Amilase
Penicilina Produção industrial I Seminário apresentado como requisito parcial, ao primeiro exercício escolar, da disciplina bioquímica aplicada a indústria química ministrada pela prof. Dra. Maria de Los Angeles I Ana Dornelas I Pedro Toledo I Priscila Figueiredo I Tainá Alencar I 08/09/201 1 UNIVERSIDADE FEDE SUMÁRIO 1- INTRODUÇÃ03 or6 to view nut*ge 2- MECANISMO DE AÇAO PENICILINA a 3- USOS TERAPÊUTICOS 4 4- EFEITOS INDESEJADOS DA PENICILINA 5 5- PROCESSO DE PRODUÇÃO 5 5- MONITORIZAÇAO E CONTROLE DE BIOREATORES6 7- FÁRMACOS DERIVADOS 7 8- BIBLIOGRAFIA8 1- INTRODUÇÃO
A penicilina foi o primeiro antibiótico usado com sucesso no tratamento de infecções causadas por bactérias. A palavra antibiótico vem do grego e significa contra a vida. Até a descoberta da penicilina, diversas pessoas morriam de e esqueceu, no laboratório, placas de cultura de uma bactéria responsável, na época, por graves infecções no corpo humano: a Staphylococcus aureus. Ao retornar, percebeu que algumas dessas placas estavam contaminadas com mofo. Fleming estava prestes a lavar as placas, quando seu antigo assistente, entrou no laboratório e lhe perguntou como iam suas pesquisas.
Fleming apanhou novamente as placas para explicar alguns detalhes e então percebeu que, em uma das placas, havia uma área transparente ao redor do mofo, indicando que não havia bactérias naquela região. Aparentemente, o fungo que tinha causado o mofo estava secretando uma substância que matava as bactérias. O fungo foi identificado como penicillium notatum e, por isso, a substância produzida por ele foi denominada penicilina. Posteriormente, descobriu-se que a penicilina matava também outros tipos de bactérias, e ainda: não era tóxica para o corpo humano, o que significava que poderia ser usada como edicamento.
Devido às dificuldades de se produzir penicilina em quantidade suficiente para ser usada no tratamento de pacientes, inicialmente, a descoberta de Fleming não despertou maior interesse na comunidade cientifica. Foi somente com a eclosão da Segunda Guerra Mundial, em 1939, que dois cientistas, Howard Florey e Ernst Chain, retomaram as pesquisas e conseguiram produzir penicilina com fins terapêuticos em escala industrial. Assim, estava inaugurada uma nova era para a medicina – a era dos antibióticos. Por suas pesquisas, Fleming, Florey e Chain receberam, em 1945, o Prêm
Florey e Chain receberam, em 1945, o Prêmio Nobel de Medicina. 2- MECANISMO DE AÇAO PENICILINA A penicilina acopla num receptor presente na membrana interna bacteriana (PBP) e interfere com a transpeptidação que ancora o peptidoglicano estrutural de forma rígida em volta da bactéria interferindo na síntese de parede celular bacteriana, através de sua ligação com a proteína PBP. Como o interior desta é hiperosmótico, sem uma parede rígida há afluxo de água do exterior e a bactéria lisa (explode).
