CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT PENICILLIN

Mục Lục CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT PENICILLIN I TỔNG QUAN VỀ PENICILLIN  Giới thiệu penicillin  Penicillin đại diện tiêu biểu cho kháng sinh có nguồn gốc từ nấm mốc , loại kháng sinh phổ rộng, ứng dụng rộng rãi điều trị sản xuất với lượng lớn số chất kháng sinh biết Chúng tác dụng lên hầu hết vi khuẩn Gram dương thường định điều trị trường hợp viêm nhiễm liên cầu khuẩn, tụ cầu khuẩn, thí dụ viêm màng não, viêm tai - mũi - họng, viêm phế quản, viêm phổi, lậu cầu, nhiễm trùng máu…ngăn cản việc tổng hợp thành tế bào vi khuẩn Phát tình cờ vào năm 1928 Alexander Fleming, nhận thấy hộp petri nuôi Staphylococcus bị nhiễm nấm mốc Penicillium notatum có xuất hiện tượng vòng 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).1947 sản xuất lên men chìm quy mô công nghiệp  Công thức cấu tạo penicillin  Penicillin gồm nhiều loại, chúng có cấu tạo gần giống nhau, bao gồm vòng thiazolidine, vòng β-lactam khac gốc R mạch ngang nhiên có ý nghĩa lớn điều trị thương mại penicillin dạng G V   Giống vi sinh vật Aspergillus  Những vi sinh vật sinh penicillin thuộc giống nấm mốc penicillium Aspergillus loại nấm mốc có khả tiết penicilin Nhưng chủng thuộc nhóm Penicillium notatum, Penicillium  2-5mm chrysogenum P.baculatum có hoạt lực cao dùng công nghiệp kháng sinh.Ngày công nghiệp sử dụng chủng loài P.chrysogenum có hoat lực cao Giống nấm mốc penicillin chrysogenum loại hiếu khí bắt buộc Hơn trình tổng hợp penicillin xảy điều kiện hiếu khí mạnh Do suốt trình lên men, việc thổi khí điều cần thiết Penicillium chrysogenum môi trường Raistr ik tạo thành hai kiểu khuẩn lạc:  Kiểu I: khuẩn lạc tròn trặn, nếp nhăn rõ nét Khuẩn ty khí sinh mọc tốt có màu xanh; theo rìa khuẩn lạc có đường viền rộng 2-5 mm khuẩn ty bạc trắng bào tử; khuẩn ty chất màu nâu; chất màu không hoà vào môi trường  Kiểu II: khuẩn lạc có khuẩn ty màu trắng, phát triển yếu; khuẩn ty chất có màu nâu Khuẩn lạc kiểu I cho hoạt lực cao, kiểu II cho hoạt tính kháng sinh thấp Vì cần phải tách khuẩn lạc kiểu I môi trường thường xuyên kiểm tra để chọn khuẩn lạc có hoạt lực cao, giữ đặc tính giống Sự phát triển hệ sợi đặc điểm hình thái hệ sợi nấm có quan hệ hữu với hiệu sản xuất - Sự tăng trưởng kích thước hệ sợi (tăng độ dài sợi, lớn lên kích thước, mức độ phân nhánh hệ sợi ) lượng khóm sợi nấm môi trường hình thành khóm sợi nấm(pellet- búi sợi cuộn xoắn):  Pellet xốp (fluffy loose pellets) dạng pellet có phần bên hệ sợi cuộn thành khối mịn, lớp sợi phía bên cuộn lỏng lẻo tạo thành cấu trúc xốp  Pellet mịn (compact smooth pellets) có đặc điểm phần sợi phía bên pellet cuộn tương đối chặt chẽ đến gần sát lớp sợi phía ngoài, lớp sợi phía cuộn đủ thành lớp sợi mịn  Pellet rỗng (hollow pellets) dạng pellet có phần sợi bên bị tự phân tạo thành khoảng rỗng, hệ sợi phía bên cuộn chặt thành lớp sợi mịn chắn - Hiệu chung trình lên men có quan hệ hữu với số lượng, kích thước cấu trúc pellet nấm Trong thực tiễn sản xuất công nghiệp, người ta thường điều chỉnh thông số công nghệ theo hướng ưu tiên tạo dạng pellet đủ nhỏ mịn, hạn chế tạo pellet xốp ngăn