CN len men

 Những dung môi sau đây được dùng để kết tủa kháng sinh: Những dung môi sau đây được dùng để kết tủa kháng sinh:  -các ancol:butanol,isopropanol,propanol -các ancol:butanol,isopropanol[r]

(1)

KHÁI NIỆM CHUNG VỀ KHÁNG SINH KHÁI NIỆM CHUNG VỀ KHÁNG SINH

 Chất kháng sinh chất hóa học có khả ức chế Chất kháng sinh chất hóa học có khả ức chế sự phát triển hay giết chết vi sinh vật nồng độ thấp

sự phát triển hay giết chết vi sinh vật nồng độ thấp

Nó tạo từ thể sống Trong chủ

yếu từ vi sinh vật.

 Các vsv sản sinh kháng sinh: xạ khuẩn, nấm mốc, vi Các vsv sản sinh kháng sinh: xạ khuẩn, nấm mốc, vi khuẩn Trong đó,các loại xạ khuẩn cho nhiều kháng

khuẩn Trong đó,các loại xạ khuẩn cho nhiều kháng

sinh.

 Một chất gọi Một chất gọi chất kháng sinh cần đảm bảo yêu chất kháng sinh cần đảm bảo yêu cầu bản:

cầu bản:

 Do sinh vật tạo raDo sinh vật tạo ra

(2)

Trong thực tế có nhiều chất vi

sinh vật tạo ra, để tiêu diệt vi sinh vật khác

thì cần lượng lớn (như cồn) Nên khơng

thì cần lượng lớn (như cồn) Nên không

coi kháng sinh.

Một vấn đề cần lưu ý phân biệt kháng sinh

với độc tố Kháng sinh độc tố giống

là chất hữu nhiên có nhiều độc tố chất vơ

là chất hữu nhiên có nhiều độc tố chất vô

cơ Điểm khác gi

cơ Điểm khác giữaữa kháng sinh kháng sinh độc tố tính gây độc đặc hiệu Độc tố khơng có

độc tố tính gây độc đặc hiệu Độc tố khơng có

tính đặc hiệu cịn kháng sinh có tính đặc hiệu

rất cao vi sinh vật tạo ra.

Hiện người ta tìm nhiều loại

kháng sinh khác nhau, nhiên 1%

có giá trị thực tiễn y học sản xuất

theo qui mô công nghiệp.

(3)

STT Chất kháng

sinh Vi sinh vật

(4)

lịch sử phát kháng sinh: lịch sử phát kháng sinh:

 Người tìm Người tìm

kháng sinh A fleming

Năm 1928, nghiên cức

cac sinh vật gây bệnh, ông

tình cờ phát vi

sinh vật gây bệnh bị tiêu

diệt loại nấm sợi có

màu xanh xám

 Ơng trích ly dịch nhỏ Ơng trích ly dịch nhỏ

lên khuẩn lạc vi

sinh vật gây bệnh Kết

là vi sinh vật bị chết

(5)

Nguồn gốc kháng sinh:

 Kháng sinh tự nhiênKháng sinh tự nhiên : chất sinh ra : chất sinh ra

từ sinh vật : Penicillin từ sinh vật : Penicillin

 Kháng sinh bán tổng hợp:Kháng sinh bán tổng hợp: xuất phát từ xuất phát từ

các sản phẩm tự nhiên biến đổi hóa các sản phẩm tự nhiên biến đổi hóa

học VD: ampicillin,methicillin… học VD: ampicillin,methicillin…

 Kháng sinh tổng hợpKháng sinh tổng hợp: tổng hợp : tổng hợp

bằng đường hóa học: loại thuốc bằng đường hóa học: loại thuốc

(6)

(7)

(8)

(9)

Cơ chế tác động kháng sinh lên

vi sinh vật

Có tác động

 Tác động lên vách tế bào Penicillin; Vancomycin Tác động lên vách tế bào Penicillin; Vancomycin  Kiềm hãm tổng hợp nucleic acid như:Rifampicin, Kiềm hãm tổng hợp nucleic acid như:Rifampicin,

Fluoroquinolones

 Kiềm hãm tổng hợp protein như: Tetracyclines; Kiềm hãm tổng hợp protein như: Tetracyclines;

Chloramphenicol

 Tác động lên màng sinh chất (thay đổi tính thấm) như: Tác động lên màng sinh chất (thay đổi tính thấm) như:

Polyenes; Polymyxin

 Can thiệp vào hệ thống emzym Can thiệp vào hệ thống emzym

như:Sulphamethoxazole

(10)

(11)

