Как работают антибиотики

Как действуют антибиотики?

Антибактериальные препараты — это не панацея при любой болезни. Есть два основных типа микроорганизмов, которые вызывают большинство инфекций, — вирусы и бактерии. Антибактериальные препараты действуют только против бактерий.

  • Бактерии — это одноклеточные микроорганизмы размером всего несколько тысячных миллиметра. Они живут на нашей коже, в нашей пищеварительной системе, во рту и в горле. Трудно поверить, но многие миллиарды и миллиарды бактерий обитают или размножаются внутри нас. Хотя большинство из них либо безвредны, либо играют положительную роль для нашего организма (например, участвуя в переваривании пищи), некоторые из них все же потенциально опасны и иногда вызывают болезни. Именно «аборигены» человеческого организма чаще всего виноваты во многих детских инфекциях — большинстве отитов, ангин, синуситов и инфекций мочевыводящих путей.
  • Вирусы размером еще меньше, чем бактерии. Диаметр полиовируса, например, — всего 16 миллионных миллиметра. Несмотря на столь малые размеры, вирусы могут поражать любые здоровые клетки нашего организма и вызывать серьезные болезни. Именно вирусы приводят к большинству респираторных инфекций, которые вызывают у нас кашель, насморк и боль в горле. Вирусную природу имеют также возбудители оспы, кори, свинки (паротита), гепатитов и синдрома приобретенного иммунодефицита (СПИД).

Поэтому антибиотики, мощно действующие при их правильном использовании, не могут убить вирусы и, соответственно, бесполезны при вирусных инфекциях. Если ваш ребенок при вирусной инфекции получает антибиотики, они способны не только вызвать побочные эффекты, но и привести к очень серьезной проблеме — развитию устойчивости к антибиотикам.

Для применения у детей антибиотики выпускают в различных формах — в таблетках, капсулах, растворах и даже жевательных таблетках. Бывают антибиотики в виде мазей или капель (например для лечения отитов). Прописывая антибиотик ребенку, ваш педиатр будет выбирать наиболее эффективный для того конкретного микроба, который вызвал болезнь.

Способы действия антибиотиков

Повторим еще раз: антибактериальные препараты предназначены для борьбы с бактериальными инфекциями. Они действуют, разрушая бактерии или нарушая их способность к делению или размножению. Ученые часто классифицируют антибактериальные препараты по способу их действия:

  • некоторые антибиотики (например, пенициллины, цефалоспорины) непосредственно убивают бактерии, поэтому называются бактерицидными;
  • другие (например, тетрациклин, эритромицин) — блокируют рост или размножение бактерий, поэтому их называют бактериостатическими, или бактериостатиками. Эти антибиотики могут остановить инфекцию и дать время справиться с ней собственной иммунной системе человека.

Некоторые антибактериальные препараты имеют широкий спектр действия и эффективны против многих видов микробов, в то время как другие имеют более узкий профиль применения.

Помните: если у вашего ребенка простуда или ОРВИ, антибиотики не помогут! Как правило, родителям трудно определить, чем именно вызвана болезнь — вирусом или бактерией. Поэтому никогда не пытайтесь диагностировать и лечить болезнь вашего ребенка самостоятельно, а лучше посетите вашего педиатра.

Побочные эффекты антибиотиков

Антибиотики, как и любое мощное оружие, могут в некоторых случаях вызывать побочные эффекты. У детей чаще всего после них бывает ощущение дискомфорта в желудке, послабление стула или тошнота. У некоторых людей аллергия на пенициллин или другие антибиотики приводит к появлению сыпи или затрудненному дыханию. Если эти симптомы становятся выраженными — ощущается трудность при глотании или слышно свистящее дыхание, нужно немедленно звонить педиатру или вызывать неотложную помощь.

Можно ли использовать антибиотики для профилактики?

Антимикробные препараты в основном используются для лечения инфекций, но иногда их назначают для предотвращения болезни. Например, детям с частыми инфекциями мочевыводящих путей иногда дают антибиотики, чтобы уменьшить вероятность рецидивов. Лекарства могут убить бактерии прежде, чем у тех появится шанс вызвать инфекцию.

