Биотехнология стероидных гормонов

Используют  культуру-трансформатор в стадии замедления роста, когда питательные  компоненты среды в значительной степени израсходованы, а сильно разросшаяся культура подавляет  рост других микроорганизмов. Однако и  эти меры не полностью предохраняют трансформационную среду от загрязнения посторонней микрофлорой. В последней могут оказаться виды, способные отрицательно влиять на ход трансформации.

Применяемая в  лабораторных условиях стерилизация суспензий  стероидов ультразвуком неприемлема  для промышленных масштабов. [4,8]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                   4. Примеры промышленного использования  

                         микробиологических трансформаций                       

Получение гидрокортизона (кортизола) из вещества S осуществляется с помощью С. linata.

Процесс включает следующие стадии:

1. Выращивание  трансформирующей культуры (I стадия) производят путем трех последовательных  генераций на питательной среде,  содержащей сахарозу, дрожжевой  автолизат и сложный набор  неорганических солей:

Крышку инокулятора перед засевом обрабатывают водным раствором формалина, аппарат и все помещение облучают бактерицидной лампой и весь процесс выращивания трансформирующей культуры проводят в стерильных условиях. Далее полученная трансформирующая культура поступает в сепаратор, откуда отделенный мицелий в виде водной суспензии передается в ферментер для проведения основной реакции трансформации вещества S.

2. Трансформация  вещества S (II стадия) также начинается  со стерилизации ферментера и  воздушного фильтра водным раствором формалина. Особое внимание уделяется размолу стероида на микромельнице и получению суспензии его в стерильной воде с содержанием стероида 1 г/л. Для предотвращения развития посторонней микрофлоры используется добавка антибиотика. Перемешивание и аэрация осуществляются, как и на предыдущей стадии, так же используются и пеногасители.

3. Выделение продукта трансформации - гидрокортизона (III стадия). Культуральная жидкость вместе с мицелием после II-й стадии поступает на сепарацию. Отделенный мицелий промывается, промывные воды присоединяются к основной культуральной жидкости. Далее производится экстракция-сепарация продукта трансформации из водной среды органическим растворителем. Осветленный активированным углем экстракт подвергается многократному упариванию с различными растворителями, осветлению, снова упариванию досуха и промывке подходящим растворителем. Последние приемы обработки готового технического продукта обычны для технологии получения многих органических веществ и лекарственных препаратов. Получение чистых лекарственных форм гидрокортизона проводится традиционными методами.

                   Трансформация гидрокортизона в преднизолон

Выращивание трансформирующей культуры М. gtobiforme осуществляется такими же последовательными этапами и  в тех же аппаратах при тех же условиях аэрации и перемешивания, далее проводится трансформация гидрокортизона с помощью названной дегидрирующей культуры. Выделение готового продукта - преднизолона, осуществляется также путем экстракции-сепарации из культуральной жидкости, отличаясь лишь набором растворителей.

В настоящее  время интенсивно разрабатываются  методы использования мелкокристаллических стероидных субстратов. Микронизация субстрата до размеров частиц в несколько  микрометров и внесение в ферментационную среду без растворителя позволяет повысить исходную концентрацию стероидного субстрата до 20-50 г/л. [7]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                              Заключение

Внедрение микробиологического  синтеза в процессы получения  стероидных гормональных препаратов вызвало переворот в фармацевтической промышленности, позволив сразу во много раз удешевить ценные препараты.

Метод микробиологических превращений открывает возможность тонких перестроек сложных молекул, удобство технологических процессов. Дело в том, что сложность и громоздкость молекул стероидов затрудняет даже незначительные модификации их химическим путем. Микроорганизмы могут осуществлять уникальные реакции в синтезе лекарственных препаратов стероидной природы, а именно 1,2-дегидрирование, 11-гидроксилирование.

          Промышленный синтез таких важнейших лекарств, как гидрокортизон, преднизон, преднизолон, дексаметазон стал возможен только после разработки микробиологических способов их получения. Эти препараты широко применяются при лечении тяжелых ревматических заболеваний, бронхиальной астмы, воспалительных процессов и хронических кожных заболеваний.

В заключение отметим, что в промышленном производстве стероидных препаратов биотехнологические методы имеют конкретные преимущества перед методами химического синтеза: возможность химических реакций, недоступных для химического синтеза, превращение субстрата в биологически активную форму соединения в течение одной стадии процесса ( в отличие от многостадийного и весьма затратного химического синтеза), а также экономичность и экологичность производства.

 

 

 

 

 

                                Список использованной литературы

1. Безбородов А. М. Биотехнология продуктов микробного синтеза. – М.: ВО Агропромиздат, 1991. – 354 с.
2. Биотехнология: учебное пособие для студентов высших учебных    заведений / Ю. О. Сазыкин, С. Н. Орехов, И. И. Чакалева; под ред. А. В. Катлинского. – 3-е изд., стер. – М.: «Академия», 2008. – 256 с.
3. Биотехнология лекарственных средств: учебное пособие под ред. В. А. Быкова, М. В. Данилина. – М.: «Медбиоэкономика», 1991. – 303 с.
4. Биотехнология: принципы и применение / под ред. И. Хиггинса, Д. Беста, Дж. Джойса; пер. с англ. – М.: Мир, 1998. – 485 с.
5. Биотехнология / под ред. А. А. Баева. – М.: Наука, 1984. – 432 с.
6. Попова Т. Е. Развитие биотехнологии в СССР / Под ред. А. М Шамина.- М.: Наука, 1998. – 287 с.
7. Сассон А. Биотехнология: свершения и надежды. – М.: Мир, 1987. – 389 с.
8. http:// www.pharmindex.ru
9. http:// www.medinfa.ru
10. http:// www.polismed.ru