Tác động lên vách tế bào

Tác động lên vách tế bào: : Penicillin, Vancomycin

Penicillin, Vancomycin

 Nhóm Beta-lactamNhóm Beta-lactam của Penicillincủa Penicillin

liên kết kiềm hãm hoạt động

của enzym chịu trách nhiệm với

các tiểu đơn vị NAM ức

chế trình tổng hợp

peptidoglycan vách tb

 VancomycinVancomycin can liên kết với D- can liên kết với

D-alanines ngăn chặn hình thành

alanines ngăn chặn hình thành

cầu nối alanine – alanine đặc thù

nối tiểu đơn vị NAM

nhiều vi khuẩn gram dương Các

vi khuẩn thiếu cầu alanine –

alanine đề kháng tự nhiên với

các loại thuốc

(12)

Cơ chế tác động lên tổng hợp nucleic Cơ chế tác động lên tổng hợp nucleic

acid: acid:

 Rifampin liên kết với RNA polymeraseRifampin liên kết với RNA polymerase ức chế ức chế

chức mã enzym này

 Các loại thuốc tổng hợp quinolon Các loại thuốc tổng hợp quinolon

fluoroquinolones

fluoroquinolones ức chế hoạt động enzym ức chế hoạt động enzym DNA gyrase ( enzym cần thiết cho trình

DNA gyrase ( enzym cần thiết cho trình

tháo xoắn nhả xoắn xác q trình

tự nhân đơi mã)

tự nhân đôi mã)  ức chế trình ức chế trình

tự nhân đôi, mã sửa chữa DNA

 Clofazimin liên kết với DNAClofazimin liên kết với DNA Mycobacterium, Mycobacterium,

ngăn chặn chép phiên mã bình

(13)

Cơ chế ức chế tổng hợp protein Cơ chế ức chế tổng hợp protein

 Tetracyclines phong toả tRNATetracyclines phong toả tRNA, qua ngăn cản gắn , qua ngăn cản gắn

các amino acid bổ sung vào chuỗi polypeptide tổng

 Streptomicin,amikaxin,tobramixin gentarnixinStreptomicin,amikaxin,tobramixin gentarnixin làm thay làm thay

đổi hình dạng tiểu đơn vị 30S, từ làm cho ribosome

khơng có khả động codon mRNA xác

Streptogramin gắn vào phân tử 23S rRNA tiểu đv 50S

và làm ngăn chặn kéo dài chuỗi polypeptide

 MupirocinMupirocin ức chế hoạt tính enzym isoleucine tRNA ức chế hoạt tính enzym isoleucine tRNA

synthetase kiềm hãm trình tổng hợp protein

 ChloramphenicolChloramphenicol thuốc tương tự ức chế enzym thuốc tương tự ức chế enzym

tiểu đơn vị 50S, qua ngăn cản dịch mã

 MacrolitMacrolit liên kết với tiểu đơn vị 50S, kết làm cho liên kết với tiểu đơn vị 50S, kết làm cho

ribosome dịch chuyển từ tiểu đơn vị sang

(14)

Cơ chế tác động thuốc sulfa

Folic acid tiền chất để tổng hợp nên purines,thymidine methionine,glycine

Vi khuẩn tổng hợp folic acid từ para-aminobenzoic acid (PABA).

(15)

Cơ chế kháng thuốc kháng sinh: Cơ chế kháng thuốc kháng sinh:

1 Do đột biến

1 Do đột biến: trỉnh : trỉnh

sinh sản, số tế bào có

đột biến ngẫu nhiên Nếu

đột biến có đột biến làm cho vi

khuẩn có khả kháng lại kháng

sinh Khi vi khuẩn bị xử lí với kháng

sinh vi khuẩn bị đột biến loại

này sống sót chiếm ưu

khi vi khuẩn bình thường khác

thì bị tiêu diệt Do dùng kháng

sinh thường xuyên làm tăng hội

làm xuất bùng phát vi

khuẩn có tính kháng lại kháng sinh

khuẩn có tính kháng lại kháng sinh 2.Do nhận từ vi khuẩn

2.Do nhận từ vi khuẩn

khác

khác: trình sống vi : trình sống vi khuẩn bình thường nhận đặc

khuẩn bình thường nhận đặc

tính kháng kháng sinh từ vi khuẩn

khác theo hình thức: biến nạp, tiếp

hợp tải nạp Trong đó, hình thức

truyền qua plasmid đáng kể

các gen kháng kháng sinh thường

nằm plasmid, plasmid dễ

(16)

(17)

Cơ chế kháng kháng sinh :

 Tổng hợp enzym phân giải kháng sinh: Tổng hợp enzym phân giải kháng sinh: beta-lactamases cắt vòng beta-lactam,

beta-lactamases cắt vòng beta-lactam,

cephalosporinases phá huỷ cephalosporins

(18)

 Tổng hợp bơm nằm màng sinh chất để bơm chất Tổng hợp bơm nằm màng sinh chất để bơm chất kháng sinh

kháng sinh chúng xâm nhập vào tế bào chúng xâm nhập vào tế bào  Thay đổi tính thấm màng kháng sinhThay đổi tính thấm màng kháng sinh

cách giảm số lượng kênh cho kháng sinh khuếch tán

qua màng sinh chất

 Sử dụng phương pháp ngụy trang: cách thay đổi Sử dụng phương pháp ngụy trang: cách thay đổi hay thay phân tử mà kháng sinh tác động

hay thay phân tử mà kháng sinh tác động do đột biến DNA vi khuẩn kháng sinh khơng

đột biến DNA vi khuẩn kháng sinh khơng

cịn nhận nên vi sinh vật sống sót

mơi trường có kháng sinh Chẳng hạn, vi khuẩn

methyl hóa ribosom làm cho kháng sinh (

erythromycin )không thể gắn lên ribosome

 Tổng hợp enzym biến đổi kháng sinhTổng hợp enzym biến đổi kháng sinh (như (như

kanamycin) làm bất hoạt kháng sinh xâm nhập vào

tế bào

(19)

Phân loại:

1 Các loại thuốc sulfa

1 Các loại thuốc sulfa: :

 Là kháng sinh tổng hợp : Là kháng sinh tổng hợp : Sulfanilamide

Sulfanilamide..

 Tác dụng: ức chế trình tổng hợp folic acid Tác dụng: ức chế trình tổng hợp folic acid Folic acid tiền chất để tổng hợp purines

Folic acid tiền chất để tổng hợp purines

thymidine,methionine glycine Chúng ta

nhận folic acid từ thức ăn vitamin

nên loại thuốc sulfa không gây độc

(20)

2.Beta-lactam

2.Beta-lactam::

 Có nguồn gốc từ tự nhiên hay bán tổng Có nguồn gốc từ tự nhiên hay bán tổng

hợp.Gồm: hợp.Gồm:

 penicillinspenicillins như: như:

 penicillin G (a natural product) penicillin G (a natural product)  ampicillin (a semi-synthetic) ampicillin (a semi-synthetic)  amoxicillin (semi-synthetic)…amoxicillin (semi-synthetic)…  cephalosporinscephalosporins::

 cephalexin (e.g., Keflex®) cephalexin (e.g., Keflex®)  cefaclor (e.g., Ceclor®) cefaclor (e.g., Ceclor®)

 cefixime (e.g., Suprax®)….cefixime (e.g., Suprax®)….  CarbapenemsCarbapenems::

 meropenem (Merrem®) meropenem (Merrem®)  ertapenem (Invanz®) …ertapenem (Invanz®) …

(21)

3.Nhóm Aminoglycosides

3.Nhóm Aminoglycosides::

Có nguồn gốc từ tự nhiên hay bán tổng hợp

 Streptomycin Streptomycin  kanamycin kanamycin  Neomycin Neomycin  GentamycinGentamycin

Tác động

Tác động: gắn lên tiểu đơn vị 30S ribosom : gắn lên tiểu đơn vị 30S ribosom làm ức chế hình thành phức hệ khởi đầu

làm ức chế hình thành phức hệ khởi đầu

làm ribosom đọc sai mRNA Vì loại kháng sinh

này có tác động lên ribosome ti thể.

(22)

4 Tetracyclines

Có nguồn gốc từ tự nhiên hay bán

tổng hợp

 Chlortetracycline (tên thương mại Chlortetracycline (tên thương mại

"aureomycin")

 Oxytetracycline (tên thương mại Oxytetracycline (tên thương mại

"terramycin")

 DoxycyclineDoxycycline

Tác động

Tác động: gắn lên tiểu đơn vị 30S : gắn lên tiểu đơn vị 30S ức chế amino acid hoạt hóa gắn

ức chế amino acid hoạt hóa gắn

lên ribosome.

(23)

5.Nhóm Polypeptides

 PolymixinPolymixin

Tác động: chất tẩy, làm tăng tính

thấm màng sinh chất làm cho tế bào bị thất

thoát chất tổng hợp tế bào chất.

 Rifampin:Rifampin:

Là sản phẩm bán tổng hợp

Tác động: gắn lên RNA polymerase ức chế

họat động enzym Nó có tác động

lên RNA polymerase eukaryote mức

độ thấp.

 CycloserineCycloserine::

Tác động: cycloserine tương đồng với D-alanine,

ức chế gắn D-alanine vào cầu nối peptide

nên ngăn cản trình tạo vách tế bào.

