2022年醫(yī)學(xué)專題-.2動(dòng)物與植物細(xì)胞制藥

第四節(jié)動(dòng)物(dòngwù)及植物細(xì)胞制藥動(dòng)植物(zhíwù)細(xì)胞培養(yǎng)是指動(dòng)、植物(zhíwù)細(xì)胞在體外條件下的存活或生長。第一頁，共二十三頁。一、動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)(péiyǎng)動(dòng)物細(xì)胞產(chǎn)物及醫(yī)學(xué)應(yīng)用產(chǎn)物醫(yī)學(xué)應(yīng)用疫苗人小兒麻痹癥，狂犬，風(fēng)疹，乙肝表面抗原，皰疹或某些癌癥動(dòng)物牛病毒性腹瀉，口蹄疫，犬瘟病，豬霍亂，馬腦炎等單克隆抗體IgG，IgM，IgA等免疫調(diào)節(jié)劑干擾素，白細(xì)胞活化因子，β-細(xì)胞生長因子，白細(xì)胞介素-2，血清胸腺因子，巨噬細(xì)胞毒力因子酶脲激酶，膠原酶，細(xì)胞色素P450，纖維蛋白溶酶原激活劑，胃蛋白酶，胰蛋白酶，酪氨酸脫羧酶激素絨膜促性腺激素，促紅細(xì)胞生成素，生長激素，促黃體激素第二頁，共二十三頁。1、動(dòng)物細(xì)胞的形態(tài)(xíngtài)成纖維細(xì)胞型上皮細(xì)胞型游走細(xì)胞(xìbāo)型多行性細(xì)胞型懸浮型細(xì)胞第三頁，共二十三頁。2、培養(yǎng)基的常用(chánɡyònɡ)成分氨基酸維生素鹽葡萄糖有機(jī)(yǒujī)添加劑血清第四頁，共二十三頁。3、培養(yǎng)基制備(zhìbèi)應(yīng)考慮的因素pH值多數(shù)細(xì)胞系在pH7.4下生長很好。但上皮細(xì)胞以pH5.5適宜。酚紅常用作指示劑。緩沖(huǎnchōng)能力滲透壓黏度第五頁，共二十三頁。4、細(xì)胞培養(yǎng)的環(huán)境(huánjìng)要求〔1〕支持物體外培養(yǎng)的大多數(shù)動(dòng)物細(xì)胞需在人工支持物上單層生長(shēngzhǎng)。玻璃塑料制品微載體第六頁，共二十三頁。大規(guī)模動(dòng)物細(xì)胞貼壁培養(yǎng)最常用的支持物是微載體，其材料有聚苯乙烯、交聯(lián)葡萄糖、聚丙稀酰胺、纖維素衍生物、幾丁質(zhì)、明膠等。通常用特殊的技術(shù)(jìshù)制成100～200μm直徑的圓形顆粒，大多都是一次性的。支持物通過各種處理后，可改善細(xì)胞的貼壁和生長性能。第七頁，共二十三頁?！?〕氣體交換氧氣各種(ɡèzhǒnɡ)培養(yǎng)對氧的要求不同，大多數(shù)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)適合于大氣中的氧含量或更低些。二氧化碳第八頁，共二十三頁。〔3〕培養(yǎng)溫度溫度是細(xì)胞再體外生存的根本條件之一，來源不同的動(dòng)物細(xì)胞，其最適生長溫度是不相同的。溫血?jiǎng)游锛?xì)胞溫度為36.5℃，可略低一點(diǎn)；鳥類細(xì)胞在38.5℃時(shí)生長最正確。動(dòng)物細(xì)胞對低溫的耐受力比高溫強(qiáng)。培養(yǎng)細(xì)胞在4℃下能生存數(shù)天，并能在-196℃下冷凍貯藏，

但超過正常溫度2℃，只能耐受數(shù)小時(shí)，40℃以上細(xì)胞很快死亡。變溫動(dòng)物細(xì)胞有較大的溫度范圍，但應(yīng)保持在一個(gè)(yīɡè)恒定值，且在所屬動(dòng)物的正常溫度范圍內(nèi)。溫度調(diào)節(jié)的范圍最大不超過0.5℃。第九頁，共二十三頁。5、動(dòng)物(dòngwù)細(xì)胞培養(yǎng)的方法動(dòng)物細(xì)胞無論是貼壁培養(yǎng)(péiyǎng)還是懸浮培養(yǎng)(péiyǎng)，均可分為分批式、流加式、半連續(xù)式、連續(xù)式等多種培養(yǎng)(péiyǎng)方式?！?〕分批式培養(yǎng)(péiyǎng)分批式培養(yǎng)是指先將細(xì)胞和培養(yǎng)液一次性裝入反響器內(nèi)進(jìn)行培養(yǎng)，細(xì)胞不斷生長，同時(shí)產(chǎn)物也不斷形成，形成一段時(shí)間的培養(yǎng)后，終止培養(yǎng)。在分批培養(yǎng)過程中可分為延滯期、對數(shù)生長期、減速期、平穩(wěn)期和衰退期等五個(gè)階段。在分批培養(yǎng)過程中能夠控制的參數(shù)只有pH值、溫度和通氣量。第十頁，共二十三頁?！?〕流加式培養(yǎng)(péiyǎng)〔3〕半連續(xù)式培養(yǎng)〔4〕連續(xù)式培養(yǎng)指先將一定量的培養(yǎng)液裝入反響器，在適宜的條件下接種(jiēzhòng)細(xì)胞，進(jìn)行培養(yǎng)，使細(xì)胞不斷生長，產(chǎn)物不斷形成，而在此過程中隨著營養(yǎng)物質(zhì)的不斷消耗，不斷的向系統(tǒng)中補(bǔ)充新的營養(yǎng)成分，使細(xì)胞進(jìn)一步生長代謝，直到整個(gè)培養(yǎng)結(jié)束后取出產(chǎn)物。指將細(xì)胞種子和培養(yǎng)液一起(yīqǐ)參加反響器內(nèi)進(jìn)行培養(yǎng)，一方面新鮮培養(yǎng)液不斷參加反響器，另一方面又將反響液連續(xù)不斷的取出，使反響條件處于一種恒定狀態(tài)。在分批培養(yǎng)的根底上，將分批培養(yǎng)的培養(yǎng)液局部取出，并重新補(bǔ)充參加等量的新鮮培養(yǎng)基，從而使反響器內(nèi)培養(yǎng)液的總體積保持不變。第十一頁，共二十三頁。6、動(dòng)物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)(péiyǎng)的工藝將組織(zǔzhī)切成碎片用溶解(róngjiě)蛋白質(zhì)的酶處理得到單個(gè)細(xì)胞收集細(xì)胞并離心獲得的細(xì)胞植入營養(yǎng)培養(yǎng)基中，使之增殖至覆蓋瓶壁外表再接種，擴(kuò)大培養(yǎng)第十二頁，共二十三頁。動(dòng)物(dòngwù)細(xì)胞培養(yǎng)中，易出現(xiàn)微生物的污染，導(dǎo)致培養(yǎng)失敗。因此，在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格無菌操作規(guī)程，定期對培養(yǎng)環(huán)境進(jìn)行消毒，保證環(huán)境清潔無菌。對所用的器皿設(shè)備，根據(jù)不同材料選用適宜的滅菌方法，對培養(yǎng)所用的試劑、培養(yǎng)基要除菌，除菌后的培養(yǎng)基應(yīng)作無菌檢查。將無菌技術(shù)(jìshù)貫穿于整個(gè)生產(chǎn)過程。第十三頁，共二十三頁。