5. Объясните явление катаболитной репрессии если происходит ферментационный процесс получения р-лактамных антибиотиков. Ответ
Сущность катаболитной репрессии заключается в подавлении биосинтеза ферментов, обеспечивающим метаболизм одного источника углерода другим источником углерода. Если в питательной среде присутствуют несколько различных источников углерода, клетка микроорганизма вырабатывает ферменты лишь для усвоения одного, наиболее предпочтительного субстрата.
Антибиотики – вторичные метаболиты, идиолиты – низкомолекулярные соединения, не требующиеся для роста в чистой культуре, они вырабатываются клетками для адаптации к условиям окружающей среды, например, для защиты. К вторичным метаболитам также относятся алкалоиды, гормоны роста растений и токсины.
Углеродкатаболитная репрессия является одним из механизмов, воздействующих на биосинтез вторичных метаболитов. Известно, что глюкоза – лучший источник углерода и энергии для любых организмов. Однако, показано, что продукты катаболизма*** глюкозы подавляют синтез ферментов, существенных за продукцию лактамов, аминогликозидов и др. Глюкоза, фруктоза, сахароза и галактоза в питательной среде снижают биосинтез антибиотиков. Медленно утилизирующиеся полисахариды (карахмал и др.) более благоприятны для накопления антибиотика. Не является репрессором и лактоза, которая также медленно утилизируется. Так высвобождающаяся при гидролизе лактозы глюкоза репрессирует бетагалактозидазу, в результате чего гидролиз лактозы (и появление в среде глюкозы) замедляется.
Аммоний и другие легкоусвояемые источники азота подобно легкоокисляемым углеводам усиливают рост продуцентов антибиотиков (полиеновых, беталактамов и др.), но отрицательно влияют на их биосинтез. В качестве компонентов питательных сред обычно используют соевую и хлопковую муку, БВК (белково-витаминный концентрат). В процессе ферментации из них медленно высвобождаются аминокислоты и ионы аммония, позволяя получить высокие выходы антибиотика.
Следует отметить, что содержание фосфора в среде (в виде неорганических фосфатов) должно быть строго сбалансировано. Избыточное количество фосфора неблагоприятно для производства антибиотика. Показано, что обогащение клетки макроэргическими соединениями (АТФ) ускоряет рост мицелия гриба и снижает продукцию антибиотика.
***Катаболи́зм «сбрасывание, разрушение» или энергетический обмен - процесс метаболического распада, разложения на более простые вещества (дифференциация) или окисления какого-либо вещества, обычно протекающий с высвобождением энергии в виде тепла и в виде АТФ. Катаболические реакции лежат в распада сложных веществ до более простых.
Примером катаболизма является процесс гликолиза - превращение глюкозы в молочную кислоту либо пировиноградную кислоту и далее уже в дыхательном цикле - опять-таки в углекислый газ и воду.
6. В условиях крупного фармацевтического производства:
Дайте сравнительную характеристику неводных растворителей. Укажите особенности приготовления неводных растворов.
Предложите оптимальную технологическую и аппаратурную схему получения данных растворов. Предложите способы определения концентрации растворов в зависимости от растворителя.
Неводные растворы - это жидкие лекарственные формы, представляющие собой гомогенные дисперсные системы, структурными единицами в которых являются ионы и молекулы. Растворители для неводных растворов можно поделить на 2 группы:
1. Летучие: этанол, хлороформ, диэтиловый эфир.
2. Нелетучие: глицерин, минеральные масла (вазелиновое), силиконы (эсилон - 4), ПЭО, димексид.
Особенности технологии растворов на летучих растворителях:
наиболее распространенным растворителем является этанол;
официнальными концентрациями спирта являются 95%, 90%, 70%, 40%;
для приготовления лекарств применяется только спирт-ректификат и его растворы в воде;
концентрацию спирта определяют с помощью спиртометра, по углу преломления луча света (метод рефракции), по температуре кипения, по плотности (алкоголеметрические таблицы);
- при смешивании спирта и воды температура смеси повышается, и объем смеси воды и спирта уменьшается (явление контракции);
предметно-количественный учет этанола ведут по массе;
все растворы лекарственных веществ на этаноле готовятся массо-объемным методом;
норма отпуска спирта учетной концентрации в пересчете на массу составляет 50,0, в случае указания в рецепте «По специальному назначению» - не более 100,0.
В промышленных условиях этаноловые растворы готовят:
в специальных емкостях (например, раствор йода 5%)
название «настойка» раствор получил из-за темной окраски
йод кристаллический сильно разрушает слизистую оболочку и дыхательные пути при длительном воздействии, вызывая кашель, насморк, головокружение и т.д., поэтому готовить растворы йода необходимо в отдельных, хорошо проветриваемых помещениях;
отвешивать большие количества йода надо в респираторе и надевать на руки резиновые перчатки;
растворение йода ведут в герметически закрывающемся аппарате, материал которого не вступает во взаимодействие с йодом - эмалированных котлах или керамических сосудах.
калия йодида 20,0
воды и спирта 95% поровну до 1 л
Технология приготовления: в чугунно- эмалированный бак с мешалкой загружают кристаллический йод, калия йодид и двойное (по отношение к йодиду калия) количество воды. В концентрированном растворе калия йодида растворится значительное количество йода, если смесь перемешивать, затем добавить примерно 1\5 часть рассчитанного по прописи спирта, перемешивать до полного растворения йода(15 мин), после этого приливать весь спирт и небольшими порциями воду при перемешивании. Затем раствору дают отстояться, затем фильтруют с помощью друк-фильтров, работающих под давлением.
Препарат хранят в таре оранжевого стекла с притертыми пробками в защищенном от света месте;
применяется как антисептическое, раздражающее, отвлекающее средство при воспалительных заболеваниях кожи и слизистых оболочек;
если в рецепте не указана концентрация настойки, то отпускать 5%;
настойка в концентрации 10% отпускается только по специальным требованиям;
- технология других спиртовых растворов сводится к обычному растворению лекарственных веществ (камфоры, эфирных масел, ментола, кислоты муравьиной и т.д.) в этаноле соответствующей концентрации.
Особенности технологии неводных растворов на нелетучих растворителях
- к нелетучим растворителям относятся глицерин, масло растительное, масло вазелиновое, димексид, полиэтиленоксид- 400, силиконовые жидкости;