ngừa hình thành pellet rỗng Điều kiện công nghệ tương ứng với mục tiêu thường áp dụng : tỉ lệ giống 10%, với mật độ dịch giống (2-10).1011 bào tử /m3; phối hợp điều chỉnh sục khí khuấy trộn để đảm bảo cung cấp oxy hòa tan dư so với nhu cầu tương ứng với thời điểm lên men, để tạo pellet mịn nhỏ (kích thước pellet thích hợp khoảng 0,2 0,5mm), điều kiện cân nhu cầu tiết kiệm mức tiêu tốn lượng khuấy trộn  Cơ chế sinh tổng hợp penicillin vi sinh vật Theo quan điểm phổ biến nay, trình sinh tổng hợp penicillin nấm mốc P chrysogenum tóm tắt sau: từ ba tiền chất ban đầu α-aminoadipic, cystein valin ngưng tụ lại thành tripeptit δ -(α- aminoadipyl) - cysteinyl - valin ; trình khép mạch tạo vòng β-lactam vòng thiazolidin để tạo thành izopenicillin-N; trao đổi nhóm α-aminoadipyl với phenylacetic (hay phenooxyacetic) tạo thành sản phẩm penicillin G (hay penicillin V, xem sơ đồ tổng hợp penicillin G Hình 2.3 Sơ đồ chế sinh tổng hợp penicillin từ axit L- α - aminoadipic, L-cystein L-valin  Nguyên liệu sản xuất Thành phần môi trường dinh dưỡng bao gồm nguồn sau: Nguồn carbon: glucose hay lactose nguồn lượng để nấm phát triển,chúng sử dụng glucose pha phát triển để tăng sinh khối(48 đầu)của trình,nấm đồng hóa toàn glucose.Vì vậy,nên chuyển sang pha sinh tổng hợp penicilin nguồn lượng cạn kiệt dẫn đến giảm hiệu suất sinh tổng hợp Để khắc phục ta cần bổ sung lactose môi trường lên men Trong pha lên men thứ giống phát triển mạnh, sử dụng glucoza axit lactic cao ngô Sau lactoza sử dụng (chủ yếu pha tạo penicillin) Khi môi trường cạn lactoza không bổ sung chất dinh dưỡng, hệ sợi nấm bắt đầu tự phân, tiếp tục lên men nồng độ penicillin giảm, thực tế sản xuất cần phải kết thúc lên men trước thời điểm  Nguồn nito: nấm mốc có khả đồng hóa muối amoni nitrat,nguồn nitơ hữu nguồn đạm giàu ammino acid để nấm xây dựng nên phân tử penicillin ,do môi trường sản xuất phải có mặt cao ngô.có thể thay phần cao ngô bột đậu tương… P.chysogenum có khả tiết proteinase mạnh nên hợp chất protein cao ngô hay bột đậu dễ nấm sử dụng.Tuy nhiên lượng N phải vừa đủ thiếu xảy tượng tự phân sợi,còn thừa sợi phát triển nhanh làm giảm hiệu suất sinh penicillin  Nguồn lưu huỳnh:có ý nghĩa đặc biệt trình sinh tổng hợp penicillin tham gia vào cấu trúc phân tử để tạo nên vòng thiazolidin.Nguồn lưu huỳnh thường dùng muối sulfat kali,natri amoni.các chất tham gia vào tổng hợp methionin,cystin,biotin,thiamin…Hay sử dụng natri thiosulfat(Na 2S2O3) Trong môi trường dinh dưỡng có tiosunfat với cao ngô hiệu suất penicillin tăng hai lần Sunfat Sunfit Tiosunfit sixtin  Nguồn kim loại vi lượng: số kim loại Mg,Mn,Fe,Zn,Na….thường bổ sung dạng muối sulfat có sẵn nước máy hay nguồn nguyên liệu tạo môi trường  Chất tiền thể tạo nhánh: thêm phenylacetic làm chất tiền thể (cung cấp gốc R) vào môi trường lên men tạo penicillin G,và phenoxyacetic để tạo penicillinV.Khi bổ sung chất tiền thể hiệu suất sinh tổng hợp penicillin cao hơn(tăng thêm 30-50%)nhưng thực tế cho thấy chất gây độc cho nấm nên người ta thường chọn giải pháp bổ sung liên tục khống chế chặt chẽ nồng độ theo yêu cầu để không làm giảm lực lên men chủng sản xuất • Chú ý: nguyên