Проект отделения биосинтеза тетрациклина.

Биотехнология интегрированное использование биохимии, микробиологии и биоинженерии для промышленной реализации потенциальных возможностей микроорганизмов, культур клеток, тканей или отдельных их частей ДСТУ 3803-98.
Основной целью биотехнологии является получение максимального количества целевых продуктов в границах генетически детерминирующих свойств биологического агента за счет оптимизации факторов окружающей среды.
Производсво антибиотиков занимает одно из ведущих мест в современной медицинской биотехнологии и относится к отраслям, сфера применения которых постоянно растет. Это связано с тем, что антибиотики, являясь веществами и образуемые микроорганизмами или получаемые из других природных источников, обладают антибактериальным, антивирусным и противоопухолевым действием. Они вмешиваются в обмен белков, нуклеиновых кислот и в энергетические процессы пораженных организмов и клеток, избирательно воздействуя на определенные молекулярные механизмы.
Создание новой биотехнологии производства антибиотиков опирается на достижение молекулярной биологии, молекулярной генетики и генной инженерии. В настоящее время разрабатывается перспективное направление, основанное на предположении о биосинтезе антибиотиков или их отдельных ключевых структур, например трипептида -L--аминоадитинил-L-цистеинил-D-валина, при биосинтезе пенициллинов и цефалоспоринов, поликетидном синтезе углеродного скелета тетрациклинов, агликонов у макролидов и в других случаях, в мультиферментных комплексах, являющихся вторичным продуктом полигенного оперона транскрипта, как это уже установлено для антибиотиков, имеющих пептидное строение, а также для ферментов, катализирующих реакции основных путей метаболизма.
Создание новой биотехнологии производства антибиотиков предполагает возможность использования мощных индукторов биосинтеза нуклеиновых кислот и белков-ферментов, вследствие чего резко увеличивается концентрация первичных метаболитов, из которых при участии соответствующих ферментов образуются антибиотики.
За последние годы фармацевтическая наука достигла значительных успехов: разработаны научные основы и созданы более перспективные технологии при получении лекарственных средств, в производство внедрено современное технологическое оборудование, используются новые группы лекарственных и вспомогательных веществ, созданы высокоэффективные лекарственные препараты.
Дальнейшее развитие фармацевтической отрасли предусматривает углубление и совершенствование знаний об основных аппаратах и технологических линиях фармацевтического производства, дальнейшее внедрение прогрессивных технологий, разрешение наиболее сложных проблем гидродинамических, тепловых, массообменных и других процессов.
Рациональное приготовление лекарственных препаратов, создание их новых видов, изыскание более совершенных методов производства требуют глубоких знаний отдельных технологических операций 1.
В промышленных условиях выпускаются различные антибиотики. Биосинтез антибиотиков происходит в клетках, прошедших стадию интенсивного роста (трофофазу), то есть в микроорганизмах, прекративших рост (идиофазу). В связи с этим антибиотики относятся к метаболитам-идиолитам. Они в неблагоприятных условиях подавляют рост конкурирующих микроорганизмов, обеспечивая тем самым более благоприятные условия для выживания микроба-продуцента того или иного антибиотика. Значение процесса антибиотикообразования в жизнедеятельности микробной клетки подтверждается тем, что у тетрациклинов около 1 геномной ДНК приходится на долю генов, кодирующих ферменты биосинтеза антибиотиков, которые в течение продолжительного времени могут не экспрессироваться.
Тетрациклин относится к группе антибиотиков, получаемые из стрептомицетов, который выпускается как на Украине, так и за рубежом. Эти антибиотики обладают широким спектром антимикробного действия: бактериостатическое или фунгиостатическое, задерживающее рост и развитие бактерий или грибов. Механизм действия: нарушают синтез белка.
Тетрациклины широко распространены в природе, которые синтезируются микроорганизмами на среде, содержащей кукурузную муку, кукурузный экстракт, а также другие питательные вещества, обусловливающие биосинтез антибиотика.
Основными задачами курсового проекта является: рассмотрение возможных вариантов технологических схем производства, выбор оптимальной и обоснование выбора технологической схемы и оборудования; проанализировать и рассчитать процесс; найти оптимальные его параметры; разработать и рассчитать аппаратуру, необходимую для проведения этого процесса, изучение эффективности технологического процесса, основными показателями которого являются расход сырья, энерго- и трудозатраты на единицу продукции, выход и качество готовой продукции, интенсивность процесса, себестоимость продукции.
Присутствие биологического агента влияет на технологическое и аппаратурное оформление производства: необходимость ряда специфических условий герметизации и введения субстратов; соблюдения узких физико-химических показателей среды; учета влияния срезовых усилий. Таким образом, возникает необходимость описания культуральных и морфолого-физиологических показателей биологического агента.
Присутствие БАВ обуславливает специфику технологического оборудования. В связи с этим будут рассмотрены физико-химические свойства готового продукта медицинского препарата тетрациклина, а также другие его характеристики.
Существует три способа получения антибиотиков:
1. биологический синтез, используя высокопродуктивные штаммы микроорганизмов;
2. химический синтез. С помощью этого метода получают все синтетические антибиотики.
3. Комбинированный способ.
...