Вот некоторые случаи, когда антибиотики могут быть назначены детям профилактически:

  • Педиатр вправе назначить пенициллин вашему ребенку для профилактики острой ревматической лихорадки.
  • Иногда ребенок, который был укушен собакой, другим животным или даже человеком, должен получить антибиотик, чтобы не допустить развития инфекции в ране.
  • Антибиотики могут назначаться при госпитализации перед хирургическими процедурами, чтобы предотвратить инфекцию в месте операции. Как правило, эти препараты дают детям не ранее чем за 30 минут до операции. При этом разовой дозы зачастую достаточно.

Если ваш педиатр считает, что ребенку необходим профилактический прием антибактериальных препаратов, он тщательно подберет их (скорее всего, после проб) и назначит на минимально возможный срок. Такой подход позволит снизить вероятность появления устойчивых к противомикробным препаратам бактерий.

Что с нами будет, если антибиотики перестанут работать

Текст: Гриша Пророков

МИР ДО ИЗОБРЕТЕНИЯ АНТИБИОТИКОВ БЫЛ ГОРАЗДО ОПАСНЕЕ. Любая инфекция могла привести к летальному исходу, а о сложных хирургических операциях нельзя было и мечтать. Учёные всё чаще говорят о том, что наступает «постантибиотический век», когда самые распространённые антибиотики перестают работать. Бактерии эволюционируют и становятся невосприимчивы к лекарствам. Рассказываем, как это произошло и что будет с человечеством дальше.

За последние 25 лет не было изобретено ни одного нового вида антибиотиков

Наши организмы и мир вокруг населяют бактерии. Большинство из них безобидны или полезны, но некоторые, патогенные, вызывают инфекции. До изобретения антибиотиков человеческий организм мог бороться с инфекцией только собственными силами, с помощью иммунной системы. Из-за этого ещё в начале XX века жизнь была намного труднее: например, умирали трое из десяти человек, заражённых пневмонией, а после родов не выживали пять женщин из тысячи. Туберкулёз, коклюш, гонорея и другие заболевания, вызванные агрессивными бактериями, чаще всего приводили к смерти. Пускай это случалось редко, но можно было умереть, просто порезавшись о бумагу.

Всё поменялось с открытием пенициллинов — антимикробных препаратов, способных побеждать определённые бактерии. Грибок бензилпенициллин обнаружил в 1928 году Александр Флеминг. Это произошло почти случайно: он оставил на ночь в лаборатории с открытым окном чашку Петри со стафилококком и наутро обнаружил, что в ней вырос грибок. Понадобилось больше десяти лет, чтобы сделать из вещества лекарственный препарат: над ним экспериментировал сам Флеминг, а также учёные Говард У. Флори и Эрнст Чейн. Препарат пенициллин, созданный Флори и Чейном, стал первым антибиотиком.

«Антибиотик» в прямом смысле значит «против жизни» — в данном случае против микроорганизмов. Разновидностей антибиотиков много: антибактериальные, антивирусные, антигрибковые и антипаразитические. Некоторые действуют против многих видов организмов, некоторые только против нескольких. Самые распространённые антибиотики — антибактериальные. Они либо прекращают размножение бактерий, чтобы иммунная система сама победила оставшиеся, либо уничтожает их напрямую.

Читать еще:  Лечение насморка меновазином

То, что в конце концов бактерии могут стать устойчивыми к антибиотикам, знали уже тогда. Флеминг понимал, что эволюция неизбежна и что бактерии будут развиваться: чем больше мы будем использовать пенициллин, тем быстрее это произойдёт. Он боялся, что неразумное использование ускорит этот процесс. Первые бактерии стафилококка, устойчивые к пенициллину, появились в 1940 году, ещё до того, как препарат запустили в массовое производство. В 1945 году Флеминг сказал: «Неосмотрительный человек, играющий с лечением пенициллином, морально ответственен за смерть человека, погибшего от инфекции, устойчивой к пенициллину. Надеюсь, этой беды можно избежать».

Как боролись с инфекцией
до антибиотиков

Лучи солнца и ультрафиолетовые лампы использовали в начале XX века. Ультрафиолетовое излучение убивает клетки, а потому врачи оставляли пациента на солнце или под ультрафиолетовой лампой в надежде, что бактерии тоже убьёт.

Бактериофаги — вирусы, атакующие бактерии, были особенно популярны в Восточной Европе. Как и антибиотики, они принимаются внутрь или наносятся на кожу. После Второй мировой войны учёные Восточного блока активно исследовали бактериофаги, потому что не могли импортировать лекарства из США и Западной Европы.

Метод лечения сывороткой изобрели в конце XIX века, за него получил Нобелевскую премию Эмиль Беринг. Сыворотка состоит из антител, белков, которые находят и атакуют вторгнувшиеся клетки. Чтобы добыть сыворотку, врачи вживляли людям антитела из крови лошадей и других животных, заражённых бактериями.

370 миллионов упаковок антибиотиков продаются в России каждый год, это второй по популярности тип лекарств

Сегодня устойчивость бактерий к антибиотикам, о которой предупреждал Флеминг, — это одна из главных проблем в медицине и в мире. С изобретением пенициллина человечество вступило в гонку: мы пытаемся обогнать эволюцию, открывая всё новые антибиотики, пока бактерии приспосабливаются к старым. Антибиотик тетрациклин появился в 1950 году, первые бактерии с устойчивостью к нему — в 1959-м. Метициллин — в 1960 году, устойчивые к нему бактерии — в 1962-м. Ванкомицин — в 1972 году, а устойчивые бактерии — в 1988-м. Даптомицин появился в 2003-м, первые признаки устойчивости к нему — уже в 2004-м, и так далее. Дело в том, что бактерии размножаются и развиваются очень быстро. Новое поколение бактерий появляется каждые 20 минут, поэтому микроорганизмы так быстро эволюционируют и адаптируются под внешние угрозы. Более того, чем чаще мы используем тот или иной антибиотик, тем больше шансов мы даём бактериям развить к ним устойчивость.

Об устойчивости к антибиотикам говорят давно. Cерьёзная паника охватила научное сообщество десять лет назад с распространением стафилококка, резистентного к метициллину. Первые такие бактерии появились в 60-е годы, но тогда их была лишь малая доля. Постепенно MRSA (так называют эту бактерию, Methicillin-resistant Staphylococcus aureus) стали распространяться. В 1974 году 2 % заражённых стафилококком в США были резистентны к метициллину, в 1995-м — 22 %, в 2007-м — уже 63 %. Сейчас каждый год в Америке 19 тысяч человек умирают от MRSA.

Теперь устойчивость к антибиотикам начинает принимать поистине апокалиптические масштабы. Мы используем их всё так же много — и почти перестали открывать новые. Разработка нового антибиотика стоит около 1 миллиона доларов, и фармацевтические компании перестали этим заниматься — невыгодно. Новых типов антибиотиков не появляется, мы используем старые, и устойчивость к ним растёт. Более того, стали появляться так называемые панрезистентные микроорганизмы, устойчивые к нескольким типам антибиотиков, а иногда и ко всем.

В 2009 году один из пациентов в больнице Святого Винсента в Нью-Йорке заразился после операции инфекцией, вызванной бактерией Klebsiella pneumoniae. Бактерия была устойчива ко всем антибиотикам. Он умер через 14 дней после заражения. Британское правительство запустило проект по прогнозированию устойчивости к антибиотикам: учёные считают, что если ситуация будет развиваться так же, как и сегодня, то к 2050 году 10 миллионов человек в год будут умирать из-за устойчивых бактерий.

Самое печальное, что человечество виновато в этом само. Мы обращались с антибиотиками крайне неаккуратно. Большинство людей не понимают, как работает устойчивость к антибиотикам и как они должны быть использованы. Мы постоянно лечимся ими, когда это совсем не нужно. Немало стран, где антибиотики до сих пор можно купить в аптеке без рецепта. Даже в России, где официально их продают только по рецепту, можно свободно купить многие из 30 видов антибиотиков, доступных на рынке. В США 50 % антибиотиков в больницах прописывают без необходимости. 45 % врачей в Великобритании прописывают антибиотики, даже когда знают, что те не сработают. И наконец, животные: 80 % антибиотиков, продаваемых в США, используют не на людях, а на животных, чтобы ускорить их рост, сделать их толще и защитить от болезней. В итоге бактерии с устойчивостью к этим антибиотикам распространяются на людей через мясо животных.

Одна из последних новостей об устойчивости к антибиотикам как раз связана с препаратами, используемыми на животных и растениях. В Китае обнаружили бактерии с устойчивостью к группе полимиксинов, а конкретно — к антибиотику колистину. В лечении колистин используют как препарат «последнего шанса», то есть им лечат пациента, когда никакие другие препараты уже не действуют. Но устойчивость в Китае была обнаружена при других обстоятельствах: они использовали колистин на свиньях.

Как мы используем антибиотики
сегодня

Любая сложная хирургическая операция не обходится без антибиотиков. Особенно они нужны при пересадке органов: лёгких, сердца, почек и печени. Чтобы тело не отвергло пересаженный орган, пациенты принимают антибиотики, которые временно сдерживают иммунитет.

Фермеры используют антибиотики на растениях и животных. Животных они делают толще и заставляют их расти быстрее. В Азии антибиотики регулярно используют для выращивания рыбы и креветок, чтобы защитить их от бактерий, которые распространяются в воде.

Антибиотики всё ещё играют ключевую роль при лечении инфекций: от заражения крови до сепсиса, пневмонии, в стоматологии и так далее.

700 тысяч человек в год погибают из-за бактерий, устойчивых к антибиотикам

Почему и как специалист назначает антибиотики

Это приводит к тому, что ими либо злоупотребляют и практикуют опасное самолечение, либо, наоборот, относятся крайне недоверчиво. Но назначать антибиотики должен только специалист. Давайте же разберемся, в каких случаях специалист может прописать антибактериальную терапию, а в каких – обойтись симптоматическим лечением?

Значительная часть россиян (по данным опроса 2011 года, проведенного ВЦИОМ, — 46% населения) считают антибиотики панацеей от любых болезней. Такие пациенты чуть ли не при первых признаках заболевания бегут в аптеку или требуют от докторов выписать «что-нибудь посильнее». Другая часть поступает наоборот: начитавшись и наслушавшись «страшилок» о побочных эффектах из не совсем достоверных источников, относится к антибактериальным препаратам с недоверием, не приемлет их использование или вовсе считает бесполезной «отравой» и не следует назначениям специалиста.

Читать еще:  Имбирь в таблетках

В каких случаях специалист назначает антибиотики?

Антибактериальные препараты нужно (но именно нужно!) применять, когда есть клинически обоснованные показания к их назначению — наличие бактериальной инфекции, возникшей самостоятельно (например, кишечной), либо на фоне вирусного заболевания. Самый частый пример: пневмония, бронхит или отит, осложнения, развивающиеся на фоне гриппа. Но при ОРВИ, гриппе, кори, краснухе и других вирусных заболеваниях без видимого бактериального очага применение антибиотиков нецелесообразно. Ведь само слово «антибиотик» сообщает нам, что эти препараты, вне зависимости от их группы и действующих веществ, работают только против бактерий и не помогают в случае вирусной инфекции.

Вот почему специалист назначает антибиотики лишь после тщательного осмотра пациента, а в некоторых случаях — только после лабораторной диагностики, при наличии документированной или предполагаемой бактериальной инфекции. Дело в том, что одно и то же заболевание могут вызвать разные бактерии (и для каждой группы есть «свои» антибиотики), а отдельные инфекции могут иметь как вирусную, так и бактериальную природу.

Потенциальные бактериальные осложнения

Например, отит (воспаление уха), одно из самых частых бактериальных осложнений ОРВИ у дошкольников, вызывают пневмококки, стафилококки, гемофильная палочка и др угие бактерии. Они же являются основными возбудителями синусита (воспаления слизистой оболочки пазух носа), реже его провоцируют золотистый стафилококк и пиогенный стрептококк. А вот острый тонзиллофарингит (в простонародье ангина) в большинстве случаев имеет вирусную природу. Если же развитие ангины носит бактериальный характер, то почти всегда ее возбудитель — бета-гемолитический стрептококк группы А, чувствительный к β-лактамным антибиотикам: пенициллинам, цефалоспоринам, карбапенемам. Узнать же, какую природу имеет ангина, может только специалист и только на основании лабораторных исследований. А это нужно сделать обязательно: при вирусном тонзиллите антибиотики будут бессильны и могут привести к устойчивости бактерий, но при бактериальном характере этого заболевания они исключат риск развития осложнений: гнойного шейного лимфаденита, абсцессов и др.

Когда специалист принимает решение о назначении антибиотиков?

Иногда причиной для незамедлительного начала приема антибиотиков становится сам факт бактериального заболевания — например, тяжелого отита. В других случаях основанием для антибактериальной терапии часто становится отсутствие положительной динамики при симптоматическом лечении. Например, вы или ваш ребенок подхватили ОРВИ — заболело горло, поднялась температура, начался кашель, но назначенные специалистом противовирусные препараты и симптоматическое лечение: постельный режим, обильное питье не помогают, состояние не улучшается.

Принимать решение о назначении антибиотиков специалист будет и в случае, если после трех дней лечения температура не снижается, а также, если на фоне симптоматического лечения возникает кратковременное улучшение, но очень скоро симптомы заболевания возвращаются.

Антибактериальная терапия для детей

Антибактериальная терапия назначается детям иначе, чем взрослым. Например, ребенку в возрасте до двух лет при остром среднем отите антибиотики назначаются независимо от тяжести заболевания, а у малышей более старшего возраста — выраженной ушной боли, резком повышении температуры выше 38 градусов с ознобом, острой общей слабостью и тремором, выделениях из уха. Однако решение о назначении антибиотика специалист, все-таки, может принимать и при отсутствии видимых очагов инфекции.

Режим приема и выбор формы антибиотиков

У всех антибиотиков разный механизм воздействия и режим применения: суточная доза, кратность приема и длительность применения; одни полностью убивают бактерии, другие просто не дают им размножаться. При выборе режима применения имеют значение и возраст пациента, и сложность заболевания, а также история приема пациентом тех или иных групп антибиотиков в прошлом. Ведь у бактерий вырабатывается устойчивость к ранее применявшимся больным препаратам, в том числе в зависимости от региона проживания заболевшего. Например, в Москве и Санкт- Петербурге наблюдается устойчивость штаммов пневмококка к макролидным антибиотикам, и пневмонию, возникшую в результате бактериальной инфекции, там иногда не вылечишь препаратами этой группы.

Выбор формы антибиотика также делается на основе данных о возрасте пациента, локализации инфекции, общего состояния больного, наличия патологий и перенесенных заболеваний. Например, диспергируемые таблетки могут растворяться в воде, имеют приятный вкус, поэтому подходят для детей. Их можно брать с собой, если приходится принимать препараты в дороге или других местах, где нет возможности хранить в холодильнике антибиотики в виде суспензий. Диспергируемые таблетки практически полностью всасываются, потому отрицательное влияние на микрофлору кишечника минимально.

Антибиотики — это не универсальное лекарство, которое должно быть всегда под рукой, но это и не яд, отрицательно влияющий на иммунитет человека и убивающий в организме все полезные бактерии. При ряде заболеваний они просто жизненно необходимы, но принимать их нужно строго в соответствии с назначением специалиста.

Изобретение антибиотиков

Антибиотик

Антибиотики — это химические вещества, которые могут препятствовать росту и содействовать уничтожению вредных микроорганизмов. Они получены из специальных микроорганизмов или других живых систем и производятся в промышленном масштабе с использованием процесса ферментации.

Хотя принципы антибиотического действия не были обнаружены до двадцатого века, первое известное использование антибиотиков было в Китае более 2500 лет назад. Сегодня было зарегистрировано более 10 000 антибиотиков. В настоящее время антибиотики представляют собой многомиллиардную индустрию, которая продолжает расти каждый год.

Формы антибиотиков

Антибиотики используются во многих формах, каждая из которых предъявляет несколько разных производственных требований. Для бактериальных инфекций на поверхности кожи, глазу или ухе антибиотик можно наносить в виде мази или крема. Если инфекция является внутренней, антибиотик можно проглатывать или вводить непосредственно в организм. В этих случаях антибиотик распространяется по всему организму и доставляется путем абсорбции в кровоток.

Во-первых, антибиотик может ослабить клеточные стенки инфекционных бактерий, что приводит к их разрыву. Во-вторых, антибиотики могут вызывать накопление бактериальных клеток, повреждая клеточные мембраны. Другой способ, с помощью которого действуют антибиотики, — это вмешательство в метаболизм бактерий.