tắc nguồn dinh dưỡng đầy đủ tích tụ penicillin xảy mạnh mẽ hệ sợi đạt trạng thái cân Nếu thiếu thức ăn xảy tương tự phân sợi,còn thừa sợi phát triển nhanh không tích tụ penicillin mà tích tụ nhiều acid gluconic acid malic Môi trường nhân giống có thành phần gồm: Cao ngô 20g Glucose 40g KH2PO4 0,5G NaNO3 3g MgSO4 0,125g CaCO3 5g Nước 1l Ph 6-6.1 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT PENICILLIN: Điều kiện lên men: • Nhiệt độ thông số có ảnh hưởng lớn đến phát triển nấm mốc, khả sinh tổng hợp lực tích tụ penicillin chúng Nhìn chung nấm mốc phát triển thuận lợi dải nhiệt độ khoảng 30 0C Tuy nhiên, dải nhiệt độ tốc độ phân huỷ penicillin xảy mạnh mẽ Trong thực tế, giai đoạn nhân giống sản xuất người ta thường nhân dải nhiệt độ 300C; sang giai đoạn lên men thường áp dụng chế độ nhiệt độ: Giai đoạn lên men bắt đầu tiến hành 300C hệ sợi phát triển đạt yêu cầu hàm lượng sinh khối điều chỉnh nhiệt độ sang chế độ lên men penicillin dải nhiệt độ 22 - 250C (có công nghệ điều chỉnh xuống 22 - 23 0C, giữ nhiệt độ tiếp hai • ngày chuyển sang lên men tiếp 250C kết thúc trình lên men) pH môi trường thuận lợi cho phát triển hệ sợi cho trình sinh tổng hợp penicillin thường dao động khoảng pH = 6,2 - 7,4 Tuy nhiên điều kiện pH cao xu hướng phân huỷ penicillin tăng lên Vì vậy, sản xuất pH môi trường thường khống chế chặt chẽ giá trị lựa chọn khoảng pH = 6,2 - • 6,8 pH môi trường có xu hướng giảm nên ta dùng CaCO để điều chỉnh Nồng độ oxy hoà tan cường độ khuấy trộn dịch lên men: nồng độ oxy hòa tan thuận lợi cho trình sinh tổng hợp penicillin dao động quanh mức 30% nồng độ • • oxy bão hòa Nồng độ CO2 dịch lên men mức định cần thiết cho trình nảy mầm bào tử nấm mốc; nhiên nồng độ CO cao làm cản trở trình hấp thu chuyển hoá chất chủng, nghĩa làm làm cản trở trình sinh tổng hợp penicillin Thời gian lên men: thường kéo dài vòng 6-7 ngày Quy trình sản xuất penicillin tự nhiên: Có phương pháp lên men penicillin: - Lên men bề mặt Lên men chìm Penicillin chrysogenum • QUY TRÌNH LÊN MEN BỀ MẶT: tỉ lệ 5-10% Áp dụng từ lâu, không triển khai sản xuất lớn Gồm phương pháp: • Lên men nguyên liệu rắn (cám mì, cám ngô có bổ sung đường lactose) • Lên men bề mặt môi trường lỏng tĩnh (phổ biến sử dụng môi trường lactose - nước chiết ngô) 10  Quá trình nhân giống Quá trình nhân giống giống có ống nghiệm Trong nhà máy, lần cấy truyền giống, người ta thường cấy làm ống Một ống dùng kiểm tra trước sản xuất, ống dùng để sản xuất ống dùng để bảo quản Song song đó, người ta chuẩn bị bình tam giác dung tích 200 – 250 ml chuẩn bị 50 g môi trường phần trình bày Môi trường trùng làm nguội đến 30oC Đổ 10ml trùng làm nguội vào ống giống, dùng que thủy tinh đánh cho bào tử hòa trộn với nước Bằng biện pháp vô trùng (thực tủ nuôi cấy vô trùng) chuyển toàn vào bình tam giác lắc cho thật chuyển chúng sang tủ ấm 30 – 37oC Nuôi điều kiện chi đến bào tử nấm xuất phát triển khắp môi trường Ta gọi trình thực trình nhân giống cấp Cứ thực tiếp ta có giống cấp 2, cấp 3…cho đến đủ – 10% giống cho sản xuất Mỗi cấp độ nhân giống từ cấp sang cấp khác, khối lượng môi trường tăng từ 10 – 15 lần  Quá trình lên men Đối với phương