Penisilin Kimyasal Yapısı ve Fermentasyon Süreci: Alexander Fleming tarafından

Penisilin Kimyasal Yapısı ve Fermentasyon Süreci: Alexander Fleming!

Penisilin 1929'da Alexander Fleming tarafından tanımlanmıştır. Oxford'da Florey ve Chain altındaki bir araştırma grubu, onu 1940'ta Penicillium notatum'un yüzey kültüründen izole etmişti ve ilk penisilin uygulaması 1941'di.

Penisilinler, pek çok mantar tarafından, özellikle Penicillium ve Aspergillus türleri tarafından üretilir.

Kimyasal yapı:

Penisilinlerin temel yapısı, yoğunlaştırılmış bir p-laktam halkası olan bir tiyazolidin halkasından oluşan 6-aminooperikikillanik asittir (6-APA). 6-APA, Şekil 12.5'te verilen pozisyon 6'da değişken bir asil kısmı taşır. Penisilin fermentasyonu, yan zincir öncüleri eklenmeden gerçekleştirilirse, doğal penisilinler üretilir. Bu karışımdan, sadece benzilpenisilin terapötik olarak faydalıdır; diğer bileşikler ürün geri kazanımı aşamasında çıkarılmalıdır.

Fermantasyon, bir yan zincir öncüsü eklenerek daha iyi kontrol edilebilir, böylece sadece bir tek penisilin üretilir. Yarı sentetik penisilinlerin üretilmesi için, penisilin G (bunun yerine bazen penisilin V kullanılır), başka bir penisilin türevi yapmak üzere kimyasal olarak geri dönüştürülen 6-APA'yı oluşturmak üzere kimyasal olarak geri dönüştürülen 6-APA'yı oluşturmak üzere kimyasal veya enzimatik olarak ayrılır.

Gerilme İyileştirme:

Fleming'in başlangıçta penisilin üretimi için kullandığı mantar P. notatum fena sonuç verdi. Dahası, bu mantarın birçok suşu, orijinallerinden daha fazla katlanmış penisilin üreten, geliştirilmiştir. P. notatum dışında, P. chrysogenum de test edildi ve bu da su altı kültür koşullarında iyi sonuçlar verdi. Daha sonra seçilen suşlar artan miktarda penisilin üretti.

Fermantasyon Ortamı:

İlk kez, Czapex-Dox çorbasında P. notatum'un yüzey kültürü gerçekleştirildi. Maya ekstresi, kazein veya sığır eti ekstresi gibi organik materyallerle takviye edildiğinde penisilin üretim hızı arttı. Ek olarak, pamuk tohumu, yer fıstığı unu ve soya fasulyesi unu değiştirilerek de elde edilen verim artmıştır. İlave algılayıcının yokluğunda uygun bir ortam P. chrysogenum tarafından fermente edildiğinde birkaç doğal penisilin üretilir.

Bu doğal penisilinlerin üretimi, ortamdaki yağ asitlerinin varlığı ile de uyarılır. Calam ve Hockenhull (1949) birçok P. chrysogenum suşu tarafından antibiyotik üretimini destekleyen kimyasal olarak tanımlanmış bir ortam geliştirmiştir. Ayrıca, fermantasyon ortamının pH'ı, 6.8 ila 7.4 arasında tutularak antibiyotik üretimi de arttırıldı; tamponlama ajanları örneğin CaC03 ve fosfatın orta ve steril H2S04 ve NaOH'a gerektiğinde eklenmesi; inkübasyon sırasında sıcaklığın 25 ± 0, 5 ° C'de tutulması ve büyük bir mayalayıcıda havalandırma için kültürün karıştırılması.

Fermantasyon İşlemi:

Penisilinler, ticari olarak geliştirilmiş fermente edicide büyük ölçüde üretilir; bu, maksimum verim için P. chrysogenum'a optimum büyüme koşulları sağlar. Aşağıdakiler, benzil penisilin fermentasyonu için olan adımlardır, yani Penicillin G.

1. 500 ml'lik bir Erlenmeyer Şişesinde 100 ml besiyerini P. chrysogenum suşlarının sporlarıyla inoküle edin ve döner bir çalkalayıcı üzerinde tutarak 25 ° C'de inkübe edin.

2. 4 gün sonra şişenin içeriğini, 2 litre ortam içeren başka bir şişeye (4 litre kapasiteli) aktarın ve 2 gün önce inkübe edin.

3. İçeriği, 500 litre ortam içeren paslanmaz çelik bir depoya (800 litre kapasiteli) aktarın. Bu tank mantar büyümesi için en uygun koşulları sağlayabilecek şekilde donatılmıştır.

4. 3 gün sonra, bir mayalayıcıda (2.50.000 litre kapasite) saklanan yaklaşık 1.80.000 litre ortamın aşılanması için içeriği kullanın. Daha sonra optimum büyüme koşullarına (örneğin, sıcaklık, pH, ₀₂, vb.) Yönelik otomatik cihazlar bulunur.

5. 6 gün inkübasyondan sonra fermenterin içeriğini süzün. Filtrat penisilin içerir. Penisilini, amil veya butil-asetat içine çıkarın. Ondan, penisilin, fosfat tamponu ile özütlenerek sulu çözücüye aktarılır.

Bir bütanol-su karışımından potasyum penisilin G'yi kristalize edin. Kullanımdan önce potasyum penisilin G'yi tekrar saflaştırın.