предшественники биосинтеза пенициллинаP. chrysogenium синтезирует различные антибиотики, отличающиеся строением радикала R, антибиотической активностью и спектром биологического действия.

Слайд 45Влияние предшественников на образование пенициллинов культурой Р. сhrysogenium
1. Без

внесения предшественника образуется преимущественно гептилпенициллин (низкоактивный) – до 70%;

2. При

добавлении к ПС производных фенилуксусной кислоты увеличивается общий выход пенициллинов, а концентрация гептилпенициллина уменьшается. Возрастает выход высокоактивного бензилпенициллина (до 99%)

3. При добавлении к ПС феноксиуксусной кислоты гриб образует феноксиметилпенициллин (пенициллин V) – пенициллин для перорального приема
Влияние предшественников на образование пенициллинов культурой Р. сhrysogenium 1. Без внесения предшественника образуется преимущественно гептилпенициллин (низкоактивный) –

Слайд 46Гипотеза
Большинство предшественников токсичны для гриба.
С биологической точки зрения использование

грибом предшественников для синтеза пенициллинов рассматривается как «защитный синтез» =

обезвреживание токсичного предшественника путем связывания с продуктами обмена гриба и экскреция за пределы клетки
Гипотеза 	Большинство предшественников токсичны для гриба.С биологической точки зрения использование грибом предшественников для синтеза пенициллинов рассматривается как

Слайд 47Особенности биосинтеза пенициллина
Посторонние микроорганизмы снижают выход пенициллина, т.к. продуцируют пенициллиназу
Все

технологические операции ведут в условиях строгой стерильности
Пенициллин выделяется грибом в

культуральную среду.
Из культуральной жидкости пенициллин экстрагируют в кислотной форме неполярным растворителем (хлороформ, бутанол, бутилацетат)
Экстракт обрабатывают водным раствором щелочи для перевода кислотной формы пенициллина в соль
Образовавшаяся соль растворяется в воде. Экстракт обрабатывают водой.
Процедуру повторяют многократно

Особенности биосинтеза пенициллинаПосторонние микроорганизмы снижают выход пенициллина, т.к. продуцируют пенициллиназуВсе технологические операции ведут в условиях строгой стерильностиПенициллин

Слайд 48Полусинтетический способ получения пенициллинов
1. В результате биосинтеза при развитии P.chrysogenium

получают природный пенициллин
2. Далее продукт (чаще всего бензилпенициллин) извлекают из

КЖ и гидролизуют иммобилизированной пенициллинацилазой бактериального происхождения с образованием 6АПК
3. Ацилируют амин в молекуле 6-АПК соответствующей кислотой или ее хлорангидридом
Полусинтетический способ получения пенициллинов1. В результате биосинтеза при развитии P.chrysogenium получают природный пенициллин2. Далее продукт (чаще всего

Слайд 491 стадия производства полусинтетических пенициллинов
Пенициллин-
ацилаза
Природный антибиотик извлекают из КЖ

экстракцией или с помощью ионообменной хроматографии и с помощью фермента

пенициллинацилазы отщепляют природный радикал
1 стадия производства  полусинтетических пенициллиновПенициллин-ацилаза Природный антибиотик извлекают из КЖ экстракцией или с помощью ионообменной хроматографии

Слайд 502 стадия
На основе 6-АПК синтезировано более 20 тысяч полусинтетических

пенициллинов
Ацилирование амина в молекуле 6-АПК соответствующей кислотой или ее

хлорангидридом
2 стадия На основе 6-АПК синтезировано более 20 тысяч полусинтетических пенициллиновАцилирование амина в молекуле 6-АПК соответствующей кислотой

Слайд 51Наиболее ценные полусинтетические пенициллины название пенициллина

строение радикала R
Наиболее ценные полусинтетические пенициллины название пенициллина

Слайд 52ЦЕФАЛОСПОРИНЫ. ШСД
Продуцент – гриб рода Cephalosporium acremonium (переименован в

Аcremonium chrysogenium), выделен в 1945 г.

Проникают через клеточную оболочку не

только Gr+ но и Gr- микроорганизмов
ЦЕФАЛОСПОРИНЫ. ШСД  Продуцент – гриб рода Cephalosporium acremonium (переименован в Аcremonium chrysogenium), выделен в 1945 г.Проникают

Слайд 53β-лактамное кольцо сопряжено с дигидротиазиновым кольцом

β-лактамное кольцо сопряжено с дигидротиазиновым кольцом

Слайд 54Устойчив к β-лактамазе, но расщепляется ферментом – цефалоспориназой (вырабатывается лишь

немногими м/о рода Enterobacter)

Устойчив к β-лактамазе, но расщепляется ферментом – цефалоспориназой (вырабатывается лишь немногими м/о рода Enterobacter)

Слайд 55Механизм действия пенициллинов и цефалоспоринов
Ингибируют синтез клеточной стенки микроорганизмов.

Связываются с пенициллинсвязывающими протеинами (ПСП) – клеточными рецепторами м/о. В

результате возможны различные реакции:
- аномальное увеличение микробной клетки;
- нарушение строения поверхности клеточной мембраны;
- останавливается синтез гликопротеина;
- активируется литический фермент в клеточной стенке, что приводит к лизису клетки
Механизм действия пенициллинов и цефалоспоринов Ингибируют синтез клеточной стенки микроорганизмов. Связываются с пенициллинсвязывающими протеинами (ПСП) – клеточными

Слайд 56ИНГИБИТОРЫ ЛАКТАМАЗ

ИНГИБИТОРЫ ЛАКТАМАЗ

Слайд 57Клавамы - (3-лактамные антибиотики, отличающиеся от пенициллинов тем, что в

тиазолидиновом кольце последних сера заменена на кислород (клавемовое оксазолидиновое кольцо)

и в позиции 6 нет боковой цепи. В сочетании с ампициллином и амоксициллином является основой комбинированного препарата аугментин.

Клавамы - (3-лактамные антибиотики, отличающиеся от пенициллинов тем, что в тиазолидиновом кольце последних сера заменена на кислород

Слайд 58
Карбапенемы - это новое семейство лактамных антибиотиков, представляющих собой аналоги

пенициллинов или клавамов, в которых сера у первых и кислород

у вторых замещены на углерод.
К этому семейству относятся оливановые кислоты и тиенамицин

Карбапенемы - это новое семейство лактамных антибиотиков, представляющих собой аналоги пенициллинов или клавамов, в которых сера у

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать доклад-презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое TheSlide.ru?

Это сайт презентации, докладов, проектов в PowerPoint. Здесь удобно  хранить и делиться своими презентациями с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика