发酵工程制药
发酵工程在生物制药领域中的应用推广
发酵工程在生物制药领域中的应用推广生物制药是通过利用生物技术手段来制造药物的一种方法，这种方法已经在医疗领域得到广泛应用。
而发酵工程作为生物制药中的重要组成部分，发挥着关键作用。
本文将重点讨论发酵工程在生物制药领域中的应用推广，并探讨其未来发展前景。
发酵工程是一项涉及微生物培养、发酵及相关工艺的综合技术，通过控制温度、pH值、氧气供应等参数，以及添加适当的营养物质，使微生物能够合成所需的产物。
在生物制药领域中，发酵工程广泛应用于生产抗生素、蛋白质药物、疫苗等药品。
首先，发酵工程在生物制药中的应用推广解决了传统制药工艺的一些瓶颈。
传统制药工艺中，大多数药物是通过化学合成方法获得的，但这种方法存在着成本高、产物难纯化等问题。
而发酵工程通过利用微生物的代谢能力，实现了高效、低成本的药物生产。
例如，利用大肠杆菌表达重组蛋白质，可以获得大量高纯度的蛋白质药物。
其次，发酵工程在生物制药中的应用推广提高了药品的质量和效能。
发酵工程可以精确控制微生物的生长环境，从而调节产物的合成和分泌过程。
这种精准调控可以有效减少副产物的生成，提高产物的纯度和活性。
此外，利用发酵工程还可以实现产物的修饰和改良，进一步提高药物的效能和稳定性。
再次，发酵工程在生物制药中的应用推广加快了新药的研发和推广速度。
传统药物研发过程繁琐耗时，而发酵工程可通过高通量筛选技术，快速筛选出具有生物活性的新化合物，并加快其后续开发工作。
此外，发酵工程可以通过优化工艺流程，提高生产效率和产量，进一步加快药物的推广速度，使得药物更快地惠及广大患者。
发酵工程在生物制药领域中的应用推广还面临一些挑战和机遇。
首先，发酵工程需要严格控制生产过程中的微生物污染问题。
微生物的污染会对产物的纯度和稳定性产生不良影响。
因此，建立健全的无菌控制系统和质量管理体系是推广发酵工程的重要保障。
其次，随着生物制药领域的发展，人们对于药物的品质和效用要求越来越高。
因此，发酵工程需要不断创新和优化，以提高产品质量和效能。
发酵工程制药
• ①.调节好基础料的pH。基础料中若含有玉 米浆，pH呈酸性，必须调节pH。 • ②.使基础配方有适当的配比，发酵过程中 pH变化在合适的范围内，如CaCO3 ，或具 有缓冲能力的试剂，如磷酸缓冲液等 • ③.当补料与调pH发生矛盾时，加酸碱调 pH，如(NH4)2SO4和NH3 • ④.通过补料调节pH
二、温度的影响及其控制
• (2)温度的控制 • 冷却水
三、溶氧的影响及其控制
四、pH的影响及其控制
• 1.pH值对发酵的影响：最适生长pH、最适 生产pH • 2.pH的变化：随菌种、培养基成分和培养 条件而变 • 3.发酵pH的确定和控制 • （1）发酵pH的确定：5—8，根据实验结 果确定 • （2）pH的控制
第七节 发酵设备
第八节 发酵工程产品的制造实例
• • • • 一、青霉素 1.种子 2.培养基 3.培养条件控制
第七章 发酵工程制药
二、微生物发酵生产药物的分类来自三、发酵工程制药特点及发展趋势
（2）诱变育种
(3)原生质体融合
第三节 发酵的基本过程
一、菌种
• 三、发酵 • 四、产物提取
第四节 微生物的发酵方式
三、连续培养
第五节 发酵工艺控制
一、培养基的影响及其控制
第13讲 第三章 药发酵工程制药 第一节 发酵工程制药概
第13讲第三章药发酵工程制药第一节发酵工程制药概第三章发酵工程制药发酵工程制药概述抗生素类药物概述β-内酰胺抗生素的生产大环内酯类抗生素的生产四环素类抗生素的生产氨基糖苷类抗生素的生产思考题发酵工程制药概述发酵工程制药的研究范畴发酵工程制药的工艺特点与要求发酵工程药物研究开发的一般程序发酵工程制药的研究范畴发酵工程药物包括抗生素在内，发酵工程药物包括抗生素在内，一系列通过微生物发酵生产的抗细菌、抗真菌、抗微生物发酵生产的抗细菌、抗真菌、病毒、抗肿瘤、抗高血脂、病毒、抗肿瘤、抗高血脂、抗高血压作用的药物，以及抗氧化剂、酶抑制剂、的药物，以及抗氧化剂、酶抑制剂、免疫调节剂、强心剂、镇定剂、调节剂、强心剂、镇定剂、止痛剂等的总称。
包括:抗生素、维生素、氨基酸、包括:抗生素、维生素、氨基酸、核苷或核苷酸、药用酶和辅酶、核苷酸、药用酶和辅酶、其他药理活性物质。
发酵工程制药的工艺特点与要求发酵工程药物生产的工艺过程: 无菌空气菌种孢子种子发酵发酵液预处理提取精制产品检验产品包装菌种工艺的特点与要求 (1)菌种要求品系纯正，生产能力高，遗传性状稳定。
菌种要求品系纯正，生产能力高，遗传性状稳定。
( 2 ) 制备的各阶段种子均要求无其它微生物的污染、生命制备的各阶段种子均要求无其它微生物的污染、力强、保存期短。
力强、保存期短。
( 3 ) 为了确保种子质量和安全，种子制备对人员、用具、为了确保种子质量和安全，种子制备对人员、用具、设备和操作场所都要有严格操作和管理规程。
设备和操作场所都要有严格操作和管理规程。
( 4 ) 要定期对菌种进行分离复壮，以防菌种退化，确保菌要定期对菌种进行分离复壮，以防菌种退化，种的纯粹和生产能力稳定。
种的纯粹和生产能力稳定。
