Bài giảng Công nghệ sinh học dược phẩm - Phần 2

CÔNG NGH SINH H C D Ệ

Ọ Ư C PH M Ợ

Ẩ

: MI N D CH

• Ph n 1ầ

Ễ

Ị

• Ph n 2ầ

Ọ

C PH M

D

: CÔNG NGH SINH H C Ệ Ẩ

ƯỢ

Phần 2: CÔNG NGHỆ SINH HỌC DƯỢC  PHẨM

ươ

ấ

ệ ả ợ

Ch ng m đ u ở ầ ► Bài 1: K thu t lên men ậ ỹ ► Bài 2: Công ngh s n xu t enzym ► Bài 3: Sinh t ng h p Vitamin B12 Ch

ổ ng 1: KHÁNG SINH

ng v kháng sinh

ề

ạ ươ

ẩ

ồ ng 2: CÔNG NGH Y D

Ch

C HI N Đ I Ạ Ệ

ƯỢ

Ệ

ươ Bài 1: Đ i c Bài 2: Kháng sinh nhóm β-Lactam Bài 3: Kháng sinh nhóm Tetracyclin và Aminoglycosid Bài 4: Kháng sinh nhóm Macrolid và kháng sinh có ngu n g c vi khu n ố ươ Bài 1: Vaccine Bài 2: Interferon và Kháng th đ n dòng

ể ơ

CÁC NHÓM KHÁNG SINH ĐI N HÌNH

Ể

• Kháng sinh nhóm β-Lactam

– Penicillin – Cephalosporin – Acid Clavulanic

• Kháng sinh nhóm Tetracyclin

– Clotetracyclin

• Kháng sinh nhóm Aminoglycosid

– Streptomycin – Gentamicin

• Kháng sinh nhóm Macrolid

– Erythromycin

• Kháng sinh có ngu n g c t

vi khu n

ố ừ

ồ

ẩ

– Polymicin

CÁC NHÓM VACCINE ĐI N HÌNH

Ể

• Vaccine b t ho t ạ ấ • Vaccine gi m đ c l c ộ ự ả • Vaccine tái t • Vaccine th c ph m ự

h p ổ ợ ẩ

Mi n d ch là: ị

ễ

• T p h p t

ậ

gi

bào

t c các c ch sinh h c giúp ế ọ c s liên đ ự ữ ượ và các mô đ m b o ả

ẹ

ữ

ơ ợ ấ ả cho m t ộ c th đa bào ơ ể t k t gi a các ế ữ ế ả ủ c thơ ể b ng cách lo i b s toàn v n c a ạ ỏ ự ằ nh ng thành ph n b h h ng cũng nh ị ư ỏ ư ầ các ch t và sinh v t xâm h i ạ

ấ

ậ

MIỄN DỊCH

ị

• Ch c năng sinh lý c a h th ng mi n d ch là ủ

ễ i các v t ậ

ậ

ệ ố ứ b o v m t c th ch ng l ạ ệ ộ ơ ể ả xâm nh p vào c th đó. l ạ

ạ ộ

ệ ố

ộ ậ

ố ơ ể • Có 2 h th ng mi n d ch ho t đ ng đ c l p ị ể ả

ố ợ

ớ

ệ ố

ễ và ph i h p v i nhau đ b o v c th : ệ ơ ể  H th ng mi n d ch không đ c hi u ệ ặ ị ễ  H th ng mi n d ch đ c hi u ệ ễ

ệ ố

ặ

ị

ả ồ

Hệ thống miễn dịch không đặc hiệu Bao g m 2 hàng rào b o v : ệ • Hàng rào th nh t: màng ngoài c th (da, màng

ơ ể ứ ấ

nhày)

• Hàng rào th hai: t ế bào và ch t hóa h c ọ ấ

: đ i th c bào (monocyte), neutrophil, ứ Th c bào ự ự

ạ eosinophil, …

nhiên (NK): lymphocyte ế t t ế ự

T bào gi Các hóa ch t gây viêm (histamin, kinin,

ấ protaglandin, lymphokin….)

Protein kháng VSV (interferon, b th , CRP) ổ ể

Phản ứng viêm

ủ

ả ứ

ự

ủ

gây h i đ n mô lân c n

Ý nghĩa c a ph n ng viêm: • Ngăn ng a s lan r ng c a các tác nhân ộ ậ

ừ ạ ế

• Lo i b các m nh v n c a t

ủ ế

ụ

bào và kh ử

ả ạ ỏ các m m b nh ầ

ệ

• T o c s cho các quá trình ph c h i ồ

ơ ở

ụ

ạ

ữ

ệ ượ

ủ

Nh ng hi n t ng chính c a quá trình viêm • S giãn m ch và tính th m c a m ch tăng lên

ủ

ạ

ấ

c gi

ượ

ấ

m ch→xung huy t đ a ph

i phóng→giãn ng

ự ạ Hóa ch t gây viêm đ ế ị

ạ

ả ươ

ấ ở

ươ

ạ

ị

Tăng tính th m ệ ượ

ng

bào, cô l p vùng b t n th

→hi n t t ế

ng các mao m ch đ a ph ng thoát d ch giàu protein →tái t o ạ ậ

ị ị ổ

ươ

ự

• S huy đ ng th c bào: Neutrophil và đ i th c ộ c huy đ ng→xuyên m ch →th c bào

ự bào đ

ự ộ

ạ ự

ượ

ạ

Protein kháng vi sinh vật

• Ch t b tr (complement) ổ ợ

ng có kh năng tiêu di ả ệ

ệ ượ

ng ph n ng viêm và đáp ng mi n d ch. là 1 nhóm protein t VSV, làm tăng ng “opsonization”, tăng ễ ứ ị

ổ ợ ạ ọ

ỗ ở

2+ c a t

đính trên màng VSV→t o l gây th t thoát Ca t VSV. ấ huy t t ế ươ th c bào do hi n t ự c ườ ả ứ Các protein b tr t o thành nhóm g i là MAC m trên màng ệ ạ bào→tiêu di ủ ế

ng ph n ng viêm: kích thích t bào ườ ế

ả ứ m và basophil đ gi i phóng histamin. ấ Tăng c ỡ ể ả

Quá trình opsonin hóa: Các phân t ử

ợ

ủ ạ ấ ắ ự

protein b ổ tr ph bên ngoài VSV→ cung c p c u k t n i ế ố ầ cho đ i th c bào và neutrophil g n vào đó, cho phép chúng nh n chìm VSV nhanh h n. ậ ơ

ở ễ ể ả • Interferon(IFNs): Là các protein nh đ ỏ ượ ệ

ễ t c ti ế bào b nhi m virus đ b o v các t ế ị

ệ ủ ệ

ượ ậ ấ

b i các t ị ế bào ch a b nhi m ư S b o v c a IFNs có tính không đ c hi u ặ c s n xu t đ ể ả t có th ch ng nhi u ố ể ề ệ ặ

đ i v i virus, vì v y IFNs đ ch ng 1 lo i virus đ c bi ạ lo i virus khác. ự ả ố ớ ố ạ

ệ ả

Ngoài hi u qu kháng virus, interferon còn γ-interferon huy

ự bào gi ạ c các t nhiên ho t hóa đ i th c bào và ạ t t đ ng đ ế ự ượ ế ộ

HỆ THỐNG MIỄN DỊCH ĐẶC HIỆU

ễ ị

ệ ố ứ ậ ạ ặ ậ

• H th ng mi n d ch đ c hi u (MDĐH) là m t h ộ ệ ặ t đ đ c hi u, ch c năng nh n bi ệ ế ượ làm b t đ ng, trung hòa ho c tiêu h y chúng ệ c các v t l ủ ặ ấ ộ

• Ba thu c tính c b n c a MDĐH: ủ ơ ả

t c u trúc b n thân và ngo i lai ả ạ ệ ấ

ộ Tính phân bi Tính đ c hi u ệ ặ Trí nh mi n d ch ớ ị

ễ • Hai lo i đáp ng mi n d ch: ứ ễ ạ ị

ứ ể ị ị

Đáp ng mi n d ch th d ch ễ Đáp ng mi n d ch t bào ứ ế ễ ị

KHÁNG NGUYÊN – Ag

ữ

ấ

ả ứ

ễ

ệ

ộ ị

• Kháng nguyên (Ag) là nh ng ch t có th ể huy đ ng h mi n d ch và gây ph n ng ị mi n d ch ễ • Thông th

Ag là protein hay

ng

ườ

polysaccharide.

• M i kháng nguyên có nhi u v trí epitope

ề

ỗ

ị

khác nhau đ g n k t v i kháng th

ế ớ

ể ắ

ể

Các đ c đi m ặ • Kh i l

ố ượ

ể Ag: ng phân t ng phân t

có kh i l

ố ượ

ử ớ : Kháng nguyên l n > 1000 dalton ử

ễ

ị

→ Tính gây mi n d ch • C u trúc phân t

ấ

ử

ấ

ấ

càng ph c t p thì tính sinh

trúc phân t ử mi n d ch càng cao...

