2022年医学专题-.2动物与植物细胞制药

第四节动物(dòngwù)及植物细胞制药动植物(zhíwù)细胞培养是指动、植物(zhíwù)细胞在体外条件下的存活或生长。第一页，共二十三页。一、动物细胞的培养(péiyǎng)动物细胞产物及医学应用产物医学应用疫苗人小儿麻痹症，狂犬，风疹，乙肝表面抗原，疱疹或某些癌症动物牛病毒性腹泻，口蹄疫，犬瘟病，猪霍乱，马脑炎等单克隆抗体IgG，IgM，IgA等免疫调节剂干扰素，白细胞活化因子，β-细胞生长因子，白细胞介素-2，血清胸腺因子，巨噬细胞毒力因子酶脲激酶，胶原酶，细胞色素P450，纤维蛋白溶酶原激活剂，胃蛋白酶，胰蛋白酶，酪氨酸脱羧酶激素绒膜促性腺激素，促红细胞生成素，生长激素，促黄体激素第二页，共二十三页。1、动物细胞的形态(xíngtài)成纤维细胞型上皮细胞型游走细胞(xìbāo)型多行性细胞型悬浮型细胞第三页，共二十三页。2、培养基的常用(chánɡyònɡ)成分氨基酸维生素盐葡萄糖有机(yǒujī)添加剂血清第四页，共二十三页。3、培养基制备(zhìbèi)应考虑的因素pH值多数细胞系在pH7.4下生长很好。但上皮细胞以pH5.5适宜。酚红常用作指示剂。缓冲(huǎnchōng)能力渗透压黏度第五页，共二十三页。4、细胞培养的环境(huánjìng)要求〔1〕支持物体外培养的大多数动物细胞需在人工支持物上单层生长(shēngzhǎng)。玻璃塑料制品微载体第六页，共二十三页。大规模动物细胞贴壁培养最常用的支持物是微载体，其材料有聚苯乙烯、交联葡萄糖、聚丙稀酰胺、纤维素衍生物、几丁质、明胶等。通常用特殊的技术(jìshù)制成100～200μm直径的圆形颗粒，大多都是一次性的。支持物通过各种处理后，可改善细胞的贴壁和生长性能。第七页，共二十三页。〔2〕气体交换氧气各种(ɡèzhǒnɡ)培养对氧的要求不同，大多数动物细胞培养适合于大气中的氧含量或更低些。二氧化碳第八页，共二十三页。〔3〕培养温度温度是细胞再体外生存的根本条件之一，来源不同的动物细胞，其最适生长温度是不相同的。温血动物细胞温度为36.5℃，可略低一点；鸟类细胞在38.5℃时生长最正确。动物细胞对低温的耐受力比高温强。培养细胞在4℃下能生存数天，并能在-196℃下冷冻贮藏，

但超过正常温度2℃，只能耐受数小时，40℃以上细胞很快死亡。变温动物细胞有较大的温度范围，但应保持在一个(yīɡè)恒定值，且在所属动物的正常温度范围内。温度调节的范围最大不超过0.5℃。第九页，共二十三页。5、动物(dòngwù)细胞培养的方法动物细胞无论是贴壁培养(péiyǎng)还是悬浮培养(péiyǎng)，均可分为分批式、流加式、半连续式、连续式等多种培养(péiyǎng)方式。〔1〕分批式培养(péiyǎng)分批式培养是指先将细胞和培养液一次性装入反响器内进行培养，细胞不断生长，同时产物也不断形成，形成一段时间的培养后，终止培养。在分批培养过程中可分为延滞期、对数生长期、减速期、平稳期和衰退期等五个阶段。在分批培养过程中能够控制的参数只有pH值、温度和通气量。第十页，共二十三页。〔2〕流加式培养(péiyǎng)〔3〕半连续式培养〔4〕连续式培养指先将一定量的培养液装入反响器，在适宜的条件下接种(jiēzhòng)细胞，进行培养，使细胞不断生长，产物不断形成，而在此过程中随着营养物质的不断消耗，不断的向系统中补充新的营养成分，使细胞进一步生长代谢，直到整个培养结束后取出产物。