выделение и очистка биопрепарата - презентация, доклад, проект скачать

Нажмите для полного просмотра!

выделение и очистка биопрепарата, слайд №1

выделение и очистка биопрепарата, слайд №2

выделение и очистка биопрепарата, слайд №3

выделение и очистка биопрепарата, слайд №4

выделение и очистка биопрепарата, слайд №5

выделение и очистка биопрепарата, слайд №6

выделение и очистка биопрепарата, слайд №7

выделение и очистка биопрепарата, слайд №8

выделение и очистка биопрепарата, слайд №9

выделение и очистка биопрепарата, слайд №10

выделение и очистка биопрепарата, слайд №11

выделение и очистка биопрепарата, слайд №12

выделение и очистка биопрепарата, слайд №13

выделение и очистка биопрепарата, слайд №14

выделение и очистка биопрепарата, слайд №15

выделение и очистка биопрепарата, слайд №16

выделение и очистка биопрепарата, слайд №17

выделение и очистка биопрепарата, слайд №18

выделение и очистка биопрепарата, слайд №19

выделение и очистка биопрепарата, слайд №20

выделение и очистка биопрепарата, слайд №21

выделение и очистка биопрепарата, слайд №22

выделение и очистка биопрепарата, слайд №23

выделение и очистка биопрепарата, слайд №24

выделение и очистка биопрепарата, слайд №25

выделение и очистка биопрепарата, слайд №26

выделение и очистка биопрепарата, слайд №27

выделение и очистка биопрепарата, слайд №28

выделение и очистка биопрепарата, слайд №29

выделение и очистка биопрепарата, слайд №30

выделение и очистка биопрепарата, слайд №31

выделение и очистка биопрепарата, слайд №32

выделение и очистка биопрепарата, слайд №33

выделение и очистка биопрепарата, слайд №34

выделение и очистка биопрепарата, слайд №35

выделение и очистка биопрепарата, слайд №36

выделение и очистка биопрепарата, слайд №37

выделение и очистка биопрепарата, слайд №38

выделение и очистка биопрепарата, слайд №39

выделение и очистка биопрепарата, слайд №40

выделение и очистка биопрепарата, слайд №41

выделение и очистка биопрепарата, слайд №42

выделение и очистка биопрепарата, слайд №43

выделение и очистка биопрепарата, слайд №44

выделение и очистка биопрепарата, слайд №45

выделение и очистка биопрепарата, слайд №46

выделение и очистка биопрепарата, слайд №47

выделение и очистка биопрепарата, слайд №48

выделение и очистка биопрепарата, слайд №49

выделение и очистка биопрепарата, слайд №50

выделение и очистка биопрепарата, слайд №51

выделение и очистка биопрепарата, слайд №52

выделение и очистка биопрепарата, слайд №53

выделение и очистка биопрепарата, слайд №54

выделение и очистка биопрепарата, слайд №55

выделение и очистка биопрепарата, слайд №56

выделение и очистка биопрепарата, слайд №57

выделение и очистка биопрепарата, слайд №58

Содержание ▲

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему выделение и очистка биопрепарата. Доклад-сообщение содержит 58 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1

Описание слайда:

Основные стадии биотехнологического процесса 1. приготовление и стерилизация питательных сред 2. приготовление посевного материала 3. культивирование 4. обработка культуральной жидкости 5. выделение и очистка биопрепарата 6. получение готовой продукции

Слайд 2

Описание слайда:

5. выделение и очистка биопрепарата

Слайд 3

Описание слайда:

Слайд 4

Описание слайда:

Методы разрушения клеток Химические; Физические; Биохимические;

Слайд 5

Описание слайда:

Разрушение клеток Химические методы

Слайд 6

Описание слайда:

Разрушение клеток Биохимические методы - лизис с помощью ферментов Gr+ бактерии разрушают с помощью мурамидазы – лизоцима яичного белка. Фермент разрушает пептидные связи между N-ацетилглюкозамином и остатками N-ацетилмурамовой кислоты – осн. элементы клет. оболочки. Gr- бактерии клеточная стенка тоньше, но покрыта фосфо-липопротеидным комплексом. Лизоцим не справляется со слоем липидов, поэтому его используют в сочетании с ЭДТА. Дрожжи. Клет. стенки образованы частично фосфорили-рованными маннатами и β-глюканами Плесневые (низшие) грибы. Клет. стенки из α- и β-глюканов, гликопротеидов и хитина. используют комплексы ферментов, разрушающих эти конструкции: фосфоманназу, β-глюканазу-1,3 или -1,6, хитиназу (комплексный дрожжелитический препарат).

Слайд 7

Описание слайда:

Сепарация продуктов разрушения клеточных стенок и лизата: низкоскоростное центрифугирование микрофильтрация

Слайд 8

Описание слайда:

Слайд 9

Описание слайда:

Слайд 10

Описание слайда:

6. ПОЛУЧЕНИЕ ГОТОВОЙ ПРОДУКЦИИ Очистка биопрепарата от орг. примесей (хроматография, электрофорез, диализ и т.д.) Высушивание. Используют щадящие методы сушки: сублимационная сушка на установках типа «Иней» (РФ), «Юзефруа» (Фр.), «Heto – Helton» (Дания). Используют криопротекторы (среды высушивания). Розлив (рассыпка) и укупорка продукта - в асептических условиях или в помещениях класса А (В) по GMP. Этикетирование, упаковка по общепринятой схеме.

Слайд 11

Описание слайда:

Частная биотехнология лекарственных средств

Слайд 12

Описание слайда:

Биотехнология антибиотиков антибиотики – специфические продукты жизнедеятельности различных групп микроорганизмов, растений, животных, избирательно задерживающие рост и развитие иных организмов или злокачественных опухолей

Слайд 13

Описание слайда:

Характер взаимоотношения организмов в природе Симбиотический: аэробы и анаэробы Паразитизм: риккетсии, вирусы и макроорганизм Хищничество: миксобактерии. Колонии миксобактерий синтезируют многочисленные экзоферменты (лизоцим, протеазы и целлюлазы) → совместное разрушение органических субстратов, в т.ч. н/р полимеров - эффект «волчьей стаи» Антагонизм: бактерии и микроскопические грибки, актиномицеты

Слайд 14

Описание слайда:

Преимущества антибиотиков перед цитотоксическими ядами: Избирательность действия: конкретный антибиотик проявляет свое действие лишь в отношении определенных организмов, не оказывая влияния на другие формы живых существ. В медицине могут быть использованы лишь те антибиотики, для которых мишени в микроорганизмах отличаются от подобных систем макроорганизма Высокая биологическая активность в отношении только чувствительных к ним организмов (низкие концентрации и эфф. дозы). Антисептики и дезинфектанты неспецифичны: активны в отношении всех м/о

Слайд 15

Описание слайда:

КЛАССИФИКАЦИЯ АНТИБИОТИКОВ ПО ТИПУ ДЕЙСТВИЯ (медицинская) бактерицидные (b-лактамные, аминогликозиды, полимиксины и др.): вызывают гибель микроорганизмов. Используются при лечении тяжелых инфекционных заболеваний бактериостатические (макролиды, тетрациклины, левомицетин): прекращают или приостанавливают размножение микроорганизмов. В этом случае организм окончательно избавляется от возбудителя с помощью факторов иммунитета. Бактерицидные антибиотики более выгодны, особенно в условиях неполноценного функционирования системы иммунитета. Антибиотики широкого и узкого спектра действия. Действуют на м/о в зависимости от строения клеточной оболочки бактерий

Слайд 16

Описание слайда:

Точки приложения действия антибиотиков Клеточная мембрана микроорганизмов У Gr+ бактерий (слой ацетилглюкозамина и ацетилмурамовой кислоты, соединенные пептидными мостиками) - более уязвима; У Gr- бактерий клеточная стенка покрыта слоем липидов, поэтому менее проницаема для антибиотиков. Более защищены. Подвержены действию антибиотиков, способных проникать через этот слой (липофильных); Внутренние структуры клеток

Слайд 17

Описание слайда:

Классификация по механизму действия: 1. Ингибиторы биосинтеза клеточной стенки: пенициллин, цефалоспорины, гликопептиды, карбапены, карбапенемы, ванкомицин, ристомицин, циклосерин и т.д. 2. Разрушители клеточных мембран: полиеновые антибиотики, полимиксины 3. Ингибиторы синтеза белка в рибосомах: макролиды, линкомицины аминогликозиды, тетрациклины, левомицетин 4. Ингибиторы РНК-полимеразы: рифампицин – нарушает метаболизм фолиевой кислоты 5. Ингибиторы синтеза ДНК на уровне ДНК-матрицы: нитрофураны, налидиксовая кислота, фторхинолоны, митомицины, и др. 6. Ингибиторы синтеза РНК на уровне ДНК-матрицы (стрептомицины), и т.д.

Слайд 18

Описание слайда:

Производство антибиотиков

Слайд 19

Описание слайда:

1 стадия. Создание штаммов микроорганизмов Современные штаммы все чаще получают используя технологию рекомбинации ДНК Большая часть современных антибиотиков синтезируется рекомбинантными штаммами актиномицетов рода Streptomyces – прокариот сложного строения

Слайд 20

Описание слайда:

Схема роста мицелия актиномицетов рода Streptomyces В отличие от E.Coli, Streptomyces существуют не в виде изолированных клеток, а в виде нитей – мицелл, образованных клетками. Клеточные стенки ригидны и прочны, как у большинства прокариот. Клетки отделяют др.от др. и переводят в протопласты путем разрушения клеточной стенки с помощью ферментов или химических веществ

Слайд 21

Описание слайда:

Создание штаммов микроорганизмов-продуцентов Разрушение клеточной стенки и высвобождение протопластов Трансформация протопластов плазмидной ДНК в присутствии ПЭГ Посев протопластов на твердую ПС. Клеточные стенки восстанавливаются, клетки делятся и образуют колонии Посев каждой колонии на селективную ПС (обычно содержит Ant неомицин или Ant тиострептон – маркерный ген устойчивости к нему содержит вектор). На этих средах прорастают только трансформированные клетки Производят посев на ПС в ферментеры

Слайд 22

Описание слайда:

2 стадия. Биосинтез антибиотика Культуры актиномицетов вариабельны в связи с генетической нестабильностью (высокая приспособляемость к изменениям среды обитания). Для стабилизации штаммов –продуцентов в ПС вводят антимутагены – вещества регулирующие экспрессию генов и предотвращающие хромосомные перестройки: - пуриновые нуклеотиды; - пуриновые основания (кофеин, теобромин, теофиллин, пентоксифиллин) - ионы марганца; - метионин - гистидин; Для каждого штамма актиномицетов состав ПС подбирается индивидуально для исключения мутаций в генах, кодирующих биосинтез антибиотиков Требуется интенсивная аэрация среды

Слайд 23

Описание слайда:

Двухфазный характер биосинтеза антибиотиков 1 фаза – трофофаза. Сбалансированный рост микроорганизмов и накопление биомассы продуцента. Быстрое потребление компонентов ПС, кислорода и биосинтез БАВ, необходимых для его собственного роста (белки, ферменты, нуклеиновые кислоты и др.). Снижение рН. Выработка ферментов, синтезирующих антибиотик отсутствует. Лаг-фаза, фазы ускорения и экспоненциальная. 2 фаза – идиофаза. Накопление биомассы замедлено. Культуральная среда обеднена питательными веществами. Преобладают протеолитические процессы. Повышение рН. Борьба за выживание: активируются и транскрибируются гены, кодирующие синтез веществ, подавляющих рост других микроорганизмов – антибиотиков. Антибиотики экскретируются за пределы клетки. Фазы замедления роста, стационарная, отмирания