Введение
1.Технико-экономическое обоснование
2.Технологическая часть
2.1.Характеристика готового продукта -
тетрациклина
2.2.Обоснование выбора технологической схемы
2.3.Характеристика биологического агента
2.4.Технологическая схема
2.5.Аппаратурная схема
2.6.Описание технологического процесса
3.Расчет ферментера с механической мешалкой и
барботером
3.1.Конструктивный расчет ферментера
3.2.Расчет механической мешалки ферментера
3.3.Расчет интенсивности аэрации
3.4.Определение необходимой мощности на
размешивание
3.5.Тепловой баланс ферментера
3.6.Производительность ферментера
3.7.Расчет потребного числа ферментеров на
заданную производительность цеха
4.Контроль производства
Список литературы

1. Промышленная технология лекарств: [Учебник. В 2х т. Том 2 / В.И.Чуешов, М.Ю.Чернов, Л.М.Хохлова и др.]; Под ред. проф. В.И.Чуешова. - Х.: Основа; Издательства УкрФА, 1999. - 704 с.
2. Методичні вказівки до виконання проекту з курсу Устаткування виробництв та основи проектування для студентів напряму 0916 Хічна технологія та інженерія, спеціальності 7.091607 біотехнологія, хіміко-технологічного факультету /Укл. В.М. Поводзинський К.: НТУУ КПІ, 1999 26с.
3. Забродский А.Г. Технология и контроль производства кормовых дрожжей на меласной барде. М.: Высшая школа, 1979 455с.
4. Егоров Н.С. Основы учения об антибиотиках. М.: Высшая школа, 1979 455с.
5. Навашин С.М. Биосинтез антибиотиков. М.: Медицина, 1975
6. www.
7. Бекер М.Е. Введение в биотехнологию. М.: Пищ.пром., 1973 288с.
8. Калунянц К.А., Голгер Л.И., Балашов В.Е. Оборудование микробиологических производств. М.: Агропромиздат, 1978 398с.
9. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. М.: Химия, 1971 783с.
10. Плановский А.Н., Рамм В.М., Каган С.З. Процессы и аппараты химической технологии. М.: Химия, 1968 847с.
11. Фремель В.Б. производство кормового биомицина на спиртовых заводах. М.: Пищ. пром., 1966 296с.
12. Вместур У.Э., Кузнецов А.М., Саенков В.В. Системы ферментации. Рига: Зинатне, 1986 174с.
13. Колосков С.П. Оборудование предприятий ферментной промышленности. М.: Пищ.пром., 1969 384с.
14. Медицинская микробиология /Гл. ред. В.И. Покровский, О.К. Поздеев. М.: ГЭОТАР МЕДИЦИНА, 1999 1200с.
15. Гаузе Г.Ф., Преображенская Т.П., Свешникова М.А. Определитель актиномицетов. М.: Наука 1983 246с.
16. Определитель бактерий Берджи. П/ред. Дж. Хоулта. Т 1,2. М.: Мир, 1997 799с.
17. Мосичев М.С., Складнев А.А., Котов В.Б. Общая технология микробиологических производств. М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1982 264с.
18. Грачева И.М., Калунянц К.А., Кестельман В.Н., Петрова Н.М. Технологическое проектирование предприятий ферментной промышленности. М.: Пищ.пром., 1973 288с.
19. Методические указания к выполнению курсовых и дипломных проектов «требования к оформлению документации» для студентов специальности «Машины и аппараты химических производств и предприятий строительных материалов» /Сост. В.Н. Марческий К.: КПИ, 1989 64с.
20. Лащинский А.А., Толчинский А.Р. Основы конструирования и расчета химической аппаратуры. Справочник. М.-Л.: Машгиз, 1963 470с.
21. Варгафтик Н.Ф. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. М., 1963 708с.
22. ДСТУ 3808-98. Біотехнологія. Терміни і визначення
23. Методические рекомендации по составлению раздела «Техника безопасности, пожарная безопасность, производственная санитария» к технологическим регламентам производств медицинской и микробиологической продукции. Государственный научный центр лекарственных средств. / Сост. Караванова Л.В., Моськина Е.Н.