Mikrobiologische Übung FI, Teil 2b - Mikrobiologie und Weinforschung

7. Chromatographie von Penicillin-G-Natrium-Salz
Antibiotika sind von lebenden Organismen gebildete Wirkstoffe, die das Wachstum
von Mikroorganismen hemmen (Bakteriostatika) oder sie abtöten (Bakterizide). Sie
wirken in geringen Konzentrationen.
Zur Feststellung des Wirkungsspektrums von Antibiotika können eine Reihe von
Tests durchgeführt werden, so der Strich-, Loch-, Zylinder- oder Blättchentest. Mit
diesen Tests kann die Kulturflüssigkeit eines antibiotikumbildenden Stammes oder
reine Antibiotikumlösung untersucht werden. Wird das Wachstum eines Keims
gehemmt oder verhindert, entsteht um den Wirkstoff ein Hof (s. Kurs I). In der Praxis
spielt die Empfindlichkeit eines Bakteriums auf den Wirkstoff eine bedeutende Rolle.
Dies wird in der Hemmstoffverdünnungsreihe getestet (s. Kurs I). Die o. a. genannten
Methoden können quantitativ und qualitativ durchgeführt werden. Da die gängigen
Methoden bereits durchgeführt wurden, soll hier eine Methode zur Charakterisierung
von Antibiotika angewendet werden.
Zur Charakterisierung einer Substanz gehört unter anderem die Feststellung seiner
Löslichkeit. Das Löslichkeitsverhalten gibt Hinweise auf die Möglichkeit einer
Abtrennung der Substanz aus der Nährlösung des Produzenten.
In einem Lösungsmittel sind die Teilchen entweder als Ion oder ungeladen als
Molekül enthalten. Bei den Molekülen gibt es 2 Grenzfälle:
a) polare Moleküle, in denen die Elektronen ungleichmäßig verteilt sind, so daß sie
einen Dipol bilden.
b) apolare Moleküle, die eine gleichmäßige Elektronenverteilung aufweisen. Von den
Lösungsmitteln ist Wasser polar. Bei Verbindungen, die polare und apolare
Gruppen in unterschiedlichem Verhältnis aufweisen, gibt es alle Übergänge bis
zum völlig apolaren Lösungsmittel. Die Löslichkeit ist abhängig von der Polarität
des Lösungsmittels und des zu lösenden Stoffes.
Bei der Chromatographie ist die Wanderungsstrecke einer Substanz von deren
Löslichkeit im Lösungsmittel und der stationären Phase abhängig. (Die Adsorption
wird bei dieser Betrachtung vernachlässigt.) In Lösungsmitteln unterschiedlicher
Polarität soll die Wanderungsgeschwindigkeit von Penicillin durch Chromatographie
auf Papierstreifen bestimmt werden. Es sollen folgende Lösungsmittel verwendet
werden: Wasser, 3 % NH 4 Cl, Aceton, Ethylacetat und Trichlormethan. Das
Lösungsverhalten von Penicillin-G-Na-Salz soll untersucht werden. Der Nachweis
des Antibiotikums erfolgt durch Auflegen der Chromatogramme auf Doppelschicht-
Testplatten, die mit Staphylococcus carnosus beimpft sind. Die Lage des
Hemmhofes ist abhängig von der Löslichkeit des Penicillins im Lösungsmittel. Je
geringer die Löslichkeit, desto weniger weit wandert das Penicillin.
Durchführung
1. Auf der Startlinie des Chromatographiestreifens 2 l einer 170 E/ml (entspricht 10 -
1 -Verdünnung vom Versuch “Gradientenplatte”) enthaltenden Penicillinlösung mit
Hilfe einer 10 µl Pipette auftragen und trocknen lassen.
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