前沿专题研究.doc

一、程景胜连续生产的重要性：降低成本；二、乔建军 聚酮合酶相关的题聚酮类抗生素均由多酶体系聚酮合酶催化，其生物合成机制基本相似。聚合酮酶的各种活性分别由其蛋白质组成模块来完成。主要有三类：型聚酮合酶,型聚酮合酶,型聚酮合酶。型聚酮合酶是一个巨大的多酶复合体，通常由多个蛋白质模块组成。可通过模块内或模块间的合理重组，设计出新基因组成或新的生物合成途径，合成大量新的聚酮化合物，为新药研究提供物质基础。红霉素生物合成酶系是典型的型聚酮合成酶。型聚酮合成酶与型聚酮合酶有类似的活性位点，但是分散在几个较小的单功能多肽上。型聚酮合成酶的最小单位是指能够催化合成产物的最小组成单位。放线紫红菌素的合成酶系是典型的型聚酮合成酶。型聚酮合成酶广泛存在于植物、细菌中，甚至真菌中也存在。与上面两种相比，它的分子小、结构简单，同时仍然保持聚酮链的延伸和环化功能。对它进行深入研究，有可能揭示未知的生物合成途径，并产生有用的天然产物。三、张卫文老师 研究自养型细胞的意义；研究微生物单细胞的意义混菌培养的意义：一、在自然生态系统下，单个种类的细菌是很难生存下去的，因为微生物要和其他种类的微生物之间存在相互作用，比如共生、寄生等物种关系。二、自然环境中，只有百分之一左右的微生物可以单独生存，不需要受其他微生物对它的影响，而大部分微生物生长的环境生存者多种微生物。所以，研究某一种类的微生物，纯培养是远远不够而且不易养活。所以，混养就有很大的研究价值了。研究自养型细胞的意义：自养型是指以光能或化学能为能量的来源，以环境中的二氧化碳为碳源，来合成有机物，并且储存能量的新陈代谢类型。自养型生物的出现和在自然界中的生存，不仅仅是为消费者和分解者提供了大量的有机物，同时在保持自然界中的碳循环和氮循环的稳定上发挥了重要的作用。如果没有自养型生物，我们自然界中的碳循环和氮循环就无法保持平衡，同时现在自然界中的所有生物都无法生存。生物都是由细胞组成的，研究自养型细胞是为了更好地理解自养型生物。研究微生物单细胞的意义：微生物跟自然环境与生物体是密不可分的。纵观人类发展史，微生物在对人类和自然环境中的作用，那是功不可没。比如：抗生素产生菌的发现，让人类有了抵抗病原微生物感染的有利武器，挽救了无数人的生命；有害方面也很明显，比如无数次的疫病暴发，都是很多种病原微生物造成的。但现在的诸如医药、农业、化工、新材料、能源等等方面的新技术、新手段，都与微生物有极强的依赖。比如：微生物生产的乙醇、石油分解菌、新药产生菌、拮抗病原的有益菌、调整人和动植物健康的益生菌。从这方面来说，有益微生物的研究和发展应是无可限量的。但是由于很多微生物自身系统是很复杂的，一时难以研究，所以人们选择从微生物的单细胞开始研究，从而进一步了解微生物。四、宋浩关于合成生物学历史，答上“2000年，首次成功制造出类似电路的人造基因调控网络被认为是这一研究领域正式诞生的标志”，之前和之后简单答答就行 合成生物学是按照人类的目的设计并创造新的生命元件器件，功能模块乃至自然界不存在的生命系统；对现有的生命体进行有意义的工程改造，赋予其新的功能。合成生物学采用自下而上的合成策略从最基本的要素开始一步步建立零部件，进而建立人工生物系统,让它们像电路一样运行。合成生物学一词于1911年首次提出，但受限于当时对生物和生命运动的认识水平，这个概念基本是一种对生命过程的形式上的模拟。20世纪50年代，DNA双螺旋模型提出，分子生物学蓬勃发展，1974年波兰遗传学家Szybalski多次预言合成生物学时代必将来临。经过90年代基因组学和基因组技术的形成和成熟，2000年，首次成功制造出类似电路的人造基因调控网络被认为是这一研究领域正式诞生的标志，E.Kool在美国化学学会年会上重新定义了合成生物学的概念。从此以后，合成生物学迅猛发展，广泛应用于医药、能源、食品、化学等领域。例子：抗疟疾药物青蒿素的微生物合成。2006年，加州大学伯克利分校的JayKeasling实验室将改造的多个青蒿素生物合成基因导入酵母菌中，使其产生青蒿酸，并通过对代谢途径(网络)改造和优化，使青蒿酸的合成能力大大提高，从而降低成本生产抗疟疾药物，用于第三世界地区的疾病治疗。五、赵坤生物被膜 细菌感染、生物电池、污水处理1、 细菌生物被膜：是指细菌粘附于一个物体(或人体组织)的表面，通过分泌多糖基质纤维蛋白脂质蛋白等，将其自身包绕其中而形成的大量高度组织化系统化的膜样聚合物。