pháp lên men nguyên liệu rắn (cám mì, cám ngô có bổ sung đường lactose), môi trường khử trùng làm nguội đến 30 oC, tiến hành trộn giống vào với tỷ lệ từ – 10% Các khay xếp chồng lên giá đỡ có khoảng cách định để thoáng khí thoáng nhiệt Quá trình lên men kéo dài – ngày nhiệt độ 24 – 28oC Ưu điểm phương pháp đường lactose nấm mốc đồng hóa chậm nên không 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 0,2-0,8 kg phenylacetic/m3 dịch lên men Dung dịch lên men sau khử trùng phân phối vào khay có kích thước giống khay nuôi cấy bề mặt với môi trường bán rắn Ở đáy khay không đục lỗ phải chứa môi trường lỏng Chiều cao dung dịch môi trường khay – cm người ta tiến hành lên men khoảng thời gian 11 – ngày nhiệt độ lên men 24 – 28 oC 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 trình oxy hóa tiền chất, thường phải bổ sung vào môi trường lượng nhỏ axit axetic Trong kỹ thuật lên men lỏng gián đoạn không điều chỉnh pH môi trường thường tăng nhẹ, sau tương đối ổn định vào cuối trình lên men thường khoảng pH = 6,8 – 7.4 Khi sử dụng chất lactose, người ta xác định penicillin tổng hợp tích tụ mạnh mẽ môi trường nấm mốc sử dụng đường lactose có dấu hiệu cạn kiệt sợi nấm bắt đầu tự phân Vì người ta thường kết thúc trình lên men vào thời điểm hết đường lactose • QUY TRÌNH LÊN MEN CHÌM: a Chuẩn bị lên men (Chuẩn bị môi trường nhân giống lên men): • Nhân giống người ta chuẩn bị môi trường lên men chúng không chứa lactose (nếu có chứa lượng nhỏ), số khoáng chất tiền khoáng chất Mặt khác thành phần môi trường nhân giống cần tính 12 toán để đảm bảo cung cấp đủ nguồn thức ăn C, N, chất khoáng • • thành phần khác, đảm bảo cho hình thành phát triển thuận lợi pellet Môi trường lên men: Thanh trùng môi trường: môi trường lên men nhân giống Thanh trùng gián đoạn 121 0C ( hay trùng liên tục khoảng 140-146 0C) 30 • phút Khử trùng thiết bị; Phải vô khuẩn trước đưa vào sử dụng Thường trùng nhiệt 2,5 – 3,0 at thời gian Đông thời khử khuẩn nghiêm ngặt tất hệ thống ống dẫn, khớp nối, van, phin lọc tất thiết bị phụ trợ khác….Trong trình lên men luuôn cố gắng trì áp suất dư thiết bị nhằm hạn chế rũi ro nhiễm tạp Không khí thường khử khuẩn sơ nén đoạn nhiệt, sau qua màng lọc vô khuẩn hay màng siêu • lọc Nhân giống: Trong trình lên men chìm người ta nhân giống môi trường lỏng Mục đích trình nhân giống thu nhận số lượng tế bào cao( thường tính tổng lượng tế bào/ml) tỉ lệ giống 10%, với mật độ dịch giống (2-10).1011 bào tử /m3; phối hợp điều chỉnh sục khí khuấy trộn để đảm bảo cung cấp oxy hòa tan dư so với nhu cầu tương ứng với thời điểm lên men, để tạo pellet mịn nhỏ (kích thước pellet thích hợp khoảng 0,2 - 0,5mm) Người ta thường nhân giống vào bình lên men dung tích từ lít 13 hàng ngàn lít Nhiệt độ trình nhân giống trì khoảng 26 ± 1oC thời gian nhân giống cấp độ khoảng 72 b Quá trình lên men: Quá trình lên men môi trường lỏng phương pháp lên men chìm để sản xuất penicillin vận hành theo phương pháp lên men hai pha: - Pha thứ nuôi thu sinh khối khoảng – ngày Trong pha hệ sợi phát triển mạnh chất dinh dưỡng dễ đồng hóa tế bào hấp thụ mạnh, tốc độ sinh sản nấm xảy nhanh, tạo thành penicillin bắt đầu pha