Mikrobielle Wirkstoffe

Die meisten medizinisch relevanten Antibiotika oder ihre Produktionsvorstufen werden von Mikroorganismen wie Bakterien und filamentösen Pilzen gebildet. Trotz intensiver weltweiter Suche nach alternativen Quellen für Antiinfektiva konnte kein anderes Konzept die erfolgreiche Strategie übertreffen, mikrobielle Wirkstoff-Prinzipien gegen Infektionskrankheiten einzusetzen. Die bedrohlich zunehmende Resistenzbildung der Krankheitserreger gegen bewährte Antibiotika und immer neue Infektionserkrankungen erfordern, wieder stärker nach besseren Wirkstoffen aus Mikroorganismen und Pilzen zu suchen.

Downstream-Processing

­­­­­Als Downstream-Processing bezeichnet man in der Biotechnologie einen Aufreinigungs- bzw. Aufarbeitungsprozess des gewünschten Produkts. Der Downstream-Prozess entscheidet häufig über die Rentabilität eines Prozesses, da dieser meist die höchsten Kosten und/oder höchsten Verluste an Produkt verursacht. Downstream-Prozesse können mechanische, thermische und chemische Prozesse enthalten.

Die durch Mikroorganismen synthetisierten Substanzen können innerhalb der Zelle (intrazellular) oder außerhalb der Zelle (ex­t­ra­zel­lu­lar, in der Kulturbrühe) vorliegen. Zur Reduzierung von Begleitsubstanzen stellt die Trennung von Zellen und Kulturbrühe  deshalb den ersten Schritt dar. Dieses kann je nach Anforderung durch Filtration (Membranverfahren) oder durch Zentrifugalkraftabscheider (Zentrifugen, Separatoren) erfolgen.

Produkte, die in den Zellen vorliegen, können durch Extraktionsverfahren in ein Lösemittel übertragen werden. Liegt die Substanz extrazellulär vor wird diese an Adsorbentien gebunden. Die Adsorption kann im Prozessverlauf (in situ) oder nach dem Prozess (ex situ) erfolgen. Liegt das Adsobens in der Kulturbrühe vor, wird dieses mittels Prozessfilter abgetrennt. Im Weiteren Downstream-Prozess folgen dann weitere Extraktionsschritte, sowie präparative Chromatografie- Verfahren. Extraktionen im größeren Maßstab (bis 100 L Arbeitsvolumen), sowie Einengen von Flüssigphasen werden in einem vorhandenen Ex-Schutzbereich durchgeführt.  

Eine Liste der vorhandenen Geräte finden Sie hier.

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