Основные виды сырья, используемые в производстве антибиотиков

В промышленности антибиотиков применяется разнообразное сырье- минерального, растительного, животного происхождения, а также синтетические химические продукты.

Сырье, применяемое на стадии ферментации, используется для приготовления питательных сред. Состав сред для разных антибиотиков зависит от физиологических потребностей микроорганизма и свойств антибиотика, однако в них имеется и много общего.

Основой всех сред является вода.

Источники углерода - углеводы (глюкоза, крахмал, сахароза, лактоза) или продукты, богатые углеводами (гидрол, меласса, кукурузная и пшеничная мука), жиры или масла.

Источники азота - соевая мука, кукурузный экстракт, жмыхи масличных культур, а также минеральные соли азота - как нитраты, так и соли аммония.

Из неорганических соединений часто добавляют мел и поваренную соль, а в некоторые среды - соединения фосфора и серы.

Кроме этих видов сырья, общих для всех антибиотиков, в некоторых случаях используются предшественники, а также стимуляторы и ингибиторы побочных процессов.

Используемое сырье, особенно растительного происхождения, неоднородно по своему составу, разные партии иногда сильно отличаются друг от друга. Эти отклонения могут привести к снижению выхода антибиотика.

Показатели, имеющиеся в ГОСТ или ТУ на сырье, недостаточны для определения его продуктивности в отношении образования антибиотика, поэтому основные виды сырья предварительно, до пуска в производство, подвергают проверке в пробных ферментациях. Для этого в цеховой лаборатории изготавливают две партии среды - одну из доброкачественного сырья, употребляемого в производстве, другую - с заменой одного из видов сырья на испытуемый.

При положительных результатах лабораторной проверки, когда уровень активности на среде с новым сырьем не ниже, чем в контроле, проводят несколько пробных ферментации в цехе и лишь после этого направляют новую партию сырья для использования. [5]

Сырье, применяемое на стадиях предварительной обработки культуральной жидкости и нативного раствора, выделения и химической очистки антибиотиков.

Дезэмульгаторы.

В производстве пенициллина, нативный раствор которого содержит большое количество белковых и органических примесей, дающих при обработке бутилацетатом стойкую эмульсию, затрудняющую процесс сепарирования, применяют дезэмульгаторы, которые частично разрушают эмульсию и тем самым способствуют лучшему разделению на сепараторах.

В качестве дезэмульгатора в настоящее время применяется контакт Петрова (нефтяные сульфокислоты), представляющий собой смесь сульфокислот, получаемых при обработке керосинового дистиллята нефти серным ангидридом.

Имеются следующие марки контакта Петрова: керосиновый - КПк-1 и КПк-2 и газойлевый КПг. В соответствии с ГОСТ содержание сульфокислот в контакте Петрова марки КПк-1 составляет не менее 55%, а марки КПк-2 и КПг - не менее 50%.

Хорошим дезэмульгатором при экстракции пенициллина является цетазол, при добавлении которого происходит более полное разрушение эмульсии, чем при использовании контакта Петрова, вследствие ограниченной растворимости цетазола в бутилацетате и хорошей растворимости в воде. Цетазол представляет собой четвертичную соль, получаемую на основе высших спиртов кашалотового жира (густая масса темно-коричневого цвета с запахом пиридина).

Цетазол может использоваться не только в качестве дезэмульгатора, но и в качестве переносчика при получении тетрациклина экстракционным методом.

Органические растворители и экстрагенты.

При экстракционном методе выделения антибиотиков требуется большое количество органических растворителей и экстрагентов.

а) бутилацетат, нормальный технический , применяемый в качестве экстрагента в производстве пенициллина;

б) изооктиловый спирт, применяемый в качестве экстрагента в производстве тетрациклина;

в) бутиловый спирт, применяемый для получения азеотропной смеси при вакуум-упаривании концентрата бензилпенициллина и при переводе тетрациклина основания в хлоргидрат. Для этих целей используется как нормальный первичный бутиловый спирт, получаемый брожением, так и бутиловый спирт заводов синтетического каучука, получаемый путем фракционной разгонки высших спиртов, образующихся в процессе производства синтетического каучука;