лекция 7 МАКСИМАЛЬНО ОЧИЩЕННЫЕ ПРЕПАРАТЫ

Лекция 7
МАКСИМАЛЬНО ОЧИЩЕННЫЕ
ПРЕПАРАТЫ. БИОГЕННЫЕ
СТИМУЛЯТОРЫ
План
 1. Характеристика новогаленовых
препаратов. Номенклатура.
 2. Способы получения и очищения.
 3. Биостимуляторы. Характеристика.
 4. Органопрепарты.
.










Новогаленовые
препараты
–
это
фитопрепараты, содержащие в своем составе
действующие вещества исходного лекарственного
сырья в их природном состоянии,
Производство новогаленовых препаратов
осуществляется по схеме:
1) Подготовка растительного материала.
2) Подготовка экстрагента или смеси экстрагентов.
3) Получение вытяжки.
4) Концентрирование.
5) Очистка вытяжки.
6) Получения технического продукта.
7) Очистка технического продукта.
8) Стандартизация.
9) Упаковка, маркировка, фасовка готовой
продукции.
При получении максимально очищенных
препаратов в основном применяют
следующие методы:
 противоточная экстракция,
 мацерация с циркуляцией экстрагента с
механическим перемешиванием
 циркуляционная экстракция.
Методы очищения вытяжек
 а) осаждение действующих или сопутствующих
веществ с применением органических
растворителей;
 б) очистка системах жидкость-жидкость;
 в) абсорбционную хроматографию (для очистки
и разделения сердечных гликозидов,
флавоноидов, кумаринов);
 г) ионообменную хроматографию для очистки
вытяжек, содержащих алкалоиды;
 д) кристаллизацию.
Различают несколько методов
кристаллизации
 выпаривание растворителя
(изотермический),
 охлаждение горячих растворов
(изогидрический),
 одновременное охлаждение и
выпаривание (комбинированный),
 использование других веществ,
снижающих растворимость
(высаливание).
Способы очистки растительных
извлечении
 Осаждения БАВ из растворов.
 Высаливание.
При добавлении в извлечение раствора
электролита,
образующиеся
ионы
электролита гидратируются, обезвоживая
молекулы
биополимера
При
этом
исчезает защитный гидратный слой
молекулы, наблюдается слипание частиц
и осаждение биополимера
Осаждения БАВ из растворов.
 Денатурация.
 Много извлечении содержат белки. Под
действием факторов (нагрев, УФ- радиация,
ультразвук) белки осаждаются –
денатурируются. Осаждение белки виде осада
фильтруют.
 в) Спиртоочистка.
 Механизм аналогичен к высаливанию. При
добавлении к извлечению спирта биополимеры
выпадают в осадок.
Осаждения БАВ из растворов
 Диализ и электродиализ.
Диализ основан на свойствах молекул
биополимера, имеющих большие
размеры, не проходить через
полупроницаемые мембраны, в то время
как вещества с меньшими размерами
молекул проходят через них довольно
свободною
Осаждения БАВ из растворов
Ультрафильтрация.
 Метод ультрафильтрации заключается в
разделении высокомолекулярных и
низкомолекулярных соединении на селективных
мембранах. Применение ультрафильтрации имеет
ряд преимуществ:
 - исключается денатурация белка;
 - возможны одновременное концентрирование и
очистка от мениральных и низкомолекулярных
органических веществ;
 - незначительные затраты энергии.
Сорбция.
 Методы очистки БАВ сорбцией в настоящие время
нашли широкое применение в химикофармацевтической промышленности.
Сорбцией
называют
процесс
поглощения газов, паров, растворенных
веществ
твердыми
и
жидкими
сорбентами
 Различают несколько видов сорбции:
 абсорбция,
адсорбция
хемосорбция.
Адсорбция
 поглощения веществ на поверхности
сорбента.
 Поверхность сорбента обычно очень
велика, так как на ней имеется огромное
количество пор.
 Процесс адсорбции имеет селективность
и позволяет адсорбировать
определенные БАВ из раствора
Абсорбция
 – поглощения вещества всем объемом
твердой или жидкой фазы.
 Абсорбцию используют при получении
эфирных масел
Хемосорбция
 поглощение веществ с образованием
химических соединений.
 К хемосорбции относятся ионный обмен,
и гидрофобная хроматография.
Кристаллизация
 Процесс образования и роста кристаллов
из растворов и газовой фазы называют
кристаллизацией.
 Для образования кристаллов из
растворов необходимо пресыщение,
определяемое разностью исходной
концентрации и равновесной
концентрации насыщения
Жидкая экстракция.
 Процесс экстракции в системе жидкостьжидкость состоит из следующих стадий:
 - смешивание исходного раствора с
экстрагентом для создания между ними
тесного контакта;
 - разделение двух несмешивающих
жидких фаз;
 - регенерация экстрагента, то есть
удаление его из экстракта и рафинада.
Биогенные стимуляторы
 К числу главных факторов, вызывающих
образование биостимуляторов,
относятся:
 - низкая температура (2-4 0С выше нуля);
 - сохранение в темноте (частей
растений);
 - интенсивная работа мышц;
 - облучение рентгеновскими лучами.
Биогенные стимуляторы
классифицируются
 Биогенные препараты растительного
происхождения
 Биостимуляторы животного
происхождения
 Минерального происхождения
Хранения
Производство фармацевтических препаратов на
основе микробиологического синтеза. Ферменты.
