W ubiegłym wieku prowadzono wiele badań nad sposobem produkcji penicyliny. Jest to bardzo ważny wynalazek, ponieważ może pomóc w leczeniu wielu chorób, w tym AIDS. Jednak często zadawane jest pytanie: z czego otrzymano penicylinę? Odpowiedź na to pytanie nie jest wcale taka trudna. W końcu powstała ona w wyniku odkrycia konkretnej bakterii, a mianowicie Clostridium difficile.
Przetwarzanie
Przetwarzanie penicyliny obejmuje szereg etapów. Pierwszy etap polega na zakwaszeniu roztworu wodnego do pH poniżej 5,5. Zmniejsza to rozpuszczalność zanieczyszczeń i powoduje ich wytrącanie. Następnie materiał stały jest oddzielany i izolowana jest penicylina.
Innym procesem jest zakwaszenie roztworu wodnego i zagęszczenie go. Pozwala to na bardziej efektywne oddzielenie różnych form penicyliny. Po oddzieleniu przesącz jest analizowany i sprawdzane jest stężenie penicyliny.
Penicylina jest produkowana przez różne formy. Można ją uzyskać z dzikiego szczepu E. coli, pleśni znanej jako Penicillium notatum lub innej pleśni zwanej Klebsella spp. Są one produkowane w skali laboratoryjnej.
Wywar fermentacyjny jest klarowany, a następnie zakwaszany. Następnie jest rozpuszczany w rozpuszczalniku używanym do ekstrakcji. Zanieczyszczenia są następnie ekstrahowane z fazy wodnej za pomocą rozpuszczalnika organicznego. Odpowiednim rozpuszczalnikiem jest octan butylu.
Chemia
Penicylina to rodzaj antybiotyku, który hamuje syntezę ścian komórkowych bakterii. Należy do podklasy antybiotyków beta-laktamowych. Struktura chemiczna penicyliny przypomina strukturę peptydu.
Penicylina została nazwana tak ze względu na cykliczny amid, laktam, który tworzy jej centralną strukturę pierścieniową. Pierścień ten składa się z czterech członów, z których każdy jest napięty i otoczony przez atom azotu.
Ten atom azotu jest nukleofilem, działającym jako siła napędowa reakcji. Penicylina wiąże się z miejscem aktywnym enzymu transpeptydazy, który katalizuje reakcje wymagane do utworzenia ściany komórkowej bakterii.
Penicylina została po raz pierwszy odkryta przez Alexandra Fleminga. W 1928 roku wrócił do swojego laboratorium i stwierdził, że szalka Petriego została zanieczyszczona niebiesko-zieloną pleśnią Penicillium notatum. Zaprezentował swoje odkrycie w Medical Research Club. Jednak jego rówieśnicy nie wykazali większego zainteresowania jego pracą.
Departament Rolnictwa założył laboratorium badawcze w Peorii, w stanie Illinois, gdzie naukowcy używali głębokich zbiorników fermentacyjnych do produkcji penicyliny. Opracowali też nowe techniki oczyszczania penicyliny.
Pierwsza próba na ludziach
Odkrycie penicyliny jest ważnym wydarzeniem w historii odkrywania leków. Było przełomem w walce z chorobami zakaźnymi, który doprowadził do stworzenia nowych antybiotyków i środków przeciwbakteryjnych.
Penicylina jest rodzajem antybiotyku, który hamuje aktywność enzymów bakteryjnych. Zapobiega to replikacji mikroorganizmów, w tym bakterii, drożdży i pleśni. Może być stosowana w leczeniu infekcji takich jak kiła, infekcje gardła i zapalenie opon mózgowych.
Pierwsza próba zastosowania penicyliny u ludzi miała miejsce w 1941 roku. Policjant z Oxfordu w Anglii został poddany leczeniu nowym lekiem. Jego stan poprawił się po 24 godzinach, ale zmarł kilka dni później.
Odkrycie penicyliny nie było pierwszym w historii odkryć leków. W rzeczywistości kilka firm prowadziło badania przed przybyciem Floreya. Jednak zespół z Oksfordu jako pierwszy przeprowadził testy kliniczne z użyciem tej substancji.
Florey, brytyjski biochemik i lekarz, oraz jego kolega Ernst Chain, niemiecki chemik, opracowali metodę oczyszczania substancji. Udało im się wyizolować penicylinę z pleśni, która ją produkowała.
Pierwsza produkcja komercyjna
Penicylina to antybiotyk stosowany w leczeniu różnych infekcji. Została odkryta przez Alexandra Fleminga w 1928 roku. Od tego czasu wywarła ogromny wpływ na badania i rozwój leków oraz na przemysł farmaceutyczny.
Na początku lat czterdziestych Wielka Brytania nie była w stanie produkować penicyliny w dużych ilościach. Było to spowodowane II wojną światową. Jednak już wtedy trzy firmy prowadziły badania nad penicyliną. Jedną z nich była Abbott Laboratories. Ponieważ zapotrzebowanie na lek rosło, firma ta otrzymała najwyższy priorytet w dostawach.
Inne firmy również były zainteresowane lekiem. Stany Zjednoczone i Wielka Brytania pracowały wspólnie nad produkcją penicyliny. Jednak proces ten był skomplikowany i trudny.
W 1943 roku War Production Board zbadał ponad 175 firm. Kilka lat później Fundacja Rockefellera zapewniła fundusze na produkcję penicyliny w Stanach Zjednoczonych. Podczas wojny Stany Zjednoczone stały się pionierem w produkcji penicyliny metodą fermentacji w głębokich zbiornikach.
