Slide 1 PENICILLIN NỘI DUNG I Khái niệm chung về kháng sinh(antibiotic) II Penicillin LỊCH SỬ XUẤT HIỆN VÀ SẢN XUẤT PENICILLIN CÔNG THỨC CẤU TẠO PENICILLIN CƠ SỞ CÔNG NGHỆ SINH TỔNG HỢP PENICILLIN TỪ. I .Khái niệm chung về kháng sinh(antibiotic) II .Penicillin LỊCH SỬ XUẤT HIỆN VÀ SẢN XUẤT PENICILLIN CÔNG THỨC CẤU TẠO PENICILLIN CƠ SỞ CÔNG NGHỆ SINH TỔNG HỢP PENICILLIN TỪ NẤM MỐC III. QUY TRÌNH SẢN XUẤT PENICILLIN TỪ VSV
PENICILLIN NỘI DUNG I Khái niệm chung kháng sinh(antibiotic) II Penicillin LỊCH SỬ XUẤT HIỆN VÀ SẢN XUẤT PENICILLIN CÔNG THỨC CẤU TẠO PENICILLIN CƠ SỞ CÔNG NGHỆ SINH TỔNG HỢP PENICILLIN TỪ NẤM MỐC III QUY TRÌNH SẢN XUẤT PENICILLIN TỪ VSV I.Khái niệm chung kháng sinh(antibiotic) Lịch sử phát kháng sinh: Thuật ngữ" chất kháng sinh" lần Pasteur Joubert (1877) sử dụng để mơ tả tượng kìm hãm khả gây bệnh vi khuẩn Bacillus anthracis động vật nhiễm bệnh Babes (1885) nêu định nghĩa hoạt tính kháng khuẩn chủng đặc tính tổng hợp hợp chất hố học có hoạt tính kìm hãm chủng đối kháng Nicolle (1907) người phát hoạt tính kháng khuẩn Bacillus subtilis có liên quan đến q trình hình thành bào tử loại trực khuẩn Gratia đồng nghiệp (1925) tách từ nấm mốc chế phẩm sử dụng để điều trị hiệu bệnh truyền nhiễm da cầu khuẩn I.Khái niệm chung kháng sinh(antibiotic) Lịch sử phát kháng sinh năm 1929 thuật ngữ "Chất kháng sinh" Alexander Fleming mô tả cách đầy đủ thức báo cáo chi tiết penicillin Alexander Fleming(1881-1955) I.Khái niệm chung kháng sinh(antibiotic) Khái niệm kháng sinh Chất kháng sinh chất hóa học sinh vật tạo có khả ức chế phát triển hay giết chết vi sinh vật nồng độ thấp Các vsv sản sinh kháng sinh: xạ khuẩn, nấm mốc, vi khuẩn Kháng sinh hay gọi trụ sinh chất có khả tiêu diệt vi khuẩn hay kìm hãm phát triển vi khuẩn cách đặc hiệu Nó có tác dụng lên vi khuẩn cấp độ phân tử, thường vị trí quan vi khuẩn hay phản ứng trình phát triển vi khuẩn I.Khái niệm chung kháng sinh(antibiotic) Cơ chế tác dụng: Tác động lên thành tế bào vi khuẩn Tác động lên màng tế bào Tác động lên tổng hợp protein Tác động lên tổng hợp acid nhân I.Khái niệm chung kháng sinh(antibiotic) Cơ chế tác dụng: I.Khái niệm chung kháng sinh(antibiotic) Phân loại kháng sinh Kháng sinh tự nhiên : chất sinh từ sinh vật : Penicillin Kháng sinh bán tổng hợp: xuất phát từ sản phẩm tự nhiên biến đổi hóa học VD: ampicillin,methicillin… Kháng sinh tổng hợp: tổng hợp đường hóa học: loại thuốc sulfa sulfamethoxazole… II Penicillin Penicillin CƠ SỞ CÔNG NGHỆ SINH TỔNG HỢP LỊCH SỬ XUẤT HIỆN CÔNG THỨC PENICILLIN VÀ SẢN XUẤT CẤU TẠO PENICILLIN TỪ NẤM MỐC PENICILLIN LỊCH SỬ XUẤT HIỆN VÀ SẢN XUẤT PENICILLIN Penicillin phát tình cờ vào năm 1928 Alexander Fleming, nhận thấy hộp petri nuôi Staphylococcus bị nhiễm nấm mốc Penicillium notatum có xuất hiện tượng vịng vi khuẩn bị tan xung quanh khuẩn lạc nấm Mỹ triển khai lên men thành công penicillin theo phương pháp lên men bề mặt (1931) Năm 1938 Oxford,Ernst Boris