Biosinteza penicilinei V

Biosinteza penicilinei V

Penicilinele de biosinteza se obtin printr-o tehnologie comuna care cuprinde urmatoarele faze:

A. pregatirea mediilor de cultura si sterilizarea lor

Aceasta faza consta in dizolvarea in apa a componentilor m 252d35c ediului conform retetei(dupa cum se va vedea in etapele urmatoare) pentru fiecare faza a procesului de fermentatie.

Pregatirea si sterilizarea mediilor de cultura se poate realiza in fermentatoare sau in aparate destinate acestui scop. Sterilizarea mediului se face prin incalzire cu abur direct la 124-126⁰C, mentinere la aceasta temperatura timp de 10-12 minute si racire la 60-65⁰.

B. fermentatia biochimica

Fermentatia este faza fundamentala a procesului de biosinteza si se realizeaza in trei trepte- inoculator, intermediar, regim- care corespund anumitor stadii de dezvoltare a microorganismelor. Astfel, in inoculator se petrece procesul de aclimatizare a microorganismelor producatoare de antibiotic la noile conditii de dezvoltare, in intermediar incepe cresterea exponentiala a numarului de microorganisme, iar in regim se desavarseste procesul de crestere a microorganismelor si de elaborare a penicilinelor.

Procesul de fermentatie a penicilinelor cuprinde trei faze metabolice distincte: faza de crestere, faza de producere si faza autoloitica.

Din datele existente in literatura se poate conchide ca pH-ul afecteaza vitezele reactiilor enzimatice, permeabilitatea membranelor celulare si gradul de ionizare a sarurilor.

Pentru faza de crestere a masei celulare pH-ul optim este de 4.5-5.0, pentru faza de producere a penicilinelor este de 7.0-7.5 iar pentru faza autolitica pH-ul creste peste 8. Prin urmare, procesul va trebui condus in cele doua etape(faza de crestere si faza de producere) in regim diferit. Nu se recomanda depasirea pH-ului de 7.5, deoarece incepe procesul de autoliza insotit de degradarea penicinelor formate. Daca fermentatia penicilinei se realizeaza prin proces continuu, atunci, realizarea regimului optim de pH pentru faza de crestere a microorganismelor si pentru faza de elaborare a produsului este usor de realizat. Pentru procese discontinui pH-ul este cuprins intre 6.4-7.0.

Regimul optim de temperatura este de 25±1⁰C, iar necesarul de aer, deoarece procesul este aerob, este de 1-1.5 l aer/l mediu ∙ min.

Fermentatia dureaza cateva zile si se considera terminata cand continutul de zahar scade la 0.2-0.6%, iar concentratia in penicilina este de 1-1 %. [4, 181]

C. filtrarea solutiilor native

Filtrarea solutiei rezultata de le fermentatie urmareste separarea miceliului prin filtrare iar solutia rezultata se raceste la 3-5⁰C, dupa care se depoziteaza in rezervorul de asteptare, de unde este trimisa la extractie. [5, 96]

D. separarea si purificarea penicilinelor[

Penicilina V se separa prin extractie lichid-lichid, la un pH al fazei apoase corespunzator formei nedisociate a antibioticului. Extractia se face cu acetat de butil sau de izobotil, iar solventul epuizat se regenereaza si se foloseste la o noua reactie, iar reextractia se face cu carbonat de sodiu. Penicilina V precipitata (cu acid sulfuric sau clorhidric diluat) se filtreaza si se usuca la 35-40⁰C, la vid de 100-225 mm Hg timp de 16-20 ore. [metaboliti, cascaval]