| Description: |
Введение Антибиотики сыграли революционную роль в медицине, значительно снизив смертность от бактериальных инфекций. Среди них пенициллин V феноксиметилпенициллин остается одним из наиболее широко применяемых beta;-лактамных антибиотиков, особенно для перорального приема, благодаря его устойчивости к кислотной среде желудка. Несмотря на появление множества новых антибиотиков, производство и совершенствование биосинтеза пенициллина V остаются актуальными в условиях растущей антибиотикорезистентности и необходимости в эффективных и доступных лекарственных препаратах. Целью работы является изучение биотехнологии феноксиметилпенициллина. Для достижения этой цели поставлены следующие задачи: детальное рассмотрение технологической схемы биосинтеза антибиотика, расчет себестоимости пенициллина V и определение рентабельности его производства для Республики Молдова. Результаты и обсуждения Для производства пенициллина V в качестве биокатализатора используются грибы Penicillium chrysogenum ndash; аэробные микроорганизмы, обладающие высокой устойчивостью к условиям внешней среды. Питательной средой для их культивирования служит кукурузный экстракт с добавлением азотсодержащих соединений, минеральных солей и витаминов, необходимых для роста культуры. Реакции биосинтеза пенициллина V, грибами Penicillium chrysogenum представлены на рисунке 1.Условия биосинтеза пенициллина V: температура поддерживается на уровне 26 deg;C, давление - нормальное. Скорость перемешивания N в инокуляторах составляет 180 об/мин rpm, в ферментаторе - 120 об/мин. Степень аэрации высокая -1 л воздуха на 1 л среды в минуту. Биотехнологическая схема производства пенициллина V начинается с подготовки и стерилизации питательной среды, которая загружается поэтапно в биореакторах для инокуляции и ферментатор. Развитие культуры микроорганизмов начинается в первом биореакторе для инокуляции объемом 100 л, через 2 дня всё содержимое переносится во второй биореактор для инокуляции объемом 1000 л, еще через 2 дня - в третий биореактор для инокуляции на 10 000 л, где процесс развития культуры плесневого гриба продолжается около 100 часов. Во все биореакторы для инокуляции подаются углеводы и обеспечивается аэрация. После завершения процесса инокуляции, биомасса переносится в ферментатор, где в питательной среде присутствует феноксиуксусная кислота, являющаяся прекурсором пенициллина V. Также в ферментатор подаются углеводы, осуществляется аэрация и корректируется pH с помощью раствора гидроксида натрия, так как выделяемый микроорганизмами пенициллин закисляет среду. Процесс ферментации длится около 7 дней. Далее осуществляется изоляция биомассы из ферментатора и последующие этапы очистки пенициллина V: фильтрование, охлаждение и подкисление фильтрата, центробежная экстракция в бутилацетат, реэкстракция с добавлением ацетата натрия, кристаллизация натриевой соли феноксиметилпенициллина, центрифугирование для отделения кристаллов, сушка кристаллов в псевдоожиженном слое. Рассчитанная себестоимость 1 кг феноксиметилпенициллина без учета затрат на оборудование, заработную плату и электроэнергию составила 1035,75 лей. Рыночная цена пенициллина V составляет 1994,6 лей за 1 кг. К основным преимуществам производства пенициллина V в Молдове относятся снижение зависимости от импорта, создание новых рабочих мест и экономическое развитие за счет экспорта. Однако процесс требует значительных начальных инвестиций, сложной сертификации и длительного периода до получения прибыли. Выводы 1. Была изучена биотехнология пенициллина V, это достаточно сложный, долгий и затратный процесс, но особенно важный для людей. Продукт производства ndash; феноксиметилпенициллин является распространённым к применению антибиотиком имеющим большое преимущество перед пенициллином G, за счёт устойчивости натриевой соли к кислой среде желудка, что позволяет пероральное употребление антибиотика. 2. В краткосрочной перспективе закупка пенициллина V у других стран, является более выгодной из-за низких затрат и отсутствия необходимости в крупных инвестициях. Однако в долгосрочной перспективе, при условии наличия государственной поддержки, доступа к дешевым кредитам и выхода на экспортные рынки, локальное производство может стать рентабельным. |