Historia
1928, En el laboratorio del st Marys hospital se estaba estudiando el stafilococos; mientras este se estaba cultivando, Alexander Fleming observo que un hongo estaba contaminando el cultivo y que este producía lisis bacteriana y también que tenia una acción inhibitoria para muchos microorganismos.
El hongo pertenecía al genero penicillium, Alexander a la sustancia antibacteriana la llamo Penicilina. Lo anterior fue publicado en 1929 en British Journal of Experimental Patalogy.
1930, Rastrick descubrió que la penicilina es un acido orgánico y que podía ser extraída mediante éter en un medio de cultivo.
1940, se suministra material crudo a ratones con infecciones estreptocócicas que eran producidas en forma experimental y lo introdujo por vía parenteral, producía efectos terapéuticos significativos. Esto fue publicado en Italia en ese mismo año.
El primer tratamiento se hizo en la policía, ya que esta presentaba una infección por staphilococcos, esta fue hecha por el grupo Oxford, las personas respondieron bien hasta que al quinto día, se acabo la penicilina y murió al decimo día. A cinco pacientes se les sumistro también esta droga y obtuvieron resultados positivos. Esto fue publicado en 1941 y escrito por el doctor Abraham.
1942, se inicio un programa de investigación e industrialización de la penicilina en EEUU; en la producción se utilizan varias cepas de penicillum notatan y chrysugenum.
1928, En el laboratorio del st Marys hospital se estaba estudiando el stafilococos; mientras este se estaba cultivando, Alexander Fleming observo que un hongo estaba contaminando el cultivo y que este producía lisis bacteriana y también que tenia una acción inhibitoria para muchos microorganismos.
El hongo pertenecía al genero penicillium, Alexander a la sustancia antibacteriana la llamo Penicilina. Lo anterior fue publicado en 1929 en British Journal of Experimental Patalogy.
1930, Rastrick descubrió que la penicilina es un acido orgánico y que podía ser extraída mediante éter en un medio de cultivo.
1940, se suministra material crudo a ratones con infecciones estreptocócicas que eran producidas en forma experimental y lo introdujo por vía parenteral, producía efectos terapéuticos significativos. Esto fue publicado en Italia en ese mismo año.
El primer tratamiento se hizo en la policía, ya que esta presentaba una infección por staphilococcos, esta fue hecha por el grupo Oxford, las personas respondieron bien hasta que al quinto día, se acabo la penicilina y murió al decimo día. A cinco pacientes se les sumistro también esta droga y obtuvieron resultados positivos. Esto fue publicado en 1941 y escrito por el doctor Abraham.
1942, se inicio un programa de investigación e industrialización de la penicilina en EEUU; en la producción se utilizan varias cepas de penicillum notatan y chrysugenum.
METODOS DE PRODUCCION DE PENICILINA:
La penicilina G y la penicilina V son producidas utilizando procesos sumergidos en fermentadores de 40.000-200.000 litros. Debido a las dificultades en el suministro de oxigeno no pueden ser empleados tanques mayores. La fermentación de penicilina es un proceso aeróbico con una velocidad de absorción volumétrica de oxigeno de 0,4-0,8 mM/l x min. La velocidad de aireación requerida esta entre 0,5-1,0vvm dependiendo de la cepa, del birreactor y del tipo de impulsor. Algunos fabricantes utilizan fermentadores Waldhof o fermentadores aero-elevados, pero esto es solamente posible en mutantes que generan baja viscosidad (Queener y Swartz, 1979). El rango de temperatura óptima es de 25-27°C.
El inoculo se inicia utilizando esporas liofilizadas. Debido a la gran variabilidad de cepas de alta producción, es necesario el mantenimiento cuidadoso de las cepas. La concentración de esporas y la formación de agregados son cruciales para el rendimiento subsecuente. Si va a conseguirse una velocidad optima de formación de penicilina, los agregados (pellet) no deben crecer como bolas compactas sino de una forma suelta.
Después de varias etapas de crecimiento esta preparado el cultivo de producción. En la fermentación típica de penicilina existe una fase de crecimiento de aproximadamente 40 horas, con un tiempo de duplicación de 6 horas, durante el cual se forma la mayor parte de la masa celular. El suministro de oxigeno del cultivo en crecimiento es critico, ya que el aumento de la viscosidad dificulta la transferencia de oxigeno. Después de la fase de crecimiento el cultivo llega a la fase real de producción de penicilina. En casos de alta producción de penicilina el crecimiento se reduce fuertemente. Por alimentación del medio con distintos componentes, la fase de producción puede extenderse hasta 120-160 horas.
El medio de cultivo típico alimentado pude variar dependiendo de la cepa, y generalmente consiste en: liquido de maceración de maíz, que en los procesos actuales puede ser reemplazado por otras fuentes de nitrógeno (pharmamedia); una fuente de nitrógeno adicional, como la harina de soja, el extracto de levadura o el suero; una fuente de carbono (como la lactosa); y varios tampones. El pH es mantenido constante a 6,5.
Se ha intentado la producción de penicilina por fermentación continua, pero ha sido difícil debido a la inestabilidad de las cepas de producción. Como alternativa se ha sugerido un sistema de “tanque de llenar y secar”. En este proceso 20-40% del contenido de la fermentación se seca y se reemplaza con una solución fresca de nutrientes; este proceso puede ser repetido hasta diez veces sin reducción del rendimiento (Humprey, 1980).
La penicilina es excretada al medio y menos del 1% permanece unida al micelio. Después de la separación del micelio, la recuperación del producto se lleva a cabo por medio de dos etapas de extracción continua en contracorriente del caldo de fermentación con acetato de amilo o de butilo. A 0-3°C y pH 2,5-3,0. El rendimiento es alrededor del 90% (Swartz, 1985).
La penicilina G y la penicilina V son producidas utilizando procesos sumergidos en fermentadores de 40.000-200.000 litros. Debido a las dificultades en el suministro de oxigeno no pueden ser empleados tanques mayores. La fermentación de penicilina es un proceso aeróbico con una velocidad de absorción volumétrica de oxigeno de 0,4-0,8 mM/l x min. La velocidad de aireación requerida esta entre 0,5-1,0vvm dependiendo de la cepa, del birreactor y del tipo de impulsor. Algunos fabricantes utilizan fermentadores Waldhof o fermentadores aero-elevados, pero esto es solamente posible en mutantes que generan baja viscosidad (Queener y Swartz, 1979). El rango de temperatura óptima es de 25-27°C.
El inoculo se inicia utilizando esporas liofilizadas. Debido a la gran variabilidad de cepas de alta producción, es necesario el mantenimiento cuidadoso de las cepas. La concentración de esporas y la formación de agregados son cruciales para el rendimiento subsecuente. Si va a conseguirse una velocidad optima de formación de penicilina, los agregados (pellet) no deben crecer como bolas compactas sino de una forma suelta.
Después de varias etapas de crecimiento esta preparado el cultivo de producción. En la fermentación típica de penicilina existe una fase de crecimiento de aproximadamente 40 horas, con un tiempo de duplicación de 6 horas, durante el cual se forma la mayor parte de la masa celular. El suministro de oxigeno del cultivo en crecimiento es critico, ya que el aumento de la viscosidad dificulta la transferencia de oxigeno. Después de la fase de crecimiento el cultivo llega a la fase real de producción de penicilina. En casos de alta producción de penicilina el crecimiento se reduce fuertemente. Por alimentación del medio con distintos componentes, la fase de producción puede extenderse hasta 120-160 horas.
El medio de cultivo típico alimentado pude variar dependiendo de la cepa, y generalmente consiste en: liquido de maceración de maíz, que en los procesos actuales puede ser reemplazado por otras fuentes de nitrógeno (pharmamedia); una fuente de nitrógeno adicional, como la harina de soja, el extracto de levadura o el suero; una fuente de carbono (como la lactosa); y varios tampones. El pH es mantenido constante a 6,5.
Se ha intentado la producción de penicilina por fermentación continua, pero ha sido difícil debido a la inestabilidad de las cepas de producción. Como alternativa se ha sugerido un sistema de “tanque de llenar y secar”. En este proceso 20-40% del contenido de la fermentación se seca y se reemplaza con una solución fresca de nutrientes; este proceso puede ser repetido hasta diez veces sin reducción del rendimiento (Humprey, 1980).
La penicilina es excretada al medio y menos del 1% permanece unida al micelio. Después de la separación del micelio, la recuperación del producto se lleva a cabo por medio de dos etapas de extracción continua en contracorriente del caldo de fermentación con acetato de amilo o de butilo. A 0-3°C y pH 2,5-3,0. El rendimiento es alrededor del 90% (Swartz, 1985).