Quimica Industrial-Antibióticos

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FAINOR- Faculdade Independente do Nordeste 
Disciplina: Química industrial Farmaceutica
Curso: Farmácia, 7º semestre, matutino
Docente: Rodrigo Damascena
Discentes: Dalilla Arruda ; Jefferson Varges; Joangelis Yves ;Karina Kelly ; Karine Santos; 
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FERMENTAÇÃO NA INDÚSTRIA FARMACÊUTICA E DE ALIMENTOS:
 Uma abordagem sobre alimentos fermentados, antibióticos, vacinas e vitaminas.
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ANTIBIÓTICOS
Os antibióticos são definidos como substâncias químicas produzidas por microrganismos, em geral cogumelos e bactérias, dentre suas ações está a de inibir síntese de membrana, replicação, síntese de proteínas, entre outros (PENILDON SILVA, 2010). 
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ANTIBIÓTICOS
A penicilina foi o primeiro antibiótico desenvolvido em escala industrial, e no século XX outras moléculas mais complexas foram desenvolvidas, graças à engenharia genética a produção dos antibióticos originados por processos fermentativos aeróbios tem despertado a indústria farmacêutica, pois apresenta uma simplicidade na produção, mas alguns parâmetros importantes devem ser observados, como: quantidade do substrato, oxigênio presente no meio fermentativo, biomassa, volume de cultura, concentração de dióxido de carbono, pH, temperatura para que ocorra o a fermentação, taxa de aeração e potência do agitador (PEREIRA; OLIVEIRA, 2016). 
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ANTIBIÓTICOS
Os reatores utilizados são do tipo bateladas, eles promovem agitação, aeração e entrada das correntes de substrato requeridos no processo, além do controle de temperatura do meio (YANG; HOU, 2016). 
As técnicas atuais sobre a produção destes fármacos são protegidas por registros de patente devido ao seu grande valor de mercado, dificultando o conhecimento prático do processo.
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ANTIBIÓTICOS
Com base no estudo de revisão realizado foi observado que com o avançar da tecnologia, os microrganismos tiveram seus genes modificados para produzir antibióticos desejados, com maiores rendimentos ou ainda em condições mais abrangentes de produção, fazendo com que a produção de antibióticos aumentasse em grandes proporções através de cepas de maiores rendimentos.
A classificação por mecanismo de ação é a mais utilizada dentre as classificações dos antibióticos e se deve à importância de relacionar antibióticos que atuem de maneira específica a cada bactéria, é preciso que o mecanismo de atuação seja compatível às atividades vitais do agente patogênico afim de interrompê-las. 
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ANTIBIÓTICOS
Os processos de produção de antibióticos, em geral utilizam como matérias-primas um meio de cultura favorável para crescimento do microrganismo produtor. Segundo Bon (1999), no caso da produção da Penicilina, utiliza-se como meio de cultura usa-se alguns derivados da indústria agrícola, como água de milho, arroz, ou trigo por exemplo são utilizados como fonte de nitrogênio ao meio. Meios de cultivo de glicose ou melaço também têm sido viáveis para o processo como fontes de carbono, como mostra Lima et al (2001). 
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ANTIBIÓTICOS
O bioprocesso responsável pela produção de grande número dos dos antibióticos comercializados é a fermentação. Os bioprocessos, em geral, seguem uma sequência de mecanismos semelhantes aos descritos na Figura 1, onde as devidas modificações devem ocorrer de acordo com a necessidade de cada bioprocesso e de acordo com o microrganismo que é utilizado para realização do mesmo.
Figura 1- Esquema de bioprocesso.
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ANTIBIÓTICOS
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ANTIBIÓTICOS
Segundo Pereira Jr et al. (2008), industrialmente se utiliza o processo de fermentação submersa para produção de antibióticos, em que a célula produtora se desenvolve em meio de cultivo líquido, comumente agitados. 
Pereira Jr at al. (2008) ratifica que quando comparados com os processos em superfície, os processos de fermentação submersos permitem a manipulação de maiores volumes, onde o microrganismo responsável pela produção do antibiótico fica totalmente submerso no meio de cultura rico em nutrientes, o meio de cultura pode ser ajustado com facilidade para fornecer as condições ideais ao metabolismo do microrganismo.
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ANTIBIÓTICOS
Estes fatores admitem que a absorção de nutrientes e excreção de metabólitos ocorra de forma mais rápida, fazendo com que o processo ocorra com maior eficiência permitindo uma maior produtividade quando se compara a fermentação submersa a outros meios de fermentação.
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ANTIBIÓTICOS
Terminada a fermentação, é necessária a separação do antibiótico excretado no meio de cultivo e a retirada de uma porcentagem do antibiótico que permanece unida ao micélio, as etapas de purificação podem ser visualizadas na figura 2.
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ANTIBIÓTICOS
Segundo Lima et al. (2001) a partir do caldo fermentado, faz-se uma etapa de filtração para retirada do micélio, em seguida o caldo de fermentação passa por duas extrações líquido-líquido contínuas em contracorrente com acetato de amila, butila ou metilisobutilcetona, em condições de pH e temperatura de 2,5 a 3,0 e 0 a 3⁰C respectivamente, assim o produto é recuperado. 
Após estas etapas, Hook (2006) mostra que o produto líquido segue para fases de recuperação com uma etapa de adsorção e subsequente filtração. Após esta nova filtração é necessário precipitar a penicilina existente no líquido, e isto se faz reagindo o composto com acetona, permitindo que ocorra a precipitação. Depois de precipitada, deve haver nova filtração para separar a Penicilina do líquido, a purificação do antibiótico se finda com a cristalização, usando isopropanol, e centrifugação e secagem, obtendo assim o produto final da penicilina (Hooke, 2006).
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ANTIBIÓTICOS
Yang e Hou (2016), estudaram a importância dos parâmetros reacionais e possíveis falhas no processo produtivo de Penicilina. Os autores utilizaram reator em batelada com agitação mecânica em condição de mistura completa para produção do antibiótico, no reator havia um impelidor do tipo pá central e fixado na parte superior do reator, aeração e mecanismos de controle das correntes, pH do meio e temperatura reacional, como pode ser observado na Figura 2.
Figura 3 –Reator em batelada com controle das variáveis do processo.
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ANTIBIÓTICOS
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ANTIBIÓTICOS
As técnicas de produção industrial variam de acordo com o antibiótico a ser produzido, já que a linhagem de microrganismo produtor utilizada na produção de cada um dos antibióticos fabricados tem necessidades específicas para o meio de crescimento. Em suma, deve ocorrer um fermentação em reatores de material nobre, como o aço inox, em temperaturas, condições de pH e aeração adequadas para o microrganismo produtos apresentar sua máxima eficiência. Após produção, o agente antibiótico se encontra disperso no meio, e é necessário que o caldo fermentado passe por etapas de purificação para que o antibiótico seja produzido de forma pura.
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