ứ ạ : Ch t có c u ph c t p ứ ạ

ễ

ị

→ Tính đ c hi u kháng nguyên ệ

ặ

Ngu n g c Ag :

ồ

ố Ag ngo i sinh

ậ

là kháng nguyên xâm bên ngoài, nh do ể ừ

ư

là các kháng nguyên đ

ạ nh p vào c th t ơ hít, ăn, tiêm. Ag n i sinh ộ

ế bào ộ

t ế ẩ

ặ

c ượ bào, là k t qu s n xu t bên trong t ả ế ấ ả b tấ chuy n hóa c a quá trình ể ủ ng, ho c do nhi m khu n n i bào th ễ ườ hay nhi m virus ễ

KHÁNG THỂ ­ Ig

• Kháng thể là các phân t

ư

ế

ử immunoglobulin ấ glycoprotein), do các t bào (có b n ch t ế ả (bi ng bào t t hóa lympho B cũng nh các ệ ươ nh n ậ ể h mi n d ch t t ra đ lympho B) ti ị ễ ệ ừ t và vô hi u hóa các tác nhân l bi ế

ệ

ạ

• M i kháng th ch có th nh n di n m t

ỗ

ệ

ể

ậ

ộ

ỉ

ể epitope kháng nguyên duy nh tấ

4 chu i polypeptide, g m ồ : ỗ ấ ạ ừ

: heavy) gi ng h t nhau ố ệ

ẹ : light) cũng gi ng h t nhau. Có ệ ố

2 lo i chu i nh κ (kappa) và λ (lambda) ạ ỗ

Các chu i liên k t v i nhau b i ử Ig c u t o t Phân t • 2 chu i n ng (H ỗ ặ • 2 chu i nh (L ỗ ẹ ế ớ ỗ ở c u n i ố disulfide. ầ

• M t ph n c u trúc ầ

ế

ữ

ị

ươ

ấ ộ c a các chu i thì c ỗ ủ ố ph n ầ đ nh nh ng ư ị ủ 2 "cánh đ u c a ầ tay" ch Y thì r t ấ ữ bi n thiên gi a các Ig khác nhau, đ ể t o nên các v trí ạ k t h p đ c hi u ệ ặ ế ợ v i các ng Ag t ớ ngứ

Các l p kháng th

ớ

ể

IgG

IgA

IgM

IgE

IgD

B ch c u ái ki m ầ

ề

ạ

Lympho B

V trí ị

Niêm nh yầ

Máu

Lympho B

ị

Máu

ch ủ y uế

Các d ch tế ti

T bào ế mast

15% đ n ế

10%

< 1%

< 1%

T lỷ ệ

70% đ n ế 75%

20% các Ig trong huy t thanh ế

2

2 - 4

2 - 10

2

2

"Hóa tr "ị 1

,

ụ

ị ứ , D ng

ng

Vai trò

trung hòa các ký sinh trùng

Ng ng t ư trung hòa các vi khu nẩ , virus

Ho t hóa ạ các t bào ế lympho B

Trung hòa các đ c t , ộ ố vi khu nẩ và virus

Ng ng ư ,ụ t con đ ườ c ổ đi n ể c a ủ

b thổ ể

VAI TRÒ CỦA KHÁNG THỂ

• Trong m t đáp ng mi n d ch,

Ig có 3

ị

ễ

ứ

ứ ộ ch c năng chính: – liên k tế v i ớ Ag – kích ho t h th ng b th ổ ể ạ ệ ố – huy đ ng các t bào mi n d ch ễ ế ộ

ị

• Liên k t v i

ả ặ

ệ

ắ

ờ

ế ớ Ag: Các Ig có kh năng nh n di n và g n m t cách đ c hi u v i 1 ệ ớ ộ ậ ng ng nh các domain bi n thiên Ag t ng trung hòa, ng ng k t → hi n t

ứ ươ ệ ượ

ế ế

ư

ổ

ậ

c ho t hóa s tiêu di

ể: B th là t p h p các protein huy t ế ợ t các vi khu n xâm h i ạ ẩ ạ

ể ẽ

ệ

ổ ượ

ẩ ,

(opsonine)

ệ ượ

ề

• Ho t hóa b th ạ t ng khi đ ươ b ngằ nhi uề cách: th ng trên vi khu n (1) đ c các l ỗ ủ ụ hi n t (2) t o đi u ki n cho ệ ạ (3) phóng thích các phân t (4) thanh l c các ợ

ng th c bào ự ử histamin ph c h p mi n d ch ễ

ứ

ọ

ị

• Ho t hóa các t

ạ

ế

bào mi n d ch: ễ

ị

Sau khi g n vào

Ag

Ig

ắ

ở ầ

đ u bi n thiên, ế

có th liên k t v i các t

ế ớ

ể

ế

bào mi n d ch ễ

ị

đ u h ng đ nh.

ở ầ

ằ

ị

Nh v y, các kháng th g n v i m t vi

ể ắ

ư ậ

ớ

ộ

khu n có th liên k t v i m t

ế ớ

ộ đ i th c ạ

ự

ể

ẩ

bào và kh i đ ng

hi n t

.

ở ộ

ệ ượ

ng th c bào ự

KHÁNG TH Đ N DÒNG VÀ ĐA DÒNG

Ể Ơ

ể ơ

• Kháng th đ n dòng, liên k t v i 1 ế ớ epitope đ c hi u ệ ặ

ể

ể

• Các kháng th đa dòng, m i kháng ỗ th liên k t v i m t ộ ế ớ epitope khác nhau

KT đa dòng (Pab) Vs. đ n dòng (Mab)

ơ

ệ

ự

ả ế

ắ ơ ả ử ụ

ng ng

ả ứ

Các nguyên t c c b n ph i th c hi n khi s d ng huy t thanh • Đúng đ i t ố ượ • Đúng li u l ề ượ • Đúng đ ng ườ • Đ phòng ph n ng ề • Ph i h p s d ng vaccine ử ụ

ố ợ

Đáp ứng miễn dịch thể dịch

ị • Mi n d ch ễ

ế Ig mi n d ch ễ ệ ớ

( humoral immunity) do các t th d ch ể ị bào lympho B đ m nhi m v i các ị ả l u hành trong các d ch : IgG, IgM, IgA, IgD, IgE ư ị

bào plasma) ế

t ra t ượ có ngu n g c là lym t ừ ươ pho B đã đ • Các Ig đ ồ c ti ố ng bào (t ế c ho t hóa. ượ ạ

• Ag c aủ mi n d ch d ch th là ể ễ ị ị

ạ ẩ

à t kháng nguyên rus, kí sinh i và s ng t c t n t ấ ả ồ ạ ấ ố

d ch ng ngo i bào bao g m : vi khu n, vi ồ trùng, u trùng c a nó, v ủ o iạ bào. ở ị

• S ch n dòng và s bi t hóa các t bào B ự ệ ế

bào lympho B đ ụ ạ ề ặ ủ ầ

c ho t hóa khi các Ig ượ g n vào các th quan trên b m t c a nó l n đ u tiên ự ọ M t t ộ ế ắ ầ

bào: ế

Sau đó nó bi t hóa thành hai dòng t ệ bào nh ng bào và t ế t ươ ớ

ấ

đóng vai trò s n xu t Ig v i s ớ ố ả ị ng l n đ đáp ng mi n d ch ứ ễ T ươ l ượ

ng bào ể ớ T bào nh ứ ể

mi n d ch tr c ti p n u chúng g p l i ớ s ng lâu, có th gây đáp ng ố ự ế ặ ạ Ag ế ễ ế ị

Mi n d ch th d ch tích c c và th đ ng

ụ ộ

ể ị

ự

ễ

ị

ị ễ ế

ng mi n d ch th d ch tích c c • Mi n d ch th d ch tích c c ể ị ả ễ ấ ị ự

: khi c th b nhi m nhiên ể ị ự ễ ậ ễ ơ

ự : Khi các t bào B g p Ag và s n xu t Ig ch ng các Ag đó, ta có ố ặ hi n t ệ ượ ể ị T p nhi m t virus, vi khu nẩ

T p nhi m nhân t o ễ ậ ạ : tiêm vaccine

• Mi n d ch th d ch th đ ng ị

ể ị Ư ờ

ẽ ề

ụ ộ : Khi ta truy n ề ễ huy t thanh →Đ MD t c th i nh ng sau đó Ig ư ế ứ c truy n s thoái hóa 1 cách t nhiên trong đ ự ượ c thơ ể

Đáp ng mi n d ch t

bào

ứ

ễ

ị

ế

• Mi n d ch t

ế

bào do các t ể

ệ

ế

ớ

trên b m t các t

lympho T đ m nhi m. bào ệ ả ế ị do, nó bào T không th nh n di n các Ag t ự ậ đo n Ag t và ph n ng v i các ạ ả ứ ế ử , bi u l c x lý ế ặ ộ ể

ề

ơ ể

bào T thích h p đ i v i các ợ

ộ

bào

t

ế bào – t

ế

ế

ký sinh trong t

ố ớ và ch ng các ố ặ

, vi khu nẩ ho c các bào c th không bình th

đ ng tác bào c th ơ ể ế ng ườ ho c ặ c đ ạ ượ

ơ ể ư và các t

ế

bào c a mô l ủ

.

ễ Các t ch có th nh n bi ậ ể ỉ protein đã đ ượ bào c a c th . ủ • Do v y các t ậ i t qua l ạ ế b nhi m virus ễ ị bào, c các t ả ế bào ung th các t ế c y ghép ấ

Trình diện kháng nguyên

(t

bào APC

ế

ế

• T bào trình di n kháng nguyên ệ

ả

ệ

ắ ọ

ự ạ ướ ạ

ử i d ng c t g t trên màng t ế

): là các đ i th c bào có kh năng x lý và trình di n các Ag d bào thông qua các protein MHC ủ

ử

bào APC là quá trình hóa dáng ế bào ung th …) thành các đo n

c a các t (virus, t ế

ư

ạ

trong túi phagosome

b b t gi

ạ ị ắ

ữ

• X lý Ag protein l ạ peptid: – Protein l – Các túi lysosome + phagosome→ phagolysosome

ỏ

ệ

ị

c bi u l

ọ ọ ể ộ

ượ

bào đ t

→các đo n peptid nh ạ • Trình di n kháng nguyên : là quá trình các đo n ạ c liên k t có ch n l c v i peptid gây mi n d ch tr i đ ớ ộ ượ ễ ế protein MHC và ph c này đ phân t trên ứ ử bào T nh n di n b m t t ậ

ề ặ ế

ể ế

ệ

Hoạt động của tế bào T trong ĐƯMD

c bào T ch nh n di n đ ỉ ậ ệ ế ượ • Nh n bi ậ

ế bào APC : Các t ế

bào T

ủ ế ượ ế

ế

ậ

t Ag Ag thông qua t • Ho t đ ng c a t : ph c protein MHC-Ag ủ ế ạ ộ ứ bào T→các t đ c g n lên th quan c a t bào ắ ụ bào c th b virus xâm t các t T gây đ c gi ể ị ơ ế ộ bào ung th , c nh ng mô ghép nh p và các t ữ ư ả ế lạ

• S t o dòng và bi bào T ệ

ế ả ạ ệ ứ

t hóa c a các t : Khi ủ ự ạ bào T l n lên và sinh s n t o thành ho t đ ng, t ớ ế ạ ộ t hóa và th c hi n các ch c bào bi m t dòng t ự ệ ế ộ bào T năng tùy theo l p t ớ ế

Quá trình phát tri n c a TB T trong tuy n c ủ ế ứ ể

TB vùng lõi:

S n xu t các ấ

ả

t

nhân t

đi u hoà

ố ề

m a u r a

t i

và bi u hi n r t

ệ ấ

ể

o n

nhi u MHC I và

ề

II

ể ế ứ : 2 qu n th chính ầ

ỏ

ầ ớ

bào • T i tuy n c ạ – T bào tuy n c vùng v ế ế ứ • 90% qu n th bên trong tuy n c ế ứ ầ ể • ph n l n ch a tr ưở ư • có chung m t s d u n v i các ti n t ộ ố ấ ấ ng thành ớ ề ế

ệ ấ

(CD2) nh ng v sau còn xu t hi n thêm ư m t s khác n a. ộ ố ề ữ

– T bào tuy n c vùng lõi

ế ứ ể

ng thành

ế • 10% qu n thầ • đã tr ưở • trên màng m t c a chúng có nh ng d u n ặ ủ ấ ấ ữ

ớ

m i (CD3, CD4 hay CD8) cũng nh là ư receptor T (TCR=T Cell Receptor).

