المضادات الحيوية: الإنتاج التجاري للمضادات الحيوية
المضادات الحيوية: الإنتاج التجاري للمضادات الحيوية!
المضادات الحيوية هي نتاج لعملية الأيض الثانوية التي تمنع عمليات نمو الكائنات الحية الأخرى حتى عند استخدامها بتركيزات منخفضة. تم اكتشاف البنسلين المضاد الحيوي من قبل فليمينغ في عام 1929.
على الرغم من أن أكثر من 300 مركب مضاد حيوي قد تم عزلها إلا أن 123 منها يتم إنتاجها حاليًا عن طريق التخمير. بالإضافة إلى ذلك ، يتم إنتاج أكثر من 50 مضادا حيويا كمركبات نصف اصطناعية ، ويتم إنتاج ثلاثة مضادات حيوية ، كلورامفينيكول ، فوسفوونسين وبييرولنيترين بشكل صناعي تماما.
تلقيح:
سلالة عالية العائد هو شرط أساسي لإنتاج المضادات الحيوية. لذلك ، يعد تحسين السلالة المستمرة جزءًا لا يتجزأ من الأنشطة التجارية. يتم إعداد اللقاح عادة في شكل تعليق بوغ ، والذي يتم نقله إلى الخميرة. كقاعدة عامة ، يتم الاحتفاظ بعدد المراحل بين المادة المحفوظة والمرحلة النهائية من التلقيح إلى الحد الأدنى لتقليل مخاطر فقد الكائن العضوي لإمكاناته العالية.
تخمير:
يتم إنتاج المضادات الحيوية بشكل عام في خميرات الفولاذ المقاوم للصدأ المستخدمة في وضع الدُفعة أو التغذية. غالباً ما يستخدم تبريد الماء للحفاظ على درجة الحرارة بين 24-26 درجة مئوية. لمعظم منتجي المضادات الحيوية. بشكل عام ، يتم الحفاظ على جهاز التخمير فوق الضغط الجوي مما يقلل من مخاطر التلوث ويعزز إمدادات O 2 .
يفضل استخدام خميرة المرحلة النهائية لإنتاج المضادات الحيوية لفترة أطول. لكن المراحل الأولية للتخمير مصممة لنمو كبير في الجراثيم. يتم تنفيذ هذه في التخمير مرحلة البذور من حجم أصغر. يمكن استخدام واحدة أو أكثر من مراحل البذور ، اعتمادًا على العملية والسلالة ، لإنتاج أقصى كمية من الكتلة الحيوية في الحالة الفسيولوجية الصحيحة لإنتاج مضاد حيوي مرتفع عند إدخالها في مرحلة التخمير النهائية.
متوسط الإنتاج:
يستخدم إنتاج المضادات الحيوية مجموعة متنوعة من الوسائط ، مختلفة لكل مرحلة من مراحل العملية (الجدول 12.2). يحتوي وسط نموذجي على حوالي 10٪ من المواد الصلبة (وزن / حجم). بشكل عام ، تكون الغلة أعلى بكثير في الوسائط المعقدة. في بعض الحالات ، يتم أيضًا تقديم سلعة مناسبة للمضاد الحيوي كما في حالة إنتاج البنسلين G ، حيث يتم استخدام حمض فينيل أو حمض فينوكسياسيتيك كسلائف. بما أن المضادات الحيوية عبارة عن مستقلبات ثانوية ، يتم تصميم وسيط الإنتاج بحيث يتم الحد من المغذيات الأساسية في مرحلة حرجة لبدء عملية التمثيل الغذائي الثانوي في الكائن الحي (على سبيل المثال ، الجلوكوز لإنتاج البنسلين والفوسفات للعديد من المضادات الحيوية التي تنتجها Streptomyces.
في معظم عمليات الإنتاج ، يتم تشغيل مخمر الإنتاج في وضع دفعة تغذية يتم فيه إضافة مادة مغذية مثل الجلوكوز بشكل مستمر طوال عملية التخمير لتحسين مدة إنتاج المضادات الحيوية. ويرافق ذلك سحب كميات صغيرة من المرق للتحقق من زيادة حجم المرق في جهاز التخمير. تضاف العوامل المضادة للتأثير في المرحلة المناسبة من التخمير. يتم مراقبة الميزات الميكروبيولوجية والفيزيائية والكيميائية المختارة أثناء عملية التخمير من أجل تحقيق التحكم المناسب.
في نهاية مرحلة التحضين في مرحلة الإنتاج النهائية ، يحتوي المرق على تركيز منخفض فقط (3-35٪ إذا كان المذاب الكلي في المرق) من المضاد الحيوي. يتم انتعاش المضادات الحيوية عن طريق فصل الخلايا عن المرق عن طريق الترشيح أو الطرد المركزي الذي يتبعه التنقية.
