Сорбция антибиотиков

Для нативного раствора, полученного из культуральной жидкости антибиотика тетрациклина, зависимость количества сорбированного тетрациклина от его активности (концентрации) в растворе в соответствии с этим принимает вид изотермы с насыщением, если переменной величиной является только эта концентрация. При низкой концентрации тетрациклина в растворе сорбционная емкость растет линейно с концентрацией и далее медленно нарастает, стремясь к некоторой предельной величине. Это означает, что при работе с низкоактивными культуральными жидкостями для сорбции антибиотика из раствора определенного объема необходимо использовать одно и то же количество колонок при крупномасштабном процессе. При существенном возрастании активности антибиотика в растворе, начиная от концентрации тетрациклина 2—3 мг основания в 1 мл, количество применяемого сорбента должно возрастать примерно пропорционально объему раствора. [c.96]

Синтетические цеолиты. II. Кинетика ионного обмена. Синтетические цеолиты. III. Сорбция антибиотиков на синтетических цеолитах Са-формы. [c.92]

Многосекционная колонна непрерывного действия с беспровальными решетками и переточными трубками (схема IV, рис. ХП-44) оказалась неустойчивой в процессе сорбции антибиотиков из нативных растворов ионообменными смолами вследствие малой разности удельных весов твердых частиц и ожижающего агента. Установлено также, что такая конструкция перетока твердой фазы весьма чувствительна к режиму подачи жидкости или [c.553]

Второй причиной, вызывающей стремление к использованию ионообменных сорбентов вместо молекулярных, является меньшая емкость сорбции органических веществ активированным углем по сравнению с многими ионитами, особенно ионообменными смолами. Сильнополярные гидрофильные ионообменные смолы могут быть приготовлены со столь малым количеством сшивающего агента, что оказываются способными Б набухшем состоянии сорбировать ионы органических веществ, молекулярный вес которых достигает десятков тысяч, с емкостью, составляющей сотни грамм на грамм сорбента [ЗЗ]. Емкость сорбции антибиотиков в ряде случаев достигает еще большей величины. Хлор-тетрациклин, как уже отмечалось, сорбируется сульфосмолами в количестве, вдвое превышающем вес сухого сорбента [10 . Создание пористых молекулярных сорбентов хотя и осуществимо, но все же имеет большие ограничения. [c.44]

Катионит КБ-2 — высокомолекулярное соединение пространственного строения, нерастворимое в воде, в растворах минеральных кислот, щелочей и органических растворителях. Содержит ионогенные группы слабокислотного характера, способные к катионному обмену. Выпускают в Ма-форме. Применяют для сорбции антибиотиков нз нативных растворов и для других реакций катионного обмена. [c.438]

Т а 5 л и ц а 3.4 Избирательность ионообменной сорбции антибиотиков [c.105]

Кинетика ионного обмена весьма существенным образом зависит от размера зерен ионитов. При этом следует учесть два независимых фактора, определяющих скорость установления равновесия. С одной стороны, от радиуса зерен зависит скорость массообмена, так как изменяется длина диффузионного пути. Это сказывается особенно резко при гелевой диффузии, ускорение наблюдается и при пленочной диффузии из-за увеличения площади поверхности контакта фаз. Вместе с тем увеличение сетчатой подвижности при переходе к меньшим по радиусу зернам ионитов может привести к увеличению коэффициентов гелевой диффузии. Экспериментально обнаруженная возможность перехода от гелевой к пленочной (или смешанной) диффузии при сорбции антибиотиков группы тетрациклина в случае уменьшения диаметра зерен ионитов до 40—50 мкм позволяет осуществить высокоэффективный процесс ионообменной сорбции в ограниченном интервале времени [207]. [c.117]

Учитывая, что для практических целей необходимо осуществлять сорбцию антибиотиков в условиях значительного заполнения ионогенных групп ионитов органическими противоионами и при высокой избирательности, следует признать, что антибиотики макролиды Эр и Ол представляют собой сложные объекты для разработки препаративных процессов их выделения и очистки. [c.131]

