Природные источники получения

Пенициллин относится к группе β-лактамных антибиотиков.

В последние годы установлено, что антибиотики этой группы образуются не только плесневыми грибами, но и некоторыми видами актиномицетов и собственно бактерий.

Получение пенициллина - замечательная веха в развитии микробиологии, химии и медицины. С производством этого антибиотика связано создание вначале довольно скромной, а затем весьма мощной антибиотической промышленности.

В течение ряда лет пенициллин получали путем выращивания гриба в стеклянных матрацах (бутыли для поверхностного выращивания гриба в любом месте) на жидкой питательной среде. Это создавало огромные трудности в поддержании стерильности при засевах каждого матраца и требовало большой затраты рабочей силы. Учитывая, что выход антибиотика составлял всего несколько десятков единиц на 1 мл среды, себестоимость пенициллина была чрезвычайно высокой. Так, например, стоимость 1 кг пенициллина в США, как отмечал в 1959 г. Гольдберг, составляла в 1943 г. 227 270 долларов, а в 1953 г. - всего 169 долларов, т. е. за 10 лет стоимость 1 кг пенициллина снизилась более чем в 1340 раз.

Важным этапом в увеличении выхода пенициллина было изучение условий образования антибиотика.

Первая среда для глубинного образования пенициллина была разработана Мойером и Кохиллом в 1946 г., в ее состав входил кукурузный экстракт, лактоза, NaN03, глюкоза, однозамещенный фосфорнокислый калий и другие соли. Эта среда была основной, на ее базе были разработаны среды, используемые при промышленном производстве пенициллина.

Очень много труда было затрачено на выяснение того состава питательных сред, который обеспечивал бы наибольший выход пени-циллинов. Было подробно изучено значение различных источников углерода и азота, влияние микроэлементов и других факторов. Последний представляет собой побочный продукт производства крахмала из кукурузы. Его приготовляют экстракцией кукурузы теплой водой. Было найдено, что введение около 20 г крахмала на 1 л питательной среды резко ускоряет образование пенициллинов и увеличивает их выход. Правда, данных о широком применении последней пока не имеется.

Уже сравнительно давно было обнаружено, что введение в питательную среду небольших количеств фенилуксусной кислоты или ее амида приводит к значительному повышению выхода бензилпенициллина. Однако причины этого явления оставались неизвестными. Это утверждение было обосновано приводимыми ниже экспериментальными данными. Во-вторых, было выяснено, что введение в питательную среду различных соединений, содержащих замещенные фенильные остатки, ведет к образованию новых пенициллинов взлете, le1 При этом оказалось, что в ацильных радикалах последних всегда содержатся те фенильные остатки, которые имелись и в молекулах веществ, добавленных к питательной среде.

Натуральные (комплексные) среды, состоящие из природных соединений и имеющие неопределенный химический состав (части зеленых растений, животные ткани, солод, дрожжи, фрукты, овощи, навоз, почва и т. д.), содержат все компоненты, необходимые для роста и развития микроорганизмов большинства видов.[2] Используются следующие среды:

мясопептонная среда, в состав которой одновременно с мясным экстрактом и пептоном входят хлорид натрия, фосфат калия, иногда глюкоза или сахароза; используется обычно в лабораторной практике.