penicilium cần bổ sung lien tục lượng glucose để hệ sợi phát triển pellet đạt sô lượng yêu cầu cần bổ sung dầu béo để phá bọt - nhiệt độ pha ta giữ 30 độ C Pha thứ hai lên men thu sản phẩm thời gian pha 144-180 Ở pha hệ sợi phát triển chậm lại, pH tăng dần đạt đến giá trị khoảng 7,5 Trong pha penicillin tạo thành với mức độ cực lượng penicillin tạo nhiều cần bổ sung đủ lượng lactose tiền chất kích thích tạo penicillin v hay penicillin G(tùy vào mục tiêu sản xuất) nhiệt độ tối ưu trình 22 – 25C Ngoài suốt trình lên men lưu ý: - Độ thông khí: sục khí(1,2-1.5V/phut) khuấy trộn Nguồn dinh dưỡng N S: Ngoài nguồn nitơ nước chiết ngô, người ta thường sử dụng phối hợp (NH4)2SO4 để vừa cung cấp thức ăn N S, vừa sử dụng để điều chỉnh pH trình lên men (pH dịch len men ban đầu thường điều chỉnh khoảng pH = 6,5 – 6,8 dung dịch NaOH H 3PO4); - nồng độ NH4 + thường khống chế khoảng 0,3 – 0,4 kg/m dịch lên men pH điểu chỉnh điều kiện: 7-7,4 Kết thúc trình lên men người ta cố gắng lọc sớm dịch lên men, làm lạnh chuyển sang công đoạn trích ly tinh chế thu penicillin 14 c Quá trình thu nhận tinh chế: Có ba phương pháp thu nhận tinh chế penicillin từ môi trường nuôi cấy, là:  Trích ly dung môi hữu  Hấp phụ  Trao đổi ion Trong ba phương pháp phương pháp trích ly dung môi hữu sử dụng nhiều phương pháp dựa ưu điểm sau:  Muối penicillin dễ tan nước  Acid penicillic dễ tan dung môi hữu 15 Trong trình thu nhận tính chế cần lưu ý giám sát chặt chẽ thông số công nghệ như: nhiệt độ pH, độ vô khuẩn để hạn chế tổn thất phân huỷ penicillin - Lọc : Penicillin sản phẩm lên men ngoại bào Vì vậy, sau kết thúc trình lên men người ta thường tiến hành lọc để giảm tổn hao phân huỷ penicillin giảm bớt khó khăn tinh chế, tạp chất tạo hệ sợi nấm tự phân Hiện tượng tự phân hệ sợi nấm thường kéo theo hậu làm cho dịch khó lọc thiết bị lọc hút kiểu băng tải kiểu thùng quay Thông thường, người ta cần lọc lần làm lạnh dịch để chuyển sang công đoạn tiếp - theo Trích ly lần 1: trích ly penicillin khỏi dịch lên men Dịch lên men sau lọc bơm trộn đồng thời với dung dịch H 2SO4 H3PO4 loãng có bổ sung thêm chất chống tạo nhũ bơm song song với dung môi trích ly vào thiết bị Tỉ lệ dịch lọc: dung môi thường chọn khoảng - 10V dịch lọc /1V dung môi Trộn nước dung môi để tăng bề mặt tiếp xúc Làm để phân tử kháng sinh tiếp xúc chặt chẽ với dung môi Tiến hành khuấy liên tục để đảm bảo trình tiếp xúc đạt mức độ cao Sau tiếp xúc kháng sinh dung môi tao kết tủa dung môi sau để tiến hành thu nhân kháng sinh: o Các ancol: butanol, isopropanol, propanol 16 - - - - o Các ester: acetate etyl, butyl, amyl o Các ceton: metyl etyl aceton, metyl butyl ceton o Các ete: ete isopropylic, dioxan o Benzen, phenol, pyridin, dicloetan, clorofoc Ta trích ly pH = 2,0 - 2,5, nhiệt độ - 0C Nhằm hạn chế lượng penicillin bị phân huỷ, trình trích ly thực thời gian ngắn thiết bị trích ly ngược dòng liên tục kiểu ly tâm nhiều tầng cánh Hấp phụ: Để tẩy màu loại bỏ số tạp chất khác, người ta thường bổ sung trực tiếp chất hấp phụ vào dung môi chứa penicillin sau trích ly, sử dụng phổ biến than hoạt tính Lọc than: than hoạt tính tách rửa lại sử dụng thiết bị lọc hút