Особенность производства антибиотиков состоит в использовании для их изготовления биологического синтеза — способности определенных видов микроорганизмов (грибков, актиномицетов) выделять специфически действующие химические вещества.
Основой биосинтеза является процесс ферментации, который заключается в том, что на заранее подготовленных посевных питательных средах получают несколько поколений микроорганизмов — продуцентов антибиотика, а затем полученную культуру используют для посева на жидкой питательной среде в специальных аппаратах-ферментерах. Для этого процесса должны быть созданы определенные оптимальные условия, так как чем успешнее и продуктивнее будет протекать ферментация, тем большим будет выход и лучше качество полученного продукта. В настоящее время производство антибиотиков полностью перешло от так называемого метода поверхностной ферментации, когда культуру выращивали на поверхности жидкой питательной среды (так впервые получали пенициллин), к глубинному методу, при котором мицелий растет во всей обширной массе ферментационной среды. Это удается выполнить с помощью интенсивного и постоянного перемешивания среды и продувания через нее стерильного воздуха (так называемая аэрация среды). Принципиальная основа производства антибиотиков примерно аналогична для всех препаратов, а поэтому и технология их изготовления почти одинакова.
Вначале посевной материал выращивают в колбах, которые заранее заполняют стерильной питательной средой. На эту среду наносят полученную с посевной станции культуру, а сами колбы для лучшего перемешивания помещают на качалки (аппараты для встряхивания).
Для первого пересева используются так называемые инокуляторы — аппараты из нержавеющей стали (емкостью от 100 до 500 л), снабженные мешалкой, рубашкой (для обогрева или охлаждения) и барботером для равномерного распределения воздуха. Перед засевом инокулятора его тщательно стерилизуют, проверяют на герметичность и загружают стерильной питательной средой. Засев инокулятора производится материалом, полученным в лаборатории в посевных колбах. Выращивание культуры происходит при температуре 27—28°, повышенном давлении с постоянным перемешиванием среды и интенсивной аэрации.
Дальнейшие процессы осуществляются сначала в специальных посевных аппаратах, а затем — в ферментерах.
Последние представляют собой огромные емкости объемом от 10 000 до 100 000 л, которые устанавливают в производственных зданиях, имеющих высоту до 15 м (рис. 56). Они служат для проведения самой существенной операции в этом производстве — ферментации продуцента и получения антибиотика.
Рис. 56. Батарея ферментеров. На фото показаны верхние части ферментеров с приводами, мешалками и системой трубопроводов а арматуры.
Как ферментеры, так и посевные аппараты, снабжены змеевиками или рубашками для обогрева и охлаждения, мешалками, барботером и целым рядом других устройств, предназначенных для загрузки питательной среды, засева материала, подачи и выхода воздуха и т. д. Подготовка их к засеву, а также процесс выращивания культуры, за исключением объемных показателей загрузки и некоторых деталей режима работы, ничем не отличаются от производственных операций при ферментации в инокуляторах. Посев в эти аппараты производится или из инокулятора, или из другого посевного аппарата, или из ферментера. Для этого используется предварительно простерилизованная посевная коммуникация, по которой материал передают механически, благодаря разнице давлений между аппаратами.
В результате процесса ферментации в аппаратах-ферментерах получают культуральную жидкость, которую с помощью центробежного насоса передают по коммуникациям на дальнейшую обработку для выделения чистого антибиотика.
Получение чистого антибиотика начинают с механической очистки культуральной жидкости (от мицелия и прочих балластных веществ) путем фильтрации ее на фильтр-прессах или других фильтрационных аппаратах. Вышедший после такой обработки так называемый нативный раствор подвергают химической очистке.
Страницы: 1 2