( 5 ) 要有生产能力相同而遗传性状不同的几个备用菌种，要有生产能力相同而遗传性状不同的几个备用菌种，以备现有生产菌种污染噬菌体或出现其他异常情况时替换?替换。
发酵工程制药
化学结构类似的抗生素，其生物合成途径和每个合成环节的酶也相似，编码酶的基因之间存在同源性； 用放线紫红素的actⅡ和actⅣ 做探针，与24种产氨基糖苷类抗生素的链霉菌DNA杂交，可产生特异性杂交带； 用actⅡ为探针，成功地克隆了榴菌素(granaticin)和杀螨菌素(milbemycin)的生物合成基因簇； 利用红霉素的eryA1基因克隆了苦霉素(picromycin)生物合成相关基因； 利用碳霉素(carbomycin)的car E 基因克隆了麦迪霉素的4-羟基苯酰基转移酶基因；
所有参与生物合成过程的基因都是克隆的候选者；
01
主要的候选基因是限速基因和生物合成调节基因；
02
这些基因向原菌株的克隆是随机的；
获得特定的目标基因
载体 (质粒或病毒)
目标基因片段
质粒DNA片段
重组DNA
重组DNA进入受体细胞并扩增、表达
具有目标基因表达功能的重组体
在已知的微生物所产生的抗生素中，约2／3由放线菌产生，而其中的80％来源于链霉菌；链霉菌属中的链霉菌，有约500个种。
1、抗生素生物合成基因群成员的结构特点
（一） 抗生素生物合成基因的特点及其克隆的策略和方法
2、克隆抗生素生物合成基因的策略和方法
⑹ 寡核苷酸探针法 链霉菌编码抗生素生物合成基因ORF顺序的密码子的第3位碱基多达90％为G或C，是探针设计的根据。
生物制药-发酵工程
采用物理或化学方法破碎细胞，释放细胞内含物。
分离纯化
利用各种分离纯化技术，如离心、过滤、萃取、层析等，将目标产物从细胞破碎 液中分离出来并进行纯化。
04
生物制药的未来发展
新药研发与临床试验
创新药物研发
利用基因组学、蛋白质组学等技术， 发现和验证新药靶点，开发出针对特 定疾病的新药物。
临床试验
生物制药-发酵工程
• 生物制药概述 • 发酵工程在生物制药中的应用 • 发酵工程的关键技术 • 生物制药的未来发展 • 案例分析
01
生物制药概述
生物制药的定义与特点
生物制药的定义
生物制药是指利用生物技术手段，通过微生物发酵、细胞培 养、酶反应等过程，从生物体中提取、分离、纯化出具有药 用价值的生物活性物质或其衍生物，用于预防、诊断和治疗 人类疾病的一类药品。
02
发酵工程在生物制药中的应用
微生物发酵
微生物发酵是生物制药中常用的技术 手段，通过微生物发酵生产各种药物， 如抗生素、疫苗、生长因子等。
微生物发酵的过程需要经过菌种筛选、 培养基配制、发酵过程控制等环节， 这些环节都对最终产品的质量和产量 有着至关重要的影响。
微生物发酵具有高效率、低成本、大 规模生产等优点，能够满足市场需求， 同时也有利于提高药品质量和安全性。
详细描述
重组蛋白药物的生产涉及基因克隆、载体构 建、转化、表达及纯化等多个环节。目前市 场上已有多种重组蛋白药物，如胰岛素、人 生长激素、干扰素等。
案例三：基因工程疫苗的研发与生产
总结词
基因工程疫苗是利用基因工程技术制备的疫苗，通过将病原体的抗原基因导入微生物或 细胞中，实现病原体的抗原表达，从而激发人体免疫反应，达到预防和治疗疾病的目的。
发酵工程制药实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解发酵工程制药的基本原理和过程；2. 掌握微生物发酵生产药物的方法；3. 熟悉发酵过程中主要参数的检测和控制；4. 提高实验操作技能和数据分析能力。
二、实验原理发酵工程制药是指利用微生物的代谢能力，通过发酵过程生产具有药用价值的生物活性物质。
发酵过程包括菌种选育、培养基配制、种子扩大培养、发酵过程、分离纯化等环节。
三、实验材料与仪器1. 材料与试剂：葡萄糖、酵母提取物、蛋白胨、琼脂、硫酸铵、磷酸二氢钾、氢氧化钠、盐酸、氯化钠等；2. 仪器与设备：发酵罐、摇床、超净工作台、高压灭菌锅、电子天平、pH计、分光光度计、离心机、无菌操作工具等。
四、实验步骤1. 菌种选育：从土壤样品中分离筛选得到一株能够产生抗生素的微生物，经过纯化、鉴定和保存；2. 培养基配制：根据微生物生长需求，配制适宜的培养基；3. 种子扩大培养：将纯化后的菌种接种到试管斜面培养基上，置于恒温培养箱中培养；4. 发酵过程：将活化后的种子液接种到发酵罐中，控制发酵温度、pH值、溶氧量等参数，进行发酵；5. 发酵过程监测：定期检测发酵液的pH值、溶氧量、菌体浓度等参数，确保发酵过程顺利进行；6. 分离纯化：发酵结束后，对发酵液进行分离纯化，得到目标产物；7. 数据分析：对实验数据进行统计分析，得出实验结果。
五、实验结果与分析1. 菌种选育：成功分离筛选得到一株能够产生抗生素的微生物，经过鉴定为链霉菌属；2. 培养基配制：根据微生物生长需求，配制了适宜的培养基；3. 种子扩大培养：菌种在试管斜面培养基上生长良好，菌落形态典型；4. 发酵过程：发酵过程中，发酵液的pH值、溶氧量、菌体浓度等参数均在适宜范围内，发酵过程顺利进行；5. 分离纯化：发酵液经过分离纯化，得到目标产物；6. 数据分析：通过实验数据统计分析，得出以下结论：（1）该菌株在发酵过程中，发酵液的pH值、溶氧量、菌体浓度等参数均在适宜范围内；（2）发酵液中的目标产物含量达到预期水平；（3）分离纯化过程中，目标产物纯度较高。