二、植物(zhíwù)組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)是指用無菌培養(yǎng)方法，在人工制備的培養(yǎng)基上培養(yǎng)植物的一個(gè)離體器官、組織或細(xì)胞，使其再生(zàishēng)為完整植株。第十四頁，共二十三頁。根據(jù)培養(yǎng)(péiyǎng)的植物的材料不同，分為：愈傷組織培養(yǎng)懸浮細(xì)胞培養(yǎng)器官培養(yǎng)莖尖分生組織培養(yǎng)原生質(zhì)體培養(yǎng)第十五頁，共二十三頁。1、植物(zhíwù)組織培養(yǎng)技術(shù)固體培養(yǎng)液體靜態(tài)(jìngtài)懸浮培養(yǎng)深層大罐發(fā)酵液體連續(xù)培養(yǎng)細(xì)胞固定化培養(yǎng)等第十六頁，共二十三頁。植物細(xì)胞培養(yǎng)可生產(chǎn)一些微生物所不能合成的特有代謝產(chǎn)物，如生物堿類、色素、類黃酮和花色苷、苯酚(běnfēn)、皂角苷、固醇類、萜類、某些抗生素和生長控制劑、調(diào)味品和香料等。細(xì)胞培養(yǎng)用于種苗生產(chǎn)、如蘭花等名貴花卉和谷物良種的培育可不受外界環(huán)境的影響。第十七頁，共二十三頁。2、植物(zhíwù)組織培養(yǎng)的優(yōu)點(diǎn)四季均可生產(chǎn)(shēngchǎn)，不受地區(qū)、季節(jié)及有害生物的影響。占地面積少，便于工廠化生產(chǎn)，可對細(xì)胞生長自動(dòng)控制和代謝過程合理調(diào)節(jié)。便于篩選高產(chǎn)細(xì)胞株。利于生物轉(zhuǎn)化，尋找新的有效藥物成分。植物細(xì)胞內(nèi)存在羥基化酶、氧化酶、復(fù)原酶、甲基化酶、酯化酶、糖基轉(zhuǎn)移酶、糖苷酶等多種酶,植物培養(yǎng)物作為一種生物反響器轉(zhuǎn)化外源化合物，能夠產(chǎn)生原植物所沒有的，甚至是至今自然界尚未發(fā)現(xiàn)的化合物。個(gè)體差異小，生產(chǎn)周期短，設(shè)備簡單，能節(jié)省人力、物力等。利用組織培養(yǎng)過程中出現(xiàn)的芽變或人工誘變，或進(jìn)行脫毒，培育新品種，提高藥用植物品質(zhì)。保存種質(zhì)資源。第十八頁，共二十三頁。3、植物(zhíwù)細(xì)胞培養(yǎng)流程第十九頁，共二十三頁。第二十頁，共二十三頁。C—愈傷組織(zǔzhī)S—懸浮培養(yǎng)細(xì)胞第二十一頁，共二十三頁。工業(yè)化生產(chǎn)的植物細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)物名稱價(jià)格/（USD/kg）用途名稱價(jià)格/（USD/kg）用途長春新堿≤1000000抗腫瘤藥物紫草寧4000消炎、抗菌、染料長春花堿≤3500000抗腫瘤藥物苦橙花油1125香料保加利亞玫瑰油2000～3000香料，調(diào)味品嗎啡600麻醉劑，鎮(zhèn)痛藥毛地黃毒苷3000心肌能障礙當(dāng)歸根油800香料，中藥輔酶Q10600強(qiáng)心劑春黃菊油500香料，藥物可待因650麻醉劑、鎮(zhèn)痛藥茉莉500～2000香料第二十二頁，共二十三頁。內(nèi)容(nèiróng)總結(jié)第四節(jié)動(dòng)物及植物細(xì)胞制藥。大規(guī)模動(dòng)物細(xì)胞貼壁培養(yǎng)最常用的支持物是微載體，其材料有聚苯乙烯、交聯(lián)葡萄糖、聚丙稀酰胺、纖維素衍生物、