17. Penicillin hidrolízis, félszintetikus penicillinek előállítása.

Question 1

Penicillin felfedezése

Answer 1

Alexander Fleming (1928)
--> benzil-penicilin (PEN-G)
Penicillium chrytogenum termeli

Gram+ baktériumok ellen antibiotikum

Hatásuk: Baktériumok sejtfalképzésénél a peptid keresztkötések létrejöttét gátolják –> a sejt ozmotikusan kippukad, elpusztul

Question 2

Penicilin enzimes átalakítás

Answer 2

eredeti formájában korlátozottan használják, inkább átalakítják:

1. penicillin-aciláz (E. coli): peptidkötést hasítva 6-APA (6-amino-penicillán-sav) képződik –> félszintetikus penicillin kiindulási anyaga
2. penicillináz: gyűrűt bontja fel –> penicilloinsav (nincs antibiotikumos hatás) –> baktériumokban penicillin rezisztenciát okoz –> ezért is lett szükség félszintetikus penicillinek előállítására

Question 3

6-APA képzése kémiai úton is lehetséges

Answer 3

Penicillin G + (CH3)2SiCl2 + PCl5 (-40 fok) –> + BuOH (-40 fok) –> + H2O (0 fok) –> 6-APA

Az enzimes (penicillin-aciláz) előállítás jobb, túl alacsony hőmérsékletet és vízmentes körülményeket kellene tartani a kémiaihoz

Question 4

penicillin-G felépítése

Answer 4

fenil-ecetsav + béta-laktám gyűrű + tiazolidin-gyűrű

Question 5

Iparban 6-APA előállítása

Answer 5

1. Felszabaduló fenilecetsav miatt a pH csökken, ami miatt a 6-APA bomlik
   –> megoldás:
   A. Recirkulációs reaktor, Toyo-Ozo eljárás, tartályban pH szabályozás (18 töltött oszlop): ebben jobb a pH szabályozás, mint csak 1 oszlopban
   B. oszlop helyett CSTR tökéletesen kevert tartály reaktor (4 sorba kötött) –> 95%-os konverzió
2. termék kinyerése: 6-APA kicsapása az izoelektromos ponton, szűrés, mosás, szárítás

Question 6

Félszintetikus penicillin előállítás

Answer 6

1. Ampicillin: fenil-glicin + 6-APA penicillin-aciláz segítségével
2. Amoxycillin: para-hidroxi-fenil-glicin + 6-APA penicillin-aciláz segítségével
3. Carbenicillin (NH2 helyett COONa van)

Question 7

Természetes penicillinek

Answer 7

Penicillin-G

Penicillin-V (O a fenol és ecetsav között)