生物发酵工程在制药中的应用
生物发酵工程在制药中的应用生物发酵工程是利用微生物代谢产生的基于生物化学反应来制造化学产品的过程。
这是一种应用广泛的技术，在制药业中应用较多。
生物发酵工程可以将微生物的天然代谢能力转化为制造药物或其他生物化学产品的能力。
本文将详细探讨生物发酵工程在制药中的应用。
一、利用发酵生产药剂生物发酵工程最常见的应用之一是制造药剂。
通过下列步骤可以制造出许多种不同的药物：1.获得微生物：制造药物的第一步是获得适当的微生物。
对于某些药物，采用常规的微生物如大肠杆菌或酵母菌就可以了。
但是，对于其他药物如抗生素，可能需要获得天然源微生物。
2.培养微生物：成功获得适当微生物之后，必须选择合适的培养条件来生长它们。
这些条件可能是液体培养基中的营养物和温度。
3.收获发酵产物：培养微生物并鼓励其发酵后，药品通常生成在液体或固体培养基中。
文献报道了多种方法来收获这些产物，其中最流行的方法是废除悬液物（如细菌）和培养基液（用于生长微生物）之间的界面。
为达到这个目标，可能需要使用离心或过滤。
4.纯化产物：最后一步是纯化药剂，以达到所需的纯度和生物活性。
该步骤通常涉及离心、过滤或电泳等方法，这些方法可以分离出目标药物，去除杂质。
二、应用生物反应器生物反应器是在控制条件下执行生物发酵的设备。
生物反应器已经有效地应用于制造药物。
在这种反应器中，生物材料在给定的环境下分解成更有用的产物。
生物反应器通常需要严格的控制，以保持所需的生长条件，达到预期的生产率和产物纯度。
这些条件包括光照，温度，压力和氧气浓度等。
三、将生物发酵技术与传统制药技术相结合除了单独使用生物发酵技术外，还有许多制药公司将传统制药技术与生物发酵工程相结合。
生物发酵技术可以为现有药品的制造提供额外的技术步骤，其中印度次枝杆菌曲霉素就是一个例子。
生物技术生产的生物制品也可以通过与小分子化学分离和精制序列、多肽抗体及类似物相结合来减少成本并增加产量。
四、生物发酵工程在制药业中的前景随着生物科技日益发展，认真研究微生物和应用生物反应器的发展速度也在不断加快。
生物技术制药第七章发酵工程技术ppt课件
第四节 发酵方式
第六节 发酵产物的提取
吸附法、沉淀法、溶剂萃取法、离子交换法
第七章 发酵工程技术
第一节 概 述
一、发酵工程 的概念
发酵工程又成为微生物工程，是利用微生物制造工业原料与工业产品
并提供服务的技术 微生物发酵工程是一个十分复杂的自催化工程，是生物技术的基础工程，用
于:如基因工程、细胞工程、酶工程都与发酵工程相关
二、发酵工程的发展历程
第一阶段 20C以前时期，利用传统的微生物发酵技术（酿造技术）生产酒、 醋、酱、奶酪等食品
制造原料）等
第三阶段 第二次世界大战爆发至1953年，本阶段是发酵工业的大发 展时期，青霉素实现工业化生产推动了发酵工业的发展；特点是： 纯菌培养、大规模、产品多为抗生素、氨基酸、核酸、甾体等次级 代谢产物
第四阶段 1953年至今，基因工程等高新技术应用阶段；如DNA双螺 旋结构模型的提出、质粒载体的发现及成功应用、分子杂交、克隆 技术等
并置于0-4℃冰箱（库）中
二、种子的制备
种子制备在在摇瓶或小罐内进行，种子要经过两次扩大培养才能进入 发酵罐
三、发酵
注意：通气（一般0.3-1m3/m3）、搅拌（一般搅拌消耗功率12KW/m3）、温度（26-37℃）、罐压（一般0.3-0.5kg/cm3）；发酵 时间因不同品种而异，大多数微生物的发酵周期为2-8d
1675年，荷兰人列文虎克发明了显微镜，并首次观察到了微生物体， 为人类对微生物的深入研究提供了可能
19C中叶，法国葡萄酒的酿造工艺出现问题，巴斯德经研究发现时由 于传统“酿造”技术环境中的杂菌（乳酸杆菌）干扰了酿酒的正常生化反应 过程；指出对酿造原料进行灭菌，可解决问题
第二阶段 1900—1940年，准“纯菌培养”阶段，规模增大，产品主要 有酵母、甘油、乳酸、柠檬酸、丁醇、丙酮（第一次世界大战弹药
发酵工程制药生物技术制药
发酵的基本过程: 菌种
预处理
提取精制
种子制备
发酵
典型发酵过程
第二节、发酵工程中的微生物
一、常见的药用微生物 ➢ 发酵工程所利用的微生物主要是细菌、放线菌，
酵母菌和霉菌
细菌
放线菌
（一）细菌
➢ 主要生产氨基酸，核苷酸，维生素等
（二）放线菌
➢ 产抗生素最多的一类微生物 ➢ 另外生产B12,酶，甾体转化
➢ 最终产物是由微生物细胞的酶或酶系对底物某 一特定部位进行化学反应而形成的。
三、微生物发酵生产药物的分类
（一）抗生素类 ➢ 9000种 ➢ 微生物发酵占70％。有价值的抗生素，几乎全部
由微生物生产 ➢ 抗细菌，病毒，真菌，肿瘤，原虫，寄生虫等
（二）氨基酸类
➢ 单个氨基酸制剂： ➢ 复方氨基酸制剂： ➢ 微生物发酵法： ➢ 酶转化法
➢ 严密的结构 ➢ 良好的液体混合性能 ➢ 高的传质和传热速率 ➢ 灵敏的检测和控制仪
表
1、搅拌釜式反应器：目前使用 最广泛的发酵反应器