Bi

t hoá TB T

ệ

• T bào lympho ti p thu m t s hu n luy n

ộ ự

ệ

ấ

ị

ồ

ế ễ

ậ

ả ả

ế ệ

ế mi n d ch g m có: – kh năng nh n bi – kh năng phân bi ớ

t kháng nguyên t kháng nguyên c a ủ (không ph i ả

ạ

mình v i kháng nguyên l c a mình) ủ ấ ự

ệ

• S hu n luy n qua 2 quá trình ch n l c ọ ọ

ng tính

ươ ậ

ế

Ch n l c d ọ ọ • Liên quan đ n kh năng nh n bi t ra các phân t ế ả ử bào khác thông qua TCR c a t ế ủ ế

MHC trên các t bào tuy n c vùng lõi ế ứ

ữ

ữ

Nh ng TB lympho CD4+ có kh năng nh n ra

ế

Nh ng TB không ữ nh n bi c ậ

t đ ế ượ

ả phân t

MHC l p II

ả phân t

ử

ậ ớ

Nh ng TB lympho CD8+ có kh năng nh n bi t ậ MHC l p I ử

ớ

ế ụ

ng trình

ch

ch t theo ế ươ

Ti p t c qua s ự ch n l c l n 2 ọ ọ ầ

(apoptosis)

• Liên quan đ n kh năng ph n ng v i kháng

Ch n l c âm tính ế ớ

ọ ọ ả

ả ứ

nguyên b n thân ả

Các t

s ch n l c d

ng tính

ế ọ ọ

bào đã qua ươ

ự

ả

ớ

ộ

ạ

ả ứ ả

có m t ái l c quá m nh ự v i kháng nguyên b n thân ớ

ả

kh năng ph n ng v i kháng nguyên b n thân y u ế hay không có

ể

Ch t theo ch

ng trình

ế

ươ

(Apoptosis)

Di chuy n vào các trung tâm lympho ngoai vi đ ti p t c tr ng thành ể ế ụ

ưở

Phân t

ử

CD4 ộ

– Là m t monomer có 4 khu v c n m bên ngoài t ự ằ ế

i nhóm qu n th t bào ặ – Đ c tr ng c a d ư

bào ầ ể ế c dùng nh là ligand ư

ượ ử MHC l p II ớ

ử

ủ ướ ỗ ợ H) và đ lympho T h tr (T v i các phân t ớ CD8 Phân t

– Hình thành b i 2 chu i α và β n i l i v i nhau ố ạ ớ ỗ ở

ằ ặ ể ế

bào ủ ử MHC b ng m t dây n i đ ng hóa tr ố ồ ị i nhóm qu n th t ầ ướ C) và là ligand c a phân t

ộ – Đ c tr ng cho d ư lympho T đ c (Tộ l p I.ớ

ạ

ệ

Ho t hoá TB Th s t o các TB T hi u ẽ ạ quả

IL-2 100 x ↑

Vào chu trình TB

ệ

ả

H &

TB nhớ

TB T hi u qu → T T C

ữ ế

ớ

bào, t

H: mang trên b m t nh ng phân t ề ặ ng tác v i các ligand trên các t ế ự

ễ ị

ử bào bào ế t cytokin ế ờ ế ể ễ ồ ị

– T bào T protein t ươ khác (đ i th c bào trong mi n d ch t ạ B trong mi n d ch d ch th ), đ ng th i ti ị bào khác đ ho t hoá các t ể ế ạ

ữ ạ

t virus và t – T bào T ế th gi ể ế

C: mang nh ng h t ch a các protein có ứ bào ung th . ư

ế

bào T đ – Bên c nh do, m t s t ộ ố ế

ượ ể ồ ạ ớ. Có th t n t ế

t hoá c bi ệ i m t cách yên ộ c bào T nh ề ượ

ạ thành t l ng trong nhi u năm sau khi kháng nguyên đ ặ lo i b . ạ ỏ

Sau khi trình di n kháng nguyên ệ

Phần 2: CÔNG NGHỆ SINH HỌC  DƯỢC PHẨM

KỸ THUẬT LÊN MEN

• C s công ngh Vi sinh v t

ơ ở ổ

ệ ằ

ậ

ợ

ậ : là quá trình sinh t ng h p b ng k thu t lên men nh ờ ỹ VSV trong các bình ph n ng sinh h c. ả ứ

ọ

• Môi tr

ườ

ưỡ

ả

ả

ng + VSV → S n ph m + VSV + C ch t còn xót + Các s n ấ t năng ph m ph + Nhi

ng dinh d ơ ệ

ẩ ẩ

ứ

ế

ụ • Các hình th c lên men – Lên men hi u khí – Lên men k khí

ị

u và nh

ng pháp

Ư

ượ

ể

ủ

ươ

c đi m c a ph sinh t ng h p ổ

ợ

•

u đi m ể : Ư – Có kh năng t o các phân t ả ạ ử ph c t p nh ư ứ ạ

protein, kháng sinh

ơ ấ ế

c không có đ ng phân ọ đi u ki n ôn hòa ệ ợ ở ề ồ ượ

• Nh ả ượ

ng l n trong ph c h p ườ ứ ợ

ễ ị ả ầ ớ

– Bi n đ i sinh h c cho năng su t cao h n ổ – Sinh t ng h p ổ – S n ph m thu đ ẩ ể : c đi m – D b nhi m trùng ễ – S n ph m th ẫ ẩ – C n x lý 1 môi tr ng l n ườ ử – Quá trình lên men c n có th i gian dài ầ ờ

Quá trình s n xu t d

c ph m b ng pp

ằ

ả

ẩ

ấ ượ lên men VSV g m 4 giai đo n chính: ồ

ạ

ng thích h p

+ L a ch n môi tr ọ

ự

ườ

ợ

+ Tuy n ch n gi ng VSV ọ

ố

ể

+ Lên men

đk t

i u

ở

ố ư

+ Thu nh n và tinh ch SP

ế

ậ

ng lên men

Môi tr • Thành ph n nuôi c y: ầ

ườ ấ

ơ

ng: K, P, Ca, Mg, Fe ng: Co… ượ ượ

ng:2,4D; ưở ấ

– Ngu n Carbon ồ – Ngu n Nit ồ – Ngu n khoáng đa l ồ – Ngu n khoáng vi l ồ – Các vitamin – Ch t kích thích sinh tr α-naptylacetic acid • Đi u ki n nuôi c y: ấ ệ t đệ ộ

ề – Nhi – pH

ủ ế

ồ

ệ

Các ngu n nguyên li u ch y u c a công ngh lên men

ủ

ệ

nông nghi p ừ

ệ : c c i đ ng, cà phê, ủ ả ườ ẩ ụ ế

ca cao , d a, chè, … và các ph ph ph m nông nghi p nh : r m, bã mía, ch t th i gia súc,… ả

ệ : v cây, mùn c a, tre, ư ấ ỏ

ủ ứ

• Ngu n NL t ồ ừ ệ ư ơ • Ngu n NL t ừ ồ ị • Ngu n NL t ừ ồ ậ ỉ ẩ

ị

• Ngu n rác đô th , bùn, n lâm nghi p n a, dung d ch th y phân g , cellulose,… ỗ ệ : m t r , ph ph ph m công nghi p ụ ế c a ngành ch bi n th t, cá, s a, tinh b t ộ … ế ế ữ ủ ướ ố ,… c c ng ị ồ

Gi ng vi sinh v t ậ

ố • Yêu c u ch t l ầ

ấ ượ

ạ ớ

ng gi ng: ố – T o ra sp chính v i năng su t cao, sp ph ít – Phát tri n t t trên các ngu n nguyên li u r ẻ ụ ệ ấ ồ ể ố

ti nề

– Sau lên men d tách s n ph m ra kh i sinh ễ ẩ ả ỏ

kh iố ả ầ ủ t ế

ả

ả ấ

– Ph i là ch ng VSV thu n khi – Có kh năng thích ng và sinh s n m nh ạ ứ – Th i gian lên men ng n, hi u su t cao ắ – D b o qu n, b o t n đ ả ồ ả ờ ễ ả ặ ề

ệ c đ c tính di truy n ượ ử ụ ả trong su t th i gian b o qu n và s d ng ả ố ờ

• Ngu n gi ng VSV

ồ

ố

ngu n t

ồ ự

ậ

: ch n ọ Phân l p ậ ủ

ề

ể ự ổ

ề

ừ

ố

ố

ặ

ngân hàng gi ng ho c ệ

ố : ch n đi u ki n và môi ề

c

ồ ả ồ ườ

ướ

ạ

ố

– Phân l p t nhiên ậ ừ nguyên li u dùng phân l p→ ậ ệ canh tr ng t p trung→Phân l p ch ng ậ ườ t →Ki m tra tính di truy n mong thu n khi ế ầ mu n →T o s n đ nh đ c tính di truy n ặ ị ạ ố mong mu nố – Ngu n gi ng t b o t n gi ng ọ tr ể ợ khi đ a vào s n xu t ấ ả

ng thích h p đ kích ho t gi ng tr ư

các c s sx

:

ồ

ẵ i

ơ ở ừ ậ ạ gi ng vsv đang sx

ố

ề

ề

ổ

ị

Ngu n gi ng s n có t ố • B1: phân l p l • B2: ki m tra tính di truy n ể • B3: n đ nh đ c tính di truy n ặ • B4: Nâng cao đ c tính di truy n ề ặ

– hu n luy n thích nghi v i đk lên men

ệ

ấ

ớ

công nghi pệ

– thay đ i c ch trong thông tin di truy n

ổ ơ

ế

ề

Các bi n pháp nâng cao ch t

ệ

ấ

ng gi ng

l ượ

ố

• K thu t gây đ t bi n

ế

ậ

ộ

ỹ

• K thu t dung h p t

bào

ợ ế

ậ

ỹ

• K thu t tái t

h p

ậ

ỹ

ổ ợ

ơ ồ ổ

ố

ậ

ả

S đ t ng quát quá trình nhân gi ng ấ vi sinh v t cho s n xu t:

ạ

ố

ượ

ả

• Giai đo n nhân gi ng trong phòng thí nghi m ệ : ố c b o qu n trên mt th ch nghiêng Gi ng VSV đ ạ ả → Nhân gi ng c p 1 trong 10ml môi tr ấ ườ → Nhân gi ng c p 2 trong 100ml môi tr ấ → Nhân gi ng c p 3 trong 1l môi tr ấ

ng l ng ỏ ng l ng ườ ỏ ng l ng ỏ

ố ố ố

• Giai đo n nhân gi ng phân x

ố

ườ ưở : ng

ố

ấ

ạ ậ

ườ

ng 10l ườ

ng l ng ỏ 3 trong thi

t b lên

ể

ế ị

Thu nh n gi ng c p 3 → Nhân gi ng c p 4 trong môi tr ố ấ → Nhân gi ng c p 5 trong 100l môi tr ấ ố → Nhân gi ng c p 6 v i th tích 1m ấ ố men có cánh khu y b ng thép không r ... ấ

ớ ằ

ỉ

S đ quá trình chu n b gi ng lên men ẩ

ơ ồ

ị ố

Các y u t

nh h

ế ố ả

ế

ư ng ở đ n quá trình nhân gi ngố

• Thành ph n đ nh tính và đ nh l ị

ị

ượ

ng c a môi ủ

tr

• Đi u ki n nuôi khu y

ấ : S sinh tr ự

ưở

ủ

ầ ng nuôi ệ

ng c a vi sinh c

ng pháp nuôi c y tĩnh có th đ ấ

ể ượ

ươ

ng nhanh

ng ch m

ưở

ậ

ườ ề v t trong ph ậ chia thành 6 giai đo n: ạ – Giai đo n thích nghi ạ – Giai đo n sinh tr ưở ạ – Giai đo n logarit ạ – Giai đo n sinh tr ạ – Giai đo n n đ nh ị ạ ổ – Giai đo n suy vong ạ

•

ẽ

ệ ộ: M i loài VSV s có 1 giá

t đ ự

•

ợ

ượ

ổ

ổ

ộ

ng c a nhi ỗ ủ ưở ng và phát tri n i u cho s sinh tr t đ t ể ưở ệ ộ ố ư : giúp VSV t ng h p năng l ng c a oxy ổ ủ ưở ợ ấ ạ

• S khu y tr n

ộ : giúp cho môi tr

ườ

ỏ

ở

ng l ng tr nên ng oxy hòa tan trong

ượ

ấ ấ ng

ườ

•

ủ

ờ

ng c a th i gian ố

nh h ố

ủ

ầ

: K t thúc quá trình nhân th i đi m đ u c a ờ ể đ đ t hi u qu k thu t và kinh ậ ả ỹ

ể ạ

ệ

ượ

ả

nh h Ả tr nhi ị ng, nh h Ả duy trì các ho t đ ng trao đ i ch t và t ng h p sinh kh i ố ự đ ng nh t và làm tăng hàm l ồ môi tr ế Ả ưở gi ng đ thu nh n sinh kh i vào ậ ể giai đo n n đ nh ị ạ ổ t cao nh t ấ ế • B o qu n gi ng ả ả ố

ậ

ầ

ố : N u không đ c b o qu n đúng k ỹ ả ế bào ch t thu t gi ng s b gi m d n ho t tính và s t ế ố ế ạ ẽ ị ả s gia tăng

ẽ

Các giai đo n lên men ạ

ấ

• C p không khí vô trùng → C n cho các quá trình lên men hi u khí.

ầ

t

Không khí ph i đ – Khí h u nóng m→ nh h ậ

ả ượ ọ ả ẩ

ế c l c vô khu n vì: ẩ ng đ n thi ế

ưở

ế

b l c khí

ị ọ

ề

ề

ậ

– Trong không khí ch a nhi u b i ụ ứ – Trong không khí ch a nhi u vi sinh v t ứ ng lên

ườ

ễ

ẩ

→gây nhi m t p khu n môi tr ạ men

• Kh trùng môi tr ng tr c khi lên men ử ườ ướ

ử ự

ệ : v t lý (tia X, tia c c tím, ậ c…), tác nhân hóa t, h i n ơ ướ

– Tác nhân kh trùng sóng siêu âm, nhi h cọ

t ằ ử

ườ

– Kh trùng tr c ti p b ng nhi ự ố ợ

ư

ệ →gây bi n ế ế ng, tính protein, 1 s vitamin, caramen hóa đ oxy hóa các h p ch t phenol, trùng h p các ấ ợ aldehyd ch a no, x y ra p Maillard t o các ả ạ basechif là các ch t đ c đ i v i nhi u VSV ấ ộ ứ ố ớ ề

ử ơ ướ ụ ằ

c quá nhi ầ

ệ : t không gây bi n tính các thành ph n c a môi tr ủ t ng n – Kh trùng liên t c b ng h i n ế ấ ng nuôi c y vì th i gian ti p xúc nhi ờ ườ ệ ế ắ

Các phương pháp khử trùng môi trường  lên men

ươ

ng pháp c ổ ng c theo ph ơ ướ c s c h n vào môi tr ẳ ườ • Kh trùng b ng h i n ằ ơ ướ ụ

Ư

ệ ễ ự ể : ơ

Nh

ế

ự

ng làm cho môi tr ộ ố t ệ → s trùng h p m t s thành ợ ng b bi n ườ amin ộ ố ườ ị ế

ử đi n: cho h i n ể u đi m – Đ n gi n, d th c hi n ả – Giá thành th pấ c ượ đi mể : – gây bi n tính protein, m t s vit – gây quá nhi ph n môi tr ầ đ iổ

ươ

ng pháp thanh trùng liên t c ụ

• Ph u:Ư

ính ch t ban đ u c a – Rút ng n tắ h i ờ gian thanh trùng – B o t n thành ph n và t ấ ả ồ ầ ủ ầ

Nh

đ ng ự ộ

ngườ – Ki m soát t ượ – Thi t b có giá thành cao môi tr ể c: ế ị

• Quá trình s c khí

ụ – M c đích: Cung c p O

2 cho 1 s qt OXH; đ y

ụ

ấ

ẩ

ố

ạ

ộ

ỏ

nhanh qt làm thoát CO2 và các khí đ c h i ra kh i môi tr

ngườ

c khi đ a vào môi

ư

ử

ọ

ả ườ

– Ph i kh trùng không khí tr ơ ộ

ạ

ướ ng lên men: L c s b không khí → Nén không c ng ng ư

ơ ướ

→ Kh trùng không khí

tr khí → Làm l nh không khí và tách h i n t ử ụ • Khu y tr n ộ ấ – T o s ti p xúc t ố ự ế ổ ẩ

ng và VSV, giúp i đa c a môi tr ườ ủ s n ph m trao đ i ch t thoát ra kh i TB nhanh h n ỏ

ạ ả

ấ

ơ

ư

ọ h n→O

– Các b t khí có th i gian l u trong môi tr ườ ờ ng nhi u h n 2 hòa tan trong môi tr ề

ng lâu ơ

ườ

ơ

S đ c u t o thi

t b lên men chìm

ơ ồ ấ ạ

ế ị

Thu nh n và tinh ch s n ph m

ế ả

ậ

ẩ

Lọc/ Ly tâm

Bốc hơi

Kết tinh

Phá vỡ tế bào

Lọc màng

Sắc ký

Cô đặc

Kết tủa

Biến đổi

Hòa tan

Tinh chế

Sấy khô

Chiết xuất

ơ ồ ắ

S đ c t ngang máy l c chân không ọ hình tr ngố

ả

ả

ấ ủ

c ph m b ng ph

B n ch t c a quá trình lên men trong s n ng pháp sinh xu t d

ẩ

ươ

ấ ượ

ả ứ ữ

ả ứ

ể

ủ ế

ử

ượ

ử

ọ

ằ h cọ : • Các ph n ng sinh hóa x y ra trong quá trình lên ả men là nh ng ph n ng chuy n hydro và đi n t . ệ ử • Các enzym xúc tác cho quá trình này là các enzym oxy hóa kh (dehydrogenase, oxydase,…) ch y u ừ VSV→ các quá trình lên men là các quá trình t ng và các oxy hóa- kh sinh h c đ thu năng l ể h p ch t trung gian

ấ

ợ

ấ

c ph m b ng ph

ả ượ

ấ ủ ẩ

ả ọ

ằ

ố

ợ

ả

ẩ

• B n ch t c a quá trình lên men trong s n xu t ng pháp sinh h c là thu d ươ sinh kh i VSV đ sinh t ng h p ra s n ph m ổ ể theo mong mu nố .