在细菌生物被膜的保护下，细菌可以增强自身对抗生素环境压力及宿主免疫系统攻击的耐受能力，留住水分等。2、 作用：污水处理，降解有害蛋白。危害:对抗生素和宿主免疫系统具有很强的抵抗力，从而导致严重的临床问题，引起许多慢性和难治性感染疾病的反复发作。细菌生物被膜粘附在各种医疗器械及导管上极难清除，以至引发大量的医源性感染。3、 细菌生物被膜形成是一个动态过程，细菌在宿主表面粘附是细菌生物被膜形成的第一阶段；成熟是细菌生物被膜形成的第二阶段，细菌分泌细胞外多聚物，形成基质，细菌深埋基质内；细菌生物被膜形成的第三阶段是聚集和分散，在拥挤的条件下，养料非常有限，密度群体感应调控一部分细菌离开细菌生物被膜，离开的细菌继续开始粘附，成熟，聚集和分散，这样感染就在不断加重，是目前细菌生物被膜感染难治疗的原因之一。4、 PSL参与基质的生产以及生物被膜的形成和维持；环二鸟苷酸(c-di-GMP)是在细菌中普遍存在的第二信使分子,参与调节多种生理功能,包括细胞分化、生物被膜形成、致病因子产生等。这两个东西参与了铜绿假单胞菌生物被膜的形成过程。群体感应( Quorum sensing QS)是指细菌通过自身产生的自诱导因子， 感知周围同类细菌的多寡或密度并调控基因表达的系统 它是一种细菌间的信息交流， 在多种细菌的生长过程中扮演重要角色 目前的研究表明， 多数细菌生物被膜的形成 发展及功能调节需要 QS 信号分子参与。因此通过干扰细菌 QS 信号来破坏细菌生物被膜，从而为最终解决由细菌生物被膜引起的细菌耐药问题提供新思路。六、郭祥海模拟移动床一种利用吸附原理进行液体分离操作的传质设备。它是以逆流连续操作方式，通过变换固定床吸咐设备的物料进出口位置，产生相当于吸附剂连续向下移动，而物料连续向上移动的效果。这种设备的生产能力和分离效率比固定吸附床高，又可避免移动床吸附剂磨损、碎片或粉尘堵塞设备或管道以及固体颗粒缝间的沟流。反应和分离同时进行（耦合） 优点：设备投资低、反应操作少、反应和分离效率高 缺点：反应操作温度、压力可控范围小（需同时满足反应、分离及设备的条件）七、许松林1、分子蒸馏设备有几类，优缺点一套完整的分子蒸馏设备主要包括：分子蒸发器、脱气系统、进料系统、加热系统、冷却真空系统和控制系统。分子蒸馏装置的核心部分是分子蒸发器，其种类主要有3种：(1)降膜式：为早期形式，结构简单，但由于液膜厚，效率差，当今世界各国很少采用；(2)刮膜式:形成的液膜薄，分离效率高，但较降膜式结构复杂；(3)离心式：离心力成膜，膜薄，蒸发效率高，但结构复杂，真空密封较难，设备的制造成本高。离心式：（1）优点：液膜非常薄，流动情况好，生产能力大，适合工业上的连续生产；物料在蒸馏温度下保留时间非常短，可以分离热稳定性极差的有机化合物；由于离心力的作用，液膜分布很均匀，分离效果较好。（2）缺点：结构复杂，真空密封较难，设备制造成本较高。刮膜式：（1）优点：液膜厚度小；避免沟流现象的出现，保证液膜在蒸发表面分布均匀；物料在蒸馏温度下保留时间短，热分解的危险性小；可通过改变刮膜器的形状来控制液膜在蒸发面的停留时间；连续进行，生产能力大；可在刮膜器的后面加挡板，使得物沫夹带的液体在挡板上冷凝，在离心力的作用下回到蒸发面；向下流的液体得到充分搅动，强化了传热和传质。（2）缺点：液体分配装置难以完善,很难保证所有的蒸发表面都被液膜均匀覆盖;液体流动时常发生翻滚现象,所产生的雾沫也常溅到冷凝面上。2、决定分子蒸馏的最重要参数P、T、3、分子蒸馏技术的特点1)分子蒸馏的蒸发面与冷凝面距离很小，蒸发的分子之间发生碰撞的机率很小，整个系统可在很高的真空度下工作；2)分子蒸馏过程中，蒸气分子从蒸发表面逸出后直接飞射到冷凝面上，理论上没有返回蒸发面的可能性，是不可逆的。4、常见的分子蒸馏装置1) 离心式分子蒸馏装置, 由Myers为代表;2) 刮膜式分子蒸馏装置,由天津大学,VTA, UIC为代表.5、分子蒸馏的操作条件及影响分子蒸馏是一种高真空下进行分离操作的非平衡蒸馏过程；能实现高温超低压的操作条件 。操作压力越大，沸点越高。分子量越大，蒸馏温度越高。八、赵广荣老师 药品上市许可人制度药品上市许可人制度是指将上市许可与生产许可分离的管理模式。这种机制下，上市许可和生产许可相互独立，上市许可持有人可以将产品委托给不同的生产商生产，药品的安全性、有效性和质量可控性均由上市许可人对公众负责。