Cos’ è la Penicillina?
La penicillina è un antibiotico
β-lattimico il cui nucleo
fondamentale deriva dall’acido
6-aminopenicillanico (6-APA) ed è
il risultato della fusione di due
amminoacidi (L-cisteina e
D-valina) in una struttura biciclica
Anello
β-lattamico-tiazolidinica
tiazolidinico
Anello β-lattamico
Come agisce?
La penicillina è un antibiotico
battericida e agisce bloccando la
formazione della parete della
cellula batterica, interagendo con
l’enzima transpeptidasi e
provocando la morte delle cellule
per lisi osmotica.
Effetto della penicillina in un caso
d’infezione stafilococcica della faccia con
setticemia
In alto: PAZIENTE PRIMA DEL
TRATTAMENTO; al centro:
DOPO 96 ORE (a sinistra ) E
DOPO 9 GIORNI (a destra )
DALL’INIZIO DEL
TRATTAMENTO; in basso:
PAZIENTE COMLETAMENTE
GUARITA.
La scoperta …
La penicillina venne
scoperta dallo studioso
inglese A. Fleming che nel
1928 notò la formazione di
una muffa (Penicillium
notatum) su una piastra
d’agar seminata con
stafilococchi, casualmente
inquinatasi con il fungo.
Inoltre Fleming osservò la
scomparsa di tali colonie
intorno alla muffa ed
ipotizzò che essa potesse
liberare una sostanza in
grado di uccidere gli
stafilococchi …
Alexander Fleming
(1881-1955)
... gli studi successivi …
... Tuttavia questa scoperta
rimase senza conseguenze
fino a quando nel 1940 due
ricercatori dell’università di
Oxford, E. Chain e H. W.
Florey, ripresero gli studi di
Fleming proponendosi di
realizzare l’estrazione e la
purificazione della penicillina
dai liquidi di coltura.
H. W. Florey
(1898-1968)
Come si produce?
La penicillina viene prodotta
a partire da ceppi selezionati
di Penicillium
chrysogenum, che rispetto
al notatum garantisce rese
più elevate. Inoltre si
utilizza il metodo delle
colture sommerse perché
essendo organismi
strettamente aerobi , la loro
riproduzione avviene
preferibilmente a livello
esteso superficiale e ciò
rappresenta un limite nella
produzione industriale.
Fasi di produzione della Penicillina G
•Ricerca, isolamento e
selezione del ceppo
•Sporificazione su apposito
terreno
•Germinazione su apposito
terreno
•Semina su terreno adatto per
la fase vegetativa
•Semina su terreno adatto per
la produzione
•Fermentazione
Composizione dl terreno nutritivo
•Estrazione
•Fonte di carbonio: melasso
•Purificazione
•Fonte d’azoto: corn steep liquor
•Cristallizzazione
•Essiccazione
•Confezionamento
Produzione penicilline sintetiche
Vengono prodotte per via
semisintetica a partire dall’acido
6-aminopenicillanico, a sua volta
ottenuto dalla Penicillina G per
idrolisi enzimatica o chimica.
Tramite l’acilazione si possono
introdurre, nella molecola del
6-APA, differenti catene laterali,
ottenendo quindi diversi tipi di
penicilline.
Curiosità sulle prime produzioni
In origine questo antibiotico
veniva prodotto in bottiglie da
latte, che opportunamente
sterilizzate venivano poste
obliquamente in reticelle e
riempite con liquido sterile
contenente il mezzo nutritivo
necessario alla crescita della
muffa. Successivamente veniva
introdotto il microrganismo che
cresceva e produceva la
penicillina.
…
… alcuni impianti di produzione …
Alcuni tipi di penicilline sintetiche …
Formula base di tutti i tipi di
penicilline
Radicale (R)
Nome
Penicillina
Meticillina
Nafcillina
Propicillina
Note sul Penicillium
Importante genere di funghi
Ascomiceti comprendente circa
140 specie, il cui nome deriva dal
latino e significa “spazzola” o
muffa a spazzola.
Apparato riproduttore del
penicillium: conidioforo
Classificazione scientifica Penicillium notatum
Specie
Genere
Famiglia
Ordine
Classe
Phylum
Regno
Notatum
Penicillium
Trihomaceae
Eurotiales
Eurotiomycetes
Ascomicate
Fungi