机械搅拌发酵罐 ➢ 1）适宜的径高比，罐身较长，氧利用率较高 ➢ 2）能耐受一定的压力 ➢ 3）搅拌通风装置 ➢ 4）足够的冷却面积 ➢ 5）罐内要减少死角 ➢ 6）搅拌器的轴封要严密，以减少泄露
一种是我们生产上所不希望看到的，表现为菌 株的衰退和生产质量的下降，这种突变成为负 突变。 另一种是我们生产上希望看到的，对生产有利， 这种突变成为正突变。
1采样
2.分离菌株
自然选育操作步骤： 一般习惯上将自然选育称为菌种的分离纯化。 单细胞(孢子)悬液的制备
礼来公司花了 10年的时间从 40万株微生物 中，发现了三 种有潜力的新 抗生素。
高
筛选
2024年发酵工程药物市场分析现状
2024年发酵工程药物市场分析现状1. 引言发酵工程是一种利用微生物合成生物活性物质的技术，已经广泛应用于制药行业。
发酵工程药物具有高效、可控性强的特点，因此在医药领域具有广阔的市场前景。
本文将对发酵工程药物市场现状进行分析。
2. 发酵工程药物的定义发酵工程药物是指通过发酵工程技术，利用微生物生产出的药物。
发酵工程涉及微生物培养、发酵过程控制、提取纯化等环节，可以制备出各种药物，包括抗生素、生物制剂、酶类药物等。
3. 市场规模分析发酵工程药物市场在近年来呈现快速增长的趋势。
根据市场调研数据，2019年全球发酵工程药物市场规模达到XX亿美元，并预计未来几年仍将保持较高的增长率。
这一市场规模的增长主要得益于以下几个方面的因素：3.1 新药研发需求增加随着医学科技的不断进步和人们对健康的重视，对新药的需求不断增加。
发酵工程药物以其高效、可控性强的优势，在新药研发中得到广泛应用。
新药研发需求的增加，推动了发酵工程药物市场的扩大。
3.2 生物制剂的兴起生物制剂是指通过生物发酵技术生产的药物，包括蛋白质药物、抗体药物等。
随着生物制剂在医药领域的广泛应用，对发酵工程药物的需求也随之增加。
尤其是在治疗癌症、自身免疫性疾病等领域，生物制剂的市场前景更加广阔。
3.3 新兴市场的崛起发酵工程药物市场不仅在传统的市场发达国家有着广阔的发展机遇，也在新兴市场上崛起。
新兴市场对于廉价药物的需求量大，而发酵工程药物具有成本较低的特点，因此在这些市场上有着较大的发展潜力。
4. 市场竞争分析发酵工程药物市场竞争激烈，主要表现在以下几个方面：4.1 技术壁垒高发酵工程药物制备涉及到微生物培养、发酵过程控制等方面的技术，技术壁垒较高。
这导致市场上较少的企业能够掌握并应用相关技术，从而形成垄断优势。
4.2 知识产权保护严格发酵工程药物在研发过程中涉及到大量的研发成果，如菌株、发酵工艺等。
知识产权的保护成为市场竞争关键。
企业通过获得专利保护，提高了市场进入的门槛，对竞争对手形成了压制作用。
发酵工程制药的一般工艺流程
发酵工程制药的一般工艺流程我呀，对这发酵工程制药一直挺感兴趣，今儿就跟大伙唠唠它的一般工艺流程。
我有个朋友，在一家制药厂上班，那厂子里到处都是些瓶瓶罐罐，大的小的，高的矮的，看着就像个科学怪人住的地方。
我去厂里找他的时候，他正忙得不可开交，头发乱得像个鸡窝，眼睛里全是血丝，可精神头还挺足。
我就问他：“你这忙啥呢？”他指了指那些罐子说：“这不，在搞发酵工程制药呢。
这第一步啊，得先选菌种，就像挑种子一样，得挑那种活力强、产量高的菌种。
”旁边一个老师傅听到了，慢悠悠地走过来，他脸上皱纹深得像一道道沟壑，嘴里叼着个烟斗，吧嗒了一口说：“小伙子，这选菌种可不容易，得在实验室里捣鼓好久，各种检测，就怕选了个孬种，那后面可就全白搭了。
”我朋友接着说：“选好菌种后，就得培养种子液。
把菌种放到培养基里，那培养基啊，就像菌种的小食堂，得给它们配好吃的，各种营养成分都得有。
”这时候，一个年轻的技术员插了句话：“师兄，这培养基的配方可讲究了，稍微差点，菌种就不好好长。
”我朋友笑了笑说：“是嘞，得精确得很。
等种子液培养好了，就把它放到发酵罐里发酵。
”我好奇地问：“那发酵罐里是啥样啊？”我朋友眼睛放光，像是在说自家宝贝：“那发酵罐可大了，里面的环境得严格控制，温度、湿度、酸碱度，一点都不能马虎。
就像照顾个娇贵的娃娃，温度高了不行，低了也不行。
”老师傅又吧嗒了一口烟说：“这发酵的时候啊，还得时刻盯着，看那菌长得咋样，有没有染菌啥的。
要是染了菌，那就跟一锅好汤里掉进了老鼠屎，全完了。
”等发酵完了，我朋友说：“就得提取和纯化药物了。
这就像从一堆宝藏里把最值钱的挑出来，得用各种方法，过滤啊，层析啊，把杂质去掉，最后得到纯净的药。
”我听着，心里想这发酵工程制药可真是个精细活，一环扣一环，就像一场接力赛，哪一棒掉了链子都不行。
这制药的过程，也像是在给病人造希望，每个步骤都充满了责任和期待呢。
制药工程三级发酵流程
制药工程三级发酵流程一、发酵的小秘密。
今天咱们来聊聊制药工程里超级有趣的三级发酵流程哦。
发酵这个事儿呢，就像是一场小小的魔法，能把一些原料变成对我们健康有用的药物呢。
在制药工程里的发酵，那可是有一套很讲究的流程。
咱们得先从最开始的原料准备说起呀。
这原料就像是厨师做菜的食材一样重要。
原料要精心挑选，确保它们干净、无污染，而且营养成分得符合咱们发酵微生物的口味。
要是原料不好，就像你做菜的时候食材不新鲜，那这道菜或者说这个发酵过程肯定就搞砸啦。
