发酵工程制药.ppt

发酵工程制药
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第一节：微生物工程（发酵工程制药）生产原理
人工培养的微生物，通过体内的特定酶系，经过复杂的生物化学反应过程和代谢作用，最终合成人们所需要的药物如抗生素、氨基酸、有机物、维生素。这种铺上多孔板
板上放置固体培养基
接种之后
将空气由多孔板下部通入培养基内
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3、液体通风深层培养
简称深层培养法，是最先进的方法。
在我国，抗生素、柠檬酸的生产常常采用此法。
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4、厌氧培养
（1）简单的方法是，用一般的发酵槽，撤去通风设备。（2）真正的方法是必须把氧气抽除，采用真空泵来抽去氧气。
较为先进的方法是
加拿大的BBL Gas Pak 150的厌氧培养器
采用由水发生氢气的方法
此氢气与氧气反应，遂形成真空。
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5、大规模发酵生产
一般采用几千升、几万升的培养罐。采用逐步扩大法生产
将酵母进行
斜面培养
移至500L的种子罐
作为工业发酵的种醪
移至含5ml曲汁的试管之中
30℃培养24小时。
移至10L的曲汁卡瓦罐中
30℃培养48小时。
移至500ml的巴士瓶中
30℃培养48小时
最后进行
大规模培养
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（四）培养条件
1、培养基浓度
2、温度
3、PH值
4、氧气
5、氮源
6、微量因子
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1、培养基浓度
一般为含葡萄糖10%
最高可以通过流加法达到15%。
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2、温度
一般为30-33℃
超过33℃时应该进行冷却。
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3、PH值
（1）酵母菌为PH=--
（2）细菌的PH=6. 0--
（3）--。
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4、氧气
微生物的类别有需氧菌、厌氧菌、兼性菌三种。
各自需要不同的氧气条件。
测定培养剂的溶解氧是一个技术关键。
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5、氮源
一般情况下，是以使用尿素为最适合，因为一则尿素可以维持发酵液的PH值不变，同时又能够供给氮源的需要。
使用硫酸铵时，
由于其残留的硫酸根使得发酵液PH值变小
必须用碱性物质中和
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6、微量因子
主要是指维生素，它是微生物生长所不可缺少的营养成份所需。
很多天然的碳源与氮源之中
一般均含有众多的维生素物质
配制培养基时一般不需另外添加
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三：细胞浓度的测量
（一）直接测定法
（二）间接测量法
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（一）直接测定法
特点是直观精确
4
浊度法
3
平板计数法
2
显微计数法
1
细胞干重法
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1、细胞干重法
将一定体积的培养液离心，收集细胞，洗涤、干燥、进行称重。
不足之处是此方法不适用于统计含有不溶性沉淀物的培养液。
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2、显微计数法
利用显微镜和血球计数器、测定单位体积内培养液中的细胞个数。
缺点是：（1）不适用于丝状生物体的计数。（2）不能区别活细胞和死细胞。（3）由于细菌太小，不适于进行计数。
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3、平板计数法
将样品用无菌生理盐水进行逐一数量级的稀释然后取一定量的稀释液涂于琼脂平板培养基上，经过一段时间的培养，从平板上长出的菌落数量，可以计算出原培养液中微生物的浓度。
其优点是
可用于测定活细胞的浓度
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4、浊度法
由于培养液的浊度和光密度与培养液中的细胞浓度成正比关系，因此，可以通过分光光度计法用600-700nm波长进行测定。
其优点是快速、准确。
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（二）间接测量法
1、测定细胞成份------可以通过测定培养液中蛋白质、DNA、RNA的含量来确定细胞的浓度。
2、培养液中细胞虚体积的测定------将一定体积的培养液在一定速度下离心，由于不溶性成份的密度较大，经过离心后，一般均沉入底部，而活细胞则呈现出半悬浮状态，因此，沉降物总量-沉淀物的数量=细胞的估算量。
3、粘度------培养液的粘度与所含的细胞数量有关。
4、利用培养过程中产生热量的多少来测定细胞的数量。
5、利用发酵过程中营养物质的消耗量来测定细胞的浓度。
6、利用最终产物的合成数量，来测定培养液中细胞的数量。
7、利用荧光素测定细胞中ATP的数量，测定活细胞的浓度。
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四：微生物发酵的工艺学原理
（一）分批培