金玉潔
摘 要:在我國(guó)的醫(yī)藥行業(yè)發(fā)展過(guò)程中,制藥一直都是其中的重點(diǎn)。微生物制藥技術(shù)是一種較為常見(jiàn)的醫(yī)藥生產(chǎn)技術(shù),其在醫(yī)藥工業(yè)中往往占據(jù)著較大的比例。微生物制藥技術(shù)往往較為便捷,其成本也相對(duì)較低。目前,微生物制藥技術(shù)已經(jīng)獲得了較為廣泛的應(yīng)用。本文針對(duì)微生物制藥的概念與特點(diǎn)進(jìn)行分析,并針對(duì)微生物制藥的幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行研究,旨在針對(duì)我國(guó)的微生物制藥技術(shù)提出一點(diǎn)自己的看法。
關(guān)鍵詞:微生物;制藥;技術(shù)
一、微生物制藥
近年來(lái),由于基礎(chǔ)生命科學(xué)的發(fā)展和幾種新生物技術(shù)的應(yīng)用,除抗感染劑和抗腫瘤劑(如特定的酶抑制劑、免疫調(diào)節(jié)劑、受體拮抗劑和抗氧化劑等)已經(jīng)超出了抑制某些微生物生命的活動(dòng)范圍。但是,這些物質(zhì)是微生物的次生代謝產(chǎn)物。它們?cè)谏锖铣蓹C(jī)制、篩選研究程序和生產(chǎn)工藝以及抗生素方面具有共同的特征。但是,將它們稱為抗生素顯然是不合適的。因此,許多學(xué)者具有這些由微生物產(chǎn)生的生理活性(或藥理活性)次生代謝產(chǎn)物,統(tǒng)稱為微生物藥物。
微生物制藥行業(yè)的特點(diǎn)是使用某些處于“純狀態(tài)”的微生物,即不僅是“種子”,而且還像其他細(xì)菌一樣變成一種細(xì)菌。微生物在生命活動(dòng)期間產(chǎn)生的低分子量代謝物,以極低的濃度抑制或影響其他生物學(xué)功能。微生物藥房使用微生物技術(shù),根據(jù)微生物反應(yīng)過(guò)程合成某些產(chǎn)品,并基于反應(yīng)器中微生物的生長(zhǎng)、繁殖和代謝,并通過(guò)分離和純化技術(shù)對(duì)其進(jìn)行提取和精制,并最終制劑成型來(lái)實(shí)現(xiàn)藥物產(chǎn)品的生產(chǎn)。
二、微生物制藥技術(shù)
(一)獲取菌株
根據(jù)直接來(lái)自科研機(jī)構(gòu)、大學(xué)、工廠或菌株采集部門的信息,或者購(gòu)買從自然界中分離并篩選出新的微生物菌株。新菌株的分離包括根據(jù)生產(chǎn)要求和菌株的特征選擇幾種混合微生物所需的菌株,并快速而準(zhǔn)確地選擇用于測(cè)量產(chǎn)量的所需菌株。這些特征包括形態(tài)、培養(yǎng)特征、營(yíng)養(yǎng)需求、生理和生化特征、發(fā)酵周期、品種和產(chǎn)品性能、最大溫度耐受性等,用于測(cè)試菌株生長(zhǎng)和發(fā)酵的最佳溫度、最佳pH、提取工藝等。
(二)高性能育種菌株
工業(yè)菌株的育種是使用遺傳原理和技術(shù)針對(duì)特定生物技術(shù)目的對(duì)菌株進(jìn)行的多方面轉(zhuǎn)化。通過(guò)轉(zhuǎn)換,可以增強(qiáng)現(xiàn)有的優(yōu)良特性,或者可以消除不良特性或添加新特性。
改良工業(yè)菌株的方法:誘變、基因轉(zhuǎn)移和基因重組。
(三)菌株的保存