O principal mecanismo de resistência de bactérias à penicilina aseia-se na produção de enzimas, as penlcilinases, que degradam a penicilina antes de poder ter efeito. Outro mecanismo de ação da Penicilina é a inativação de enzimas autolíticas na parede celular, tendo como resultado a lise celular. 2- 3- USOS TERAPEUTICOS Há dois tipos principais de penicilina: A penicilina G ou benzilpenicilina, cuja estrutura é mostrada na figura 1, foi descoberta primeiramente, é geralmente injectável (intra-venosa ou intra-muscular) ainda que existam formas bucais para tratamento dental. ? mal absorvida a partir do intestino por sso a via oral não é utilizada. Figura 1 – Benzilpenicilina * A Penicilina V ou fenoximetilpenicilina (figura 2) é geralmente administrada por via oral e é absorvida para o sangue no nível intestinal. Figura 2 – Fenoximetilpenicilina As penicilinas são eliminad PAGF3tF6 ao tubular nos rins. Sáo a Fenoximetilpenicilina As penicilinas são eliminadas por secreção tubular nos rins. São a prmeira escolha para infecções bacténanas causadas por organismos Gram-positivos e outros que não sejam suspeitos de resistência. ? geralmente eficaz contra espécies Gram+ ou de Streptococcus, Clostridium, Neisseria, e anaérobios excluindo gacteroides. bastante utilizada em casos de meningite bacteriana, bacterémia, endocardite, infecções do tracto respiratório (pneumonia), faringite, escarlatina, sífilis, gonorreia, otite média e infecções da pele causadas pelos organismos referidos. A penicilina já não é a primeira escolha em infecções por Staphylococcus devido a resistência disseminada nesse género. – EFEITOS INDESEJADOS DA PENICILINA A penicilina não tem efeitos secundários significativos, mas pode raramente causar reações alérgicas e até choque anafilático nos ndivíduos susceptíveis. Sintomas iniciais nesses casos podem incluir eritemas cutâneos disseminados, febre e edema da laringe, com risco de asfixia. A sua introdução por injeção no organismo também é conheclda por ser dolorosa. Além disso, o uso prolongado ou em altas doses pode causar deplecçao da flora normal no intestino e suprainfecçao com espécie patogénica. – PROCESSO DE PRODUÇÃO A produção industrial de penicilina é um processo fermentativo. Trata-se de um processo aeróbico em que o microrganismo penicillium chrysogenum cresce num meio orgânico complexo ontendo açúcares e em regime de adição de substrato (para manter o microrgani PAGF em regime de adição de substrato (para manter o microrganismo a crescer durante mais tempo). A penicilina, como a maior parte dos antibióticos, é um produto do metabolismo secundário.
Na fase inicial da fermentação assegura-se o crescimento rápido do microrganismo e em seguida, numa segunda fase, optimiza-se a produção de penicilina. Durante a fase de produção fornece-se continuamente glucose sendo necessário regular a sua concentração a um certo nível para evitar efeitos de repressão catabólica originados a oncentrações de açúcar maiores. É necessário desenvolver métodos que permitam controlar “automaticamente” esta adição de forma a manter os níveis de glucose ótmos. Para a produção de penicilina, podem ser utilizados resíduos industriais como melaço.
As etapas de produção consistem basicamente em: 1. Preparação do inoculo. 2. Preparação e esterilização do meio. 3. Inoculação do meio no fermentador. 4. Aeração forçada com ar estéril durante a incubação. 5. Após a fermentação há a remoção do micélio formado. 5. Extração e purificação da penlcilina. Figura 3 – Fonte: dq. ftc – MONITORIZAÇÃO E CONTROLE DE BIOREATORESNa indústria o controle automático de biorreatores encontra-se geralmente limitado à regulação automática de pH e temperatura.
No entanto, o controle automático por computador de variáveis bioquímicas de estado, poderá facilitar a condução e aumentar a produtividade do processo. É necessário, para tal, dispor de sensores utilizáveis em tempo real, fiáveis e económicos, que permitam medir as co para tal, dispor de sensores utilizáveis em tempo real, fiáveis e económicos, que permitam medir as concentrações dos substratos e produtos de fermentação. Para utilização nos modelos desenvolvidos de controlo é necessário utilizar sistemas de amostragem integrados com sistemas de análise em tempo real.
Figura [41 Fonte: dt. ftc 1- FÁRMACOS E DERIVADOS * Existem muitos antibióticos derivados por métodos químicos industriais da penicilina, constituindo as penicilinas semi-sintéticas: * Amoxicilina (figura 5-a), Ampicilina (figura 5-b) e Pivampicilina (figura 5-c) têm maior espectro de ação, e são eficazes contra mais tipos de organismos. Figura [ 5] – Algumas penicilinas utilizadas contra vános tipos de mlcroorganismos * Flucloxacilina Figura [5] – Flucloxacina * Carbenacilina, Aziocilina, Ticarcilina são eficazes contra espécies de Pseudomonas, especialmente a P.
Aeruginosa, que são importantes patogênicos do meio hospitalar. Figura [ 7 ] – Pinicilinas utilizadas no tratamentos de agentes patgênicos hospitalares 8- BIBLIOGRAFIA: * Shreve,R. N; BrinkJ. A; Indústria de Processos Químicos, 4 ed, Guanabara Koogan,1997 * Revista da Faculdade de cetras AL EXA N Ml N G ( 1 881 -1 995) HISTÓRIA. Porto, III Série, vol. 6, 2005, pp. 129-151 * Princípios de Bioquímica / Edit: Sarvier; Autor: Kay Yarborough Nelson / Albert Lester Lehninger / Cox