《植物细胞培养制药》ppt课件

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1、植物细胞培养制药意义药用植物是天然药物的宝库植物细胞培养是生产的药物可能途径目前采用植物细胞培养生产的药物主要包括（1）苷（甙）类：包括皂苷（人参皂苷、三七皂苷、柴胡皂苷、著芋皂苷等）、强心苷（强心醇苷、毛地黄毒配质衍生物等）、甘草甜苷、香豆精苷等。（2）甾醇：包括菜油甾醇、豆甾醇、谷甾醇、胆甾醇、异岩藻甾醇等。强心苷类（侧链为不饱和内酯环）甾醇（3）生物碱：吡啶、喹啉、异喹啉等。（4）醌类：包括蒽醌、萘醌等。（5）蛋白质类：胰岛素、氨基酸、蛋白酶抑制剂。植物病毒抑制剂、植物抗生素等。（6）黄酮类：具有C6-C3-C6结构，生物合成前体是苯丙氨酸和丙二酸单酰辅酶A。多为治理心血管疾病和高血压

2、的药物成分。小檗碱蒽醌黄酮植物细胞培养制药进展第一个专利：1956年Routin和Nickell首次数提出利用植物细胞培养技术生产天然产物的第一个专利工业植物生物技术：20世纪90年代明确提出已经从200余种药用植物获得了愈伤组织或细胞悬浮培养物（傅经国等，2004）国际日本：紫草人参红豆杉欧美：美国－红豆杉；德国－紫锥菊国内：罗士韦叶和春郑光植侯嵩生丁家宜技术路线目标植物选择→愈伤组织诱导→→液体培养→→培养条件的优化→→反应器扩大培养→愈伤组织诱导→→固体、液体培养→→高产细胞系筛选→→生物合成途径的研究→器官分化（发状根）→→固体液体培养条件的优化→→反应器扩大培养→→有效成分提取、分

3、离植物细胞培养是指在离体条件下，将愈伤组织或其它易分散的组织置于液体培养基中进行振荡培养，得到分散成游离的悬浮细胞，通过继代培养增殖，获得大量细胞的一种技术。植物细胞培养的特点:⑴大小;⑵细胞团的形式存在;⑶纤维素细胞壁和大液泡,易被剪切力损伤;⑷生长缓慢⑸培养基成分丰富而复杂,易被微生物污染;⑹需光氧二氧化碳培养类型按培养对象来说，可分为原生质体培养和单细胞培养；按培养基类型可分为固体培养和液体培养；按培养方式可分为悬浮细胞培养和固定化细胞培养。植物单细胞分离和初步培养单细胞获得：机械法；酶解法；愈伤组织法单细胞培养：看护培养法（nursingculture)饲养层培养(feeding

4、layerculture)固体培养固体培养是在培养基中加入一定量的凝固剂，经加热溶解后，分别装人培养用的容器中，冷却后凝结成固体培养基。优缺点简便易行、所占空间小生长的不平衡，易出现了极化现象易堆积生长过程中排出的有害物质有些生理生化指标测定不方便常用的固化剂琼脂、明胶（10%）等液体培养1．成批培养法batchculture细胞和培养基一次性加入到培养容器或生物反应器内进行培养,在培养过程中培养液体积不变,不添加营养成分,待细胞增长和产物积累到适当的时间,一次性收获细胞产物和培养液的培养方法.液体培养1．成批培养法batchculture特点：操作简单，培养周期短.直接反映细胞生长代谢过

5、程.可直接放大不能控制底物浓度细胞易老化生长周期短效率低.两步成批培养法即使用两个生物反应器，第一个反应器用于细胞生物量的累积，第二个反应器用于次级代谢产物的生产。2.半连续培养法semi-continuousculture重复分批式培养或换液培养.在细胞增长和产物形成过程中,每间隔一段时间从中取出部分培养液或细胞,剩余的细胞作为种子,再用新的培养液补足到原体积,使生物反应器内的总体积不变.特点:细胞可持续指数生长,并可保持产物和细胞在一较高的浓度水平,培养过程中可延续很长时间.可进行多次收获.操作简便,生产效率高.3．连续培养法(continuousculture)连续培养法是利用连

6、续培养反应器，在投料和接种培养一段时间后，以一定速度连续采集细胞和培养液，并以同样速度供给新鲜培养基以使细胞生长环境长期维持恒定的方法。该法的理论基础是根据Monod公式，即生长速度取决于基质的浓度。µ＝µmax·S/(Ks+S)µ=特定生长速度；µmax=特定最大生长速度；Ks=饱和系数；S=基质浓度两阶段连续培养法于第一反应器中投入生长培养基并连续加入该培养基，而于第二反应器中投入生产培养基。3．连续培养法(continuousculture)特点:细胞能在近似恒定状态下生长、营养物质浓度、产物浓度、pH基本保持恒定，细胞浓度以及细胞比生长速率可基本维持不变，细胞维持持续指数增长。稳定状

7、态可有效地延长分批培养中的对数生长期。3．连续培养法(continuousculture)问题:一直有细胞收获，浓度一般不高细胞分裂快、易变异；由于是开放式操作，加上培养周期较长，容易造成污染对设备、仪器的控制技术要求较高。悬浮培养（Suspensionculture）悬浮培养是细胞培养的基本方法，是将单个游离细胞或小细胞团在液体培养基中进行培养增殖的技术。特点1.培养细胞可不断增殖，且生长速度快。2.液体状