(24)

6.Nhóm Aminocyclitol

6.Nhóm Aminocyclitol:: Như Spectinomycin (tên thương mại Như Spectinomycin (tên thương mại Trobicin)…

Trobicin)…

 Tác động: gắn lên tiểu đơn vị 30 vi khuẩn Đặc biệt có hiệu Tác động: gắn lên tiểu đơn vị 30 vi khuẩn Đặc biệt có hiệu

chống lại gonococcus

7.Nhóm Glycopeptide

 Như vacomicin sử dụng rộng rãi MỹNhư vacomicin sử dụng rộng rãi Mỹ

 Tác động: gắn lên D-alanine ngăn cản hình thành liên kết Tác động: gắn lên D-alanine ngăn cản hình thành liên kết

chéo cầu nối peptide vách tế bào Nó từ lâu dòng thuốc

chéo cầu nối peptide vách tế bào Nó từ lâu dịng thuốc

cuối để bảo vệ chống lại chủng Staphylococcus aureus đề

kháng với meticilin

8.Nhóm Oxazolidinone

 Như linezolid (Zyvox®) loại kháng sinh Như linezolid (Zyvox®) loại kháng sinh

đưa vào sử dụng gần đây(2000)

 Tác động: gắn lên ức chế hoạt động tiểu đơn vị 30S 50S Tác động: gắn lên ức chế hoạt động tiểu đơn vị 30S 50S

Có hiệu chống lại vi khuẩn gram (+),tuy nhiên ức chế

sự tổng hợp protein ty thể

9.Nhóm Lipopeptide

 Như daptomycin (Cubicin®)Như daptomycin (Cubicin®)

 Tác động: Có hiệu chống lại vi khuẩn gram (+) Cho tới Tác động: Có hiệu chống lại vi khuẩn gram (+) Cho tới

chưa phát vi khuẩn kháng lại

(25)

CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT KHÁNG

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT KHÁNG

SINH PENICILINE

 Kháng sinh peniciline:Kháng sinh peniciline:

Có nhiều loại Peniciline sử dụng nhiều

y học sản xuất Benzylpenicilin ( Penicilin G)

Cấu trúc không gian sau:Cấu trúc không gian sau:

Penicilin G có khả chống vi khuẩn Gram ( +) ;

vhúng không chống lại vi khuẩn thuộc họ

(26)

 Chất kháng sinh penicillin phát tình cờ năm Chất kháng sinh penicillin phát tình cờ năm

1928 phịng thí nghiệm Alexander Fleming;

khi hộp petri nuôi

khi hộp petri nuôi StaphylococusStaphylococus bị nhiễm nấm bị nhiễm nấm mốc

mốc Penicillium notatumPenicillium notatum có xuất hiện tượng vịng có xuất hiện tượng vòng vi khuẩn bị tan xung quanh khuẩn lạc nấm

vi khuẩn bị tan xung quanh khuẩn lạc nấm

 Với đặc tính loại kháng sinh phổ rộng, dùng để Với đặc tính loại kháng sinh phổ rộng, dùng để

điều trị trường hợp viêm nhiễm liên cầu

khuẩn, tụ cầu khuẩn viêm phổi, nhiễm trùng máu,

viêm phế quản… hiệu thời gian

 Vì cơng nghệ sản xuất penicillin đầu tư đặc Vì công nghệ sản xuất penicillin đầu tư đặc

biệt, nhờ thời gian ngắn người ta triển

khai thành cơng cơng nghệ lên men chìm sản xuất

penicillin; tuyển chọn chủng công nghiệp

Penicillium chrysogenum NRRl 1951

Penicillium chrysogenum NRRl 1951 (1943); sau (1943); sau tạo biến chủng

đã tạo biến chủng P chrysogenum Wis Q-176 P chrysogenum Wis Q-176

(chủng xem chủng gốc hầu hết

chủng công nghiệp sử dụng tồn

chủng cơng nghiệp sử dụng toàn

thế giới)

(27)

(28)

Cơ chế sinh tổng hợp penicillin nấm Cơ chế sinh tổng hợp penicillin nấm

mốc P chrysogenum : mốc P chrysogenum :

 Từ ba tiền chất ban đầu Từ ba tiền chất ban đầu -aminoadipic, -aminoadipic,

cystein

cystein và và valinvalin tổng hợp lại thành tripeptit tổng hợp lại thành tripeptit 

-(

-(- aminoadipyl) - cysteinyl - aminoadipyl) - cysteinyl - - valinvalin

 Tiếp theo q trình khép mạch tạo vịng Tiếp theo q trình khép mạch tạo vịng - -lactam vịng thiazolidin để tạo thành

lactam vòng thiazolidin để tạo thành

izopenicillin-N.

