动物及植物细胞制药.ppt

第四节 动物及植物细胞制药,动植物细胞培养是指动、植物细胞在体外条件下的存活或生长。,一、动物细胞的培养,1、动物细胞的形态,成纤维细胞型 上皮细胞型 游走细胞型 多行性细胞型 悬浮型细胞,2、培养基的常用成分,氨基酸 维生素 盐 葡萄糖 有机添加剂 血清,3、培养基制备应考虑的因素,pH值 多数细胞系在pH7.4下生长很好。 但上皮细胞以pH5.5合适。 酚红常用作指示剂。 缓冲能力 渗透压 黏度,4、细胞培养的环境要求,（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。 玻璃 塑料制品 微载体,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。通常用特殊的技术制成100200m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。,（2） 气体交换 氧气 各种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,（3） 培养温度 温度是细胞再体外生存的基本条件之一， 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时生长最佳。 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。,5、动物细胞培养的方法,动物细胞无论是贴壁培养还是悬浮培养，均可分为分批式、流加式、半连续式、连续式等多种培养方式。,（1）分批式培养,分批式培养是指先将细胞和培养液一次性装入反应器内进行培养，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。,（2）流加式培养 （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应器，在适宜的条件下接种细胞，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加入反应器内进行培养，一方面新鲜培养液不断加入反应器，另一方面又将反应液连续不断的取出，使反应条件处于一种恒定状态。,在分批培养的基础上，将分批培养的培养液部分取出，并重新补充加入等量的新鲜培养基，从而使反应器内培养液的总体积保持不变。,6、动物细胞大规模培养的工艺,将组织切成碎片,用溶解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表面,再接种，扩大培养,动物细胞培养中，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，根据不同材料选用合适的灭菌方法，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。,将无菌技术贯穿于整个生产过程。,二、植物组织培养,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，使其再生为完整植株。,根据培养的植物的材料不同，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,1、植物组织培养技术,固体培养 液体静态 悬浮培养 深层大罐发酵 液体连续培养 细胞固定化培养等,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、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。,2、植物组织培养的优点,四季均可生产，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、还原酶、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应器转化外源化合物，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。,3、植物细胞培养流程,C 愈伤组织 S 悬浮培养细胞,