Как уже отмечалось выше, сорбция антибиотиков наиболее успешно осуществляется на пористых, сильно набухающих ионитах. Применение мало набухающих ионитов ограничено снециальными задачами. В связи с этим при изучении обмена ионов антибиотиков на ионитах необходимо рассматривать законы обмена ионов как на сильно, так и на слабо набухающих ионитах. Прежние теоретические исследования изотерм ионного обмена были ограничены изучением про- [c.10]

Все применяемые для сорбции антибиотиков материалы могут быть отнесены к одному из следующих классов к молекулярным адсорбентам, минеральным ионитам или к ионообменным смолам. Среди последних наибольшее значение имеют карбоксильные смолы и сульфокатиониты, а также аниониты различной степени основности. Катиониты, содержащие остатки фосфорной кислоты, а также специфические сорбенты, способные к комплексообразованию, и некоторые [c.89]

Вторым по значению молекулярным адсорбентом в области сорбции антибиотиков является окись алюминия. Ее адсорбционная емкость зависит от количества воды, содержащейся в адсорбенте. По мере прогревания окиси алюминия, т. е. с уменьшением количества воды, ее адсорбционная емкость повышается [8, 9]. Окись алюминия, помимо свойств молекулярного адсорбента, обладает также свойствами ионита. Щелочная окись алюминия является катионитом, а окись алюминия, обработанная раствором кислоты,— анионитом. Обладая подобно активированному углю малой специфичностью в явлениях сорбции, окись алюминия находит широкое использование в элютивных [c.90]

V—скорость протекания раствора прн сорбции антибиотика из раствора в колонке (мг/см час) [c.99]

Ввиду того что сорбция антибиотиков проводится на сильно набухающих пористых сорбентах, обладающих пониженной механической прочностью, большие слои сорбента при его сдавливании в процессе пропускания раствора сверху вниз способствуют быстрому разрушению сорбента. Кроме того, необходимо еще отметить, что сорбция больших ионов антибиотиков протекает обычно медленнее, чем обмен ионов металлов, в связи с чем экспериментально определяемые максимальные скорости протекания растворов оказываются при сорбции антибиотиков не очень большими. [c.101]

В опытах по сорбции антибиотика мономнцина в лабораторной колонне диаметром 49 мм применяли перфорированные ре-нштки с одинаковым живым сечением (ф= 15% ), но разными диаметрами отверстий. При этом установлено (рис. ХП-3), что с уменьшением диаметра (а следовательно, с увеличением числа отверстий) процесс сорбции идет полнее. [c.502]

Полярные и легко поляризующиеся неполярные молекулы сорбируются вследствие поляризации их ионогенными группами ионита и последующего диполь-ди-польного или ион-дипольного взаимодействия. По такому механизму происходит сорбция иода, брома и многих газов анионитами [26]. При сорбции органических соединений происходит еще и ван-дер-ваальсово взаимодействие с полимерной матрицей ионита, которое особенно проявляется при сорбции антибиотиков, белков и других полимеров [5, 24, 25, 27.] [c.60]

Прежде всего напомним, что термодинамический анализ для веществ и систем в замороженном состоянии является правомерным и широко используется при рассмотрении аморфного, в частности стеклообразного, состояния, а такн е при рассмотрении множества органических веществ, для которых энергия активации превращения на порядки меньше, чем тепловое двилчение. В ионообменных системах при сорбции ионов органических веществ после прекращения видимого процесса сорбции (5—20 ч) и достижения относительной обменной емкости на уровне 50— 80 % (например, при сорбции антибиотиков) дальнейший процесс заполнения органическими ионами труднодоступных функциональных групп не наблюдается в течение сотен часов. Вместе с тем степень доступности ионогенных групп по отношению к органическим ионам может меняться нри измельчении ионита, нри изменении температуры, pH раствора, ионной силы [15, 199]. [c.88]

В этих условиях в соответствии с большими величинами констант ионного обмена малые ионы в растворах проявляют ограниченную конкурентную способность в сорбционном ионообменном процессе, в результате чего процесс сорбции антибиотиков группы тетрациклина из высокоактивных культуральных жидкостей определяется в основном конкуренцией с другими органическими противоионами. Результатом этих соотношений является способность ряда высокоснецифических сульфокатионитов сорбировать прямо из нативного раствора до 1 г антибиотика в расчете на 1 г сорбента. Такие же показатели достигнуты при сорбции других антибиотиков н представителей других физиологически активных веществ. В частности, высокая конкурентная способность продемонстрирована и при сорбции ферментов [115]. Следует отметить, что повышение ионной силы раствора за счет конкурирующих минеральных ионов может оказать влияние не только на ионо- [c.95]

