Загальна характеристика технологічного процесу

Особливість виробництва антибіотиків полягає у використанні для їх виготовлення біологічного синтезу - здатність певних видів мікроорганізмів (грибків, актиноміцетів) виділяти специфічно діючі хімічні речовини.
Основою біосинтезу є процес ферментації, який полягає в тому, що на заздалегідь підготовлених посівних поживних середовищах отримують кілька поколінь мікроорганізмів - продуцентів антибіотиків, а потім отриману культуру використовують для посіву на рідкому поживному середовищі в спеціальних апаратах-ферментери. Для цього процесу повинні бути створені певні оптимальні умови, так як чим успішніше і продуктивніше буде протікати ферментація, тим більшим буде вихід і краще якість отриманого продукту. В даний час виробництво антибіотиків повністю перейшло від так званого методу поверхневої ферментації, коли культуру вирощували на поверхні рідкого живильного середовища (так вперше отримували пеніцилін), до глибинного методу, при якому міцелій росте по всій великій масі ферментаційної середовища. Це можна виконати з допомогою інтенсивного і постійного перемішування середовища і продування через неї стерильного повітря (так звана аерація середовища). Принципова основа виробництва антибіотиків приблизно аналогічна для всіх препаратів, а тому і технологія їх виготовлення майже однакова.
Спочатку посівний матеріал вирощують в колбах, які заздалегідь заповнюють стерильним поживним середовищем. На цю середу наносять отриману з посівної станції культуру, а самі колби для кращого перемішування поміщають на гойдалки (апарати для струшування).
Для першого пересіву використовуються так звані инокуляторы - апарати з нержавіючої сталі (місткістю від 100 до 500 л), забезпечені мішалкою, сорочкою (для обігріву або охолодження) і барботером для рівномірного розподілу повітря. Перед засівом инокулятора його ретельно стерилізують, перевіряють на герметичність і завантажують стерильним поживним середовищем. Засівши инокулятора проводиться матеріалом, отриманим в лабораторії в посівних колбах. Вирощування культури відбувається при температурі 27-28°, підвищеному тиску з постійним перемішуванням середовища та інтенсивної аерації.
Подальші процеси здійснюються спочатку в спеціальних посівних апаратах, а потім - у ферментери.
Останні являють собою величезні ємності об'ємом від 10 000 до 100 000 л, які встановлюють у виробничих будівлях, що мають висоту до 15 м (рис. 56). Вони служать для проведення найсуттєвішою операції в цьому виробництві - ферментації продуцента і отримання антибіотика.

батарея ферментерів
Рис. 56. Батарея ферментерів. На фото показано верхні частини ферментерів з приводами, мішалками і системою трубопроводів а арматури.

Як ферментери, так і посівні апарати, забезпечені змійовиками або сорочками для обігріву та охолодження, мішалками, барботером і цілим рядом інших пристроїв, призначених для завантаження живильного середовища, засіву матеріалу, подачі і виходу повітря і т. д. Підготовка їх до засіву, а також процес вирощування культури, за винятком об'ємних показників завантаження і деяких деталей режиму роботи, нічим не відрізняються від виробничих операцій при ферментації в инокуляторах. Посів в ці апарати виробляється або з инокулятора, або з іншого посівного апарату, або з ферментера. Для цього використовується попередньо простерилизованная посівна комунікація, по якій матеріал передають механічно, завдяки різниці тисків між апаратами.
В результаті процесу ферментації в апаратах-ферментери отримують культуральну рідину, яку з допомогою відцентрового насоса передають з комунікацій на подальшу обробку для виділення чистого антибіотика.
Отримання чистого антибіотика починають з механічного очищення культуральної рідини (від міцелію та інших баластних речовин) шляхом фільтрації її на фільтр-пресах або інших фільтраційних апаратах. Вийшов після такої обробки так званий нативний розчин піддають хімічному очищенню.

Сторінки: 1 2