指将细胞种子和培养液一起(yīqǐ)参加反响器内进行培养，一方面新鲜培养液不断参加反响器，另一方面又将反响液连续不断的取出，使反响条件处于一种恒定状态。在分批培养的根底上，将分批培养的培养液局部取出，并重新补充参加等量的新鲜培养基，从而使反响器内培养液的总体积保持不变。第十一页，共二十三页。6、动物细胞大规模培养(péiyǎng)的工艺将组织(zǔzhī)切成碎片用溶解(róngjiě)蛋白质的酶处理得到单个细胞收集细胞并离心获得的细胞植入营养培养基中，使之增殖至覆盖瓶壁外表再接种，扩大培养第十二页，共二十三页。动物(dòngwù)细胞培养中，易出现微生物的污染，导致培养失败。因此，在动物细胞培养时，应严格无菌操作规程，定期对培养环境进行消毒，保证环境清洁无菌。对所用的器皿设备，根据不同材料选用适宜的灭菌方法，对培养所用的试剂、培养基要除菌，除菌后的培养基应作无菌检查。将无菌技术(jìshù)贯穿于整个生产过程。第十三页，共二十三页。二、植物(zhíwù)组织培养植物组织培养是指用无菌培养方法，在人工制备的培养基上培养植物的一个离体器官、组织或细胞，使其再生(zàishēng)为完整植株。第十四页，共二十三页。根据培养(péiyǎng)的植物的材料不同，分为：愈伤组织培养悬浮细胞培养器官培养茎尖分生组织培养原生质体培养第十五页，共二十三页。1、植物(zhíwù)组织培养技术固体培养液体静态(jìngtài)悬浮培养深层大罐发酵液体连续培养细胞固定化培养等第十六页，共二十三页。植物细胞培养可生产一些微生物所不能合成的特有代谢产物，如生物碱类、色素、类黄酮和花色苷、苯酚(běnfēn)、皂角苷、固醇类、萜类、某些抗生素和生长控制剂、调味品和香料等。细胞培养用于种苗生产、如兰花等名贵花卉和谷物良种的培育可不受外界环境的影响。第十七页，共二十三页。2、植物(zhíwù)组织培养的优点四季均可生产(shēngchǎn)，不受地区、季节及有害生物的影响。占地面积少，便于工厂化生产，可对细胞生长自动控制和代谢过程合理调节。便于筛选高产细胞株。利于生物转化，寻找新的有效药物成分。植物细胞内存在羟基化酶、氧化酶、复原酶、甲基化酶、酯化酶、糖基转移酶、糖苷酶等多种酶,植物培养物作为一种生物反响器转化外源化合物，能够产生原植物所没有的，甚至是至今自然界尚未发现的化合物。个体差异小，生产周期短，设备简单，能节省人力、物力等。利用组织培养过程中出现的芽变或人工诱变，或进行脱毒，培育新品种，提高药用植物品质。保存种质资源。第十八页，共二十三页。3、植物(zhíwù)细胞培养流程第十九页，共二十三页。第二十页，共二十三页。C—愈伤组织(zǔzhī)S—悬浮培养细胞第二十一页，共二十三页。工业化生产的植物细胞培养产物名称价格/（USD/kg）用途名称价格/（USD/kg）用途长春新碱≤1000000抗肿瘤药物紫草宁4000消炎、抗菌、染料长春花碱≤3500000抗肿瘤药物苦橙花油1125香料保加利亚玫瑰油2000～3000香料，调味品吗啡600麻醉剂，镇痛药毛地黄毒苷3000心肌能障碍当归根油800香料，中药辅酶Q10600强心剂春黄菊油500香料，药物可待因650麻醉剂、镇痛药茉莉500～2000香料第二十二页，共二十三页。内容(nèiróng)总结第四节动物及植物细胞制药。大规模动物细胞贴壁培养最常用的支持物是微载体，其材料有聚苯乙烯、交联葡萄糖、聚丙稀酰胺、纤维素衍生物、