 Rồi trao đổi nhóm Rồi trao đổi nhóm -aminoadipyl -aminoadipyl với với

phenylacetic

phenylacetic (hay (hay phenooxyacetic) phenooxyacetic) tạo thành tạo thành sản phẩm penicillin G (hay penicillin V.,

(29)

3 Giống lên men 3 Giống lên men

Penicillium chrysogenum

+ Năng suất : 85000mg/l

+ Thường giữ dạng

bào tử đông khô hay

trong nitơ lỏng

(30)

(31)

 Penicillin G penicillin V : tổng hợp Penicillin G penicillin V : tổng hợp

đầu tiên đầu tiên

 Aminopenicillin : penicillin bán tổng hợp Aminopenicillin : penicillin bán tổng hợp  Các penicillin kháng enzyme penicillinase Các penicillin kháng enzyme penicillinase  Penicillin chuyên dùng để điều trị vi khuẩn Penicillin chuyên dùng để điều trị vi khuẩn

nhóm

nhóm PseudomonasPseudomonas

 Các penicillin kết hợp chất ức chế enzyme Các penicillin kết hợp chất ức chế enzyme

(32)

Phương pháp lên men bề mặ

Phương pháp lên men bề mặt:t:

Áp dụng từ lâu, không Áp dụng từ lâu, không

còn triển khai sản xuất lớn còn triển khai sản xuất lớn

nữa Gồm phương pháp: nữa Gồm phương pháp:

 Lên men nguyên liệu rắn (cám mì, Lên men nguyên liệu rắn (cám mì,

cám ngơ có bổ sung đường lactose) cám ngơ có bổ sung đường lactose)

 Lên men bề mặt môi trường lỏng Lên men bề mặt môi trường lỏng

tĩnh (phổ biến sử dụng môi trường tĩnh (phổ biến sử dụng môi trường

(33)

(34)

Nguyên liệu

Nguyên liệu::

 Cám hạt ngũ cốc loại thường sử dụng Cám hạt ngũ cốc loại thường sử dụng

như nguyên liệu sản xuất Penicilin

phương pháp bề mặt

 Nguyên liệu bổ sung nước cho độ ẩm khối Nguyên liệu bổ sung nước cho độ ẩm khối

nguyên liệu đạt 50% đến 60% Sau

trùng 121oC, 0,5at 30 đến 45 phút Ngay sau

khi kết thúc trùng, người ta rải chúng khay

hình chữ nhật có kích thước dài 1-1,2m, rộng

0,6-0,8m, cao 5-6cm lớp mơi trường cho vào dày 2-3

0,8m, cao 5-6cm lớp môi trường cho vào dày 2-3

cm để đảm bảo thống khí mặt môi

cm để đảm bảo thống khí mặt mơi

trường

 Trường hợp sử dụng cám mịn, người ta phải độn Trường hợp sử dụng cám mịn, người ta phải độn

thêm trấu xay nhỏ cùi bắp xay nhỏ trước

(35)

 Nguồn thức ăn cacbon thường lựa chọn Nguồn thức ăn cacbon thường lựa chọn là: loại bột hạt ngũ cốc, cám mỳ, cám

là: loại bột hạt ngũ cốc, cám mỳ, cám

gạo, vỏ khoai tây, rỉ đường, loại đường

( glucoza, fructoza, maltoza, lactoza …)

dextrin, glycerin, axit axetic, manit, loại

rượu, dịch thủy phân gỗ, nước thải hồ sunfit…

 Nguồn thức ăn nitơ là: bột đậu tương, Nguồn thức ăn nitơ là: bột đậu tương, nước chiết ngơ, cao nấm men, nước chiết nấm

nước chiết ngô, cao nấm men, nước chiết nấm

nem, pepton, muối NO

nem, pepton, muối NO33 , NH, NH44++……

 Các nguyên tố khoáng đa lượng thường gặp Các nguyên tố khoáng đa lượng thường gặp như: photpho, lưu huỳnh, ma nhê, sắt, canxi,

như: photpho, lưu huỳnh, ma nhê, sắt, canxi,

kali, natri; nguyên tố vi lượng như: đồng,

kẽm, coban, molipden… chất sinh

trưởng

(36)

1.

1. Môi trường lên men :Môi trường lên men :

 Cao ngô (loại đậm đặc) : 3.5% Cao ngô (loại đậm đặc) : 3.5%  Lactose : 3.5% Lactose : 3.5%

 Glucose : 1.0% Glucose : 1.0%

 Canxicabonat :1.0% Canxicabonat :1.0%  KHKH22POPO44 : 0.4% : 0.4%

(37)

(38)

Quá trình nhân giống:

 Quá trình nhân giống giống có ống Q trình nhân giống giống có ống

nghiệm Trong nhà máy, lần cấy chuyền giống,

người ta thường cấy làm ống:

- ống dùng kiểm tra trước sản xuất,

- ống dùng để sản xuất

- Một ống dùng để bảo quản

 Để làm môi trường nhân giống người ta làm giống Để làm môi trường nhân giống người ta làm giống

như Chỉ có điều khác sau làm ấm mơi

như Chỉ có điều khác sau làm ấm môi

trường đến độ ấn định, người ta phân phối chúng

vào dụng cụ thủy tinh với khối luợng 1/5 hay 1/6

với dung tích dụng cụ, đậy nút bơng đem

với dung tích dụng cụ, đậy nút đem

trùng 121oC 0,5at 30 phút, sau để nguội

(39)

 Đổ 10ml nước trùng làm Đổ 10ml nước trùng làm

nguội vào ống giống, lắc cho thật

chuyển chúng sang tủ ấm 30-37oC nuôi

đến bào tử xuất vá phát triển

khắp môi trường, gọi q trình nhân

khắp mơi trường, gọi trình nhân

giống cấp Cứ thực tiếp ta

có giống cầp 2, cấp 3…… có

đủ 5-10% giống cho sản xuất.

(40)

(41)

Quá trình lên men.

 Nấm Penicilin q trình phát triển thường tạo Nấm Penicilin q trình phát triển thường tạo

nhiệt nấm Aspergillus Tuy nhiên người ta thường thổi

khí quạt gió có lấp hệ thống làm để tăng cường

khả phát triển sinh tổng hợp

 Quá trình lên men kéo dài 6-7 ngày nhiệt độ 24-28oC Quá trình lên men kéo dài 6-7 ngày nhiệt độ 24-28oC  Váng nấm sợi giữ lại sau rút hết dịch lên men, Váng nấm sợi giữ lại sau rút hết dịch lên men,

được tiếp tục sử dụng cho lần lên men

những lần lên men ta việc đổ thêm dịch lên

men vào Các thí nghiêm cho thấy nên tái xử dụng

váng nấm sợi 3-4 lần, lần sau hiệu suất thu

nhận kháng sinh giảm dần

(42)

Phương

(43)

(44)

(45)

Kỹ thuật lên men chìm

 Kỹ thuật len men chìm kỹ thuật áp Kỹ thuật len men chìm kỹ thuật áp

dụng hầu hết cở sản xuất dụng hầu hết cở sản xuất

penicillin công nghiệp hiên penicillin công nghiệp hiên

 Được vận hành theo phương pháp lên men Được vận hành theo phương pháp lên men

bán liên tục, gồm phương án lên men gián bán liên tục, gồm phương án lên men gián đoạn theo mẻ có bổ sung liên tục (hay bán đoạn theo mẻ có bổ sung liên tục (hay bán

liên tục) hay vài cấu tử liên tục) hay vài cấu tử

 kết hợp với phương án tuần hoàn lại kết hợp với phương án tuần hoàn lại

(46)

Quá trình nhân giống: Quá trình nhân giống:

 Trong phương pháp lên men chìm, ngừơi ta thường sử dụng Trong phương pháp lên men chìm, ngừơi ta thường sử dụng

môi trường lỏng Để làm môi trường lỏng người ta sử dụng

cao ngô, glucose, hydro, lactose, muối amon, thiosunfat,

photphat kali natri,

Quá trình lên men chìm người ta nhân giống mơi

Quá trình lên men chìm người ta nhân giống môi

trường lỏng, mục tiêu thu số lượng tế bào cao Môi

trường nhân giống lên men penicillin khác với môi

trường sản xuất chúng không chứa lactose, số kháng

chất tiền chất

Môi trường:

 Môi trường trùng 121 thời gian 30 phút, Môi trường trùng 121 thời gian 30 phút,

để nguội nhân giống

 Nhiệt độ trình nhân giống trì nhiệt độ Nhiệt độ trình nhân giống trì nhiệt độ

26_+1 thời gian cấp độ khoảng 72

(47)

Trong hầu hết trường hợp, lên men, người ta thay phần

lớn (hoặc hoàn toàn) đường lactose đường glucose Lượng

glucose bổ sung liên tục hay bán liên tục phải

giám sát chặt chẽ nồng độ glucose suốt trình vận hành pha để

duy trì nồng độ glucose ln mức thích hợp nhằm vừa giữ khối lượng

hệ sợi ổn định, vừa đảm bảo sinh tổng hợp nhiều penicillin

Trong thực tiễn, để tránh xảy thiếu hụt thời glucose , người

ta kết hợp bổ sung lượng nhỏ đường lactose (khi đó,

chưa bổ sung kịp glucose nấm mốc tự điều chỉnh để sử dụng

đường lactose nên không xảy tượng tự phân hệ sợi)

Ngoài nguồn nitơ nước chiết ngô, người ta thường sử dụng

Ngồi nguồn nitơ nước chiết ngơ, 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