Сорбция антибиотиков группы тетрациклина сульфокатионитами характеризуется резко выраженным эффектом кооперативности. Для сульфостирольного сульфокатионита Дауэкс-50 возрастание проявляется почти для всех ионитов этого типа, начиная от заполнения четверти всех фиксированных групп ионами [c.128]

Изучение закономерностей избирательности сорбции антибиотиков группы тетрациклина позволяет сопоставить одно-однова-лентный ионный обмен с двух-двухвалентным ионным обменом. Помимо анионного обмена [214] в щелочной среде, где антибиотики весьма неустойчивы и частично разлагаются в процессе исследования, изучен также и катионный обмен с аминометильными про- [c.129]

Взаимодействие новобиоцина с анионитами происходит в высшей степени избирательно. Причем если в случае сорбции антибиотиков группы тетрациклина высокая избирательность достигается только на ионитах определэнной структуры, то сорбция новобиоцина протекает с исключительной избирательностью на самых разнообразных по структуре сильноосновных анионитах (табл. 3.13). Избирательность сорбции новобиоцина для всех изученных ионитов определяется возрастанием энтропии. [c.134]

И применение поверхностно-слоистых ионитов. Уменьшение длины диффузионного пути приводит к существенному уменьшению среднего времени сорбции. Так, при сравнении сорбции антибиотиков тетрациклинового ряда на обычном ионите Дауэкс-50 У Х4 и на поверхностно-слоистых ионитах, полученных методом суспензионной сополимеризации стирола с дивинилбензолом с последующим сульфированием полимера, показано, что во втором случае время установления равновесия в системе уменьшается в 5—15 раз. [c.190]

Молекулярные адсорбенты. Самый распространенный молекулярный адсорбент — активированный уголь — используется в процессах выделения, очистки и разделения почти всех основных антибиотиков. Приготовление активированных углей сводится к различным способам удаления сорбированных вбЩеств, освобождению активной поверхности адсорбента [7]. Среди большого количества марок активных углей различают мелкий угольный порошок (например, весьма распространенный в процессах сорбции антибиотиков и пигментов в растворах антибиотиков уголь ОУ марки А) и уголь-крупку. Ввиду малой специфичности активированного угля как адсорбента его применение для выделения и очистки антибиотиков в одноактовом процессе не приводит к заметной очистке веществ. В колоночных хроматографических процессах угольный порошок используется лишь в лабораторных установках, в которых слой угля не превосходит нескольких сантиметров. Иначе возникают затруднения с прохождением раствора через колонку. Использование угля-крупки сопряженно в этих случаях с рядом других препятствий. С одной стороны, уголь-крупка обладает пониженной емкостью адсорбции, с другой, неплотная упаковка адсорбента не позволяет осуществлять высокоэффективный процесс истинной хроматографии. Один акт адсорбционного обмена между сорбентом и раствором в таких колонках осуществляется на высоте, в десятки раз превосходящей высоту, свойственную хроматографическим колонкам с плотной укладкой сорбентов. Тем не менее активированный уголь применяется для предварительной очистки антибиотиков, удаления из их растворов пигментов п в других случаях. [c.90]

Применение сорбционных методов (молекулярной адсорбции, ионного обмена) позволяет в несколько десятков раз сокращать объемы растворов на первой стадии очистки, так как сорбция антибиотиков может производиться с емкостью, составляющей десятки и сотни граммов антибиотиков на грамм сорбента. Создание специфических, избирательно сорбируюпгих вещества ионообменных смол, большое разнообразие ионитов, возможность их направленного синтеза позволили разработать многочисленные варианты сорбционных методов выделения и очистки разнообразных классов 1 еществ. Развитие теории сорбции и хроматографии открыло новые возможности для обоснованного выбора эффективного метода извлечерпш многих антибиотических веществ. Ввиду этого весьма важно дать систематическое изложение основ теории сорбции и хроматографии и приложения этих методов к проблеме извлечения, разделения и очистки антибиотиков. [c.5]