MAH制度是国际较为通行的药品上市、审批制度，是一项与世界接轨的制度，具有一定的制度优势，可在一定程度上缓解目前“捆绑”管理模式下出现的问题，从源头上抑制制药企业的低水平重复建设，提高新药研发的积极性，促进委托生产的繁荣，从而推进我国医药产业的快速发展。新药研发过程：以新药研发到上市销售的很多环节和过程构成，特点：高投入，高风险，长周期，规模小过程：新药发现，新药开发GLP/GCP新药制造，新药销售GSP一般一个想法到实际销售药物得12-24年新药设计与评价（创新）新工艺/新工艺/新机型拜瑞妥为一种口服Xa因子直接抑制剂，主要用于预防膝关节置换手术患者深静脉血栓和肺栓塞的形成，可降低冠状动脉综合症并发的危险。该药物由德国拜耳制药公司研发，2008年在加拿大和欧盟获得批准上市。开发研究过程分为三个阶段：研发（工艺路线选择与设计）-中（放大技术及其影响因素-制定或修订生产工艺流程工艺验证）九、 黄耀东 有机凝胶一些有机小分子能在很低的浓度下（一般低于2wt %），通过分子自发地聚集、组装成有序结构，使有机溶剂凝胶化，形成有机小分子凝胶。与传统的由共价键交联形成三维网状结构的高分子或生物凝胶不同，有机凝胶具有热可逆性和对外部环境变化敏感的特性。人们可以根据需要在小分子凝胶因子结构上引入可调控基团或可反应基团, 制备能够对外界刺激(热、光、电、磁或pH等)自身能发生特性响应的智能型有机小分子凝胶。由于这类智能凝胶具有诱人的特性，有望作为崭新的“软材料”应用在制备各种传感器、光开关、生物材料以及药物载体等领域中，因此响应性小分子凝胶已受到研究人员的广泛重视。分类：光敏性凝胶（光聚合有机凝胶、光致溶液-凝胶转变、光致变色凝胶）、热敏型、化学敏感型、液晶物理凝胶、电解液凝胶、荧光增强型凝胶。原理：凝胶状态下，不能切断连接臂，溶胶状态下可以切断连接臂十、魏振平 质量源于设计（QBD），新药设计质量源于设计理念表明药品的质量是设计出来的。其中质量是可满足用户的程度，满足程度越高，说明药物质量越好。药品质量的属性包括：安全性、实用性、稳定性、可靠性、准备是否容易。要设计出好质量的药物，主要是保证药物疗效好，毒性低，同时要使用方便，这就要增加对产品的认知。要获得良好的设计，在药物制剂开发过程中剂型的选择是非常重要的。因为不同剂型都有其特定的制备技术、适用范围和使用方法。改变剂型后，由于各种剂型的物质结构不同，载药形式不同，释药极力不同，给药途径不同，药物释放方式与速度不同，它们在体内转运过程及其血药浓度与时间的关系也明显不同。以复方丹参滴丸为例进行说明。复方丹参滴丸是一种新型纯中药滴丸剂。具有如下优点。疗效好，起效快。舌下含服能经口腔黏膜直接吸收入血，起效迅速。且滴丸溶出速度随表面积的增加而增加，能改善药物的溶解性能，加快溶出速度，从而提高机体对药物的生物利用度，使药物发挥高效作用。缓释、长效作用。以可溶性载体制成的固体分散体的滴丸，能从载体中缓慢释放，维持药物所需浓度，具有缓释、长效作用。降低毒、副作用。以固体分散技术制成滴丸后，可增加药物有效成分的溶解度、提高吸收率，从而减少剂量，减少对胃肠道的刺激性。性质稳定、损耗率低。主药在基质中分散均匀，使得药物损耗率低，且制备时间短、温度变化范围小，药物稳定性提高服用剂量小，贮存、运输、携带、使用方便。滴丸与其他口服剂型比较，体积小、重量轻，携带、使用更加方便。可口服，也可舌下含服；不受饭前或饭后影响；分剂量使用更为方便，克服了某些药物一次口服半片的不便。在滴丸的制备中使用了亲水性材料对难溶物质进行增溶，还是用了固体分散技术，增加药物有效成分的溶解度。十一、李炳志 生物质的组成和结构生物质是指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体，即一切有生命的可以生长的有机物质通称为生物质。它包括植物、动物和微生物。主要成分有纤维素、半纤维素、木质素、淀粉、蛋白质、烃类等。从能源利用角度看，利用潜力较大的是由纤维素、半纤维素组成的全纤维素类生物质。两个葡萄糖分子之间脱水后，它们的分子就会连到一起，成为淀粉，有利于贮存；更多的葡萄糖分子脱水后聚集起来就形成了一个更大的集团纤维素，这个物质就相对比较稳定了，自然界中只有某些细菌类（如沼气菌）能把它分解成为淀粉或葡萄糖。技术应用：1.直接燃烧技术包括户用炉灶燃烧技术，锅炉燃烧技术、生物质与煤的混合燃烧技术，以及与之相关的压缩成型和烘焙技术。2、生物转化