Некоторые антибиотики, такие как тетрациклин и эритромицин, препятствуют синтезу белка. Антибиотики, такие как рифампин, ингибируют биосинтез нуклеиновой кислоты. Другие антибиотики, такие как сульфонамид или триметоприм, оказывают общее блокирующее действие на клеточный метаболизм.

Производство антибиотиков

Коммерческое развитие антибиотика — это долгое и дорогостоящее предприятие. Процесс начинается с фундаментальных исследований, направленных на выявление организмов, которые производят антибиотические соединения. На этом этапе тысячи видов подвергаются скринингу на любые признаки антибактериального действия. Когда признак обнаружен, этот биологический вид будет протестирован против множества известных инфекционных бактерий.

Если материал пройдет этот этап, можно провести дальнейшие испытания. Обычно это связано с клиническим тестированием, чтобы доказать, что антибиотик работает у животных и людей и не вреден. Если эти тесты пройдут, Администрация по контролю за продуктами и лекарствами (FDA) должна затем утвердить антибиотик в качестве нового препарата. Весь этот процесс может занять много лет.

Читать еще:  Кварц в домашних условиях

История антибиотиков

Хотя наши научные знания о антибиотиках только недавно были основаны, практическое применение антибиотиков существует на протяжении веков. Первое известное использование было китайцами около 2500 лет назад. Уже тогда они обнаружили, что применение плесневого творога сои к инфекциям имеет определенные терапевтические преимущества.

Кто изобрел антибиотики?

Развитие современных антибиотиков зависело от нескольких ключевых людей, которые продемонстрировали миру, что материалы, полученные из микроорганизмов, могут быть использованы для лечения инфекционных заболеваний. Одним из первых пионеров в этой области был Луи Пастер.

В 1877 году он и его коллега обнаружили, что рост болезнетворных бактерий сибирской язвы может быть ингибирован сапрофитными бактериями. Они показали, что большое количество культур сибирской язвы можно назначать животным без каких-либо побочных эффектов, если даны сапрофитные бациллы. В течение следующих нескольких лет другие наблюдения подтверждают тот факт, что некоторые материалы, полученные из бактерий, могут предотвратить рост болезнетворных бактерий.

В 1928 году Александр Флеминг внес один из самых важных вкладов в область антибиотиков. В эксперименте он обнаружил, что штамм зеленой пенициллиновой формы ингибировал рост бактерий на пластине агара. Это привело к разработке первого антибиотика современной эпохи, пенициллина.

Эти улучшения появились в начале 1940-х годов, когда Говард Флори и его коллеги обнаружили новый штамм Penicillium, который обеспечивал высокие урожаи пенициллина. Это позволило широкомасштабное производство пенициллина, который помог запустить современную антибиотическую промышленность.

Сырье для производства антибиотиков

Соединения, которые делают ферментационный бульон, являются основным сырьем, необходимым для производства антибиотиков. Этот бульон представляет собой водный раствор, состоящий из всех ингредиентов, необходимых для размножения микроорганизмов. Как правило, он содержит источник углерода, такой как меласса или соевая мука, оба из которых состоят из сахара лактозы и глюкозы.

Эти материалы необходимы в качестве источника пищи для организмов. Азот — еще одно необходимое соединение в метаболических циклах организмов. По этой причине обычно используют аммиачную соль. Кроме того, включены микроэлементы, необходимые для правильного роста организмов, продуцирующих антибиотики.

Это такие компоненты, как фосфор, сера, магний, цинк, железо и медь, введенные через водорастворимые соли. Для предотвращения вспенивания во время ферментации используют антипенные средства, такие как сало, октадеканол и силиконы.

Как производится антибиотик?

Процесс изготовления антибиотиков

Начало процесса

Сеялки — это стальные резервуары, предназначенные для создания идеальной среды для выращивания микроорганизмов. Они наполнены всеми вещами, необходимыми для того, чтобы выжил и начал процветать конкретный микроорганизм, включая теплую воду и углеводные продукты, такие как лактоза или сахара глюкозы.