二、一级发酵：小微生物的欢乐开场。
一级发酵是这个魔法旅程的第一站哦。
这时候呢，我们会把那些精心准备好的原料放到一个特别的容器里，这个容器就像是微生物的小乐园。
然后呢，把咱们选好的微生物接种进去。
这些微生物可小啦，小到你用肉眼都看不见它们，但是它们可有大能量呢。
它们一进入这个原料乐园，就开始欢欢喜喜地吃呀喝呀，把原料分解，然后产生一些新的东西。
这个过程有点像我们小时候玩过家家，每个微生物都有自己的小任务，它们在这个阶段就是努力让自己壮大起来，数量变得越来越多。
三、二级发酵：微生物的成长与进化。
好啦，经过了一级发酵，微生物们已经有了一定的规模。
这时候就进入二级发酵啦。
二级发酵就像是微生物们的进阶阶段呢。
它们从一级发酵的小容器搬到了一个更大一点的“家”。
这里面的环境也有些小变化哦，可能营养成分的比例不一样啦，或者温度、酸碱度之类的条件有了调整。
这些微生物呢，就像我们上学升级一样，要适应新的环境，然后继续茁壮成长。
在这个阶段，它们会更加努力地工作，产生更多更复杂的东西。
就好像我们学会了更多的知识和技能，能做更厉害的事情啦。
四、三级发酵：最后的冲刺与成果。
最后就到了三级发酵啦，这可是整个发酵流程的高潮部分呢。
微生物们来到了它们最大的“家”，这个时候的它们已经是经验丰富的小“工人”啦。
在这个阶段，它们要完成最后的冲刺。
它们会把之前在一级和二级发酵里产生的那些东西进一步转化，变成我们真正想要的药物成分或者是药物的前体物质。
3第三章发酵工程制药
微生物发酵的一般工艺
• 提取阶段
发酵结束后，只有对发酵液中的产物通过一系列物理、化学方法进行分离、 提取及精制，如下图所示。才能得到合乎规定的纯品，此为微生物发酵的提 取阶段。 （1）发酵液预处理 多数发酵产品如抗生素存在于发酵液内，有些存在于菌丝内。发酵液预处理 包括除去发酵液内的杂质离子（Ca2+、Mg2+、Fe3+等）以及蛋白质，并利 用板框压滤机，使菌丝与滤液分开，便于进一步提取。 （2）提取与精制 提取方法是根据产品的理化性质决定的。目前常用的提取方法有吸附法、 溶媒萃取法、离子交换法和沉淀法。 （3）成品检验 经过发酵与提取得到的成品，应根据药典标准进行检测，检测的项目根据 产品的性质而定。如抗生素一般要进行效价测定、毒性试验、无菌试验、热 原质试验、水分测定等。 （4）成品分装 生产的成品一般是大包装的原料药，以供制剂厂进行小包装或制剂加工，也 有一些工厂在无菌条件下用自动分装机械进行小瓶分装。
1.抗生素 根据抗生素的化学结构分类 （1）β-内酰胺类抗生素 如青霉素类、头孢霉素类 及其衍生物。 （2）氨基糖苷类抗生素 如链霉素、卡那霉素。 （3）大环内酯类抗生素 如红霉素、麦迪霉素等。 （4）四环素类抗生素 如四环素、金霉素、土霉素 等。 （5）多肽类抗生素 多黏菌素、杆菌肽等。
一 发酵工程制药的研究范畴
• • • • • 原料质量稳定 发酵过程要灭菌 设备密封性好 发酵过程通气和搅拌 微生物生长和抗生素合成分阶段控制
3 提取工艺特点与要求
低温清洁和严格控制操作环境 精炼提炼工艺 严格质控 安全防护 提炼全过程要无菌，防止化学和生物污染
三 发酵工程药物研究开发的一般程序
第二节 抗生素类药物
第二节 抗生素类药物 • 二 抗生素的命名
发酵工程与生物制药
发酵工程与生物制药发酵工程在生物制药领域扮演着至关重要的角色。
通过利用微生物、细胞培养和生物催化等技术，发酵工程帮助我们生产出了许多重要的生物制药产品。
本文将介绍发酵工程在生物制药中的应用，并探讨其在药物生产中的重要性。
一、发酵工程在生物制药中的应用在现代生物制药过程中，发酵工程被广泛应用于药物的生产和制造。
其主要涉及三个方面：微生物发酵、细胞培养和生物催化。
1. 微生物发酵：微生物发酵是一种常见且重要的生物制药生产方式。
在该过程中，微生物（如细菌或真菌）通过在合适条件下生长和繁殖，合成所需的药物分子。
例如，青霉素的生产就是基于青霉菌的发酵过程。
通过将青霉菌培养在合适的培养基中，提供适当的营养物质和温度，使其合成青霉素。
这种微生物发酵技术不仅生产出高质量的药物，还有较低成本和高效率的优势。
2. 细胞培养：细胞培养是一种利用细胞生物学技术进行药物生产的方法。
这一过程中，细胞（如哺乳动物细胞、细菌或真核细胞）在合适的营养基中培养和繁殖，合成所需的药物分子。
细胞培养技术广泛应用于生产重组蛋白药物、抗体药物等生物制药产品。
通过调节培养条件、改进培养基配方和优化发酵过程，可以提高产品的产量和纯度，满足市场需求。
3. 生物催化：生物催化是指利用微生物、酶或细胞等生物催化剂来促进药物合成的过程。
这种方法具有选择性高、反应条件温和等优点，广泛应用于药物合成中。
生物催化可以通过提供合适的底物和酶催化剂来增加反应速率和选择性，从而生产出高效、高纯度的药物。
二、发酵工程在药物生产中的重要性发酵工程在药物生产中具有重要的作用，其重要性主要体现在以下几个方面：1. 高效性：发酵工程利用微生物或细胞培养技术，使药物的生产过程大大加快。
通过优化发酵条件和培养工艺，可以提高产量和产出速度，从而满足市场的需求。
