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producción de antibioticos

producción de antibioticos
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Alba PadR

on 27 November 2012

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Transcript of producción de antibioticos

Producción de antibioticos. Introducción. GRACIAS. Los antibióticos son sustancias que se usan para matar o inhibir el crecimiento de las bacterias
.
Existen:
"naturales": se obtienen a partir de los microorganismos que los producen. ( cefalosporinas, la tetraciclina, la estreptomicina y la eritromicina) (Streptomyces).
"semi-sintéticos": son extraídos de microbios y luego mejorados en el laboratorio. (ampicilina, modificación química de la penicilina).
"antibióticos sintéticos": Fabricados entramente en laboratorio (sulfamidas). Proceso general para producción de Antibióticos. Cristina Elizabeth Ramírez Serrano * El pionero fue la penicilina,constituyó la primer aplicación de la biotecnología a la industria farmacéutica. (Alexander Fleming, 1928)
*Aislaron la peninciina. (1938 Howard Florey y Ernst Chain)
*Producción comercial (1943). La penincilina. Se hacen crecer los microorganismos en un medio nutritivo y bajo condiciones óptimas.
Se llevan luego a tanques de fermentación con miles de litros de estos microorganismos.
Se forma un caldo nutritivo en constante movimiento, por unas 100 horas.
Se retiran las cepas del caldo fermentado y se extrae el producto. antimicrobiano mediante algun método de separación.
Se purifica y se prepara para su salida al mercado. Producción de Penincilina.
Un ejemplo de producción de antibioticos. *Las cepas normalmente se mantienen en N2 liquido, esporas liofilizadas o en otras alternativas para mantener el desarrollo vegetativo. 1.- Evaluación de mantenimiento de las caracteristicas de la cepa.
Ej. Grado de esporulación , morfologia, vel. de crecimiento, etc. asociados con la síntesis de antibióticos El primer paso... 2.- Las etapas de desarrollo del inóculo se llevan a cabo a 25 °C en matraces erlenmeyer y fermentadores agitados. Desarrollo del inoculo. Entre los medios comúnmente empleados esta,"cornsteepliquor" como fuente de nitrógeno, glucosa o sacarosa 2% (p/v), carbonato de calcio 0.5 - 1% (p/v) como "buffer" y sales inorgánicas. *Puede usarse lactosa como fuente de C, en este caso debe incluirse glucosa o sacarosa para inducir la B-galactosidasa y permitir una rápida iniciación del proceso de producción. Tambien puede usarse otras fuentes de C y energia, como:
Sacarosa. Almidon.
Dextrinas. Melaza.
Etanol. Glicerol.
Aceites vegetales y animales Un medio de cultivo en sistema batch puede contener entre 30 y 40 g. 1-1 de lactosa, en tanto que si se emplea un cultivo con alimentación de fuente de carbono, se puede utilizar glucosa o melaza a una concentración final de 100 g 1-1. Fue muy utilizado ya que aumentaba los rendimientos del antibiótico probablemente al suministrar compuestos como aminoácidos, factores de crecimiento, etc.

Sin embargo comenzó a sustituirse dado la variabilidad entre marcas y problemas de subministro, y ahora los productos alternativos son la harina de semilla de algodón, extractos y peptonas, y la harina de soja. Sin embargo en algunos casos estos productos son igualmente variables y tanto o más caros. "cornsteep liquor" Importancia de N. Cuando el cultivo esta limitado en nitrógeno cesa la producción de penicilina, la cual se restablece al ser la fuente de carbono la limitante.
El NH4 es importante para la sintesis de glutamato, el cual es requerido para producir valina y cisteína. Incluir inicialmente o por alimentación una cantidad relativamente grande de precursor.

Penincilina G ácida - fenilacetato sódico (0.47 g g-1)
Penincilina Vácida - fenoxiacetato de sodio (0.50 g g-1) Para obtener un tipo determinado de penicilina. Efectuar una alimentación continua de estos componentes para evitar la toxicidad de los mismos sobre la cepa y la hidroxilación por acción del organismo. La cantidad de penicilina obtenida en un fermentador (PV) es función de la concentración de células (X), de la velocidad específica de producción de penicilina (q p), del tiempo de fermentación (t) y del volumen de medio de cultivo (V). Parámetros de producción. pH
Temperatura
Aireación pH.- alrededor de 6.5.( Puede ser diferente el valor óptimo para crecimiento y el de formación deproducto.) temp.-
Para crecimiento es de aproximadamente 30 °C.
Para producción entre 20 y 25 °C.
Para un proceso "betch" entre 23 y 28 °C.
Para el "batch" alimentado entre 25 y 27 °C Factores que afectan q p (entre otros) Aireación
Problema especial: al incrementarse la biomasa, y por consiguiente la demanda de 0 2 , aumenta también la viscosidad del medio,dificultando la transferencia de oxígeno.
Solución: Incrementar la potencia de agitación, el caudal de aire, la presión dentro del reactor, cambiar las condiciones de cultivo o trabajar con cepas modificadas. En un cultivo "Bach" La velocidad de producción de penicilina alcanza valores altos al final del crecimiento exponencial, cayendo posteriormente. En una fermentación de penicilina típica, la mayoría de la masa celular es obtenida durante las primeras 40 horas de fermentación, a partir de un inóculo de un cultivo vegetativo. *Debe revisarse la cantidad de O2 subministrada y mantener atención en el diseño del reactor respecto a la temperatura por el calor generado por el crecimiento y la agitación. Proceso. *Durante el proceso se controla:
temperatura, caudal de aire, velocidad de agitación, pH y velocidad de agregado de nutrientes. Llevada a cabo por fermentación en medios líquidos, en reactores de entre 40,000 y 500,000 1.Con aireación de o.5 - 1.0 volumenes de aire / volumen de líquido-1min.
Con de tipo turbina por lo general. (La potencia es del orden de 1 - 4 W 1-1) La duración de la etapa de producción en el caso de operarse un sistema "batch" alimentado es del orden de las 200 h. Actualmente la extracción con solventes es la base para la separación y purificación de la penicilina. Reactores para producción. Purificación. Separar el micelio del medio de cultivo empleando un filtro rotatorio a vacío tipo cilíndrico. Enfriar en un intercambiador de calor a 0 - 4 °C (para disminuir la degradación enzimática y química durante las etapas de extracción posteriores.) Otra posibilidad es el empleo de mezcladores estáticos o decantadores, los cuales tienen en menor costo de inversión. *Tener en cuenta que la penicilina se degrada fácilmente en medio ácido, por lo que la vida media en condiciones es muy reducida.
La penicilina V es más estable en estas circunstancias. El solvente conteniendo penicilina puede tratarse con carbón para separar pigmentos y otras impurezas. Cristalización. *Los cristales son lavados y presecados con un solvente volátil que también separa impurezas coloreadas.
El secado definitivo se puede realizar con aire caliente, vacío o calor radiante Costos:
80% proceso de fermentación
20% a las etapas posteriores de extracción y purificación. *A su vez en el proceso fermentativo, un elevado porcentaje en los costos corresponde al medio de cultivo, en el cual la glucosa es el componente de mayor valor. http://www.science.oas.org/Simbio/mbio_ind/cap9_mi.pdf
http://www.argenbio.org/index.php?action=novedades&note=407http://noticias.mexico.lainformacion.com/ciencia-y-tecnologia/biotecnologia/biotecnologia-apuesta-farmaceutica_YjVRHbHLtv99q8e0kcbiG2/http://noticias.mexico.lainformacion.com/salud/medicamentos/mexico-podra-comercializar-medicamentos-biotecnologicos_7szS9C0yeMwVtoSukUdIj3/ Bibliografia.
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