K THU T S N XU T ENZYM

Ậ Ả

Ấ

Ỹ

NG

Ạ ƯƠ

Đ I C • Enzym là ch t xúc tác sinh h c, đ

c hình

ượ

ọ

bào s ng: ĐV, TV, VSV

bào nó

ỏ ế

ố t: khi tách r i E ra kh i t ờ c ch c năng xúc tác

ấ thành trong t ế • Đ c bi ệ ặ v n th c hi n đ ự ẫ

ượ

ứ

ệ

ả

• Kh năng xúc tác cao • E tách kh i t

ế

ướ ạ ấ

i d ng tinh khi ề ầ ờ

ệ

t có bào d ỏ ế th xúc tác bi n đ i c ch t nhi u l n, v i ớ ổ ơ ế ể k thu t đ c bi t có th kéo dài th i gian ể ậ ặ ỹ s d ng E ử ụ

ộ

ụ

ứ

ấ

ủ

ổ ấ

t đ

• E đ

• Ch c năng xúc tác c a E còn ph thu c ủ vào c u hình không gian c a chúng, ch ỉ c n làm thay đ i c u hình không gian b ng ằ ầ ệ ộ → E b b t ho t pH hay nhi ạ ượ

ử ụ

ự

ị ấ c s d ng trong nhi u lĩnh v c khác ề ủ

ượ

ẩ

ng

nhau c a đ i s ng hàng ngày trong: ờ ố – nghiên c u khoa h c ọ ứ – y d c h c ọ – Công ngh th c ph m ệ ự – b o v môi tr ệ

ườ

ả

K THU T S N XU T ENZYM

Ậ Ả

Ấ

Ỹ

• Ch n gi ng vi sinh v t ậ : ọ

ố ề ơ ả

ạ ạ

ả

– Có đi u ki n lên men đ n gi n ệ – T o enzym ngo i bào – Qui trình thu s n ph m và tinh ch đ n gi n ế ơ ẩ ả – Enzym n đ nh trong kho ng nhi t đ và pH ệ ộ ả ổ ị

r ngộ • Môi tr

: ng lên men ườ – Môi tr ườ – Nguyên li u môi tr ố ng ph i đ n gi n và r : ặ ả ơ ả

ng, cao ngô…. ng lên men x p ho c lên men chìm ườ ẻ ệ các lo i ngũ c c, r đ ỉ ườ ạ ố

Nguyên t c chuy n gen đ t o enzym

ể ạ

ể

ắ

• Trang 45

ứ

ữ

Nh ng v n đ c n nghiên c u ề ầ đ bi n đ i enzym ổ

ộ ổ

ấ ể ế • Nâng cao ho t tính enzym ạ • Tăng đ n đ nh ị • Cho phép enzym ho t đ ng

môi tr

ng

ạ ộ

ườ

ở

ệ ộ ố ư

t đ t ủ

thay đ iổ • Thay đ i pH ho c nhi i u ặ ổ • Thay d i h n đ c tính c a enzym ổ ẳ ặ • Thay đ i ph n ng xúc tác ả ứ ổ • Nâng cao hi u qu quá trình ệ

ả

t xu t và tinh ch enzym

S đ chi ơ ồ

ế

ế

ấ

• Trang 48

PH

ƯƠ

NG PHÁP B T Đ NG ENZYM Ấ Ộ

c b t đ ng Enzym: ướ

Các b ấ ộ • Enzym tinh ch đ c g n ho c đ ế ượ ắ ặ ượ

ữ

nh ng polymer không hòa tan trong n h p ph trên các ch t tr vô c ho c h u c ấ ơ ặ ơ c gói trong c, ho c ặ ơ ướ ữ ấ

ượ c nh i vào c t hình tr có ộ ụ ồ

kích th ụ • Enzym b t đ ng đ ấ ộ c phù h p ợ ướ

ị ộ

→ ẩ ấ ả

• Cho dung d ch c ch t đi qua c t enzym ấ ơ enzym s phân c t c ch t thành s n ph m ắ ơ t ươ ẽ ng ng ứ

• Tinh ch s n ph m thô thu đ ế ả ẩ c ượ

Các ph

ươ

ng pháp b t đ ng enzym ấ ộ

• Microencapsulation (gói enzym trong bao

ấ

• Liên k t enzym vào ch t mang không tan • Đ nh v enzym trong pha l ng c a h ệ

ủ

ỏ

enzym b ng màng siêu l c

c c nh ) ỏ ự ế ị th ng hai pha ằ

ị ố • Gi ữ

ọ

u đi m c a ph

ng pháp b t

Ư

ể

ấ

ươ

ủ đ ng enzym ộ

ử ụ

• Cho phép s d ng enzym nhi u l n • Có th ti n hành quá trình liên t c trong

ề ầ ụ

ể ế

th i gian dài

ờ

• Cho phép ki m tra ch t ch h n quá trình

ẽ ơ

ể

ặ

xúc tác

• Cho phép phát tri n h th ng ph n ng

ệ ố

ả ứ

ể

nhi u enzym • Hi u qu kinh t

cao

ề ệ

ả

ế

CÔNG NGH S N XU T VITAMIN B12 CÔNG NGH S N XU T VITAMIN B12

Ệ Ả Ệ Ả

Ấ Ấ

ể ổ

ợ

• Vitamin B12 : cyanocobalamin • Cung c p nguyên li u đ t ng h p ADN, ệ bào

góp ph n vào quá trình phân chia t bào trong c th và tr ế

ấ ầ ng thành t ưở

ế ơ ể

ể

• Vitamin cũng có vai trò quan tr ng trong ọ chuy n hóa acid béo và duy trì bao myelin c aủ dây th n kinh ầ

Ngu n g c ồ

ố

• B12 do VK t ng h p t

ổ

ủ

ộ

các đ ng v t ăn c

thiên nhiên, sau đó ợ ừ m i đi vào chu trình th c ăn c a các đ ng ứ ớ v t, ch y u t ộ ậ

ỏ

ậ

• Trong th c ph m, vitamin B12 có trong

ủ ế ừ ẩ

ậ

ứ ộ

ồ ư ị

ệ

ự th c ăn ngu n g c ố đ ng v t nh th t (nh t là n i t ng, ộ ạ ấ t là gan), đ c bi ặ ữ tr ng, s a ứ

Công th c hóa h c vitamin B12

ứ

ọ

• CTHH: C63H88CoN14O14P

• B12 = Corin + nucleotide

• Trong đó:

– Nucleotide = 5,6

dimethylbenzimidazol + đ

ng ribose + H

3PO4

ườ

– Corin + cobalamin

(Cobalt + R)

5,6 DMB Cobalt

Cobalamin Corin Nucleotide H3PO4 + +

• N u R là CN • N u R là OH

→ Cyanocobalamin → Hydroxocobalamin

ế ế

R Ribose

Tính ch t c a vitamin B12

ấ ủ

ể

ỏ ẫ

oC

t đ nóng ch y: 300

ả

c, c n, phenol

ướ

ị

c có đ h p th ụ ộ ấ 361, 550nm : 278,

• Tinh th hình kim màu đ s m • Nhi ệ ộ • Tan trong n ồ • Không tan trong ether, cloroform, aceton • Dung d ch B12 trong n c c đ i trong vùng UV ự

ướ ở

ạ

• Vitamin B12 b ánh sáng phân h y ủ

ị

Lên men sinh t ng h p vitamin B12

ổ

ợ

ồ

ổ

ợ

ẩ

ố

ị

Các ngu n lên men t ng h p B12: • Bùn + vi khu n sinh metan s ng k khí • N c th i công nghi p kháng sinh + vi

ướ

ệ

ả ẩ ạ

ươ

ng ng khu n t o kháng sinh t ứ – Str.Griseus→Streptomycin – Str.aureofanciens→ Tetracyclin – ….

ợ

ổ

ừ

• Lên men sinh t ng h p B12 t Probionibacterium shermanii

ợ

ừ

ng:

Lên men sinh t ng h p B12 t ổ Probionibacterium Shermanii ự ố ề

oC

ườ

: các amino acid (Methionin tăng

hi u su t t ng h p B12), mu i amoni • Tr c khu n G (+) ẩ • S ng k khí tùy nghi ỵ • Đi u ki n môi tr ệ – pH 4,5 – 7,5 – Nhi t đ 28 – 32 ệ ộ – Ngu n carbon: glucose ồ – Ngu n nit ơ ồ ấ ổ ệ ợ ố

ạ ố

– Các ion kim lo i: mu i cobalt – Các vitamin: thiamin, biotin, acid nicotinic, acid

folic…

Gi

gi ng

gi ng ữ ố ng th ch gi ạ ườ

ữ ố (%)

• Thành ph n môi tr ầ – Glucose 3,0 – Cao ngô 0,5 – KH2PO4 0,1 – CoCl2.6H2O 0,01 – Agar 1,0 – pH 6,8 – 7,2

ề ữ ố

• Đi u ki n gi gi ng: ệ – Kh trùng 110 oC/20 phút ử – Đi u ki n k khí b t bu c ộ ắ ỵ ề ệ – Nhi oC trong 72 giờ t đ 30 ệ ộ

ng nhân gi ng (%)

Nhân gi ngố ườ

ố

• Thành ph n môi tr ầ – Glucose 3,0 – Cao ngô 1,5 – CoCl2.6H2O 0,015 – 5,6DMP 0,015 – pH 6,8 – 7,2

ề

ấ oC/30 phút

• Đi u ki n nuôi c y: ệ – Kh trùng 115 ử – Đi u ki n k khí ỵ ệ ề – Nhi oC/48 giờ t đ 30 ệ ộ – T l gi ng: 10% ỷ ệ ố

Lên men

• Môi tr ườ ng lên men t o B12 (%): ạ

– Glucose 3,0 – Cao ngô 1,5 – CoCl2.6H2O 0,015 – 5,6DMP 0,015 – pH 6,8 – 7,2

oC/30 phút

ề

ử ờ

• Đi u ki n lên men: ệ – Kh trùng 115 – Th i gian 6 – 7 ngày – pH: 6,8 – 7,2

• Cung c p khí

:

ấ

ầ

ắ

ngày th t

ứ ư

ỵ ổ

:

– K khí b t bu c trong 2 – 3 ngày đ u ộ – Th i khí nh t ẹ ừ • B sung 5,6 DMB ổ – Vai trò: Chuy n nhân t

ố →vitamin

B ổ

ấ

ợ

B12, tăng hi u su t sinh t ng h p ấ

lên men

ồ ờ

ộ ể

ờ

• Hi u su t sinh t ng h p B12

: 80-100mg/lít

ể ệ – N ng đ cung c p: 1-10mg/l – Th i đi m b sung: sau 72 gi ổ ổ

ợ

ệ môi tr

3)

ấ ng (trên qui mô 100 m ườ

ử ớ ọ

ề ạ

ớ ỷ

ở ệ ả ụ

i.

