Антибиотиците са продукти от метаболизма на различни гъби и бактерии или представляват полусинтетични и синтетични аналози на тези продукти. Те спират размножаването на микроорганизмите (бактериостатичен ефект) или ги разрушават (бактерициден ефект).
Антибиотиците се разделят на няколко основни групи взависимост от химичния си състав: пеницилини, цефалоспорини, аминогликозиди, тетрациклини, макролиди, гликопептиди, амфениколи, полимиксини и др.

Така изглежда под микроскоп р. Penicillium , от който Александър Флеминг изолира през 1928 година пеницилина.

Алкалоидите са азотсъдържащи органични вещества, които имат физиологично въздействие върху нервната система на хората и животните. Имат алкален характер, откъдето идва и името им. Обикновено алкалоидите са производни на аминокиселините. Алкалоидите са вторични метаболити в растенията (напр. картоф, домат), някои животни (ракообразни), и при много видови гъби. Могат да се екстрахират посредством третиране на части от организма с киселини. Известни са няколко хиляди алкалоида. Много от тях са силни отрови (като стрихнина), някои се използват в медицината като болкоуспокояващи (морфин, кодеин). Повечето алкалоиди имат силно горчив вкус. Алкалоидите обикновено се класифицират въз основа на общ прекурсор (предшественик) в метаболитния път по който се синтезират. Когато не се знае много за биосинтезата на конкретен алкалоид, той се групира въз основа на структурата си, към сходни съединения, понякога дори несъдържащи азотен атом. Когато се узнае повече за начина на получаване в продуциращия го организъм, мястото на алкалоида в класификацията може да се смени, но в този случай отново ще отразява някоя важна страна от биосинтетичния процес - например участие на определен биологично активен амин.

Указания за практическа работа:

1. Доказване на антибиотици

Нитропрусидна реакция за пеницилин.

А/ Необходими материали: 0,5 % разтвор на пеницилин, 20% NaOH, 5% разтвор на натриев нитропрусид
Б/ Ход на анализа: – Реакцията се основава на алкалната хидролиза на сулфхидрилната група на пеницилина и образуването на нетрайно съединение с натриев нитропрусид (Na2[Fe(CN)5NO].2H2O - Натриев нитроферицианид ) . Към 2 ml 0,5 % разтвор на пеницилин се прибават 2 ml 20% NaOH и се поставя на кипяща водна баня за 1–2 минути. След охлаждане на разтвора се добавя 5% разтвор на натриев нитропрусид (на капки). Появява се червено оцветяване, което преминава в оранжево и накрая в жълто.

Пеницилин

Качествена реакция за полиенови антибиотици (нистатин, трихомицин и др.)

А/ Необходими материали: разтвор на нистатин, 1% разтвор на КMnO4
Б/ Ход на анализа: – Антибиотиците от тази група са трудно разтворими във вода. Разтварят се добре в алкохоли и други органични разтворители. Ако към разтвор на полиенов антибиотик се добави 1% разтвор на КMnO4 , последния се обезцветява – доказателство за наличието на двойни връзки в полиеновите антибиотици.

Нистатин

Модификация на Биуретовата реакция за хлорамфеникол.

А/ Необходими материали: 20 mg хлорамфеникол суспендирани в 1 ml метанол, 1 N NaOH, 1% разтвор на CuSO4, бутанол.
Б/ Ход на анализа: –– Около 20 mg от препарата се суспендират в 1 ml метанол. Към разтвора се добавят 2 ml 1 N NaOH и 5 капки 1% разтвор на CuSO4 . Добавят се 2 ml бутанол. След разслояване се отчитат цветовете на двете фази – едната е безцветна, а другата гълъбова.

Хлорамфеникол

2. Получаване и доказване на алкалоиди.
Получаване на кофеин от чай.

А/ Необходими материали: 0.5 g сухи листа от чай, HNO3, конц. разтвор на NH3
Б/ Ход на анализа: – Претеглят се около 0.5 g сухи листа от чай. Поставят се в малко порцеланово блюдо. Блюдото се покрива с часовниково стъкло и се нагрява през азбестова мрежа. След отделянето на водни пари кофеинът сублимира и полепва по дъното на часовниковото стъкло.
Кофеинът може да се докаже с мурексидна проба (качествена реакция за пурини). Към сублимата се прибавят няколко капки HNO3. Сместа се изпарява до сухо на азбестова мрежа в камина. След охлаждане към остатъка се прибавят 1-2 капки конц. разтвор на NH3.

Появява се пурпурно червено оцветяване.

Здравословни и безопасни условия на труд

1. NaOH е силно корозивна. Предизвиква тежки изгаряния. Може да предизвика сериозни трайни увреждания на очите. Опасна е при поглъщане, контакт с кожата или при вдишване на прах.
Меден (II) сулфат е опасен при поглъщане.

2. Азотната киселина (HNO3) може да бъдат фатална при поглъщане или вдишване. Изключително е корозивна. При контакт с кожата или очите може да предизвика тежки изгаряния и трайно увреждане. Експериментът трябва да се изпълнява в камина!

3. Метанолът е отровен. При приемане причинява слепота и смърт! Работи се само в камина!

4. Спазвайте правилата за безопасна работа с електрически уреди.

Въпроси и задачи

1. Отчетете резултатите таблично и направете изводи за съдържанието на кофеин в чая.

2. Защо нитропрусидната реакция за пеницилин се извършва в алкална среда?

3. Какъв разтворител ще подберете, за да разтворите нистатина? Обосновете отговора си.

4. Коя голяма група органични съединения дава положителна Биуретова реакция?

5. Мурексидната проба е качествена реакция за доказване на пурини. Кои биологични макромолекули имат в състава си пурини?

За любознателните:

Информационен портал за антибиотиците ще откриете тук.