В связи с тем, что антибиотики относятся к различным классам органических веществ, возникает необходимост , рассмотреть более подробно в теоретической части общую проблему сорбции органических веществ. Большая часть антибиотиков, применяемых на практике, как известно, несет кислотные пли основные функциональные группы и, следовательно, в растворе антибиотики могут находиться в виде ионов. Таким образом, проблема ионного обмена органических веществ оказывается исключительно важной в системе исследований, посвященных вопросам сорбции антибиотиков. [c.5]

Исключительно большие возможности открыло появление ионообменных смол для развития сорбционных методов извлечения антибиотиков и вообще ионов органических веществ. Наряду с указанными выше причинами решающее значение для сорбции антибиотиков играет возможность синтеза сильно набухающих ионитов, обладающих большой внутримолекулярной пористостью. Синтетические ионообменные смолы представляют собой трехмерные полимеры. Образование такого рода соединений состоит из стадии синтеза линейных полимеров и их сшивания с возникновением трехмерной макромолекулы. Введение определенного количества сшивающего агента (например, формальдегида при поликонденсации или дивинилбензола при полимеризации) приводит к образованию полимеров с определенной степенью пористостр , которая проявляется при погружении сорбента в воду или иной растворитель в виде эффекта набухания. Набухание ионообменных смол связано с наличхтем в молекуле полимера кислотно-основных и других гидрофильных групп. Гидрофильные свойства подобных соединений приводят к сольватации растворителя в результате проникновения молекул растворителя внутрь зерен смолы. Большое количество кислотных или основных функциональных групп, находящихся в ионите, вызывает их значительное набухание в водных растворах, результатом которого является большая внутримолекулярная пористость. Карбоксильные катиониты, например, обладающие большой емкостью, характеризуются и большими значениями коэффициентов набухания, а следовательно, и значительной пористостью. [c.8]

Емкость сорбции антибиотиков ионообменными смолами существенно зависит от степени набухания ионитов. При увеличении количества сшивающего агента у анионита амберлита IR-400 в 8 раз емкость сорбции пенициллина уменьшается в 32 раза. Аналогичная зависимость наблюдается при изучении сорбции стрептомицина карбоксильными смолами КФУ, КМТ, КМД и др. Более резко меняется емкость сорбции антибиотиков групп тетрациклина на суль-фосмолах при изменении степени набухания последних. В интервале коэффициентов набухания 1.2—5 емкость сорбции ауреомицина возрастает в несколько десятков раз. Можно полагать, что большие ионы органических соединений проникают в глубь зерен ионитов в известной степени за счет диффузии по макропорам. Это подтверждается, например, тем, что измельчение зерен ионитов приводит к увеличению емкости сорбции стрентомрщина [11]. [c.9]

Изотермы ионного обмена находят широкое применение пр14 расчете емкости сорбции антибиотиков из растворов, в которых заданы концентрации антибиотика и второго конкурирующего иона. Так же может быть оценено влияние изменения состава культуральных сред на сорбционную емкость антибиотиков, хотя ввиду сложного состава раствора подобная оценка может быть только качественной или в лучшем случае нолуколичествепной. Характер изотермы ионного обмена, как будет показано далее, играет решающую роль в предсказанпи наиболее выгодных условий проведения динамических (колоночных) процессов поглощения и вытеснения антибиотиков. [c.19]

Процесс деминерализации воды различных источников с целью получения безвольной воды имеет большое значение в различных производственных процессах, в том числе и в производстве антибиотиков. Специальная задача—деминерализация растворов антибиотиков — представляется более сложной. Она была бы весьма проста, если бы антибиотик ие об.ладал ни кислотными, ни основными свойствами. Но количество практически важных антибиотиков такого рода невелико. В связи с этим возникает задача осуществления катнонировання растворов антибиотиков основного характера без сорбции антибиотиков или же нейтрализации на аиионите (в случае растворов антибиотиков кислотного характера) также без потерь антибиотика. Та- [c.29]

