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制药工程课感想
听完所有的课, 感觉每位老师对各个领域的讲解都很详细和精彩, 其中我最
感兴趣的还是微生物制药技术。 开始对这一部分完全不了解, 上课听到的只是一
小部分, 以下是通过查资料和上网获得, 虽然也很片面, 但是我对这一领域了解
了更多。
微生物药物是指运用微生物学、生物学、医学、生物化学等的研究成果,从
微生物体、生物组织、细胞、体液等,综合利用微生物学、化学、生物化学、生
物技术、药学等科学的原理和方法制造的用于预防、治疗和诊断的制品。
微生物药物原料以天然的生物材料为主, 包括微生物、 动植物、海洋生物等。
人工制得的微生物原料是微生物制药原料的主要来源, 如用免疫法制得的动物原
料、改变基因结构制得的微生物或其它细胞原料等。 微生物药物的特点是药理活
性高、毒副作用小,营养价值高。
用微生物发酵的方法制药, 就是用很大的容器培养大量可以产生某种药的微
生物,控制温度和营养成分, 让微生物大量繁殖并产生需要的药物。 比如青霉素
就是大量培养青霉菌生产的。 也有一些生物制药是靠向细菌 (如大肠杆菌) 中转
入可以制造人类所需的一些蛋白质或药物的遗传编码。 现在很多药品如抗体、 胰
岛素等都是通过基因工程将基因导入到微生物体内, 使这些基因能够在微生物体
内获得表达,再利用它们大规模培养(微生物发酵)来获得产品。
微生物制药技术:
(一)菌种的获得
向相关部门索取或购买;从大自然中分离筛选新的微生物菌种。
分离思路: 新菌种的分离是要从混杂的各类微生物中依照生产的要求、 菌种的特
性,采用各种筛选方法,快速、准确地把所需要的菌种挑选出来。实验室或生产
用菌种若不慎污染了杂菌,也必须重新进行分离纯化。
定方案:查阅资料,了解所需菌种的生长培养特性。
采样:有针对性地采集样品。
增殖:人为地通过控制养分或培养条件培养所需菌种增殖。
分离:利用分离技术得到纯种。
发酵性能测定: 进行生产性能测定 (形态、 培养特征、 营养要求、 生理生化特性、
发酵周期、产品品种和产量、耐受最高温度、生长和发酵最适温度、最适 pH值、
提取工艺等)
(二)高产菌株的选育
育种方法:诱变、基因转移、基因重组。
育种过程:
(1) 引入有益基因型(不影响菌种活力) 。
(2) 选出希望基因型。
(3) 评价改良菌种 ( 实验规模和生产规模 ) 。
需综合考虑的因素:
(1) 待改良性状的本质及与发酵工艺的关系;
(2) 对这一特定菌种的遗传和生物化学方面认识的程度;
(3) 经济费用。
改良思路:
(1) 解除或绕过代谢途径中的限速步骤(通过增加特定基因的拷贝数或增加相应
基因的表达能力来提高限速酶的含量; 在代谢途径中引伸出新的代谢步骤, 由此
提供一个旁路代谢途径) 。
(2) 增加前体物的浓度。
(3) 改变代谢途径,减少无用副产品的生成以及提高菌种对高浓度的有潜在毒性
的底物、前体或产品的耐受力。
(4) 抑制或消除产品分解酶。
(5) 改进菌种外泌产品的能力,消除代谢产品的反馈抑制。
(三)菌种保藏技术
转接培养或斜面传代保藏; 超低温或在液氮中冷冻保藏; 土壤或陶瓷珠等载体干
燥保藏。
(四)发酵工艺条件的确定
微生物的营养来源
能源,自养菌