BIOTECNOLOGIE
antibiotici
Introduzione
DNA ricombinante
Inoculo
L-Lisina
Penicciline
CHE COSA SONO?
Gli antibiotici sono dei particolari farmaci prodotti da sorgenti biologiche utilizzando organismi viventi attraverso processi di produzione biotecnologici molto complessi, per tale motivo questi sono anche definiti farmaci biotecnologici. Per la loro produzione sono necessari processi innovativi, complessi e rigorosamente controllati, così da ottenere prodotti finali sicuri ed efficaci.
DNA ricombinante
Questa è una tecnica che permette l’inserimento di un gene d’interesse in un organismo ospite, fatto poi crescere in un fermentatore industriale per produrre la proteina ed avviene in 3 fasi:
- Isolamento del DNA: tramite endonucleasi che tagliano la porzione di dna che ci interessa
- Inserimento del DNA in un vettore: è un’operazione taglia e cuci (tramite endonucleasi come gli enzimi di restrizione, solitamente batteriche e più utilizzate, e DNA ligasi) che permette di inserire un gene all’interno di un organismo che può essere veicolato in un battere
- Trasferimento del DNA: Vengono aperti dei pori nella membrana cellulare cosicché il vettore contenente il gene possa entrare e conferire alla cellula le sue proprietà.
Preparazione Inoculo
La produzione viene effettuata in frammentatori discontinui dal volume di centinaia di metri cubi e dalla durata di 5/7 giorni.Nel frammentatore viene posto l’inoculo, il quale compone circa il 6% del brodo di fermentazione, formato da ceppi di funghi ad alta produttività di penicillina che vengono prima posti in vegetazione, ossia la procedura per attivare le spore. La fonte principale di carbonio sono i saccaridi, ma sono importante anche le sostanze azotate per fornire lo zolfo per la crescita microbica e il percussore aggiunto per variare le varie forme di penicillina.
Produzione Inoculo
La produzione avviene tra i 23°C e i 28°C, a pH 6,5 con un OUR di 0,4/0,8 mmol/min*L di brodo di fermentazione. Questo processo forma 0,12 g di penicillina per grammo di carboidrato consumato, con una concentrazione di circa 25 grammi di penicillina per litro. Alla fine della fermentazione, il brodo viene filtrato per levare i prodotti insolubili. Il filtrato viene raffreddato a 4°C per evitare la degradazione enzimatica di della penicillina nell’estrazione. Quindi si aggiunge acido solforico fino a pH 2 perchè la penicillina nella sua forma acida consente l’estrazione con solventi organici, come l’acetato di amile. Si lavora con un rapporto di 1:10 ottenendo una purezza del 75%. L’estratto con la penicillina passa attraverso un filtro a carboni attivi, che serve per rimuovere i pigmenti ed eventuali impurità. Quindi la penicillina viene fatta precipitare con con citrato di sodio e i cristalli che si formano vengono separati per centrifugazione. Successivamente vengono lavati con solventi volatili e infine essiccati con aria calda, calore radiante o per passaggio di camera sotovuoto.
Ciclo di Krebs
L-Lisina
- pH 7-8,5
- Temperaura di 30°C
- Produzione di certi farmaci
Acido Citrico
- Sali effervescenti
- Resine viniliche
- T: 28-35 C°
- pH : 2,8-1,5
- Resa: 70%-80%
Penicciline
sono una famiglia di antibiotici aventi una struttura chimica comune.
costituite da un anello di 4 atomi ed un anello eterociclico i cui è presente un atomo di zolfo. L’anello di 4 atomi è un anello β-lattamico, ovvero una ammide ciclica che chiude l’anello sul carbonio β rispetto al gruppo carbonilico, e sul carbonio αè legata una ammina sostituita con un gruppo R che determina il tipo delle diverse penicilline.
Tuttavia nei processi produttivi le penicillina fondamentale, l’unica che viene prodotta per via esclusivamente fermentativa ad opera della Penicillium chrysogenum (un fungo).
Tutte le altre sono penicilline semisintetiche ottenute per deacilazione della penicillina G, reazione catalizzata dall'enzima Penicillina acilasi.