Кроме того, они содержат другие необходимые источники углерода, такие как уксусная кислота, спирты или углеводороды, а также источники азота, такие как соли аммиака. Факторы роста, такие как витамины, аминокислоты и незначительные питательные вещества, дополняют состав содержимого семенного резервуара.

Семенные резервуары оснащены мешалками, которые поддерживают перемещение среды роста, и насос для доставки стерилизованного, отфильтрованного воздуха. Примерно через 24-28 часов материал в семенных резервуарах переносится в первичные ферментационные резервуары.

Ферментация

Бак для брожения по существу представляет собой более крупную версию стального, семенного резервуара, способного удерживать около 30 000 галлонов ферментационного бульона. Он заполнен теми же средствами роста.

Получение антибиотика

Изоляция и очистка

Через три-пять дней максимальное количество антибиотика будет произведено, и может начаться процесс изоляции. В зависимости от конкретного произведенного антибиотика ферментационный бульон обрабатывается различными способами очистки. Например, для антибиотических соединений, которые являются водорастворимыми, можно использовать ионообменный метод. В этом способе соединение сначала отделяют от отходов органических материалов в бульоне, а затем направляют через оборудование, которое отделяет другие водорастворимые соединения от желаемого.

Для выделения маслорастворимого антибиотика, такого как пенициллин, используется способ экстракции растворителем. В этом способе бульон обрабатывают органическими растворителями, такими как бутилацетат или метилизобутилкетон, который может специфически растворять антибиотик. Затем растворенный антибиотик извлекают с использованием различных органических химических средств. В конце этого этапа изготовитель обычно остается с очищенной порошкообразной формой антибиотика, которая может быть дополнительно очищена для различных типов продуктов.

Рафинирование

Антибиотики могут принимать различные формы. Их можно продавать в виде растворов для внутривенных введений, в форме капсул или гелей, или они могут продаваться в виде порошков, которые включены в накожные мази. В зависимости от конечной формы антибиотика различные стадии рафинирования могут быть предприняты после первоначальной изоляции. Для внутривенных использований кристаллический антибиотик может быть растворен в растворе, помещен в контейнер, который затем герметично закрывается. Для гелевых капсул порошкообразный антибиотик физически заполняется в нижнюю половину капсулы, затем верхняя половина будет механически вставлена на место.

При использовании накожно, антибиотик смешивают с мазью.

С этого момента антибиотик транспортируется на конечные упаковочные станции. Здесь он складывается и помещается в коробки. Они загружаются на грузовики и транспортируются к различным дистрибьюторам, в больницы и аптеки. Весь процесс ферментации, восстановления и обработки может занять от 5 до 8 дней.

Контроль качества антибиотиков

Контроль качества имеет первостепенное значение для производства антибиотиков. Поскольку это связано с процессом ферментации, необходимо предпринять шаги для обеспечения того, чтобы в любой момент во время производства не вводилось абсолютно никакого загрязнения. С этой целью среда и все технологическое оборудование полностью стерилизуются паром. Во время производства качество всех соединений проверяется на регулярной основе.

Особое значение имеют частые проверки состояния культуры микроорганизмов во время ферментации. Они выполняются с использованием различных методов хроматографии. Также проверяются различные физические и химические свойства готового продукта, такие как pH, температура культуры и содержание влаги.

В Соединенных Штатах производство антибиотиков регулируется Управлением по контролю за продуктами и лекарствами (FDA). В зависимости от применения и типа антибиотика необходимо провести определенное тестирование. Например, FDA требует, чтобы для определенных антибиотиков каждая партия была проверена ими на эффективность и чистоту. Только после того, как они сертифицировали пакет, он может быть продан для общего потребления.

Будущее антибиотиков

Поскольку разработка нового препарата является дорогостоящим процессом, фармацевтические компании провели очень мало исследований за последнее десятилетие. Однако тревожное развитие патогенных организмов вызвало оживленный интерес к разработке новых антибиотиков. Оказывается, что некоторые из вызывающих заболевание бактерий мутировали и развили устойчивость ко многим стандартным антибиотикам.

Это может иметь серьезные последствия для общественного здравоохранения в мире, если не будут обнаружены новые антибиотики или не будут сделаны улучшения в тех, которые доступны. Эта сложная проблема будет в центре внимания исследований на многие годы вперед.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector