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关于微生物制药技术的研究

2019-09-10金玉洁

学习周报·教与学 2019年30期
关键词:微生物制药技术

金玉洁

摘 要:在我国的医药行业发展过程中,制药一直都是其中的重点。微生物制药技术是一种较为常见的医药生产技术,其在医药工业中往往占据着较大的比例。微生物制药技术往往较为便捷,其成本也相对较低。目前,微生物制药技术已经获得了较为广泛的应用。本文针对微生物制药的概念与特点进行分析,并针对微生物制药的几个关键点进行研究,旨在针对我国的微生物制药技术提出一点自己的看法。

关键词:微生物;制药;技术

一、微生物制药

近年来,由于基础生命科学的发展和几种新生物技术的应用,除抗感染剂和抗肿瘤剂(如特定的酶抑制剂、免疫调节剂、受体拮抗剂和抗氧化剂等)已经超出了抑制某些微生物生命的活动范围。但是,这些物质是微生物的次生代谢产物。它们在生物合成机制、筛选研究程序和生产工艺以及抗生素方面具有共同的特征。但是,将它们称为抗生素显然是不合适的。因此,许多学者具有这些由微生物产生的生理活性(或药理活性)次生代谢产物,统称为微生物藥物。

微生物制药行业的特点是使用某些处于“纯状态”的微生物,即不仅是“种子”,而且还像其他细菌一样变成一种细菌。微生物在生命活动期间产生的低分子量代谢物,以极低的浓度抑制或影响其他生物学功能。微生物药房使用微生物技术,根据微生物反应过程合成某些产品,并基于反应器中微生物的生长、繁殖和代谢,并通过分离和纯化技术对其进行提取和精制,并最终制剂成型来实现药物产品的生产。

二、微生物制药技术

(一)获取菌株

根据直接来自科研机构、大学、工厂或菌株采集部门的信息,或者购买从自然界中分离并筛选出新的微生物菌株。新菌株的分离包括根据生产要求和菌株的特征选择几种混合微生物所需的菌株,并快速而准确地选择用于测量产量的所需菌株。这些特征包括形态、培养特征、营养需求、生理和生化特征、发酵周期、品种和产品性能、最大温度耐受性等,用于测试菌株生长和发酵的最佳温度、最佳pH、提取工艺等。

(二)高性能育种菌株

工业菌株的育种是使用遗传原理和技术针对特定生物技术目的对菌株进行的多方面转化。通过转换,可以增强现有的优良特性,或者可以消除不良特性或添加新特性。

改良工业菌株的方法:诱变、基因转移和基因重组。

(三)菌株的保存

原始菌株几乎没有活性,不能用于立即生产。管理人员需要人为分开和诱变,获得稳定性需要大量的工作。保留这种高质量菌株的高质量菌株是管理工业菌株的必要步骤。某种产品能否在发酵工业的生产中保持较高的产量,主要取决于菌株的稳定性。

(四)微生物发酵药物

微生物具有很强的分解和转化物质的能力,可以产生丰富的次生代谢产物,可用于通过中药制备中药。微生物的生长和代谢以及生命活动,可以比物理或化学加工的一般方法改变更多的医学特性,改善治疗效果,减少副作用并扩大适应症。中药发酵制药技术以中药加工技术为基础,吸收了微生态学研究成果,结合现代生物工程发酵技术,形成了一种新的高科技中药制药技术。

微生物在生长过程中会产生多种生物活性物质,并且可以用于组织生产行业。现代工业中的许多生物产品都是通过微生物发酵产生的,例如,各种酶和抗生素。在生长过程中,某些微生物可以在培养基中分泌数十种细胞外酶。为了生命活动,微生物产生了数百种细胞内酶。这些丰富而强大的酶是中药的化学反应,其物质基础是药物的成分可以分解并转化为新的成分,这是新的活性药物检测的物质基础,是微生物可用于发酵中药的理论基础,例如,酶法已成为中药加工的一种方法。

另一方面,由于微生物还形成多种次生代谢产物,因此其中一些本身就是很好的药物。它们可以通过以中药中的有效成分为前体的微生物代谢而形成。新化合物或微生物的次生代谢产物与中药成分反应形成新化合物。微生物的分解可以分解中药中的有毒物质,从而减少药物的副作用。微生物容易诱变,现代生物技术可以根据需要对微生物进行修饰,使其更适合中药的发酵。现代生物技术首次在微生物中使用,并且是基因工程领域中最成熟的领域。

(五)发酵产物的分离和提取

提取方法:细胞的过滤-离心和沉降-干扰-萃取-吸附以及离子交换-分离-色谱沉降(盐、有机溶剂沉淀、等电点等)-膜分离-结晶干燥。

三、结束语

总而言之,随着制药工艺的不断改进和成熟,微生物制药产品将不可避免地解决比传统制药工艺无法解决的更多问题,并有助于加速医疗保健公司的发展。现代社会以追求绿色高科技,可持续发展为目标,随着能源日益稀缺,传统医药发展瓶颈日趋严重,微生物制药将在医疗领域发挥重大作用。

参考文献:

[1]盛楠,顾觉奋.激活沉默基因的方法及在微生物制药领域的新进展[J].中国新药杂志,2014,23(18):2165-2168+2184.

[2]李珏,王知坚,郑小玲.制药用水微生物检验方法合理性的探讨[J].中国现代应用药学,2014,31(06):735-738.

[3]廖国建,郭欣,何颖,黄宇琪,胡昌华.PBL(Problem-based learning)教学模式在微生物制药设计性实验教学中的应用[J].微生物学通报,2013,40(05):877-880.

指导老师:丁娟

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