băng tải thiết bị lọc hút kiểu thùng quay Phần than sau lọc đưa chưng thu hồi dung môi xử lý hoàn nguyên, phục vụ cho mẻ sau Trích ly lần 2: trích ly dung môi khỏi penicillin người ta trích ly = dung dịch KOH loãng (hay NaOH loãng).pH = 7,2 -7,5 Cô kết tinh: bổ sung kali acetat natri axetat nhằm tách triệt để dung môi khỏi penicillin Penicillin tự kết tinh nhiệt độ thấp với có mặt BaOH Các thông số công nghệ có ảnh hưởng lớn đến hiệu qủa kết tinh : nồng độ penicillin, nồng độ muối acetat, pH dung môi hay pH dung dịch cô đặc, nhiệt độ kết tinh Sau kết tinh, tinh thể penicillin lọc tách máy lọc hút thùng quay Để đảm bảo độ tinh khiết cao hơn, tiến hành hòa tan kết tinh lại penicillin Khi sản phẩm đạt độ tinh theo yêu cầu, thường độ tinh khiết không 99,5% Lọc tinh thể: lọc tánh tinh thể; rửa làm khô sơ dung môi kỵ nước izopropanol hay butylalcohl; hút chân không tách dung môi máy lọc băng tải sấy không khí nóng đến dạng sản phẩm bột muối penicillin Sản phẩm này, phần sử dụng trực tiếp để pha chế thuốc kháng sinh penicillin; lại, phần lớn sử dụng làm nguyên liệu phục vụ cho việc sản xuất sản phẩm penicillin cephalosporin bán tổng hợp khác d Quá trình tổng hợp penicillin bán tổng hợp: Peniciliin tự nhiên dễ bị phân hủy pH thấp bị enzyme penicilase làm hoạt tính Nên người ta nghiên cứu sản xuất penicillin bán tổng hợp tổng hợp có hoạt tính tính bền vững cao Từ penicillin tự nhiên chuyển đổi thành – APA hay 7-ADCA Trong 6APA nhân penicillin, phần trung tâm phân tử gốc axyl, ko có hoạt tính kháng khuẩn giống penicillin ko bền vững với penicilase Nhưng từ 6-APA ta tổng hợp nhiều loại kháng sinh khác 17 Để chuyển hóa penicillin thành 6-APA ta dùng enzyme penicilase sản xuất từ công nghệ sản xuất enzyme Quy trình tổng hợp chất kháng sinh tổng hợp từ penicilin 18 Quy trình tổng hợp penicillin bán tổng hợp từ penicillin tự nhiên: o Nito lỏng -70 C III THƯƠNG PHẨM PENICILLIN Hiện thị trường có bán loại penicillin, bao gồm: • • • Penicillin có nguồn gốc tự nhiên (do nấm sợi tạo ra) Penicillin tổng hợp Penicillin bán tổng hợp Penicillin G có khả chống vi khuẩn gram (+) không chống họ enterobacteriaceae chủng thuộc pseudomonas Penicillin nhóm G: Đây nhóm penicillin cổ điên, tìm thấy Đa số trích từ nấm số bán tổng hợp Các penicillin G có tác dụng với khuẩn gram dương cầu khuẩn gram 19 âm Sau 60 năm sử dụng, penicillin G phần hiệu lực tạo nhiều chủng lờn thuốc Đa số penicillin G bị axit dịch vị phá huỷ nên dùng để tiêm mà không uống Thuốc chọn lọc để trị phế cầu, liên cầu, tụ cầu không tiết penicillinaz, clostridium, neisseria, khuẩn kỵ khí miệng, xoắn cầu G.1 – Benzylpenicillin = Penicillin G:  Bột màu trắng, mùi vị đặc biệt, dễ tan nước  Dung dịch thuốc dễ bị thuỷ phân Chỉ pha dùng Dược điển quy định dung dịch penicillin G tồn trữ ngày tủ lạnh Nhiệt độ cao dễ bị hỏng G.2 –Penicillin G-procain:  Đây benzylpenicillin-procain có tac dụng chậm  Đặc chế: depocillin, allocillin, duracillin, hydracillin, luetopen, novocillin, solucillin  Bột trắng, không hút ẩm, tan nước G.3 – Bipenicillin: Vì penicillin-procain khuếch tán chậm nên người ta kết hợp penicillin G với penicillinprocain để có tác dụng