2. 降低成本：与传统的化学合成方法相比，发酵工程具有较低的成本。
微生物和细胞培养可以在相对低成本的条件下产生药物，从而降低了生产成本。
发酵工程制药工艺技术基础应用护理课件
免疫性疾病和感染性疾病等。
生物农药的发酵生产
生物农药概述
生物农药是一类由天然生物资源加工而成的农药，具有环保、低 毒、高效等特点。
生物农药发酵生产工艺流程
通过微生物发酵技术生产生物农药，包括菌种筛选、发酵条件优化 、提取和纯化等步骤。
生物农药发酵生产的应用
生物农药广泛应用于农业领域，用于防治病虫害，提高农作物产量 和品质。
酶工程制药技术是利用酶的催化作用生产药物的过程，具有 高效率、高选择性、低能耗等优点。
酶工程制药技术是利用酶的催化作用生产药物的过程，具有 高效率、高选择性、低能耗等优点。通过酶的固定化技术， 可以连续生产药物，广泛应用于制药工业中。
细胞培养技术
细胞培养技术是利用细胞生长繁殖的特性生产药物的过程 ，具有高度模拟体内生理环境等优点。
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发酵工程制药工艺技术基 础
微生物发酵技术
微生物发酵技术是利用微生物的代谢过程生产药物的过程，具有高效、环保、可 持续等优点。
微生物发酵技术是利用微生物的代谢过程生产药物的过程，具有高效、环保、可 持续等优点。通过控制发酵条件，可以生产出各种药物，如抗生素、维生素、氨 基酸等。
酶工程制药技术
免疫调节药物的发酵生产
体免疫功能的药物，用于治疗
免疫系统相关疾病。
免疫调节药物发酵生产工艺流程
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与抗生素发酵生产类似，包括菌种制备、种子扩大培养、发酵
罐发酵、提取和纯化等步骤。
免疫调节药物发酵生产的应用
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免疫调节药物在临床治疗中广泛应用，如用于治疗肿瘤、自身
发酵工程制药工艺技术对护理的影响
提高药物生产效率
发酵工程技术能够大规模生产药 物，提高生产效率，降低生产成
矿产
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
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冷冻保藏种类
一、普通冷冻保藏技术(-20℃) 二、超低温冷冻保藏技术(-60 -80℃) 三、液氮冷冻保藏技术
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普通冷冻保藏技术(-20℃)
将液体培养物或从琼脂斜面培养物收获的细胞分接 到试管，然后贮藏于一冰箱的冷藏室中，或于温度 范围在-5～-20℃的普通冰箱(-20℃)中。或者，将 菌种培养在小的试管或培养瓶斜面上，待生长适度 后，将试管或瓶口用橡胶塞严格封好，同上置于冰 箱中保存。 用此方法可以维持若干微生物的活力1—2年
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如果待保藏菌种生长在斜面上，则可用含10％甘油的 新配制液体培养基洗涤收获。超低温冰箱的冷冻速度 一般控制在1-2℃／min。若干细菌和真菌菌种可通过 此保藏方法保藏5年而活力不受影响。
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三、液氮冷冻保藏技术
(一)冷冻保护剂
在液氮冷冻保藏中，最常用的冷冻保护剂是二甲亚砜 和甘油，最终使用浓度一般为甘油 10％、二甲亚砜5 ％。所使用的甘油—般用高压蒸汽灭菌，而二甲亚砜 最好为过滤灭菌。
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(5)细胞冻结后，将致冷速度降为1℃/min，直到温度达50℃； (6) 将安瓿迅速移入液氮罐中于液相 (-196℃) 或 气相 (156℃)中保存。 如果无控速冷冻机，则一般可将安瓿或液氮瓶置于一 70℃冰箱中冷冻4h，然后迅速移入液氮罐中保存。
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(三)复苏 1．从液氮罐中取出所需的安瓿，立即置于冰浴中； 2．迅速将安瓿置于37-40℃水浴中，并轻轻摇动以加速解； 3．用巴氏吸管将安瓿中贮存培养物移接入含有2m1无菌液 体培养基的试管中，用同一支吸管反复抽吸数次，然后 取0.1-0.2ml (约4、8滴)转接入琼脂斜面上。
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菌种筛选
发酵罐试验
纯种培养
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摇瓶试验
微生物菌种保藏技术
在生产发酵中，具有高产有重要经济价值的某一期 待代谢产物主能力的微生物菌种的保存和长期保藏，对 于一成功的工业发酵过程极为重要。
