Читать онлайн «Анализ технологий синтеза 7-аминоцефалоспорановой кислоты (7-АЦК) и выбор оптимальной безопасной промышленной технологии.»

К. Р. Таранцева, М. И. Яхкинд АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЙ СИНТЕЗА 7-АМИНОЦЕФАЛОСПОРАНОВОЙ КИСЛОТЫ (7-АЦК) И ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОЙ БЕЗОПАСНОЙ ПРОМЫШЛЕННОЙ ТЕХНОЛОГИИ ВВЕДЕНИЕ В настоящее время в промышленности и в быту широко используют разнообразные химические продукты - пластмассы, красители, лекарства, пищевые добавки и т. п. , которые получают с использованием различных процессов химической технологии. Большинство этих процессов относится к области органической химии. В таких процессах используют различные химические реагенты и органические растворители, которые, как правило, обладают теми или иными вредными свойствами (токсичные, аллергенные, едкие, взрывопожароопасные). Это создает значительные проблемы как для производственного персонала, так и для окружающей среды. С целью уменьшения использования химических реагентов и органических растворителей в последнее время в мире наметилась тенденция по замене химических процессов на биотехнологические. Биотехнологические процессы можно подразделить на ферментативные (биосинтетические), когда используют микроорганизмы, которые образуют целевые продукты в ходе своей жизнедеятельности из химически простых веществ-предшественников, присутствующих в пищевом сырье и/или добавляемых специально, и энзиматические (биокаталитические), когда используют ферменты для биокаталитической трансформации исходных веществ в целевые продукты. Ферментативные процессы широко используются для производства ряда антибиотиков, витаминов, аминокислот, органических кислот и некоторых других веществ, а также этанола и пищевых продуктов. При этом продукты, получаемые при помощи ферментативных процессов, обычно изначально производили таким образом, что химические процессы для этих целей не использовали, или они оказались невыгодными по сравнению с ферментативными. Однако для веществ, которые традиционно получали химическим способом, на смену химическим чаще приходят энзиматические процессы. Связано это с тем, что легче найти фермент, осуществляющий биотрансформацию, аналогичную нужной химической трансформации, чем подобрать микроорганизм, продуцирующий данное вещество. Энзиматические процессы обычно проводят в водных растворах без добавления органических растворителей, при этом, как правило, химические реагенты (кроме исходных веществ) используют в небольших количествах. Правда, химические реагенты и/или органические растворители обычно применяют при выделении/осаждении целевых продуктов, но масштабы их использования для этих целей существенно меньше, чем для целей химического синтеза. Поэтому энзиматические процессы являются менее вредными, чем химические, как для производственного персонала, так и для окружающей среды, а также дают многократно меньшее количество отходов. При этом выход целевого продукта для энзиматических процессов, как правило, сопоставим или превышает выход для соответствующих химических процессов. То, что сказано выше о достоинствах энзиматических процессов, в основном можно отнести и к ферментативным процессам.