vừa tức thời vừa lâu bền G.4 – Benzathin-penicillin:  Benzathin-penicillin = benzathin-benzylpenicillin  Đặc chế: extencillin, benapen, leomypen, penadin, tardocillin  Kết hợp hai phân tử penicillin G với phân tử dibenzyl-ethylen diamin G.5 – Benethamin-penicillin  Bột kết tinh, tan nước  Tác dụng chậm trung bình G.6 – Clemizol-penicillin:  Đặc chế: largopenyl, neocural  Clemizol chất kháng – histamin, muối clemizol axit benzylpenicillinic dạng thuốc tác dụng chậm Sự diện clemizol làm giảm bớt dị ứng nguy gây tai biến 20 G.7 – penethacillin:  Đặc chế: neopenyl, leocillin, estopen, bronchocillin  Bột trắng, tan nước G.8 – Penicillin V = phenomycillin = phenoxymethyl-penicillin:  Đặc chế: oracillin, alphacillin, berocilli, calciopen K, icipen, isocillin, oracil, oragen, penigen, sumagen, bantogen, calcipen V, penavlon V G.9 – Phenethicillin=phenoxyethyl penicillin:  Đặc chế: broxil, chemipen, maxipen, syncillin G.10 – Propicillin=phenoxypropyl penicillin:  Đặc chế: baycillin G.11 – Clometocillin:  Tác dụng lâu dài penicillin uống khác Penicillin nhóm M (lấy meticillin làm bản) Năm 1957, J.C.Sheeham tổng hợp penicillin Năm 1959, Doyle Robinson đưa vào sản xuất công nghiệp Bằng cáhc thay đổ dây ngang R, người ta tìm nhiều chất có hoạt phổ rộng, gây trở ngại dùng, tạo chủng đề kháng…Điều đáng ý tổng hợp chất kháng penicillinaz tụ cầu tiết ra, penicillin uống tốt penicillin V Penicillin nhóm M có hai chất meticillin cloxalin Chúng không bị hủy penicillinaz Do chất thường dùng để trị bệnh tụ cầu Tuy nhiên khoảng 20-25% chủng tụ cầu đề kháng với penicillin nhóm M, đề kháng nhiễm thể Do penicillin chưa có giá trị tuyệt tụ cầu Hiệu lực kháng khuẩn 1/10 penicillin G với khuẩn nhậy cảm penicillin Oxacillin, cloxacillin, dicloxacillin độc tính thận meticillin Meticillin dùng tiêm, chất khác uống Penicillin nhóm A (lấy ampicillin làm bản) Đây penicillin bán tổng hợp Hoạt phổ rộng penicillin trước kia: diệt khuẩn gram dương âm, cầu khuẩn gram âm, lại trị không hữu hiệu tụ cầu Người ta chia làm ba nhóm nhỏ:  Aminopenicillin: amicillin dẫn chất  Carboxypenicillin: carbonicillin dẫn chất  Ureidopenicillin imidinopenicillin 21 [...]... chuyển hóa penicillin thành 6-APA ta dùng enzyme penicilase được sản xuất từ công nghệ sản xuất enzyme Quy trình tổng hợp các chất kháng sinh tổng hợp từ penicilin 18 Quy trình tổng hợp penicillin bán tổng hợp từ penicillin tự nhiên: o Nito lỏng -70 C III THƯƠNG PHẨM PENICILLIN Hiện nay trên thị trường có bán các loại penicillin, bao gồm: • • • Penicillin có nguồn gốc tự nhiên (do nấm sợi tạo ra) Penicillin. .. dung môi trên máy lọc băng tải rồi sấy bằng không khí nóng đến dạng sản phẩm bột muối penicillin Sản phẩm này, một phần được sử dụng trực tiếp để pha chế thuốc kháng sinh penicillin; còn lại, phần lớn được sử dụng làm nguyên liệu phục vụ cho việc sản xuất các sản phẩm penicillin và cephalosporin bán tổng hợp khác d Quá trình tổng hợp penicillin bán tổng hợp: Peniciliin tự nhiên dễ bị phân hủy bởi ở pH... 30 độ C Pha thứ hai lên men thu sản phẩm thời gian pha này là 144-180 giờ Ở pha này hệ sợi phát triển chậm lại, pH tăng dần và đạt đến giá trị khoảng 