Quy trình chiết xuất kháng sinh streptomycin

Chủng giống sinh tổng hợp kháng sinh streptomycin

Trong sản xuất công nghiệp người ta sử dụng các biến chủng của streptomyces griseus như ATCC11429.

Xạ khuẩn str. Griseus là vi sinh vật hiếu khí mạnh nên quá trình nuôi cấy cần lắc hoặc khuấy trộn kèm theo sục khí. Nhiệt độ nuôi cấy thích hợp từ 26-28 độ C. pH tối ưu cho sự phát triển là 6,8-7,2. Thời gian lên men khoảng 96-120 giờ hay 144 giờ.

Quy trình chiết xuất kháng sinh streptomycin

Streptomycin là chất kháng sinh có tính chất base yếu nên có thể sử dụng carboxy cationit dạng Na+ để chiết tách sản phẩm. Dịch lên men được xử lý trước khi tách chiết kháng sinh bằng cách acid hóa bằng dung dịch H2SO4 30 phần trăm đến pH 2,5 đến 3. Khuấy nhẹ để cho quá trình phá vỡ tế bào tố hơn. Lọc trên lọc ép khung bản hay lọc trống quay loại sinh khối. Xạ khuẩn str.griseus rất mảnh nên quá trình lọc cần phải có chất trợ lọc.

Khả năng hấp thụ của streptomycin phụ thuộc vào lượng tạp chất có trong dịch lên men, đặc biệt là các cation Mg++, Ca++ vì vậy phải loại các cation đó trước khi hấp phụ kháng sinh bằng cách thêm oxalat natri vào dịch lọc. Khuấy 30 phút. Lọc loại tủa. Dịch lọc bơm vào thiết bị chứa và hạ nhiệt độ đến 8 độ C. Thêm 1% forrmalin để bảo quản. Trung tính bằng NaOH đến pH 7-7,5. Dịch lọc đã tinh chế lọc qua bông thủy tinh rồi đem hấp phụ trên cột.

Dịch lọc chứa kháng sinh cho hập phụ trên cột với tốc độ 800 l/giờ. Thời gian bão hòa cột khoảng 24 giờ. Khi nào dịch chảy qua còn khoảng 100 đơn vị/ml thì dừng. Rửa cột bằng nước mềm để loại chất hữu cơ và sắc tố. Hiệu suất giai đoạn hấp phụ đạt 95%. Phản hấp phụ streptomycin bằng H2SO4 5%.

Phân loại dịch phản hấp phụ ra các công đoạn và có chế độ sử lý khác nhau tùy theo hàm lượng kháng sinh trong các công đoạn đó.

Phân đoạn 1: cho chảy vào ống thoát đến khi hoạt tính đạt 50 đơn vị/ml

Phân đoạn 2: có hoạt tính thấp, từ 50 đến 20.000 đơn vị/ml trung bình 5000 đơn vị/ml và có pH 3,5. Đêm hấp phụ trở lại để thu hồi.

Phân đoạn 3: có hoạt tính cao từ 20.000 đơ vị/ml trở lên. Trung bình là 95.000 đơn vị/ml và pH là 6,5. Tinh chế tiếp bằng than hoạt.

Phân đoạn 4: phần có hoạt tính cao và pH = 2. Hoạt tính trung bình 60.000 đơn vị/ml được trung tính bằng anionit dạng OH-.

Phân đoạn 5: hoạt tính hấp phụ khoảng 500 đơn vị/ml và pH=2.trung hòa bằng Na2CO3 rồi hấp phụ lại để thu hồi.

Phân đoạn 3,4 được tẩy màu bằng than hoạt với lượng 2,5-3% (tính theo trọng lượng kháng sinh). Lọc loại than. Rửa than bằng nước mềm để lấy hết kháng sinh. Hiệu suất 96% tính từ dịch đem tẩy màu. Dịch kháng sinh đã tẩy màu cho chảy qua cột trao đổi ion để loại muối. Do sự xuất hiện của ion H+ nên dung dịch kháng sinh có pH acid. Dịch lại được trung tính hóa bằng cột anionit.

Dung dịch streptomycin đã loại muối và trung tính hóa được bốc hơi trong chân không ở 740-750 mmHg đến đậm độ 170.000-210.000 đơn vị/ml, sau đó phun sấy để thu bột streptomycin. Đóng gói trong điều kiện tuyệt đối vô trùng.