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Presentación antibióticos

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SILVIA LANZA

on 27 May 2013

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Transcript of Presentación antibióticos

Fundamentos de Ingeniería Biomolecular
Clasificación de antibióticos y producción de penicilina ¿Qué entendemos por antibiótico? ¿Cómo los podemos clasificar? ¿Cuál es el interés de los antibióticos? El objetivo del tratamiento con antibióticos es conseguir la erradicación del microorganismo patógeno. La penicilina Originalmente, se define como un compuesto producido por un microorganismo que inhibe la reproducción o causa la destrucción de otros microorganismos.

Desde otro punto de vista, se define como un compuesto producido por un microorganismo o derivado de un compuesto químico, que es tóxico para otros microorganismos. De acuerdo con:

- Espectro antimicrobiano
- Mecanismos de acción
- Cepa productora
- Forma de biosíntesis
- Estructura química Según su estructura química: 1. Antibióticos de contienen Carbohidratos
aminoglicósidos: estreptomicina
C-glicósidos: Cancomicina
2. Lactonas macrocíclicas
A. macrólidos: ericromicina
A. poliénicos: candicina
3. Quironas
Tetraciclinas: tetraciclina
Naftoquinonas: actinonodina
4. Aminoácidos y antibióticos peptídicos
Beta-lactánidos: penicilina
Cromopéptidos: actinomicinas
5. Heterocíclicos que contienen N
a. nucleosídicos: polioxinas
6. Heterocíclicos que contienen O
a. poliéter: monensina
7. Derivados alicíclicos
Derivados de cicloalcanos: cicloheximida
a. esteroides: ácido fusídico
8. Aromáticos
derivados bencénicos: cloranfenicol
Esteres aromáticos: novobiocina
9. Alifáticos
Compuestos que contienen fórforo: fosfomicinas 2 Descubierta en 1929 Fleming, comienzo aplicaciones químicas 1941

Antibiótico incluido dentro de los beta-lactánidos
Efectiva contra la bacterias Gram positivas
Producida por hongos: penicillium, aspergillus
Se desnaturalizan en medio ácido
no-tóxica Proceso de Producción de Penicilina 1. Fabricación de cepas Consiste en una variante fenotípica de una especie. Para su mantenimiento se pueden realizar distintos procesos:

-Esporos
-Liofilizados
-En nitrógeno líquido ( congelado a -70ºC) Para la penicilina: Para la producción de las cepas para la penicilina:

- Organismo productor: Penicillium Chrysogenum (H)

- Organismo blanco: Bacteria Gram+

- Sitio o modo de acción: Síntesis de pared

Así conseguimos un cultivo (starter) de esporas liofilizadas, tras lo cual se lleva a los inóculos. Separación CONCEPTO:

Es el proceso en el que a través de diferentes técnicas se separa del medio de cultivo el producto de interés. (Procesos de equilibrio)

TIPOS:
Precipitación
Adsorción
Procesos de separación por membranas
Destilación fraccionada
Extracción

DECISIÓN:
Coste
Cantidad de producto extraído SEPARACIÓN ANTIBIÓTICOS EXTRACCIÓN
Ventajas:
Bajas temperaturas (vs. Destilación).

Producto líquido (vs. Precipitación y adsorción)

No forma fouling.

Alta capacidad de separación.

Opción de operar en continuo EXTRACCIÓN LÍQUIDO- LIQUIDO F: Alimentación R: Refinado
D: Disolvente M: Mezcla
E: Extracto EXTRACCIÓN PENICILINA “CARRIER EXTRACTION” Compuestos de fósforo y amina.
Procesos equilibrio Influencia Tª y pH

Ej. Influencia del pH en extracción de la penicilina G Carrier: Amina secundaria
(Amberlite LA-2). Concentraciones (CA):
Curva 1 CA=0 mM
Curva 2 CA=10 mM
Curva 3 CA=20 mM
Curva 4 CA=50 mM
Curva 5 CA=100 mM
-Disolvente orgánico: n- butil acetato
- Concentración inicial antibiótico: 10 mM 2. Inóculo Suspensión de microorganismos que se transfieren a un ser vivo o a un medio de cultivo a través de la inoculación.

Este dependerá del tipo de proceso:

Discontinuas o batch
Semidiscontinuas (fed-batch)
Continuas 2.1 Definir medio de cultivo a pequeña escala (50-1000 L)

Licor de maíz macerado como fuente de nitrógeno

glucosa o sacarosa en un 2% (p/v)

Carbonato cálcico como “buffer”

Sales ingorgánicas

2.2 Esterilización del medio de cultivo realizada por filtración o calentamiento. Para la penicilina: El inóculo se realiza a partir de cultivo líquido vegetativo en un erlenmeyer que se lleva a fermentadores agitados a 25 ºC, con concentraciones similares a:

• Actinomicetos= 5-10%
• Otras Bacterias= 0,1-3,0%
• Hongos= 5-10%


El ióculo debe constituir alrededor de 5- 10% del cultivo total. Medio de cultivo para la penicilina:
Componentes del medio de cultivo:

- Fuente de carbono: entre 30 y 40 g/l de lactosa
- Fuente de nitrógeno: sulfato de amonio
- Fuente de azufre: sulfato de amonio
- Fuente de fósforo: sales de fosfato


Para la producción de Penicilina G se deben introducir ya sea inicialmente o por alimentación en los medios una gran cantidad de precursor, el requerimiento teórico de fenilacetato sódico es 0,047 g/de penicilina G ácida 3. Reactor de fermentación. Variables a determinar en el reactor: pH óptimo: alrededor de 6,5 (reducción de hidrólisis de penicilina de peniciloico) se controlará mediante la adición de ácido sulfúrico o una base como sosa caústica o amoniaco.

T óptima: aprox. 30 ºC para crecimiento, entre 20 y 25ºC para producción, para un proceso “batch” entre 23 y 28ºC, para “batch” alimentado entre 25 y 27ºC

Volumen de tanque: 40-500 m3

Eficiencia: 90%

Medio de cultivo: (apartado anterior)

Volumen de nutrientes en el reactor: 30-65%

O2 (proceso aeróbico): se deben mantener concentraciones superiores al 20% a 1,5-2 atm. Relación de volumen de aire: 0,5-1,0 volúmenes de aire por minuto en continuo Condiciones específicas para la penicilina POSOLOGÍA Son utilizados en los campos de la medicina, veterinaria y horticultura Resistencia a los antibióticos - Alternativas Antimicrobianos: producidos a partir de síntesis químicas
(se evitan los ataques por parte de los organismos )

Ertapenem: inhibición de la síntesis de la pared bacteriana

Daptomicina que disrumpe la membrana celular e inhibe la síntesis de RNA, DNA, y proteínas.

Aplicación de los LMR Antibióticos S.A (1987 Montedision) 1949 León
Se invierten más 150.000.000 pesetas
Producción anual :
- 500.000 dosis de penicilina
-12 millones de frascos, de 200.000 unidades de penicilina




Bibliografía Bioprocess Engineering Basic Conceps (Michael L.Shuler)
Principios de Ingeniería de Bioprocesos (Pautice M.D.)
Basic Biotechnology (John Brilock)
Depósito de documentos de la FAO(2002)
Estudio deldoctor Rodrigo Blamey Díaz de la unidad de infectología del hospital del Salvador(2009
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