7,5 Trong pha này penicillin được tạo thành với mức độ cực đại để lượng penicillin được tạo ra nhiều cần bổ sung đủ lượng lactose cùng các tiền chất kích thích tạo ra penicillin v hay penicillin G(tùy vào mục tiêu sản xuất) nhiệt độ tối ưu trong quá trình... hỏng G.2 Penicillin G-procain:  Đây là benzylpenicillin-procain có tac dụng chậm  Đặc chế: depocillin, allocillin, duracillin, hydracillin, luetopen, novocillin, solucillin  Bột trắng, không hút ẩm, ít tan trong nước G.3 – Bipenicillin: Vì penicillin- procain khuếch tán chậm nên người ta kết hợp penicillin G với penicillinprocain để có tác dụng vừa tức thời vừa lâu bền G.4 – Benzathin -penicillin: ... dụng lâu dài hơn các penicillin uống khác 2 Penicillin nhóm M (lấy meticillin làm căn bản) Năm 1957, J.C.Sheeham đã tổng hợp được penicillin Năm 1959, Doyle và Robinson đã đưa vào sản xuất công nghiệp Bằng cáhc thay đổ dây ngang R, người ta tìm được nhiều chất mới có hoạt phổ rộng, ít gây trở ngại khi dùng, ít tạo chủng đề kháng…Điều đáng chú ý nhất là tổng hợp được các chất kháng penicillinaz do tụ... những penicillin uống tốt hơn penicillin V Penicillin nhóm M có hai chất chính là meticillin và cloxalin Chúng không bị hủy bởi penicillinaz Do đó các chất này thường dùng để trị các bệnh tụ cầu Tuy nhiên khoảng 20-25% chủng tụ cầu vẫn đề kháng với penicillin nhóm M, ấy là do đề kháng nhiễm thể Do đó các penicillin này vẫn chưa có giá trị tuyệt đối với tụ cầu Hiệu lực kháng khuẩn chỉ bằng 1/10 penicillin. .. ra) Penicillin tổng hợp Penicillin bán tổng hợp Penicillin G chỉ có khả năng chống vi khuẩn gram (+) và không chống được họ enterobacteriaceae và các chủng thuộc pseudomonas 1 Penicillin nhóm G: Đây là nhóm penicillin cổ điên, tìm thấy đầu tiên Đa số trích từ nấm và một số bán tổng hợp Các penicillin G có tác dụng với khuẩn gram dương và cầu khuẩn gram 19 âm Sau 60 năm sử dụng, penicillin G đã mất phần... 15 Trong quá trình thu nhận và tính chế cần lưu ý giám sát chặt chẽ các thông số công nghệ như: nhiệt độ pH, độ vô khuẩn để hạn chế tổn thất do phân huỷ penicillin - Lọc : Penicillin là sản phẩm lên men ngoại bào Vì vậy, ngay sau khi kết thúc quá trình lên men người ta thường tiến hành lọc ngay để giảm tổn hao do phân huỷ penicillin và giảm bớt khó khăn khi tinh chế, do các tạp chất tạo ra khi hệ sợi... Benzathin -penicillin = benzathin-benzylpenicillin  Đặc chế: extencillin, benapen, leomypen, penadin, tardocillin  Kết hợp hai phân tử penicillin G với một phân tử dibenzyl-ethylen diamin G.5 – Benethamin -penicillin  Bột kết tinh, ít tan trong nước  Tác dụng chậm trung bình G.6 – Clemizol -penicillin:  Đặc chế: largopenyl, neocural  Clemizol là chất kháng – histamin, nhưng muối clemizol của axit benzylpenicillinic... enzyme penicilase làm mất hoạt tính Nên người ta đã nghiên cứu sản xuất ra các penicillin bán tổng hợp và tổng hợp có hoạt tính và tính bền vững cao hơn Từ penicillin tự nhiên chúng ta có thể chuyển đổi thành 6 – APA hay 7-ADCA Trong đó 6APA là nhân của penicillin, phần trung tâm của phân tử không có gốc axyl, ko có hoạt tính kháng khuẩn và giống penicillin là ko bền vững với penicilase Nhưng từ 6-APA ta