Введение к работе
Актуальность темы. В обеспечении эффективного лечения населения от инфекционных заболеваний, в том числе от опасных и особо опасных инфекций, важное место занимают антибиотические средства. Роль их значительно повышается при осложнении санитарно-эпидемической обстановки и ликвидации вспышек инфекционных заболеваний. Особое значение в расширении номенклатуры противомик-робных лекарственных средств имеет дальнейшее развитие производства антибиотиков, основанного на отечественных технологиях, сырье и оборудовании.
Значительное место в производстве антибиотиков отводится препаратам, относящимся к классу аминогликозидов. Данная группа антибиотиков обладает широким спектром антибактериального действия в отношении многих возбудителей инфекционных заболеваний, в том числе особо опасных болезней человека и животных.
Из всего ряда аминогликозидов в бывшем СССР был организован промышленный выпуск стрептомицина, канамицина, гентамицина, не-омицина и сизомицина, тогда как производство тобрамицина не налажено и в настоящее время. Кроме того, общий уровень производства аминогликозидов за последние 8 лет в снизился России более чем в четыре раза. При этом основная масса антибактериальньж лекарственных препаратов выпускается из импортных субстанций.
Анализ технологических схем получения аминогликозидных антибиотиков, и в частности тобрамицина, показывает, что процесс выделения и очистки готового продукта из культуральной жидкости сопровождается образованием большого количества как жидких, так и твердых отходов производства, в том числе и мицелиальньж.
В 1992 году было издано распоряжение Правительство РФ № 1463-р "О создании на базе Центра военно-технических проблем биологической защиты НИИ микробиологии МО РФ производственных мощностей по выпуску антибиотиков аминогликозидного ряда". В этой связи представляется необходимым выбор экономически выгодных и экологически целесообразных способов утилизации выше упомянутых отходов производства.
Применяемые способы утилизации твердых мицелиальньж отходов не всегда могут быть признаны удовлетворительными как по технико-экономическим, так и по экологическим показателям. С экономической точки зрения, уничтожение твердьж отходов микробиологических производств, являющихся богатейшим потенциальным источником белко-
НАЦИОНАЛЬНА^! МБЛЦОГЕКА /
СПтр OS МО
вых веществ, углеводов, липидов, а также свободных аминокислот и нуклеиновых кислот, является неоправданным.
Более перспективным представляется использование твердых ми-целиальных отходов в качестве компонентов питательных сред, применяемых при микробиологическом синтезе. Многочисленными исследованиями показано, что по химическому составу мицелиальные отходы являются полноценными источниками азота и вполне сравнимы с соевой мукой и кукурузным экстрактом. По мнению ряда отечественньж и зарубежных специалистов, использование твердьж мицелиальньж отходов в качестве компонентов питательньж сред может позволить эффективно утилизировать отработанные производственные отходы и значительно сократить их выбросы в окружающую среду.
В связи с вышеизложенным представляются актуальными исследования, направленные на разработку ресурсосберегающих малоотходньж технологий производства аминогликозидных антибиотиков.
Цель и задачи исследований. Целью научных исследований является ресурсосберегающая малоотходная технология биосинтеза антибиотика тобрамицина.
Для достижения цели поставлены следующие задачи:
-
Изучить возможность использования гидролизатов мицелиальньж отходов в качестве компонентов питательньж сред.
-
Разработать лабораторную технологию биосинтеза тобрамицина с использованием ферментативных гидролизатов мицелиальньж отходов.
3. Разработать ресурсосберегающую малоотходную технологию
биосинтеза тобрамицина в ферментерах.
-
Наработать экспериментальные образцы и провести оценку воспроизводимости разработанной технологии биосинтеза тобрамицина.
-
Оценить экономическую эффективность разработанной технологии.
-
Разработать и утвердить нормативную документацию для лабораторного производства и контроля качества субстанции тобрамицина.
Научная новизна. Впервые в отечественной практике выявлена возможность использования различных видов гидролизатов мицелиальньж отходов производства тобрамицина в качестве компонентов питательньж сред при культивировании Streptomyces cremeus subsp. tobrami-cyni - продуцента небрамицинового комплекса, подобраны оптимальные условия получения гидролизатов и составы питательньж сред.
Практическая значимость. Разработанная ресурсосберегающая малоотходная технология биосинтеза тобрамицина позволяет получать кулыуральную жидкость с антибиотической активностью не менее 1000 МКГСМ с преобладанием карбамоилтобрамицина, полностью утилизировать мицелиальные отходы, а также использовать побочный продукт биосинтеза - апрамицин для ветеринарных целей.
Рекомендации и разработки по данной проблеме предполагается использовать в практической работе по созданию промышленного производства антибиотика тобрамицина.
Апробация работы. Материалы работы доложены на итоговых научно-практических конференциях Центра ВТП БЗ НИИ МО РФ (г. Екатеринбург, 2000, 2001,2004 г.г.).
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Разработанная ресурсосберегающая малоотходная технология
биосинтеза тобрамицина позволяет воспроизводимо получать кулыу
ральную жидкость с антибиотической активностью не ниже регламент
ной и полностью утилизировать мицелиальные отходы, образующиеся
на стадии выделения.
2. Полученные по разработанной технологии экспериментальные
образцы субстанции тобрамицина и апрамицина сульфата полностью
отвечают требованиям нормативной документации.
Объем и структура диссертации. Работа состоит из следующих разделов: введение, обзор литературы, собственные исследования, обсуждение результатов, выводы, практическое использование полученных результатов исследований, библиографический список, приложения.
