制药工程原理与设备 (9).pdf

制药工程原理与设备1.8 动植物细胞制药2细胞工程制药（动植物细胞）什么是细胞工程制药？它是在人为的模拟条件下，使离体动植物细胞生长繁殖，然后提取其代谢产物以供药用。植物细胞培养：如人参细胞培养。动物细胞培养：如单克隆抗体、干扰素和白细胞介素等。图：植物细胞培养生产人参制品图：植物细胞培养生产人参制品图：动物细胞生产单克隆抗体的一般流程图：动物细胞生产单克隆抗体的一般流程图：动物细胞生产单克隆抗体的一般流程图：动物细胞生产单克隆抗体的一般流程3植物细胞制药的原理植物细胞具有全能性。每个植物细胞都像胚胎细胞，可以发育为一株完整的植株。每一个细胞携带完整的遗传信息。植物细胞的逆分化和分化可以定向调控，生长素、腺嘌呤等植物激素。图：植物成熟体细胞培养植物全株图：植物成熟体细胞培养植物全株图：植物细胞培养示意图图：植物细胞培养示意图离体、消毒的植物器官、组织或细胞愈伤组织胚状体根、芽植物体脱分化再分化4动物细胞制药的原理活细胞是构成所有活的有机体的基本单位。动物细胞、组织和器官能够在体外培养；细胞培养；组织培养；器官培养；图：图：体外培养皮肤和毛发组织体外培养皮肤和毛发组织图：图：人造子宫培养胚胎人造子宫培养胚胎图：图：体外各种类型的细胞体外各种类型的细胞5动物细胞体外培养特点：动物细胞脆弱，对剪切力敏感；对培养基的营养要求更为严苛；对培养环境敏感，如温度，pH，溶氧等；动植物细胞体外培养的特点6动植物细胞体外培养的特点植物细胞体外培养特点：2-200个细胞集合成团，直径2mm左右；培养液粘度岁细胞浓度增加而显著上升；植物细胞好氧，需连续供氧，二氧化碳浓度也对细胞生长重要；气泡较大，泡沫易粘附于器壁；细胞数量增长“S”型生长曲线，延迟期、对数生长期、直线生长期、减慢期和静止期。关键培养技术：悬浮培养技术：养分、氧气与有害代谢物交换；组织培养技术：调节营养物质和生长调节剂，诱导脱分化后再分化7植物细胞培养反应器悬浮培养生物反应器优点:结构简单，混合效果好，是能够获得较高的溶氧系数。缺点:剪切力大。机械搅拌反应器的基本结构包括：筒体 机械搅拌系统（搅拌器、挡板、轴封、联轴器及中间轴承等）通气系统（空气分散装置）温控系统（换热装置），消泡系统、pH控制系统等，其它：排气、取样、接种、进出料口以及入孔和视镜等部件。8固定化细胞生物反应器植物细胞培养反应器1.填充床生物反应器 特点：细胞固定于支撑物表面或内部，支撑物颗粒堆叠成床，培养基在床层间流动。优点：单位体积固定细胞量大。缺点:混合效果差，使溶氧、pH、温度控制、气体的排出较难。2.流化床生物反应器 特点：利用流体的能量来悬浮颗粒。优点：小颗粒传质特性良好。缺点：剪切力和颗粒碰撞会损坏固定化细胞。9中空纤维管生物反应器动物细胞培养反应器通气搅拌生物反应器 原理：圆筒以30-60r/min的速度转动，培养液沿中心管上升，气体分布器鼓泡 优点：剪切力小，密封好，氧转换率较高，便于放大。缺点：气路系统不能就地灭菌。适于悬浮培养：悬浮细胞或贴壁于微载体的贴壁细胞。优点：培养器体积小，细胞密度高；产物纯度高，自动化程度高。缺点：价格高，万一污染处理麻烦。适于悬浮生长的细胞和贴壁依赖性细胞。10无机械搅拌的生物反应器利用空气的喷射和流体密度差产生循环流动，实现搅拌、混合和氧传递。优点：结构简单，泄漏点和死角少。易于清洁维护，不易染菌。缺点：高密度培养混合不够均匀；动物细胞培养反应器