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