ЗАДАЧА 24

Биотехнологическое производство в фармацевтической промыш­ленности — это система устройств периодического или непрерывного…

Вариант ответа

Биотехнологическое производство ЛС и БАВ строится на исполь­зовании исходного сырья, энергетики, реализованного труда, био­объектов, процессов и аппаратов. В условиях такого производства технология делится на ряд подготовительных и основных этапов.

К числу подготовительных этапов относятся:

• выращивание посевной среды (инокулята) сначала в пробирках, затем в колбах на качалках с последующим перемещением ее в инокулятор и далее в ферментер;

• подготовка питательной среды;

• подготовка ферментационного оборудования.

Основные операции (стадии): биосинтез, разделение биомассы и культуральной жидкости, концентрирование, очистка (ультрафильтрация, экстракция, сорбция), получение конечной субстанции или готовой лекарственной формы с последующей расфасовкой и упаковкой.

Процессы ферментации (биосинтеза) можно классифицировать по технологическим параметрам, например по организации материаль­ных потоков. Процессы представлены ниже.

• Периодический (задаются и остаются без изменений все параме­тры ферментации — температура, рН, обороты мешалки). Этот процесс — нерегулируемый и используется, например, при выра­щивании пропионовых бактерий для получения витамина В₁₂ в анаэробных условиях на специально подобранной среде или в случае получения биомассы как целевого продукта.

• Полупериодический (регулируемая ферментация). В ходе про­цесса добавляют питательные вещества, регулируют рН, в случае необходимости добавляют предшественники. Пример: при полу­чении вторичных метаболитов антибиотиков (при биосинтезе пенициллина на 2, 3 сут необходимо добавить ФУК).

• Непрерывный процесс. В процессе биосинтеза отбирают неболь­шую часть культуральной жидкости (10—15%) и переносят в другой ферментер. Культуральная жидкость выполняет роль посевного материала. В первый ферментер добавляют равное количество питательной среды или воды. Получается замкнутый цикл. Например, совершенствование стадии получения сорбозы (для повышения выхода целевого продукта) при синтезе аскорби­новой кислоты при переходе от периодического культивирования продуцента Gluconobacter oxydans к непрерывному позволило уве­личить скорость образования сорбозы в 1,7 раза.

• Многоциклический процесс отличается тем, что в конце фермен­тации 90% культуральной жидкости сливают из ферментера, а оставшаяся часть выполняет роль посевного материала.

В двух последних случаях отпадает необходимость в стадии выра­щивания посевной среды.

При выборе типа ферментации в зависимости от поставленной задачи имеет существенное значение, что является целевым про­дуктом: первичные или вторичные метаболиты. Критерием в выборе типа ферментации (поверхностная или глубинная) служат также объемы производства. Если это промышленное производство, то, безусловно, это глубинная ферментация, а если нужны небольшие объемы, к примеру, в лабораторных условиях, то это поверхностная ферментация (биологические матрасы).