NG V KHÁNG SINH Đ I C Ề Ạ ƯƠ • B c ngo t l ch s l n trong y h c là phát minh ặ ị ướ vĩ đ i v kháng sinh c a Alexander Fleming ủ (1928) đã m ra k nguyên m i: khai sinh ngành công ngh s n xu t kháng sinh và ng d ng ứ ấ thu c kháng sinh vào đi u tr cho con ng ề

ườ ố ị

• Đ nh nghĩa ữ ượ ẩ

ố ừ

t có ngu n g c t ồ ệ ạ ợ ụ ọ

ệ ặ

ọ ọ ấ

c ph m : Kháng sinh là nh ng d ị VSV, bán t ng h p hay đ c bi ợ ổ ặ t ng h p; có ho t tính sinh h c cao, có tác d ng ổ t 1 cách ch n l c trên 1 kìm hãm ho c tiêu di nhóm VSV xác đ nh (vi khu n, n m, protozoa) hay t n ng đ th p ị bào ung th ư ở ồ ẩ ộ ấ ế

Phân lo i kháng sinh

ạ

• Căn c vào

tác d ng tr b nh

ị ệ có th ể

ứ

ạ

ụ chia kháng sinh thành 3 lo i chính: – Kháng sinh kháng khu nẩ – Kháng sinh tr n mị ấ – Kháng sinh ch ng ung th

ư

ố

– Các ch t kháng sinh có c u trúc

β-lactam (penicillin,

• Căn c vào c u trúc hóa h c ứ ấ

ứ

ấ cephalosporin) ấ

– Các ch t kháng sinh ch a nhân th m (chloramphenicol) ơ – Các ch t kháng sinh có c u

trúc aminoglycosid

ấ

ấ

(streptomycin, gentamicin)

– Các ch t kháng sinh polypeptid (polymycin, bacitracin) – Các ch t kháng sinh macrolid (erythromycin, spiramycin) – Các ch t kháng sinh có c u trúc 4 vòng (các tetracyclin) ấ – Các ch t kháng sinh polyen (nystatin, amphotericin) – Các ch t kháng sinh ch ng ung th nhóm antracyclin

ư

ố

– Các ch t kháng sinh ch ng ung th nhóm actinomycin

ư

ố

ấ ấ ấ ấ ấ (daunorubicin) ấ (dactinomycin D)

– …..

ọ chia ra các nhóm: ấ

V trí tác d ng chính c a m t s ch t kháng sinh ộ ố ủ ụ ấ ị

ơ

Đ n v kháng sinh ng kháng sinh t ượ

ị

ố

ơ

ả

ị : là l ướ ể

ị ủ

ủ

ể

ọ

ố

• Đ n v kháng sinh i thi u pha ể trong 1 th tích quy c dung d ch có kh năng c ch ế ứ ể hoàn toàn s phát tri n c a ch ng VSV ki m đ nh đã ị ự ch n. Thí d : ụ – V i penicillin là s mg penicillin pha vào trong 50 ml Staphylococcus

ng canh thang và s d ng

ườ

ớ môi tr ử ụ aureus 209P làm ch ng ki m đ nh ị

ủ

ể

– V i Streptomicin là s mg pha trong 1 ml môi tr

ng

ớ

ườ

canh thang và ki m đ nh b ng vi khu n

ẩ E.coli

ể

ằ

ố ị

ủ

ấ

ộ

ồ

ụ ườ

ủ ị ằ

ượ

ể

ơ

• Năng l c tích t kháng sinh c a ch ng hay n ng đ ch t ự c bi u th b ng 1 trong các đ n v kháng sinh th ng đ ị là : mg/ml, m g/ml, hay đ n v kháng sinh UI/ml hay UI/g, ị ơ International Unit .

Ho t tính kháng sinh đ c hi u

ệ

ạ

ặ

• Ho t tính kháng sinh

đ c hi u

ặ

ấ

ặ

ạ

ự

ọ ọ

ng cho phép trên ng

ườ ệ

ưỡ

ủ ệ ứ ượ

c đi u tr . Đ c tính này đ ặ

ụ ị

ượ

ề

ể

ể (Minimun Inhibitory

ố

ồ

ệ là đ c tính cho th y t 1 cách ch n l c các năng l c kìm hãm hay tiêu di ệ ch ng VSV gây b nh, trong khi không gây ra các ệ i b nh hi u ng ph quá ng c bi u th qua 2 giá đ ị tr :ị – N ng đ kìm hãm t ộ t t Concentration - Vi

i thi u ế ắ MIC) t là

– N ng đ di

t khu n

t

ồ

ộ

ẩ

ể (Minimun thi u i ố ệ ế ắ MBC) t là t t Bactericidal Concentration - Vi

Ph kháng khu n c a kháng sinh

ẩ ủ

ổ

ể • Ph kháng khu n c a kháng sinh bi u th ủ

b tiêu di ị ệ ệ

ể

ể

t đ c nhi u ệ ượ c g i là ch t ọ ấ ạ ề ấ ệ ầ

ị s ố ẩ ổ t b i l ng các ch ng gây b nh ở ủ ượ kháng sinh này. Theo đó ta có th chia kháng sinh thành 2 lo i:ạ – Ch t kháng sinh có th tiêu di lo i m m b nh khác nhau đ ượ ổ ộ kháng sinh ph r ng

– Ch t kháng sinh ch tiêu di c ít m m ấ ượ ầ

b nh là ch t t đ ệ ỉ ấ kháng sinh ph h p ổ ẹ ệ

Hi n t

ệ ượ

ng kháng thu c và b n ch t ố

ả

ấ

kháng thu c c a vi sinh v t ậ

ố ủ

ng kháng thu c

ệ ượ

ố : Là hi n t

ố

ẫ

ị

• Hi n t ệ ượ ầ ệ ề

ượ ủ

ệ ộ

ồ

ố

ồ ơ ố ớ ệ

ị ố

ng m m b nh v n còn s ng sót sau khi đã c đi u tr kháng sinh (VSV gây b nh đ coi là kháng thu c n u n ng đ MIC c a ế ch t kháng sinh trên VSV cao h n n ng ấ đ đi u tr t i đa cho phép đ i v i b nh ộ ề nhân).

• Có 2 d ng kháng thu c: ạ ố

– Kh năng đ kháng sinh h c: ả ọ

ố ệ

ầ

ườ ấ

Kh năng ề ả c kháng thu c c a VSV gây b nh có th đ ủ ể ượ hình thành ng u nhiên trong qu n th , khi ể ẫ ng ch a ch t chúng ch a ti p xúc v i môi tr ứ ớ ế ư kháng sinh

– Kh năng đ kháng đi u tr : ả

ố ề ệ ấ

ề ủ ế

ứ ế

ố

ị Kh năng ả kháng thu c c a VSV gây b nh xu t hi n sau ệ Nguyên khi chúng đã ti p xúc v i kháng sinh. ớ bào VSV có ch a các y u nhân là do trong t ế t kháng thu c R ti m n (Resistance Factor). ề ẩ ố kháng thu c R có b n ch t plasmid Y u t ế ố ả ấ ố

• Nguyên nhân hi n t

ng kháng thu c

ệ ượ

ố

– Vi c tuỳ ti n

ử ụ

ị

ư

ầ ạ

ạ ủ ờ ở

ả

ồ ủ

ố

ệ s d ng thu c không đúng ệ ố li u l ng, không đúng ch đ nh và không ề ượ ỉ ế đã vô tình t o ra u t đ th i gian c n thi ủ ờ th phát tri n c nh tranh cho các ch ng VSV ể ế có kh năng kháng thu c, đ ng th i tr thành ố li u pháp kích thích các ch ng kháng thu c ệ này t ng h p ra vô s plasmid m i. ớ

ổ

ợ

ố

ấ

ệ

ặ

ổ

ấ

ầ

– Xu th s d ng tuỳ ti n ch t kháng sinh trong ế ử ụ ệ t là b sung vào khi ch chăn nuôi, đ c bi ế bi n th c ăn gia súc, gia c m nuôi l y th t, ị tr ng, s a ...

ế ứ

ứ ữ

ế ủ

ố C ch c a ế ủ ng khác

ạ

ơ ườ

ủ

ộ

ố

• C ch c a s kháng thu c: ự ơ s kháng thu c r t đa d ng và th ấ ố ự nhau đ i v i t ng ch ng VSV: ố ớ ừ – M t s loài có kh năng kháng thu c t ả

ố

ấ

ớ

ố

ị

ố ư ấ

ộ không

bào

thành

t

ế

ậ có ộ

ị

ự nhiên v i 1 s kháng sinh nh t đ nh, do thu c này không tác đ ng lên chúng ( thí d ụ ộ nh : n m, virus, nguyên sinh đ ng v t, do l p trên ớ peptidoglucan nên không ch u tác đ ng c a ủ các kháng sinh β – lactam).

ố

ộ

ạ

ả

ở

– M t s ch ng v n nh y c m v i kháng sinh tr nên c 1 trong các đ c

ượ

ậ

ặ

ủ ớ ố kháng thu c khi chúng thu nh n đ ố tính m i (ớ do đ t bi n

ế ) nh :ư

ạ

ộ Có kh năng ả ổ

ấ ạ

ợ

ủ

ế

ớ

vô ho t hay phá h y ch t kháng sinh ủ (b ng cách t ng h p ra các enzym ngo i bào làm phá ằ v c u trúc c a kháng sinh hay liên k t v i kháng ỡ ấ sinh đ t o ra d ng kém hi u l c kháng sinh h n).