Chain Howara Walter Florey cho tiếp tục triển khai nghiên cứu Công nghệ sinh tổng hợp Penicillin từ nấm mốc 3.2 Công chế sinh tổng hợp Penicillin từ nấm mốc Sơ đồ chế sinh tổng hợp penicillin G từ axit L-α-aminoadipic, L-cystein L-valin III QUY TRÌNH SẢN XUẤT PENICILLIN TỪ VSV Giống VSV Nhân giống cho sản xuất Lên men Thu nhận chế phẩm thô Tinh chế sản phẩm Chuẩn bị lên men - Giống : Giống công nghiệp P.chrysogenum bảo quản lâu dài dạng đông khô, bảo quản siêu lạnh 700C bảo quản nitơ lỏng - Môi trường nhân giống môi trường lên men: Lactoza: 20-50 kg/m3 Glucoza: 0-10 kg/m3 Dịch chiết ngơ đặc 15-50 kg/m3 Các khống chất : NaNO3 0-5 kg/m3; Na2SO4 0-1 kg/m3; CaCO3 0-10 kg/m3; KH2PO4 0-4 kg/m3; MgSO4.7H20 00,25 kg/m3; MgSO4 0-0,02 kg/m3; ZnSO4 0-0,04 kg/m3 Tiền chất tạo nhánh: phenylacetic phenooxyacetic Chất chống tạo bọt: Các loại dầu béo( mỡ lợn, dầu vừng ) Chuẩn bị lên men - Chuẩn bị môi trường nhân giống Chuẩn bị môi trường nhân giống: Để làm môi trường nhân giống người ta chuẩn bị môi trường lên men chúng không Thiết lactose bị lên men: vô khuẩn trướcrất khinhỏ), đưa vào Thường chứa (nếuPhải có chứa lượng mộtsửsốdụng khoáng chất tiền chất.hơi Mặt nhân giống cầnthời thanhkhoáng trùng quákhác nhiệtthành 2,5 – phần 3,0 at mơi trongtrường thời gian Đơng tính toán để đảm bảocảcung cấp đủ nguồn thức ăn nối, C, N, cácphin chất khử khuẩn nghiêm ngặt tất hệ thống ống dẫn, khớp van, khoáng thành phần khác, đảm bảo cho hình thành phát lọc vàthuận tất lợi cáccủa thiếtpellet bị phụ trợ khác….Trong q trình lên men lun cố triển gắng ápẩm suấtmôi dư trường thiết nhằm rũi người ro nhiễm tạp Sauduy trì làm đếnbịđộ ẩm hạn nhấtchế định, ta phân Khơng khíchúng thường khuẩn sơ nénthủy đoạntinh nhiệt, saucác đóbình qua phối vào vào khử dụng cụ thủy tinh (chai hay tam vớikhuẩn khối hay lượng 1/5lọc hay mànggiác) lọc vô màng siêu 1/6 dung tích dụng cụ, đậy nút đem trùng 121oC (0,5 at) 30 phút - Thiết bị lên men - Không khí khử khuẩn Q trình nhân giống Ống giống Chuyển vào tủ cấy 30-370C Thêm 10ml nước trùng Lắc Chuyển vào bình tam giác chứa mơi trường ni cấy Q trình lên men Đối với phương pháp lên men nguyên liệu rắn (cám mì, cám ngơ có bổ sung đường lactose) : môi trường khử trùng làm nguội đến 30oC, tiến hành trộn giống vào với tỷ lệ từ – 10% Các khay xếp chồng lên giá đỡ có khoảng cách định để thống khí thống nhiệt Q trình lên men kéo dài – ngày nhiệt độ 24 – 28oC Ưu điểm phương pháp đường lactose nấm mốc đồng hóa chậm nên khơng xảy tượng dư thừa đường tế bào, dịch nước chiết ngô cung cấp cho nấm mốc nguồn thức ăn nitơ, chất khoáng chất sinh trưởng, phenylalanin bị thủy phân tạo thành phenylacetic cung cấp tiền chất tạo mạch nhánh cho phân tử penicillin Khi lên men môi trường lỏng, (áp dụng công nghệ bổ sung liên tục phenylacetic vào môi trường lên men): _Hàm lượng bổ sung phụ thuộc pH môi trường thường 0,20,8 kg phenylacetic/m3 dịch lên men _Dung dịch lên men sau khử trùng phân phối vào khay có kích thước giống khay ni cấy bề mặt với môi trường bán rắn (Ở đáy khay không đục lỗ phải chứa mơi trường lỏng) _Chiều cao dung dịch môi trường khay – cm người ta tiến hành lên men khoảng thời gian – ngày nhiệt độ lên men 24 – 28oC _Tiến hành lên men điều kiện môi trường lỏng này, lượng penicillin G tổng hợp tăng rõ rệt hàm lượng penicillin khác giảm _Để hạn chế q trình oxy hóa tiền chất, thường phải bổ sung vào môi trường lượng nhỏ axit axetic Tác động thông số công nghệ đến trình sinh tổng hợp penicillin Đặc điểm hình thái cấu trúc hệ sợi nấm Thành phần môi trường lên men: Khi lên men, thay phần lớn đường lactose đường glucose Ngoài nguồn nitơ nước chiết ngô, thường sử dụng phối hợp (NH4)2SO4 để vừa cung cấp thức ăn N S Nồng độ tiền chất tạo nhánh Sự tích tụ penicillin thường xảy mạnh mẽ hệ sợi phát triển đạt trạng thái cân Hệ số sử dụng nguyên liệu trình lên men: Hệ số sử dụng thức ăn nitơ lưu huỳnh để tổng hợp penicillin tương ứng 20% 80% Xử lý dịch lên men tinh chế thu penicillin tự nhiên Có ba phương pháp thu nhận tinh chế penicillin từ mơi trường ni cấy : Trích ly dung môi hữu Hấp phụ Trao đổi ion Sơ đồ tóm tắt cơng đoạn xử lý dịch lên men thu penicillin Một số giải pháp công nghệ khác phương pháp phân tán tĩnh điện Nguyên tắc : sử dụng hiệu điện cao để tạo vi giọt dung dịch chứa penicillin Một số lượng lớn vi giọt chuyển động nhanh Kết tạo vận tốc chuyển động vật chất tốc độ trích ly tăng nhanh ưu điểm : không làm thay đổi hoạt chất sinh học vật chất cấn thu nhận Giảm chi phí cho q trình trích ly VII Các sản phẩm TT Sản phẩm Chỉ định Sentram Dự phòng nhiễm khuẩn phẫu thuật, nhiễm khuẩn ổ bụng, đường hô hấp, đường tiểu, da mô mềm, xương khớp, lậu Amoxycillin Nhiễm trùng đường niệu, sinh dục kể bệnh lậu, nhiễm trùng phụ khoa, nhiễm trùng đường hô hấp, nhiễm trùng đường tiêu hoá Mekopen-1000000 IU Trị liệu bệnh liên cầu khuẩn A, viêm họng, chốc nở, viêm tai giữa… Điều trị thấp khớp cấp, viêm nang màng tim, viêm nang màng não tuỷ Unasyn Ampicillin +Nhiễm khuẩn hô hấp : viêm xoang, viêm tai viêm amidan, viêm phổi phế quản vi khuẩn +Nhiễm khuẩn đường tiểu viêm đài bể thận +Nhiễm khuẩn da mô mềm +Nhiễm khuẩn lậu cầu có tác dụng chống lại vi khuẩn gây nhiễm trùng tai giữa, bàng quang thận Ampicillin uống dùng điều trị nhiễm trùng từ nhẹ đến vừa ... niệm chung kháng sinh( antibiotic) Khái niệm kháng sinh Chất kháng sinh chất hóa học sinh vật tạo có khả ức chế phát triển hay giết chết vi sinh vật nồng độ thấp Các vsv sản sinh kháng sinh: xạ... sinh( antibiotic) Cơ chế tác dụng: I.Khái niệm chung kháng sinh( antibiotic) Phân loại kháng sinh Kháng sinh tự nhiên : chất sinh từ sinh vật : Penicillin Kháng sinh bán tổng hợp: xuất phát từ sản phẩm... chung kháng sinh( antibiotic) II Penicillin LỊCH SỬ XUẤT HIỆN VÀ SẢN XUẤT PENICILLIN CÔNG THỨC CẤU TẠO PENICILLIN CƠ SỞ CÔNG NGHỆ SINH TỔNG HỢP PENICILLIN TỪ NẤM MỐC III QUY TRÌNH SẢN XUẤT PENICILLIN