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一、理想的菌种保藏方法应具备的条件
(1) 经长期保藏后菌种存活健在； (2) 保证高产突变株不改变表型和基因型，特别是不改变 初级代谢产物和次级代谢产物生产的高产能力。 (3) 菌种保藏的基本措施是低温、干燥、真空。
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发酵工程的生产流程
发酵工业的生产过程： ④ 无菌空气的制备 ① 原料预处理 ⑤ 菌种的制备和扩大培 养 ② 培养基配置 ③ 发酵设备和培养基的灭菌 ⑥ 发酵（微生物培养） ⑦ 发酵产品的分离和纯 化
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菌种制备
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工艺特点与要求
A.菌种制备 品系纯正、生产能力高、遗传稳定 无污染、生命力强、保存期短 严格消毒灭菌 定期分离复壮 冷冻干燥管或液氮管保存菌种
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中国林业科学院, 北京(CAF),源自00091二、工业微生物菌种保藏技术
(1)超低温或在液氮中冷冻保藏； (2)冷冻干燥或真空干燥保藏； (3) 转接培养或斜面传代保藏； (4)土壤或陶瓷珠等载体于燥保藏
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菌种保藏方法
长期保藏法
液体石蜡法 甘油管法
暂时保藏法
斜面传代法 穿刺法
砂管保藏法
砂土管保藏法 滤纸片保藏法
CFCC 林业微生物菌种保藏管理中心
中国林业科学院菌种保藏管 CICC 工业微生物菌种保藏管理中心 理中心 轻工业部食品发酵工业科学 CMCC 医学微生物菌种保藏管理中心 研究所 中国医学科学院皮肤病研究 NICPB 卫生部药品生物制品监察所 所 中国医学科学院病毒研究所 CVCC 兽医微生物菌种保藏管理中心 YM 云南省微生物研究所
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应注意的是经过一次解冻的菌株培养物不宜再用来保 藏。 保藏过程中应注意控制保藏温度，培养瓶或试管应严 格密封。 这一方法虽简便易行，但不适宜多数微生物的长期保 藏。
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二、超低温冷冻保藏技术(-60--80℃)
要求长期保藏的微生物菌种，一般都要求在-60℃以 下进行保藏。 在超低温冷藏柜中保藏菌种的一般方法是： 1 ．离心收获对数生长中期至后期的微生物细胞； 2．用新鲜培养基重新悬浮所收获的细胞； 3．加入等体积的20％甘油或10％二甲亚砜； 4．混匀后分装入冷冻指管或安瓿中，于-70℃超 低温冰箱中保藏。
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中国菌种保藏单位
缩写 ACCC SH IA 名称 中国农业微生物菌种保藏管 理中心 缩写 ISF 名称 中国农业科学院土壤肥料研究 所
上海市农业科学院食用菌研 CACC 抗菌素菌种保藏管理中心 究所 中国医学科学院抗菌素研究 所 SIA AS 四川抗菌素工业研究所 中国科学院微生物研究所
CCGM 普通微生物菌种保藏管理中 C 心 AS-IV 中国科学院武汉病毒研究所 CAF IFFI ID IV
冷冻干燥保藏法
液氮冷冻法
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2.1 冷冻保藏
冷冻保藏为保藏微生物菌种的最简单而有效的 方法。 通过冷冻，使微生物代谢活动停止。一般而言， 冷冻温度愈低，效果愈好。为了获得满意的冷 冻结果，通常应在培养物中加入一定的冷冻保 护剂。冷冻保藏时温度要求在 -20℃以下，同 时应认真掌握好冷冻速度和解冻速变。 冷冻深藏的缺点之一是培养物运输较困难。
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培养物的冻干过程
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冷冻真空干燥操作流程
配制保护剂 灭菌 菌种 培养 制备菌悬液 分装安培瓶 预冻 真空干燥 测定水分 熔封管口 检查真空度 安培瓶 洗净烘干 装标签 加棉塞
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包藏
(三)冻干菌种的保藏与再生
1 ．保藏：冷冻干燥后的培养物在低于 5℃下保藏。较低的 保藏温度(-20～-70℃)对于培养物的长期稳定更好。 2．复苏： (1)在超净工作台中用70％酒精棉球擦洗安瓿，然后用砂轮 在安瓿中锉一道沟。 (2)用无菌纱布或无菌毛巾包好安瓿，然后用手掰开安瓿。
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(3) 在安瓿中加入 0.5 ～ 1ml 营养液体培养基，慢慢旋转安 瓿，使冻干菌种复水。然后将此转接到一含有再生培养 基的无菌试管中，或直接接种琼脂斜面或涂布平板。 (4) 在指管中冻干的菌种通常为絮粉状，可以将此直接振 落入盛有 l ～ 2ml 液体培养基的试管中，轻轻振荡 5 ～ l0min，然后用此悬液接种适宜的再生培养基。
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一、发酵的定义
1、传统发酵 2、生化和生理学意义的发酵 3、工业上的发酵
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1、传统发酵
最初发酵是用来描述酵母菌作用于果汁或麦芽 汁产生气泡的现象，或者是指酒的生产过程。
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2、生化和生理学意义的发酵
指微生物在无氧条件下，分解各种有机物质产生能量 的一种方式，或者更严格地说，发酵是以有机物作为 电子受体的氧化还原产能反应。 如葡萄糖在无氧条件下被微生物利用产生酒精并放出 CO2。
CIVBP 中国兽医药品监察所
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中国微生物菌种保藏管理委员会组织机构
中国微生物菌种保藏管理委员会办事处(CCCCM): 中国科学院微生物研究所内,北京(AS),100080 1. 普通微生物菌种保藏管理中心(CCGMC) 中国科学院微生物研究所,北京(AS),100080:真菌、细菌 中国科学院武汉病毒研究所,武汉(AS-IV),430071:病毒 2.农业微生物菌种保藏管理中心(ACCC) 中国农业科学院土壤肥料研究所,北京(ISF),100081 3.工业微生物菌种保藏管理中心(CICC) 轻工业部食品发酵工业科学研究所,北京(IFFI),100027 4.医学微生物菌种保藏管理中心(CMCC) 中国医学科学院皮肤病研究所,南京(ID),210042:真菌 中国药品生物制品检定所,北京(NICPBP),100050:细菌 中国医学科学院病毒研究所,北京(IV),100052:病毒 5.抗菌素菌种保藏管理中心(CACC) 中国医学科学院抗菌素研究所,北京(IA),100050 四川抗菌素工业研究所,成都(SIA),610051:新抗菌素菌种 华北制药厂抗菌素研究所,石家庄(IANP),050015:生产用抗菌素菌种 6.兽医微生物菌种保藏管理中心(CVCC) 农业部兽医药品监察所,北京(CIVBP),100081 7.林业微生物菌种保藏管理中心(CFCC)
用特点及现有条件等进行综合考虑。 对于一些比较重要的微生物菌株，则要尽可能
多的采用各种不同的手段进行保藏，以免因某种方 法的失败而导致菌种的丧失。
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国际重要菌种保藏机构
缩写 名称 ATCC 美国标准菌种保藏所，美国马里兰州，罗克维尔市 CBS 真菌中心收藏所，荷兰，巴尔恩市 NCT 国立标准菌种保藏所，英国，伦敦 C
第三章 发酵工程制药
发 酵 工 程 第一节 概述 Fermentation Engineering
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微生物发酵技术
1857年法国化学家、微生物家巴斯德提出了著名的
发酵理论：“一切发酵过程都是微生物作用的结果。” 巴斯德认为，酿酒是发酵，是微生物在起作用；酒 变质也是发酵，是另一类微生物在作祟；随着科学技 术的发展，可以用加热处理等方法来杀死有害的微生 物，防止酒发生质变。 同时，也可以把发酵的微生物分离出来，通过人工培 养，根据不同的要求去诱发各种类型的发酵，获得所 需的发酵产品。
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一、微生物菌种保藏
基本要求：
在一定时间内使菌种不死、不变、不乱
培养基传代培养 生活态 寄主传代培养 冷冻
液氮、低温冰箱 斜面、平板
基本方法：
休眠态
干燥
沙土管、冷冻真空干燥
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由于微生物的多样性，不同的微生物往往对不 同的保藏方法有不同的适应性，因此，在具体选择 保藏方法时必须对被保藏菌株的特性、保藏物的使
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2．控速冷冻 ． (1) 将安瓿或液氮瓶置于铝盒或布袋中，然后置于 一较大的金属容器中； (2)将此金属容器置于控速冷冻机的冷冻室中； (3)以1-2℃/min的致冷速度降温，直到温度达到相 对温度之上几度的细胞冻结点(通常为-30℃)； (4) 补加一定量的液氮至系统中，使细胞在冻结点 时尽可能快地发生相变；