ệ ự

ể ạ

ạ

ơ

Có th ể t

ự ề

ả

ấ

ỉ

đi u ch nh kh năng h p th c a màng ấ làm gi m ho c ngăn ng a ch t kháng

ụ ủ ấ

ừ

ặ

bào ch t.

bào ch t ậ

ả ế

ấ

bi n đ i c u trúc phân t

c a

ổ ấ

ử ủ

n i ho c v trí mà ch t kháng sinh tác d ng vào

t ế sinh xâm nh p vào t Có kh năng làm ả ặ

ơ

ị

ế ấ

ụ

ự

ườ

ổ

ổ

T đi u ch nh thay đ i đ ỉ ụ ệ

ng h ủ

ướ ấ

ề ể

ng trao đ i ch t ấ đ vô hi u hóa tác d ng c a ch t kháng sinh đó…

C ch t o ch ng VSV kháng thu c

ế ạ

ủ

ơ

ố

ng kháng chéo:

• Hi n t

ng 1 ch ng VSV khi đã kháng l ệ ượ

ủ ấ

ệ ượ – Là hi n t ấ ả

ấ ố

ặ

i ạ ch t kháng sinh nh t đ nh thì chúng cũng có ị kh năng kháng luôn 1 s ch t kháng sinh khác cùng nhóm c u trúc hay có các đ c tính t ng đ ng v i ch t kháng sinh y ấ ấ ớ ươ ồ ấ

ố

ượ ợ

ề

– Thí d nh 1 s ch ng VSV gây b nh đã ụ ệ ủ ư kháng đ ng h p c penicillin thì cũng có tr ườ ọ b - lactam kháng luôn nhi u kháng sinh h khác.

• Kh c ph c hi n t ng kháng thu c c a VSV ắ ệ ượ ố ủ

ụ gây b nhệ – Ch đ nh đi u tr kháng sinh đúng ị

ề

ỉ

ọ

ể

ợ

ị ồ ể ề

ề

ố

ị

ị ủ ờ

ồ ệ

ề

ệ

ấ

ớ

ị

(làm kháng sinh đ đ ch n đúng kháng sinh thích h p đ ch ỉ đ nh đi u tr ; dùng thu c đúng li u, đúng phác đ , đ th i gian đi u tr ; chú ý phát hi n s m d u hi u kháng thu c)ố

– Không l m d ng kháng sinh khi ch a c n thi

ạ ạ

ụ ụ

ừ

ệ

ấ

ỉ

ế t ư ầ (không l m d ng "đi u tr phòng ng a" b ng thu c ằ ố ị ề ch đ nh kháng sinh, nghiêm c m b nh nhân t ị ự đi u tr thu c kháng sinh thay bác sĩ)

ề

ố

ị

ấ

ử ụ

ấ

ẽ ệ

ặ

– Nghiêm c m s d ng tràn lan ch t kháng sinh trong chăn nuôi và giám sát ch t ch vi c s ử d ng kháng sinh trong thú y

ụ

Kháng sinh đồ

Đi u ch nh sinh t ng h p kháng sinh ổ

ợ

ề

ỉ

ỉ

ệ

ứ

ượ

ả ả

ễ ọ

ả

• Vi c đi u ch nh sinh t ng h p kháng sinh trên ợ ổ ề c th c hi n qua hàng lo t c nguyên t c có th đ ệ ạ ơ ự ể ượ ắ ch khác nhau. Thí d : c ch c m ng, c ch ế ế ơ ế ả ơ ụ ki m to , c ch c ch ng c ...Trong th c ti n ự ế ế ứ ơ ề i pháp khoa h c c n ph i ph i h p hàng lo t các gi ạ ố ợ ầ và công ngh , c th có th phân chia thành 2 nhóm ể ệ ụ ể l n là: ớ

– Tuy n ch n và t o ra các ch ng công nghi p

ể

ọ

ệ

ủ siêu t ng h p ch t kháng sinh

ạ ấ

ợ

ổ

– T i u hoá thành ph n môi tr

ng, thi

t b lên

ố ư

ầ

ườ

ế ị

men và đi u ki n v n hành quá trình lên men

ề

ệ

ậ

ủ

ọ

ạ

Tuy n ch n và t o ra các ch ng công nghi p siêu t ng h p ch t kháng sinh ợ

ể ệ

ổ

ấ

ả ủ

ồ

ự ỹ

ể

ả

ạ

ọ

• Đây là thành qu c a s ph i h p đ ng b ộ ố ợ hàng lo t gi i pháp k thu t tuy n ch n ậ gi ng và t o ch ng tiên ti n nh : ủ

ư

ế

ạ

ố

– K thu t gây đ t bi n

ộ

ế

ậ

ỹ

– K thu t dung h p t

bào

ợ ế

ậ

ỹ

– K thu t tái t

ậ

ỹ

ổ ợ h p

– Các gi

i pháp k thu t gen khác

ả

ậ

ỹ

ọ

ể

ạ

ệ

• Nhìn chung, quá trình tuy n ch n t o ch ng công ng tr i ả

ủ ườ

ợ ơ ả

thiên nhiên

ậ ừ

nghi p siêu t ng h p kháng sinh cũng th ổ qua 6 giai đo n c b n là: ạ – Phân l p t – Nghiên c u x lý t o các bi n ch ng " Siêu t ng

ủ

ế

ổ

ạ ứ h p" có ho t l c cao

ử ạ ự

ợ

ể

ọ

ơ ộ

– Tuy n ch n s b – Tuy n ch n l

i thu các ch ng có ho t tính

ể

ọ ạ

ạ

ủ cao quy mô phòng thí nghi mệ

i trên quy mô s n

ọ ạ

ả

ể ệ xu t th nghi m pilot

– Th nghi m và tuy n ch n l ệ

ử ấ

ử

– Th nghi m và ch n l c l

ử

ủ

ợ ọ ọ ạ v i đi u ki n lên men s n xu t l n công nghi p ả ớ

i các ch ng phù h p ấ ớ

ệ ệ

ệ

ề

ụ

ủ

ế

ủ ệ

ọ ạ i ạ ở ủ

ợ

ị

ng đ ng th i vào các m c tiêu khác nh : ư

ụ

ờ

ồ

• M c tiêu c a quá trình tuy n ch n t o bi n ch ng ể công nghi p không ch d ng l năng l c siêu ỉ ừ ự t ng h p kháng sinh c a ch ng, mà còn đ nh ủ ổ h ướ – T o ra các bi n ch ng tích t ế

ít các s n ph m ả

ụ

ủ

ẩ

ạ

không mong mu nố

ổ

ẩ

ả

ế ớ

ủ ấ

ấ

ẩ

ế

ế

ố

– Các bi n ch ng t ng h p ra các s n ph m hoàn ợ toàn m i (nh t là các s n ph m có c u trúc và ả đ c tính mong mu n theo "thi t k " c a con ủ ặ ng

i)ườ

ế

ủ

ấ

ả

ấ

ớ

ứ

ủ

– Các bi n ch ng r t nh y c m v i ch t kháng ạ sinh hay các ch ng có s c đ kháng cao v i ớ ề nh ng ch t kháng sinh nào đó ....

ữ

ấ

ng, thi

t b lên

ế ị

ườ

T i u hoá thành ph n môi tr ố ư men và đi u ki n v n hành quá trình lên men

ầ ậ

ề

ệ

• Vi c t

i u hóa thành ph n môi tr

ầ

ườ

ệ ố ư

ọ

ấ

ủ

ử

ừ

ấ

ồ

ng lên men có vai trò r t quan tr ng, quy t đ nh ế ị năng l c và hi u qu chung c a toàn quá ả ệ ự trình, bao g m: ồ – Xác đ nh ngu n nguyên li u chính ồ ị ệ – Thành ph n môi tr ng lên men ườ ầ – N ng đ t ng ng c a t ng c u t ủ ứ ộ ươ trong t ng th i đi m c th ụ ể ể ờ

ừ

Các ngu n nguyên li u

ồ

ệ

ạ ồ

ỏ • Ngu n cacbon ạ ạ ườ

ạ ượ

: các lo i b t và h t ngũ c c, ố ộ ạ cám g o, v khoai tây, r đ ng ( ng, các lo i đ ỉ ườ glucoza, fructoza, maltoza, lactoza …) dextrin, u, d ch glycerin, axit axetic, manit, các lo i r ị th y phân g , n ỗ ướ ả ồ ủ

ộ ậ ươ • Ngu n nit ồ ướ ế

t ngô, cao c chi t n m nem, pepton, các c th i h sunfit… ng, n ấ ơ: b t đ u t c chi ế ướ ấ

n m men, n mu i NO3-, NH4+… ố

khoáng đa l ng ượ : P, S, Mg, Fe, ố

ng ượ : Cu, Zn, Co, Mo… và

ng… • Các nguyên t Ca, K, Na. • Các nguyên t vi l ố các ch t sinh tr ưở ấ

Ngoài ra, trong quá trình lên men, ng

ả

ộ

i ườ ta còn khai thác hi u qu tác đ ng c a ủ ộ ệ ng nh : khác trong môi tr các y u t ố ư ườ ế i u, pH, n ng đ oxy, t đ lên men t nhi ồ ố ư ệ ộ th oxy hóa kh , c ng đ s c khí, ử ộ ụ ế ng đ khu y tr n d ch lên men .. c ộ ườ

ườ ị

ấ

ộ

Ể

CÁC NHÓM KHÁNG SINH ĐI N HÌNH • Kháng sinh nhóm β-Lactam

– Penicillin – Cephalosporin – Acid Clavulanic

• Kháng sinh nhóm Tetracyclin • Kháng sinh nhóm Aminoglycosid

– Streptomycin – Gentamicin

• Kháng sinh nhóm Macrolid

– Erythromycin

• Kháng sinh có ngu n g c t

vi khu n

ố ừ

ồ

ẩ

– Polymicin – Bacitracin

KHÁNG SINH NHÓM β-LACTAM

ồ

• Kháng sinh nhóm β-Lactam bao g m các β-Lactam (vòng amid 4

ứ

ch t có ch a vòng ấ c nh)ạ

• Đ c tính chung c a kháng sinh

ặ

ủ

ụ ụ

ằ ằ

β-Lactam bào VK b ng tác d ng lên thành t là tác d ng lên thành t ế bào VK b ng ế cách c ch s t ng h p peptidoglycan ợ ứ cách c ch s t ng h p peptidoglycan ợ ứ c a thành t ủ c a thành t ủ

ế ự ổ ế ự ổ bào VK ế bào VK ế

ấ ủ

ọ

• Hai nhóm kháng sinh quan tr ng nh t c a và

β-Lactam

Penicillin

là

h ọ Cephalosporin

SINH T NG H P PENICILLIN Ợ

Ổ

ề

• Penicillin là lo i ạ kháng sinh ph h p ổ ẹ , đ ả

ượ ấ

ấ

ố

ế

ệ

ụ ỉ

ườ

c ng ượ ứ c s n xu t ra v i ớ ấ ị ng l n nh t trong s các ch t kháng sinh đã t hi n nay. Có tác d ng lên h u h t các VK c bi ầ c ch đ nh đi u tr trong các ề ị c u

ng h p viêm nhi m do liên c u khu n, t

ng đ ượ ễ

ụ ầ

ị ẩ

ầ

ợ

d ng r ng rãi trong đi u tr và đ ộ ụ l ớ ượ đ ế ượ Gram (+) và th tr ườ khu nẩ

• Theo c u trúc hóa h c, các Penicillin t

ọ

ấ

ự

ệ

ấ

ạ

ổ

nhiên là axit 6-aminopenicillanic. Đây là nguyên li u đ ể s n xu t ra hàng lo t ch ph m penicillin bán t ng ế h p khác nhau có tác d ng đi u tr t

t h n

ẩ ề

ụ

ị ố ơ • M t s penicillin bán t ng h p ph bi n: ổ ế Ampicillin;

ả ợ ộ ố

ổ

ợ

Amoxicillin

nhiên

ả

ẩ

ự

S n ph m penicillin lên men t nh P.chrysogenum

ờ

ng dinh d

ng

Thành ph n môi tr ầ

ườ

ưỡ

ơ

: ơ

• Ngu n carbon: Glucose, lactose ồ • Ngu n nit ồ – Nit ơ – Nit ơ ữ

vô c : các mu i amoni và nitrate ố h u c : ngu n đ m giàu amino ạ ơ ồ acid (cao ngô, b t đ u t ng, b t l c) ộ ạ ộ ậ ươ • Ngu n l u huỳnh: mu i sulfat c a kali,

ồ ư

ủ

ố

• Ngu n kim lo i vi l

ng: Mg, Mn, Fe, Zn,

natri, amoni; natrithiosulfat ạ

ượ

ồ Na, Cu…

C ch sinh t ng h p penicillin

n m

ế

ơ

ổ

ở ấ

ợ m c P. chrysogenum

ố

a ề ừ

tripeptit d ầ ư ẽ

• T ba ti n ch t ban đ u là ấ cystein và valin s ng ng t -(a

-aminoadipic, l i thành ụ ạ - aminoadipyl) - cysteinyl - valin ; • Ti p theo là quá trình khép m ch t o vòng b - ế ạ

ạ ể ạ

lactam và vòng thiazolidin đ t o thành izopenicillin-N;

• Sau đó trao đ i nhóm ổ a -aminoadipyl v i ớ

ả ạ

phenylacetic (hay phenooxyacetic) t o thành s n ph m ẩ penicillin G

axit L-

a -

ơ ồ ơ

S đ c ch sinh t ng h p penicillin t ổ

ợ

ế

ừ aminoadipic, L-cystein và L-valin

ơ ồ

ề

ả

ấ

Hình 2.8. S đ dây chuy n s n xu t penicillin (theo Gist-Brocades Copr. (Hà Lan))

Ử Ế Ị

X LÝ D CH LÊN MEN VÀ TINH CH THU PENICILLIN T NHIÊN Ự

c đi m c a Penicillin

M t s nh ộ ố

ượ

ủ

ể

ề

ặ ẩ

ị ứ

ệ

ả

ụ

ẩ

• Kém b n v ng khi g p m ữ • Gây d ng, s c ph n v ố • Ít tác d ng lên vi khu n Gram(-) • Nhanh chóng b kháng thu c ố

ị

S N XU T CÁC Ấ Ả Ổ

ợ

ấ

ề

ườ

ệ

ố

• Nhi u tr ề ệ ấ ệ

ả

ơ

ơ ủ

ệ

ấ

ả ớ ơ penicillin.

b - LACTAM BÁN T NG H P T Ợ Ừ PENICILLIN G

ng h p đi u tr v i Penicillin đã xu t hi n ị ớ d u hi u kháng thu c. Nguyên nhân chính là các VK penicillinaza c enzyme gây b nh này t ng h p đ ợ ổ ượ b -lactamaza. Đ vô hi u kh t là enzyme và đ c bi ả ệ ể ệ ặ i pháp đ n gi n h n c là làm năng kháng thu c, gi ả ố ng tác c a enzym v i c ch t vô hi u kh năng t ươ ả b ng cách làm bi n đ i c u trúc phân t ổ ấ

ử

ế

ằ

• B ng con đ

ợ

ằ

ườ

ộ

ể ả ư ị

ạ

ợ

ng bán t ng h p penicillin G ho c ặ ổ ấ b penicillin V, có th s n xu t ra m t s d n xu t ấ ố ẫ Cepalosporin bán t ng ổ -lactam có giá tr nh các b - h p hay các penicillin có ho t tính kìm hãm lactamaza.

C ch t ng h p cephalosporin C ( giai đo n ế ổ ơ ạ

penicillin N) ợ cu i t ố ừ

ơ ồ

ổ

S đ ph n ng bi n đ i cephalosporrin ế ả ứ C thành axit 7- ADCA

Sinh t ng h p Acid Clavulanic

ợ

ổ

• Sinh t ng h p acid Clavulanic b ng pp lên men ổ ợ

ằ Streptomyces clavuligerus hi u khí ế

ả

• Acid Clavulanic là s n ph m ngo i bào, có th ể (Amberlite, t b ng nh a ạ ion ẩ trao đ i ổ ự ế

chi ằ Zeolite…)

ạ

• Acid Clavulanic có ho t ể ườ ự

tính kháng i ta ư ng ph i h p Clavulanic v i các Ampicillin đ ể ớ

betalactamase, d a vào u đi m này ng th ườ mang l i hi u qu kháng sinh cao. ố ợ ệ ả ạ

Augmentin = acid Clavulanic + amoxicilin

Tách chi

t và tinh ch acid Clavulanic

ế

ế

oC

t đ d ch lên men xu ng 5 ướ ệ ộ ị ạ ố

2SO4

• B c 1: H nhi • B c 2: Acid hóa d ch l c b ng HCl ho c H ướ ằ ặ ọ ị

(pH=2-3)

B sung dung môi không tan trong ổ

n c→acid Clavulanic chuy n sang pha dung môi ướ ể

t Clavulanic kh i pha dung môi b ng ướ ằ

NaHCO3 ho c CaCO ỏ 3…(pH trung tính) • B c 3: Chi ế ặ

• B c 4: Đem h p ph b ng nh a trao đ i ion ụ ằ ướ ự ấ ổ

TETRACYCLIN • Tetracyclin là nhóm kháng sinh ph r ng, c ch ế

ổ ộ ứ

h u h t các vi khu n G(-), G(+)… ế ẩ ầ

nhiên ch y u đ c ự ủ ế ượ

• Hi n nay các Tetracyclin t ệ s d ng trong chăn nuôi. ử ụ

ượ ợ

ị

• Các Tetracyclin bán t ng h p đ ễ ậ c dùng r ng rãi ổ ộ trong đi u tr 1 s b nh nhi m trùng m t, viêm ắ ố ệ ề t ni u do l u c u, d ch h ch… ph qu n, viêm ti ầ ệ ế ả ế ạ ị

ng u ng. ố ườ ề ớ

• Tetracyclin b n v i acid→dùng đ • Tác d ng ph t o ph c calci b n v ng làm răng ụ ạ ữ ứ ề

ụ vàng ố

ụ

ủ

ề

ế ạ ộ ổ

ủ ấ ứ

ế

ổ

• C ch tác d ng c a Tetracyclin: phong ủ ơ t a ho t đ ng c a nhi u E chính c a quá ỏ trình trao đ i ch t, c ch quá trình t ng h p protein c a VK

ủ

ợ

ố

ễ ị ắ

ề ị

ố

ế

ị

c vào ribosome →m t tác d ng

• Các Tetracyclin đ u d b kháng thu c. Khi kháng thu c: v trí g n Tetracyclin trên ribosome b bi n đ i→Tetracyclin không ổ g n đ ắ

ượ

ụ

ấ

• M t s đ c tính chung c n quan tâm trong ố ặ ộ ầ

t xu t ế ấ :

quá trình chi – Tính l ưỡ ố ớ ạ ả

ạ

ng tính: có kh năng t o mu i v i acid và các nhóm hydroxyl có kh năng t o mu i v i ố ớ ả 2+, Mg2+ ki m ho c v i các Ca ề ặ ớ

– Không b n v i nh ng tác nhân OXH, ngay c ả ữ ề

ớ oxy không khí

ị ở

– B phân h y b i ánh sáng ủ – D b đ ng phân hóa pH 2,0-6,0→m t tác ễ ị ồ ở ấ

d ngụ

– Trong môi tr ng ki m quá ho c acid quá ặ

ườ tetracyclin s b kh ho t tính ẽ ị ề ạ ử

SINH T NG H P TETRACYCLIN

Ợ

Ổ

ng

ổ

ằ

ươ Streptomyces.

• Sinh t ng h p Tetracyclin b ng ph ế

ợ pháp lên men hi u khí Aureofaciens

c chính c a quá trình sinh t ng

ủ

ổ

ướ h p Tetracyclin

• Các b ợ

ổ

ợ

ỗ

ạ

• Sinh t ng h p chu i Oligoketidamit • Khép vòng t o khung pretetramit • Chuy n hóa t o các Tetracyclin ạ

ể

Đi u ki n lên men

ề

ệ

• Ngu n H-C: b t ngô, b t mì.. ộ

ộ

ồ

• Ngu n N: b t ngô, b t mì, (NH

4)2SO4

ộ

ồ

ộ

ồ

ế

ố

ệ

ấ

ấ

ừ ạ ự

ể ố

ư

• Ngu n P: cao ngô. Thi u P gi ng phát tri n kém, hi u su t lên men th p. Th a P gi ng phát tri n nhanh nh ng ho t l c ể kháng sinh gi mả

ng: Mg, Mn, Fe, Cu t

cao

ượ

ừ

• Kim lo i vi l ạ ngô, b t đ u ộ ậ