Тем не менее молекулярная адсорбция сохраняет в ряде случаев свое значение и в области сорбции антибиотиков. Прежде всего известное количество антибиотиков не диссоциирует в растворе с образованием ионов. Сорбция таких веществ на любых сорбентах, в том числе и на типичных ионитах, протекает по законам молекулярной адсорбции. Приходится также пользоваться молекулярными сорбентами в тех случаях, когда поны антибиотиков не могут быть сорбированы избирательно, как например многие диполярные ионы из растворов солей, что уже отмечалось выше. Далее, молекулярные сорбенты играют большую роль в процессах истинной хроматографии, особенно если последняя проводится в аналитических целях. Наконец, молекулярные сорбенты используются для обесцвечивания растворов антибиотиков и для удаления ряда других примесей, хотя потери антибиотиков в результате адсорбции всегда имеют место в этих процессах. [c.44]

Способность антибиотиков сорбироваться на катионитах или анионитах дает возможность сделать предварительное заключение о наличии основных или кислотных группировок в молекуле антибиотика. Более детальное количественное изучение сорбции антибиотиков позволяет подробнее изучить химическое строение и свойства вещества. Так, например, по изменению емкости сорбции антибиотика при разбавлении растворов, содержащих антибиотик и один тип конкурирующих ионов, можно судить о количестве кислотных или основных функциональных групп в молекуле антибиотика. Как было показано в первой главе, изменение сорбируемости в этих условиях зависит от соотношения валентностей сорбируемых ионов. Далее, по отклонению от эквивалентности обмена ионов можно сделать заключение о степени диссоциации кислотно-основных функциональных групп у антибиотика. На основании изучения влияния ионной силы раствора на сорбируемость антибиотика легко установить диполярный характер ионов в растворе. Наконец, метод ионных сит позволяет оценить молекулярный вес сорбируемого антибиотика. [c.89]

Применение сорбционных колонок для сорбции антибиотиков во многом отличается от использования ионитных фильтров для водоумягчения. Ввиду лабильности антибиотиков время завершения цикла работы колонки должно быть ограничено. В результате этого расчет габаритов ионообменных фильтров здесь отличается от расчета ионитных фильтров для водоумягчения. Для процессов выделения антибиотиков с помощью метода колоночной фильтрации расчетной величиной является высота слоя сорбента в ко лонке, которая связана с рядом параметров, определяемых экспериментально ., 1 [c.99]

Среди катионитов только сульфосмолы способны к сорбции антибиотиков группы тетрациклина с большой емкостью. Карбоксильные катиониты не сорбируют с заметными емкостями тетрациклин и его аналоги из нейтральных растворов, так как антибиотики находятся в этих условиях в растворе в виде недиссоциированных молекул. Низкая концентрация катионов в нейтральных растворах и малая избирательность сорбции тетрациклиновых антибиотиков карбоксильными катионитами являются причиной того, что максимально достижимая емкость сорбции тетрациклина и его аналогов на карбоксильных смолах достигает 30—40 мг/г. [c.139]

Совершенно иные сорбционные свойства проявляются при поглощении антибиотиков группы тетрациклина сульфокатио-питами. Здесь единственным препятствием для сорбции антибиотиков из водных растворов в отсутствие значительных концентраций других катионов в растворе является внутренняя пористость смол. Малопористые, слабо набухающие сульфокатиониты сорбируют лишь 20—40 мг антибиотиков этой группы на 1 г сухого сорбента. С ростом степени иабухания ионитов (рис. 54—56) резко возрастает емкость сорбции антибиотиков из водных растворов растет обменная емкость ионитов по отношению к тетрациклину, хлор- [c.139]

Общие теоретические соображения и экспериментальные данные, приведенные здесь, говорят о двух причинах, изменяющих сорбируемость ионов в зависимости от степени набухания ионитов. С одной стороны, при увеличении степени набухания ионитов повышается доступность внутренних частей зерен ионита для больших иопов антибиотиков, а следовательно, увеличивается емкость сорбции антибиотиков с другой— уменьшается избирательность сорбции, т. е. уменьшается количество поглощенного сорбентом антибиотика из растворов, содержащих конкурирующие ионы. В результате наложения действия обоих факторов кривые зависимости емкости сорбции хлортетрациклина (рис. 61) и окситетрациклина (рис. 62) от степени набухания ионитов обладают [c.143]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология