Rezenha Penicilina

A utilização de antibióticos na medicina marcou países industrializados em que as doenças mortais passaram a ter cura. Veremos a descoberta da penicilina, como ela é produzida industrialmente. Tanto tempo se passou da criação da penicilina, e ainda existem problemas neste processo. Pode ser pelo fato dos métodos utilizados na solução dos problemas de engenharia bioquímica encontrados na produção industrial de penicilina se terem constituído em paradigma na investigação e desenvolvimento da generalidade dos processos de produção dos antibióticos atualmente comercializados.

12.1 INTRODUÇÃO

A produção de antibióticos por fermentação nasceu há cerca de 60 anos com a produção de penicilina, sendo frequentemente utilizada como exemplo de uma biotecnologia estabelecida.

No entanto, a penicilina, por ser o antibiótico produzido há mais tempo por fermentação, o conhecimento existente sobre o microrganismo e o processo de fermentação é insuficiente para que seja possível i) por modificação genética dos mecanismos de controlo metabólico a acentuação de determinadas características de uma estirpe (e.g., produtividade) ou ii) a formulação a priori de meios e condições de cultura mais adequadas a dada estirpe.

Sua produção é realizada por fermentação com um fungo, o Penicillium chrysogenum, não existindo processos químicos economicamente viáveis. A partir da penicilina isolada dos caldos fermentados podem ser criados diversos antibióticos com um valor terapêutico e comercial bastante superior. No artigo será visto estes processos e utilizações.

12.2 A DESCOBERTA E A PRODUÇÃO INDUSTRIAL

DE PENICILINA

A ciência pode ser vista e dita como a ocorrência de fatores experimentais desconhecidos ou não-controlados, sendo que o resultado destes é notado mas só depois entendido. Pode ser dito, por exemplo, o caso da descoberta da penicilina pelo escocês SIR ALEXANDER FLEMING. As razões que explicam que os antibióticos não tenham sido descobertos no século XIX persistiam no tempo de FLEMING, são eles: .a inexistência de métodos cromatográficos e espectrofotométricos que comprovem a instabilidade química e térmica da penicilina em solução - a tal ponto que o feito extraordinário da descoberta da penicilina não teve nos anos seguintes grande evolução. A importância estratégica da penicilina na Segunda Guerra Mundial fez com que CHAIN e FLOREY, a trabalharem na aplicação clínica da penicilina desde 1938, constassem de mandatos de captura alemães em 1940. A precariedade do Reino Unido no início da guerra obrigou FLOREY a interromper o trabalho em LONDRES sobre a penicilina e a procurar em 1941 nos EUA o apoio necessário para a produção em larga escala. Apesar da guerra, o trabalho do grupo de CHAIN e FLOREY tornou-se conhecido em todo o mundo, originando investigação independente sobre a penicilina em vários países. A Holanda, onde a investigação se fez clandestinamente devido à ocupação, e a Espanha, devastada pela guerra civil, tornaram-se mais tarde em grandes produtores mundiais de penicilina [2]. Pelo seu trabalho sobre a penicilina FLEMING, CHAIN e FLOREY receberam em 1945 o premio Nobel da medicina.

12.3 O PARADIGMA DA PRODUÇÃO INDUSTRIAL DE PENICILINA

Os EUA fabricou em grande quantidade a penicilina na primeira metade da década de 40, isso com incentivo do governo americano durante a guerra, atingindo-se uma produção anual suficiente para as necessidades militares dos aliados. Desde então a produção mundial tem aumentado, sendo atualmente superior a 20.000 ton/ano. Depois da penicilina, descobriram-se mais de 8.000 antibióticos, sendo hoje em dia produzidos industrialmente cerca de 170 antibióticos por fermentação e posterior modificação química.

O desenvolvimento dos processos de fabricação de todos estes antibióticos seguiu as mesmas etapas da produção de penicilina, estabelecendo-se como modelo da investigação e desenvolvimento de processos industriais de fermentação e da própria engenharia bioquímica estas etapas:

• seleção de estirpes • otimização à escala laboratorial das condições de fermentação

• teste em instalações piloto • solução empírica de problemas de aumento de escala

• caracterização química e estrutural do composto ativo • modificação química do composto ativo • teste de formulações em animais e seres

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