Слайд 24

Описание слайда:

Слайд 25

Описание слайда:

ИДИОФАЗА Ферментативные процессы на этой стадии более интенсивны в присутствии антагонистических штаммов микроорганизмов (например иных бактерий). Наблюдается повышенный биосинтез антибиотика как результат проявления анатагонистических отношений. РИСК: при совместном культивировании различных микроорганизмов могут возникнуть гибриды с иными свойствами → вырождение штамма-продуцента

Слайд 26

Описание слайда:

3 стадия. Выделение антибиотика Антибиотики в определенной концентрации губительны и для самого продуцента (Для Streptomyces gryseus - около 0,5% ). По достижении Скрит.рост м-о прекращается. Ферментацию прекращают. Антибиотик выделяют из культуральной среды: - экстракция органическими растворителями; - осаждение; - адсорбция

Слайд 27

Описание слайда:

4 стадия. Очистка антибиотика Степень очистки определяет стабильность антибиотика при хранении (антибиотики неустойчивы как в кислой, так и в щелочной среде, при избыточной влажности подвержены гидролизу и окислению) Методы: Повторная замена растворителя; Адсорбционная хроматография; ВЭЖХ и т.д.

Слайд 28

Описание слайда:

5 стадия. Стандартизация антибиотика Оценивают: - биологическую активность; - антимикробный спектр; - токсичность; - пирогенность; - действие на лейкоциты крови; - стерильность лекарственных форм; - и т.д.

Слайд 29

Описание слайда:

Биологическая активность антибиотиков Измеряется в условных единицах – у.е. У.Е. антибиотической активности – это минимальное количество антибиотика, способное подавить рост определенного количества клеток чувствительного тест-микроорганизма, в единице объема (массы) питательной среды. Пример: для стрептомицина 650 у.е./мг способны подавить рост 1000 клеток микобактерий туберкулеза

Слайд 30

Описание слайда:

Изготовление лекарственных форм антибиотика Осуществляется в строго асептических условиях: в помещениях не ниже «В» класса чистоты; Лекарственные формы создают в соответствии с физико-химическими свойствами и устойчивостью антибиотика к воздействию различных фармацевтических факторов

Слайд 31

Описание слайда:

Стрептомицин Продуцент – актиномицеты Streptomyces griseus Выделен в 1943 г. амер. З.А.Ваксманом Активен при туберкулезе, угнетает синтез белка

Слайд 32

Описание слайда:

Стрептомицин - Аминогликозидный антибиотик (ШСД) А – агликон стрептидин (шестиатомный спирт инозит, имеющий в качестве заместителей две гуанидиновые группы) Б - дисахарид стрептобиозамин (связанные между собой N-метил-глюкозамин и стрептоза)

Слайд 33

Описание слайда:

Мальтольная проба L-стрептоза в щелочной среде подвергается дегидратации и изомеризации, превращаясь в мальтол (α-метил-β-окси-γ-пирон). При взаимодействии с ионами Fe3+ в кислой среде мальтол образует комплекс фиолетового цвета. Интенсивность окраски пропорциональна концентрации стрептомицина. М.б. использована для количественного определения. Мальтольная проба обусловлена наличием альдегидной группы в молекуле стрептомицина

Слайд 34

Описание слайда:

Особенности биосинтеза Культура генетически нестабильна. Перестройки ДНК происходят легко, т.к. стрептомицин кодирует плазмидная ДНК Для стабилизации штаммов при культивировании в ПС добавляют антимутагены ПС включает жирную соевую муку, белок ее не востребован Культивирование требует непрерывной и сильной аэрации Повышенное содержание в идиофазу хлоридов натрия, калия и цистеина тормозит биосинтез стрептомицина Стрептомицин выделяется в культуральную среду, среду отделяют от мицеллия центрифугированием Добавляют щавелевую кислоту для осаждения белков, ионов кальция, магния, железа Стрептомицин сильно полярен, х/р в воде (и основание и соли) и н/р в органических растворителях. Для очистки многократно осаждают из воды ораническими растворителями В чистом виде стрептомицин выделяют методом адсорбции при рН 2-4 на активированном угле и методом ионообменной хроматографии

Слайд 35

Описание слайда:

ЛЕВОРИН Противогрибковый антибиотик (фунгицидное). Оказывает действие на дерматофиты, дрожжи, дрожжеподобные и плесневые грибы. Поражает цитоплазматические мембраны грибковых клеток, взаимодействует с эргостеролом, образуя в мембране поры, что приводит к утечке важных для жизнедеятельности гриба компонентов цитоплазмы – ионов К+ и ферментов. Активен в отношении практически всех грибков, патогенных для человека

Слайд 36

Описание слайда:

Структура основного компонента леворина. Продуцент - Streptomyces levoris Леворин – суммарный полиеновый антибиотик. Смесь компонентов. Не растворим в воде. Экстрагируют 65% водным ацетоном.

Слайд 37

Описание слайда:

Особенности технологии β – лактамных антибиотиков Выделены в чистом виде Флемингом, X.Флори и Е.Чейном в 1940 г.

Слайд 38

Описание слайда:

Пенициллины В основе бициклическая структура, состоящая из β-лактамного кольца, соединенного с тиазолидиновым кольцом, образуют 6-аминопеницила-новую кислоту (6-АПК).

Слайд 39

Описание слайда:

Целостность 6_АПК важна для проявления антибиотических свойств. Гидролитическое расщепление пенициллинов ферментами пенициллиназообразующих микроорганизмов → неактивные производные пенициллоиновой кислоты

Слайд 40

Описание слайда:

Пенициллины. Липосомирование пенициллинов позволяет: 1. Защитить антибиотик от воздействия β-лактамазы; 2. Увеличить проницаемость через мембрану Gr- бактерий; 3. Увеличить химическую стабильность антибиотика; 4. Увеличить доступность для жировых тканей макроорганизма

Слайд 41

Описание слайда:

Пенициллины. Продуцент – Penicillium chrysogenium.

Слайд 42

Описание слайда:

Пенициллины. Особенности культивирования Penicillium chrysogenium Вырабатывает сильные протеолитические ферменты, поэтому способен расти на грубой ПС, содержащей: Арахисовую муку Муку хлопковых семян Жмых (отходы) Лактозу, сахарозу (глюкоза нежелательна) Натрия сульфат, тиосульфат Фосфаты, фитаты Трофофаза. Оптимальная температура: +30°; ИДИОФАЗА: +20°С

Слайд 43

Описание слайда:

Предшественники биосинтеза пенициллина P. chrysogenium синтезирует различные антибиотики, отличающиеся строением радикала R, антибиотической активностью и спектром биологического действия. Вид вырабатываемого антибиотика определяется веществом предшественником, содержащимся в ПС – веществом, которое гриб тем или иным путем включает в молекулу 6-АПК.

Слайд 44

Описание слайда:

Слайд 45

Описание слайда:

Влияние предшественников на образование пенициллинов культурой Р. сhrysogenium 1. Без внесения предшественника образуется преимущественно гептилпенициллин (низкоактивный) – до 70%; 2. При добавлении к ПС производных фенилуксусной кислоты увеличивается общий выход пенициллинов, а концентрация гептилпенициллина уменьшается. Возрастает выход высокоактивного бензилпенициллина (до 99%) 3. При добавлении к ПС феноксиуксусной кислоты гриб образует феноксиметилпенициллин (пенициллин V) – пенициллин для перорального приема

Слайд 46

Описание слайда:

Гипотеза Большинство предшественников токсичны для гриба. С биологической точки зрения использование грибом предшественников для синтеза пенициллинов рассматривается как «защитный синтез» = обезвреживание токсичного предшественника путем связывания с продуктами обмена гриба и экскреция за пределы клетки

Слайд 47

Описание слайда:

Особенности биосинтеза пенициллина Посторонние микроорганизмы снижают выход пенициллина, т.к. продуцируют пенициллиназу Все технологические операции ведут в условиях строгой стерильности Пенициллин выделяется грибом в культуральную среду. Из культуральной жидкости пенициллин экстрагируют в кислотной форме неполярным растворителем (хлороформ, бутанол, бутилацетат) Экстракт обрабатывают водным раствором щелочи для перевода кислотной формы пенициллина в соль Образовавшаяся соль растворяется в воде. Экстракт обрабатывают водой. Процедуру повторяют многократно

Слайд 48

Описание слайда:

Полусинтетический способ получения пенициллинов 1. В результате биосинтеза при развитии P.chrysogenium получают природный пенициллин 2. Далее продукт (чаще всего бензилпенициллин) извлекают из КЖ и гидролизуют иммобилизированной пенициллинацилазой бактериального происхождения с образованием 6АПК 3. Ацилируют амин в молекуле 6-АПК соответствующей кислотой или ее хлорангидридом

Слайд 49

Описание слайда:

1 стадия производства полусинтетических пенициллинов

Слайд 50

Описание слайда:

2 стадия

Слайд 51

Описание слайда:

Наиболее ценные полусинтетические пенициллины название пенициллина строение радикала R

Слайд 52

Описание слайда:

ЦЕФАЛОСПОРИНЫ. ШСД Продуцент – гриб рода Cephalosporium acremonium (переименован в Аcremonium chrysogenium), выделен в 1945 г. Проникают через клеточную оболочку не только Gr+ но и Gr- микроорганизмов

Слайд 53

Описание слайда:

β-лактамное кольцо сопряжено с дигидротиазиновым кольцом

Слайд 54

Описание слайда:

Устойчив к β-лактамазе, но расщепляется ферментом – цефалоспориназой (вырабатывается лишь немногими м/о рода Enterobacter)

Слайд 55

Описание слайда:

Механизм действия пенициллинов и цефалоспоринов Ингибируют синтез клеточной стенки микроорганизмов. Связываются с пенициллинсвязывающими протеинами (ПСП) – клеточными рецепторами м/о. В результате возможны различные реакции: - аномальное увеличение микробной клетки; - нарушение строения поверхности клеточной мембраны; - останавливается синтез гликопротеина; - активируется литический фермент в клеточной стенке, что приводит к лизису клетки

Слайд 56

Описание слайда:

Ингибиторы лактамаз

Слайд 57

Описание слайда:

Клавамы - (3-лактамные антибиотики, отличающиеся от пенициллинов тем, что в тиазолидиновом кольце последних сера заменена на кислород (клавемовое оксазолидиновое кольцо) и в позиции 6 нет боковой цепи. В сочетании с ампициллином и амоксициллином является основой комбинированного препарата аугментин. Клавамы - (3-лактамные антибиотики, отличающиеся от пенициллинов тем, что в тиазолидиновом кольце последних сера заменена на кислород (клавемовое оксазолидиновое кольцо) и в позиции 6 нет боковой цепи. В сочетании с ампициллином и амоксициллином является основой комбинированного препарата аугментин.

Слайд 58

Описание слайда:

Карбапенемы - это новое семейство лактамных антибиотиков, представляющих собой аналоги пенициллинов или клавамов, в которых сера у первых и кислород у вторых замещены на углерод. Карбапенемы - это новое семейство лактамных антибиотиков, представляющих собой аналоги пенициллинов или клавамов, в которых сера у первых и кислород у вторых замещены на углерод. К этому семейству относятся оливановые кислоты и тиенамицин