được điều chỉnh khoảng pH = 6,5 – 6,8 dung dịch NaOH

H3PO4); nồng độ NH4 + thường khống chế khoảng 0,3 – 0,4 kg/m3

dịch lên men

Chất phá bọt thường sử dụng loại dầu béo như: mỡ lợn, dầu

đậu tương, dầu vừng, dầu cám…

Tiền chất tạo nhánh phenylacetic lên men sản xuất penicillin G

(hoặc phenooxyacetic lên men sản xuất penicillin V) bổ sung

liên tục (hoặc bổ sung gián đoạn làm nhiều lần) suốt thời gian pha

lên men penicillin, để trì nồng độ khoảng 0,1 – 1,0 kg/m3 dịch

(nếu nấm mốc tổng hợp đồng thời nhiều penicillin khác,

(48)

Sơ đồ hệ lên men dùng Sơ đồ hệ lên men dùng

(49)

(50)

(51)

(52)

(53)

Quá trình lên men

 Gồm hai pha:Gồm hai pha:

 Pha thứ nhất: pha sinh khối Tốc độ sinh sản Pha thứ nhất: pha sinh khối Tốc độ sinh sản nấm xảy nhanh Sự tạo thành penicillin nấm xảy nhanh Sự tạo thành penicillin

bắt đầu. bắt đầu.

 Pha thứ 2: hệ sợi phát triển chậm lại, pha Pha thứ 2: hệ sợi phát triển chậm lại, pha này penicillin tạo với mức độ cực đại này penicillin tạo với mức độ cực đại

 Càng nhiều sinh khối hàm lượng penicillin Càng nhiều sinh khối hàm lượng penicillin

càng nhiều Do cung cấp đầy đủ dinh dưỡng

oxi Song sinh khối cao không cho

nhiều penicillin.

(54)

 Sự tích tụ penicillin thường xảy mạnh mẽ Sự tích tụ penicillin thường xảy mạnh mẽ

khi hệ sợi phát triển đạt trạng thái cân

 Trạng thái xác lập Trạng thái xác lập

cung cấp vừa đủ liên tục lượng thức ăn

tối thiểu cho nấm mốc

 Thiếu thức ăn, hệ sợi nấm tự phân, Thiếu thức ăn, hệ sợi nấm tự phân,

nếu cung cấp nhu cầu trên, hệ sợi

phát triển, khơng tích tụ mạnh

penicillin mà tích tụ nhiều axit gluconic

axit malic.

(55)

 Trong sản xuất penicillin, cần xem xét Trong sản xuất penicillin, cần xem xét

các thông số sau : tốc độ sinh

trưởng vi sinh vật, nhu cầu trì

thể (g glucose/ g tế bào/ h), tốc độ sản

sinh penicillin riêng phần (q pen)

một thể (mg penicillin /g tế bào/ h)

năng suất penicillin g glucose Ngoài

ra, thời gian lưu nồi lên men, dung

tích bể, thời gian chế biến, mơi trường

chi phí nhân cơng nhân tố bổ

sung có quan trọng công nghiệp

(56)

 Khi lên men kết thúc, tồn mơi trường Khi lên men kết thúc, tồn mơi trường

lên men lọc sợi nấm

mọi chất rắn khác loại bỏ

 Dịch lọc acid hóa đến khoảng pH Dịch lọc acid hóa đến khoảng pH

rồi penicillin chiết loại

dung môi butyl acetate.

 Sau penicillin kết tủa khỏi dung Sau penicillin kết tủa khỏi dung

môi nhờ bổ sung acetate kali

thú hồi nhờ biện pháp lọc.

 Ở bước tiếp theo, kết Ở bước tiếp theo, kết

tinh lại từ isopropanol

(57)

(58)

ngày

pH 6.8-7.4 25oC

8-10 ngày

pH butyl axetat axetat kali

(59)

(60)

 Lọc dịch lên men : Lọc dịch lên men :

Mục đích

Mục đích: Penicillin sản phẩm lên men ngoại bào : Penicillin sản phẩm lên men ngoại bào Vì vậy, sau kết thúc trình lên men người ta

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

 Thiết bị lọcThiết bị lọc:: phổ biến thiết bị lọc hút kiểu băng tải phổ biến thiết bị lọc hút kiểu băng tải

kiểu thùng dịch để chuyển sang công đoạn tiếp

theo Chỉ trường hợp đặc biệt cần

phải xử lý kết tủa phần protein lọc lại dịch lần

quay Thông thường, người ta cần lọc lần làm

lạnh thứ hai Hiện tượng tự phân hệ sợi nấm thường kéo

theo hậu làm cho dịch khó lọc

 Thu hồi sinh khối nấmThu hồi sinh khối nấm:: Phần sinh khối nấm rửa Phần sinh khối nấm rửa Thu nhận tinh chế kháng Thu nhận tinh chế kháng

(61)

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,

là:

 · Trích ly dung mơi hữu cơ· Trích ly dung môi hữu cơ  · Hấp phụ· Hấp phụ

 · Trao đổi ion· Trao đổi ion

Trong ba phương pháp phương

pháp trích ly dung mơi hữu

pháp trích ly dung môi hữu

sử dụng nhiều

(62)