原始菌株幾乎沒(méi)有活性,不能用于立即生產(chǎn)。管理人員需要人為分開(kāi)和誘變,獲得穩(wěn)定性需要大量的工作。保留這種高質(zhì)量菌株的高質(zhì)量菌株是管理工業(yè)菌株的必要步驟。某種產(chǎn)品能否在發(fā)酵工業(yè)的生產(chǎn)中保持較高的產(chǎn)量,主要取決于菌株的穩(wěn)定性。
(四)微生物發(fā)酵藥物
微生物具有很強(qiáng)的分解和轉(zhuǎn)化物質(zhì)的能力,可以產(chǎn)生豐富的次生代謝產(chǎn)物,可用于通過(guò)中藥制備中藥。微生物的生長(zhǎng)和代謝以及生命活動(dòng),可以比物理或化學(xué)加工的一般方法改變更多的醫(yī)學(xué)特性,改善治療效果,減少副作用并擴(kuò)大適應(yīng)癥。中藥發(fā)酵制藥技術(shù)以中藥加工技術(shù)為基礎(chǔ),吸收了微生態(tài)學(xué)研究成果,結(jié)合現(xiàn)代生物工程發(fā)酵技術(shù),形成了一種新的高科技中藥制藥技術(shù)。
微生物在生長(zhǎng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生多種生物活性物質(zhì),并且可以用于組織生產(chǎn)行業(yè)?,F(xiàn)代工業(yè)中的許多生物產(chǎn)品都是通過(guò)微生物發(fā)酵產(chǎn)生的,例如,各種酶和抗生素。在生長(zhǎng)過(guò)程中,某些微生物可以在培養(yǎng)基中分泌數(shù)十種細(xì)胞外酶。為了生命活動(dòng),微生物產(chǎn)生了數(shù)百種細(xì)胞內(nèi)酶。這些豐富而強(qiáng)大的酶是中藥的化學(xué)反應(yīng),其物質(zhì)基礎(chǔ)是藥物的成分可以分解并轉(zhuǎn)化為新的成分,這是新的活性藥物檢測(cè)的物質(zhì)基礎(chǔ),是微生物可用于發(fā)酵中藥的理論基礎(chǔ),例如,酶法已成為中藥加工的一種方法。
另一方面,由于微生物還形成多種次生代謝產(chǎn)物,因此其中一些本身就是很好的藥物。它們可以通過(guò)以中藥中的有效成分為前體的微生物代謝而形成。新化合物或微生物的次生代謝產(chǎn)物與中藥成分反應(yīng)形成新化合物。微生物的分解可以分解中藥中的有毒物質(zhì),從而減少藥物的副作用。微生物容易誘變,現(xiàn)代生物技術(shù)可以根據(jù)需要對(duì)微生物進(jìn)行修飾,使其更適合中藥的發(fā)酵。現(xiàn)代生物技術(shù)首次在微生物中使用,并且是基因工程領(lǐng)域中最成熟的領(lǐng)域。
(五)發(fā)酵產(chǎn)物的分離和提取
提取方法:細(xì)胞的過(guò)濾-離心和沉降-干擾-萃取-吸附以及離子交換-分離-色譜沉降(鹽、有機(jī)溶劑沉淀、等電點(diǎn)等)-膜分離-結(jié)晶干燥。
三、結(jié)束語(yǔ)
總而言之,隨著制藥工藝的不斷改進(jìn)和成熟,微生物制藥產(chǎn)品將不可避免地解決比傳統(tǒng)制藥工藝無(wú)法解決的更多問(wèn)題,并有助于加速醫(yī)療保健公司的發(fā)展?,F(xiàn)代社會(huì)以追求綠色高科技,可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo),隨著能源日益稀缺,傳統(tǒng)醫(yī)藥發(fā)展瓶頸日趨嚴(yán)重,微生物制藥將在醫(yī)療領(lǐng)域發(fā)揮重大作用。
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指導(dǎo)老師:丁娟
學(xué)習(xí)周報(bào)·教與學(xué)2019年30期