Bài thuyết trình Tiểu luận môn Hóa sinh ứng dụng: Sinh tổng hợp kháng sinh Streptomycin

Xác định hoạt tính kháng sinh của streptomycin Theo phương pháp của Loo, Y.H..  Môi trường khoáng: pH = 7,3  Trước khi xác định bổ sung thạch 1,5%, glucose 0,5% đã thanh trùng bằng phư

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÂY NGUYÊN

KHOA KHTN & CN

BÀI TIỂU LUẬN MÔN: HÓA SINH ỨNG DỤNG

NHÓM 1

1 Nguyễn Đình Thư

2 Nguyễn Thị Dung

3 Nguyễn Thị Trinh

4 Nguyễn Thị Hạnh

5 Nguyễn Thị Thùy Trinh

6 Nguyễn Thị Thanh Huyền

7 Nguyễn Khả Thị Giang

8 Lê Thị Huyền Trang

9 Trương Thị Hồng Oanh

10 Đỗ Thúy Kiều

SINH TỔNG HỢP KHÁNG SINH STREPTOMYCIN

1 Khái quát

1 Khái quát

2 Lên men sản xuất

2 Lên men sản xuất

1 Khái quát

 Kháng sinh là các chất có khả năng ức chế hoặc tiêu diệt vi sinh vật.

 Streptomycin là một kháng sinh dùng phổ biến trong y học, thú y và bảo vệ thực vật.

1.1 Streptomycin

Nguồn gốc: Streptomyces griseus

(Actinomyces streptomycin)

Thuộc nhóm aminoglycosid, ức chế tổng hợp protein của vi khuẩn

Phổ rộng, ức chế cả vi khuẩn Gram (+)

và Gram (-) Phân lập: 19/10/1943 bởi Albert Schatz

D- Glucose-1P dTDP-glucose dTDP-4-oxo-6-deoxy-D-Glucose dTDP-4-oxo-L-rhamnose

dTDP-L-rhamnose dTDP-L-dihydro-streptose

Butirosin and neomycin biosynthesis Polyketide sugar unit biosynthesis

O-1,4-α-L-dihydro-streptosyl-streptidine-6P

Streptomycin-6P streptomycin

D - glucose

Sơ đồ sinh tổng hợp streptomycin

1.2 Xác định hoạt tính kháng

sinh của streptomycin

Theo phương pháp của Loo, Y.H et al., (1945) và Waksman S.A (1945) bằng phương pháp khuyếch tán trên thạch

 Môi trường khoáng: pH = 7,3

 Trước khi xác định bổ sung thạch 1,5%, glucose 0,5% đã thanh trùng bằng phương pháp lọc và 1ml dung dịch muối vào môi trường thạch nóng chảy sau khi làm lạnh xuống 55oC Sau

đó lắc đều và đổ 30ml môi trường vào đĩa peptri vô trùng(φ= 100mm) và để đông lại Độ dày của môi trường thạch 2,0± 0.2mm

 Vi sinh vật kiểm định được sử dụng là E.coli Giống ban đầu được bảo quản trong môi trường thạch nghiêng ở 4oC

Thành ph n ần KH 2 PO 4 K 2 HPO 4 NaCl (NH 4 ) 2 SO 4

% 0,32 0,42 0,2 0,2

1.2 Xác định hoạt tính kháng sinh của streptomycin

streptomycin cần xác định đã pha loãng đến nồng độ thích hợp vào lỗ thạch và xác định theo phương pháp của Dmitrieva, 1970.

base chuẩn

streptomycin base.

2 Lên men sản xuất streptomycin 2.1 Chủng giống sản xuất

2.2 Môi trường và điều kiện lên men

 Môi trường: phải phù hợp với điều kiện nơi sản xuất và điều kiện phát triển của chủng giống

 pH= 7,2

 Môi trường lên men được cấy 5% thể tích môi trương nhân giống sau 48h

 Nhiệt độ lên men tối ưu là 28oC và thời gian lên men là 5-10 ngày

Thành ph n ần Cao th t ịt Pepton Glucose NaCl

Các giai đoạn lên men

Nhân giống

40 giờ

2.3 Quá trình lên men sản xuất

• Khuẩn ty không phát triển

• Cuối ngày thứ ba sợi xạ khuẩn

bị chia nhỏ và bắt dầu tự phân

Pha 2

• Khuẩn ty không phát triển

• Cuối ngày thứ ba sợi xạ khuẩn

bị chia nhỏ và bắt dầu tự phân

Phương pháp lên men: nuôi cấy chìm gồm 2 pha

3 Tách chiết và tinh sạch

3.1 Tách chiết bằng dung môi

 Điều chế streptomycin sunphat

100l dịch lên men + 250g than hoạt tính, khuấy trộn 30 phút

Sản phẩm là bột màu trắng có 600đv/ml, hiệu suất thu hồi 60%, độ sạch đạt 400đv/mg

Lọc ép khung bản với 2000g bột trợ lọc diatomit, rửa bằng 10l nước

Hỗn hợp dịch lọc với dịch rủa được trung hòa đến pH=7 bằng NaOH và khuấy với

1000g than hoạt tính trong 30 phútThan hoạt tính chứa streptomycin lọc ép với bột trợ diatomit và rửa sạch 2 lần với 10l

Rửa = 250ml nước cất, lọc loại bỏ chất không hòa tan, tiếp tục trung hòa bằng NaOH

đến pH=7, lọc loại bỏ chất không hòa tanDịch streptomycin sunphat sạch được đông và cô chân không ở 200 đến 600psi

Điều chế streptomycin hydrochlorid

quá trình acid hóa.

 Streptomycin hòa tan trong aceton và tủa với aceton 75%.

 Năng suất thu nhận tốt hơn khi kết tủa với aceton 80%.

 HCl bổ sung để duy trì pH = 2 trong khi khuấy được tiếp tục trong 60 phút.

 Than hoạt tính được lọc qua phễu lọc Buchner và rửa bằng aceton đã acid hóa.

và cô đặc chân không đến còn 1/10 thể tích.

 Bổ sung 4 lần thể tích aceton để kết tủa streptomycin hydrochlorid.

 Hỗn hợp được làm lạnh qua đêm, lọc thu nhận kết tủa, hòa tan vào nước,

đông lạnh và sấy khô chân không

 Streptomycin hydrochlorid thu được là dạng bột hơi với năng suất thu được 43,5%

Điều chế streptomycin hydrochlorid

sunphat bằng cách cho 1g streptomycin sunphat (632000đv) hòa tan trong 7ml nước, pH = 3,2.

liên tục đến một điểm kết tủa và kết tủa được loại bỏ bằng cách ly tâm và rửa sạch.

Streptomycin hydrochlorid thu được là 905mg bột màu trắng với hoạt tính là 590đv/mg, hiệu suất đạt 84% từ streptomycin sunphat.

3.2 Tách chiết bằng phương pháp trao đổi ion

Qua cột nhụa

Loại bỏ tạp chất

Loại bỏ tạp chất

Streptomycin sunphat tinh khiết

Streptomycin sunphat tinh khiết

Cô đặc chân không

Cô đặc chân không

Sấy khô

4 Ứng dụng

 Là kháng sinh đầu tiên và đứng đầu trong nhóm aminoglycosid điều trị bệnh lao.

 Streptomycin được dùng trong điều trị bệnh tularemia, dịch hạch.

 Phối hợp với tetracyclin trong điều trị bệnh Brucella và phối hợp với tetracyclin hoặc sulfonamid để điều trị bệnh sổ mũi ngựa

(nhiễm khuẩn Mallomyces mallei).

 Dùng đơn độc hoặc phối hợp với các thuốc chống nhiễm khuẩn khác để điều trị u hạch bẹn và da cam, lậu.

 Phối hợp với penicilin G hoặc ampicilin thường có hiệu quả trong điều trị viêm màng trong tim do Enterococcus và Strepxococcus.

 Streptomycin sunphat hấp thu từ ruột kém nên thường được sử dụng ở dạng tiêm.

 Liều bình thường là 0,5 – 1,0g/ngày.

 Tác dụng phụ: ảnh hưởng thính giác bài tiết, gây độc cho thính gác của thai nhi và tê liệt thần kinh cơ, khả năng gây độc ở trẻ em cao hơn ở người lớn.

CẢM ƠN THẦY VÀ CÁC BẠN ĐÃ LẮNG NGHE!