 Основное направление микробиологического синтеза –
использование клеток микроорганизмов для
производства ферментов, антибиотиков, витаминов,
алкалоидов, аминокислот и др.
 Промышленное производство ферментных препаратов
осуществляют в основном из культур микроорганизмов:
плесневых грибов, бактерий, дрожжей.
 Используя культуры МО, можно гораздо быстрее
получить большое количество биологического
материала (биомассы) для последующего выделения
ферментов.
Сырье для микробиологического
промышленности
 Для приготовления питательных сред
микробиологической промышленности используют
сырье минеральное, животного и растительного
происхождения, а также синтезированное
химическим путем.
 Источники углерода – глюкоза, сахароза,
лактоза, меласса, гидрол, побочные продукты
молочной промышленности, крахмал
картофельный, кукурузная мука, пшеничные
отруби.
Источники органического азота
 Кукурузный экстракт, соевая мука, свеклочный жом.
 Другие виды сырья
 Помимо основных компонентов питательных сред используют
дополнительные вилы сырья:
 Предшественики – синтетические продукты, входящие в состав
молекулы
целевого
продукта
и
добавляемые
в
ферментационную среду для интенсификации процесса
биосинтеза.
 ПАВ в биологических производствах используют главным
образом для пеногашения
 Антибактериальные препараты (фурадонин, фурацилин) – для
поддержания асептических условий.
Технические средства для реализации
процессов ферментации. Ферментаторы.
 В микробиологических производствах применяют
разнообразные ферментаторы. Условно их можно
разделить на типы:
- барботажные,
- эрлифтные;
- барботажно-элифтные
- с механическим перемешиванием,
- барботажные с циркуляционным перемешиванием.
Схема колонного ферментатора
з контактними пристроями :
1 – корпус;
2 – контактний пристрій
(перфорована тарілка);
3 – змійовик із холодоагентом;
4 – охолоджувальна оболонка;
5 – труба для спадного потоку
рідини;
6 – відбійники;
7 – барботер.
Глубинная ферментация
–Промышленный способ глубинной ферментации – сложный
многоступенчатый процесс, включающий ряд технологических
стадий.
–1стадия. Подготовка среды для культивирования,
продуцента фермента и посевного материала.
А) приготовления и стерилизация питательной среды – готовят
в специальных реакторах с мешалками. Среду готовят в
сырьевом или рецептурном цехе.
В) приготовление посевного материала – штаммы-продуценты
ферментов предприятия микробиологической или химикофармацевтической промышленности получают из академии и
университетов в пробирках на косом агаре или в ампулах.
Перед началом технологического процесса культуру
размножают в стерильных условиях на оптимальном составе
среды и соблюдении режима выращивания.
2 стадия – Основная ферментация. Развитие организма-
продуцента фермента ы ферментаторах
 Для стерильной основной ферментации широко
используют аппараты объемом до 100м3. Процесс
развития микроорганизмов в ферментаторах проходит при
строгом контроле всех стадий. Большое внимание уделяется
поддержанию заданной температуры культивирования, среды рН,
степени аэрации и скорости мешалки.
 Особое внимание на развитие продуцента в ферментаторах
обращают на процесс пенопогашения. Основная причина
появления большого количества пены – наличия белковых
веществ в среде и ее высокая вязкость, обусловленная
накоплением биомассы.
3-стадия. Предварительная обработка культуральной
жидкости
 В состав культуральной входят остатки
использованной питательной среды, синтезированные
метаболиты и клеточная масса продуцента. Для
выделения продуктов биосинтеза обычно используют
сепараторы, фильтры-прессы, отстойники,
осадительные центрифуги. Выбор оборудования
зависит от масштаба ферментации, типа клеток,
свойств культуральной жидкости.
4-стадия.
Выделение и очистка фермента.
 Стадия выделения и химической очистки включает ряд
процессов: обработка нативного раствора, сушка
готового продукта.
 Для получения высокоочищенного фермента
применяют высаливание, диализ, электродиализ,
мембранную фильтрацию, гель-фильтрацию.
 Концентрированные раствор, содержащих ферменты,
осуществляется лиофилизацией, вакуумвыпариванием, вымораживанием.
5 стадия. Получение готовой продукции
После выделения и химической очистки фермента его необходимо
высушить – удалить из полученного препарата свободную и
связанную воду. Поскольку ферменты в основном термолабильны,
для их высушивания необходимо применять методы, не приводящие
к потере биологической активности.
На современном этапе промышленного получения ферментов
используют различные методы обезвоживания препаратов:
лиофильная сушка, высушивание с применением распылительных
сушилок, кристаллизация.
После высушивания препарат, в случае нестойкости, необходимо
смешивать со стабилизатором или с наполнителем (крахмал,
декстран, неорганические нейтральные соединения, тальк и др.)
Иммобилизация и стабилизация
ферментов
Иммобилизация ферментов – это повышение их
стабильности.
Ферменты
характеризуются
нестабильностью при воздействии ряда физических и
химических факторов и могут инактивироваться.
Методы иммобилизации ферментов можно разделить
на две группы: включение в гель микрокапсулы и
связывание с носителем адсорбционной или ковалентной
связью, прикрепление ферментов только с помощью
функциональных групп, не входящих в активный центр и
не участвующих в образовании фермент – субстратного
комплекса.
Очень распространенные методы иммобилизации –
включение фермента в волокна и включение фермента в
микрокапсулы и волокна.
Методы иммобилизации
ферментов