Thu nhận tinh chế penicillin Thu nhận tinh chế penicillin

bằng dung môi bằng dung mơi

 Q trình chiết dung mơi hữu thực hiệ qua hai giai đoạn :Quá trình chiết dung mơi hữu thực hiệ qua hai giai đoạn :  Giai đoạn :Trộn nước dung môi để tăng bề mặt tiếp xúc.làm Giai đoạn :Trộn nước dung môi để tăng bề mặt tiếp xúc.làm

như để phần tử kháng sinh tiếp xúc chặt chẽ với dung môi.Tiến

hành khấy lien tục để đảm bảo trình tiếp xúc đạt mức độ

cao

 Giai đoạn 2:Sau tiếp xúc kháng sinh dung môi tạo kết Giai đoạn 2:Sau tiếp xúc kháng sinh dung môi tạo kết

tủa

 Những dung môi sau dùng để kết tủa kháng sinh:Những dung môi sau dùng để kết tủa kháng sinh:  -các ancol:butanol,isopropanol,propanol-các ancol:butanol,isopropanol,propanol

 -Các ester :actete etyl,butyl,amyl.-Các ester :actete etyl,butyl,amyl.

 -Các ceton:metyl etyl acetone,metyl butyl ceton-Các ceton:metyl etyl acetone,metyl butyl ceton  -Các ete: ete isopropylic,dioxin-Các ete: ete isopropylic,dioxin

(63)

Quá trình chiết dung mơi hữu

Q trình chiết dung môi hữu

thực qua giai đoạn:

 Giai đoạn thứ nhất: trộn nước dung môi để Giai đoạn thứ nhất: trộn nước dung môi để tăng bề mặt tiếp xúc

tăng bề mặt tiếp xúc

 Giai đoạn thứ hai: sau trộn dung môi Giai đoạn thứ hai: sau trộn dung môi kháng sinh taọ kết tủa để tách kết tủa

kháng sinh taọ kết tủa để tách kết tủa

khỏi dung dịch người ta tiến hành ly tâm.

Trong phịng thí nghiệm sản

xuất công nghiệp, người ta thường dùng

dung môi sau để tiến hành thu nhận kháng sinh:

 Các ancol: butanol, isopropanol, propanol.Các ancol: butanol, isopropanol, propanol.  Các ester: acetate etyl, butyl, amyl.Các ester: acetate etyl, butyl, amyl.

 Các ceton: metyl etyl aceton, metyl butyl ceton.Các ceton: metyl etyl aceton, metyl butyl ceton.  Các ete:ete isopropylic,dioxan.Các ete:ete isopropylic,dioxan.

(64)

Một phương pháp sử dụng co

hiệu để thu nhận kháng sinh phương pháp phân

tán tĩnh điện phương pháp thay cho phương

pháp trích ly dung mơi

pháp trích ly dung môi

Nguyên tắc phương pháp 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

Phương pháp có ưu điểm sau:

 Do thời gian thực ngắn nên không làm thay đổi Do thời gian thực ngắn nên không làm thay đổi

hoạt chất sinh học vật chất cấn thu nhận

(65)

(66)

(67)

1

1 SentramSentram

Chỉ định: Dự phòng nhiễm

khuẩn phẫu thuật, nhiễm

khuẩn ổ bụng, đường hô

hấp, đường tiểu, da mô

mềm, xương khớp, lậu

(68)

2

2 AmoxycillinAmoxycillin

Chỉ định: Nhiễm trùng

đường niệu, sinh dục kể

cả bệnh lậu, nhiễm trùng

phụ khoa, nhiễm trùng

đường hô hấp, nhiễm

đường hơ hấp, nhiễm

trùng đường tiêu hố

(69)

3 Mekopen-1000000 IU 3 Mekopen-1000000 IU

Chỉ định: 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

(70)

4

4 UnasynUnasyn

Chỉ định:

+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

(71)

5

5 AmpicillinAmpicillin

Chỉ định: có tác dụng chống lại vi khuẩn gây nhiễm

trùng tai giữa, bàng quang thận Ampicillin uống

chỉ dùng điều trị nhiễm trùng từ nhẹ đến vừa

Những vi khuẩn mà ampicillin thường có hiệu

là: vi khuẩn ruột,

là: vi khuẩn ruột, Listeria monocytogenes, Listeria monocytogenes,

Neisseria gonorrhoeae, Neisseria meningitidis

Neisseria gonorrhoeae, Neisseria meningitidis, , số

số Hemophilus influenzae, Gardnerella vaginalis, Hemophilus influenzae, Gardnerella vaginalis, Bordetella pertussis

Bordetella pertussis, số , số E coli, Proteus E coli, Proteus mirabilis, Samonella Shigella