Produccion de celofosporina

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Universidad Politécnica del Estado de Morelos

Ingeniería en Biotecnología

Bioseparaciones

Proyecto final

Docente: Luis Hernández Álvarez

Grupo: 8º B.

Alumnos: 

Emmanuel Torres Fernández

Jesús Antonio Ruiz Romero

Martínez Montes de Oca Rodolfo Alfredo

Fecha de entrega: 09 de marzo del 2019.

Índice

Introducción        3

Biosíntesis De Cefalosporinas        4

Mercado nacional e internacional de la proteína de interés        5

Objetivos        6

Objetivo general.        6

Objetivos particulares.        6

Diagrama de producción industrial de cefalosporina.        6

Producción de cefalosporina a escala laboratorio.        8

Superpro designer        9

Diagrama propuesto        9

        9

Bibliografía        10

Introducción

La producción de los principios activos farmacéuticos se realiza     mediante la utilización de tecnologías de fermentación y biosíntesis. La cefalosporina C (CPC) es la precursora de todas las cefalosporinas comerciales, antibióticos β-lactámicos modernos de muy alto costo y ampliamente usados. Los antibióticos son sustancias producidas por diversas especies de microorganismos (bacterias, hongos, actinomicetos) que suprimen la proliferación de otros microorganismos y al final pueden destruirlos.

Los antibióticos son metabolitos secundarios que no son necesarios para la supervivencia del microorganismo que lo excreta. La cefalosporina C es en metabolito secundario excretado por Acremonium chrysogenum,

Los metabolitos secundarios son caracterizados por:

1. No son esenciales para el crecimiento
2. Generalmente se producen como mezclas de productos muy relacionados químicamente entre sí.
3. La producción puede perderse fácilmente por mutación espontánea
4. Cada uno de estos productos es producido por un grupo muy reducido de organismos

La cefalosporina C al igual que las penicilinas son estructuras beta lactámicas, poseen dos anillos fusionados los cuales les brindan su actividad biológica: El anillo beta- lactámico A y el anillo dihidrotiazinico B (figura 1).

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Fig. 1. Estructura básica de cefalosporina C

En 1945, Acremonium chrysogenum (figura 2) fue aislado por primera vez del agua marina cerca de la zona de salida de aguas residuales de Cagliari. Los estudios de Giuseppe Brotzu demostraron que secretaba un producto que inhibía el crecimiento de una variedad de bacterias Gram positivas y Gram negativas). Algunos años más tarde se determinaría la estructura del compuesto activo: la cefalosporina C.[pic 4]

Figura 2. Fotografía de crecimiento de Acremonium chrysogenum en la parte inferior se puede observar la molécula de cefalosporina C.

Biosíntesis De Cefalosporinas

La mayoría de los pasos implicados en la biosíntesis de las cefalosporinas en A. chrysogenum han sido caracterizados bioquímicamente. En primer lugar, el tripéptido δ- (L-α-aminoadipil)-L-cisteinil-D-valina (en su forma abreviada, ACV) se forma por condensación de los aminoácidos L-α-aminoadípico, L-cisteína y L-valina por medio de la enzima ACV sintetasa. Este tripéptido es posteriormente ciclado para formar isopenicilina N, debido a la acción de la enzima isopenicilina N sintasa.

A continuación, la isopenicilina N es convertida en penicilina N mediante un sistema de dos proteínas, que muestra una alta similitud con las sintetasas de ácidos grasos de cadena larga dependientes de CoA, que muestra una alta similitud con las acil CoA racemasas. La transformación final a penicilina N.

La penicilina N es transformada en desacetoxicefalosporina C por medio de una enzima que convierte el anillo tiazolidínico de cinco miembros característico de las penicilinas en un anillo dihidrotiazínico de seis miembros (típico de cefalosporinas y cefamicinas). La desacetoxicefalosporina C (DAOC) es posteriormente hidroxilada por acción de la misma enzima, formándose desacetilcefalosporina C.

El último paso de la ruta de biosíntesis de cefalosporina es la acetilación de la desacetilcefalosporina C (DAC) a cefalosporina C, la acetil CoA DAC acetiltransferasa.

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Mercado nacional e internacional de la proteína de interés

Las cefalosporinas tienen un alto valor agregado en 2014 implico el 21% de las ventas anuales del mercado mundial de antibacterianos, alcanzando 10 billones de dólares (Barber y col.2014)

El mercado global de cefalosporinas se valoró en $ 77,764 millones en 2016, y se estima que alcanzará los $ 1,99,754 millones para 2023.

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Objetivos

Objetivo general.

• Producir y cuantificar cefalosporina C

Objetivos particulares.

• Producir cefalosporina C en fermentación líquida.
• Identificar y cuantificar de cefalosporina C por cromatografía intercambio ionico.

Diagrama de producción industrial de cefalosporina.

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Dilución: Se diluye la cepa  en solución salina al 0.85% para obtener  una concentración de 1x108 esporas/ml

Preparación del medio: Se prepara el medio de siembra que consiste en 2.5% de sacarosa 1% de glucosa, 2.5% de licor de maceración de maíz y 0.4% de (Na4)2SO4 

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