Le penicilline vengono definite antibiotici beta- lattamici, attivi nei confronti dei batteri Gram+.Questi possiedono una spessa parete composta da numerosi strati sovrapposti di catene di peptidoglicani,a ogni molecola di quest’ultimo è legata una sequesnza di polipeptidi.
(Le diverse catene sono collegate attraverso legami incrociati tra le sequenze polipeptidiche, la formazione di questi legami è catalizzata dall’azione di particolari enzimi (trans peptidasi).
FINE
biotecnologie
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Created on February 22, 2024
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BIOTECNOLOGIE
antibiotici
Introduzione
DNA ricombinante
Inoculo
L-Lisina
Penicciline
CHE COSA SONO?
Gli antibiotici sono dei particolari farmaci prodotti da sorgenti biologiche utilizzando organismi viventi attraverso processi di produzione biotecnologici molto complessi, per tale motivo questi sono anche definiti farmaci biotecnologici. Per la loro produzione sono necessari processi innovativi, complessi e rigorosamente controllati, così da ottenere prodotti finali sicuri ed efficaci.
DNA ricombinante
Questa è una tecnica che permette l’inserimento di un gene d’interesse in un organismo ospite, fatto poi crescere in un fermentatore industriale per produrre la proteina ed avviene in 3 fasi:
Preparazione Inoculo
La produzione viene effettuata in frammentatori discontinui dal volume di centinaia di metri cubi e dalla durata di 5/7 giorni.Nel frammentatore viene posto l’inoculo, il quale compone circa il 6% del brodo di fermentazione, formato da ceppi di funghi ad alta produttività di penicillina che vengono prima posti in vegetazione, ossia la procedura per attivare le spore. La fonte principale di carbonio sono i saccaridi, ma sono importante anche le sostanze azotate per fornire lo zolfo per la crescita microbica e il percussore aggiunto per variare le varie forme di penicillina.
Produzione Inoculo
La produzione avviene tra i 23°C e i 28°C, a pH 6,5 con un OUR di 0,4/0,8 mmol/min*L di brodo di fermentazione. Questo processo forma 0,12 g di penicillina per grammo di carboidrato consumato, con una concentrazione di circa 25 grammi di penicillina per litro. Alla fine della fermentazione, il brodo viene filtrato per levare i prodotti insolubili. Il filtrato viene raffreddato a 4°C per evitare la degradazione enzimatica di della penicillina nell’estrazione. Quindi si aggiunge acido solforico fino a pH 2 perchè la penicillina nella sua forma acida consente l’estrazione con solventi organici, come l’acetato di amile. Si lavora con un rapporto di 1:10 ottenendo una purezza del 75%. L’estratto con la penicillina passa attraverso un filtro a carboni attivi, che serve per rimuovere i pigmenti ed eventuali impurità. Quindi la penicillina viene fatta precipitare con con citrato di sodio e i cristalli che si formano vengono separati per centrifugazione. Successivamente vengono lavati con solventi volatili e infine essiccati con aria calda, calore radiante o per passaggio di camera sotovuoto.
Ciclo di Krebs
L-Lisina
Acido Citrico
Penicciline
sono una famiglia di antibiotici aventi una struttura chimica comune. costituite da un anello di 4 atomi ed un anello eterociclico i cui è presente un atomo di zolfo. L’anello di 4 atomi è un anello β-lattamico, ovvero una ammide ciclica che chiude l’anello sul carbonio β rispetto al gruppo carbonilico, e sul carbonio αè legata una ammina sostituita con un gruppo R che determina il tipo delle diverse penicilline.
Tuttavia nei processi produttivi le penicillina fondamentale, l’unica che viene prodotta per via esclusivamente fermentativa ad opera della Penicillium chrysogenum (un fungo). Tutte le altre sono penicilline semisintetiche ottenute per deacilazione della penicillina G, reazione catalizzata dall'enzima Penicillina acilasi. Le penicilline vengono definite antibiotici beta- lattamici, attivi nei confronti dei batteri Gram+.Questi possiedono una spessa parete composta da numerosi strati sovrapposti di catene di peptidoglicani,a ogni molecola di quest’ultimo è legata una sequesnza di polipeptidi. (Le diverse catene sono collegate attraverso legami incrociati tra le sequenze polipeptidiche, la formazione di questi legami è catalizzata dall’azione di particolari enzimi (trans peptidasi).
FINE