微生物發(fā)酵制藥技術分析

黃曙光 李水仙

摘 要：微生物是難以通過肉眼直接觀察到，但是又遍布在整個環(huán)境中的微小生物。現(xiàn)在微生物已經(jīng)被廣泛的應用到多個領域中，包括制藥領域，可利用微生物的代謝作用，提高發(fā)酵效果，得到所需產(chǎn)品。微生物發(fā)酵制藥技術越來越成熟，已經(jīng)發(fā)展成制藥生產(chǎn)中的重要技術手段，對推動整個制藥行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展具有重要作用。本文主要就微生物發(fā)酵藥特點，對微生物發(fā)酵制藥技術進行了簡單分析。

關鍵詞：微生物；發(fā)酵；制藥技術

中圖分類號：TQ464 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）15-0200-02

0 引言

微生物在生活中隨處可見，包括細菌、病毒以及浮游生物等，雖然無法直接通過人眼觀察，但是其在制藥生產(chǎn)中可以起到的作用非常大。通過微生物發(fā)酵制藥技術，將微生物應用到物質轉化過程中，對傳統(tǒng)制藥工藝進行調整與創(chuàng)新，可以得到更多新型治病藥物。不僅能夠發(fā)揮出微生物發(fā)酵的醫(yī)療價值，同時還能夠很大程度上促進制藥行業(yè)的發(fā)展。

1 微生物發(fā)酵藥分析

基于微生物自身的生物特性，現(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)出了其在藥物生產(chǎn)方面的價值，可對傳統(tǒng)制藥工藝作出調整，獲得更多新型藥品，為社會和諧穩(wěn)定發(fā)展提供更大支持。主要就是利用微生物自身的代謝功能，以發(fā)酵技術處理后得到意想不到的效果。隨著專業(yè)技術水平的不斷提高，微生物發(fā)酵制藥技術也在逐漸成熟，種類越來越多，根據(jù)微生物發(fā)酵環(huán)境與發(fā)酵存放設備的分析，確定技術的應用效果。其中，微生物發(fā)酵類型分為兼性厭氧型、好氧型以及厭氧型，其而基于微生物發(fā)酵存放設備又可分為深層發(fā)酵、淺盤發(fā)酵、敞口發(fā)酵以及密閉發(fā)酵等[1]。目前微生物藥物已經(jīng)被有效的應用到臨床疾病的治療，例如最常見的青霉素，能夠有效提高人機體抵抗力，并具有消炎殺菌作用，臨床應用效果顯著。微生物發(fā)酵制藥技術的應用，為現(xiàn)代醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)的持續(xù)發(fā)展提供了巨大的推力，從現(xiàn)有基礎上做更加深入的研究，爭取獲得更大成就。微生物發(fā)酵制藥流程如圖1所示。

2 微生物發(fā)酵制藥技術形式

微生物發(fā)酵制藥技術形式種類較多，在實際生產(chǎn)中可根據(jù)需求來選擇。一般可通過微生物的發(fā)酵形式來分類，且受處理設備與周圍環(huán)境因素影響較大，因此需要基于兩種條件判斷。當選擇不同形式的微生物發(fā)酵制藥技術時，所需要的原料也存在較大差異，例如好氧發(fā)酵技術需要以好氧菌作為發(fā)酵原料，需要在有氧環(huán)境下生存，常見的包括真菌、細菌等。另外，基于發(fā)酵設備來進行劃分，難度最小的就是敞口發(fā)酵技術，對發(fā)酵環(huán)境條件要求比較小，現(xiàn)場操作更為便利。相比來講深層發(fā)酵技術所需工具更加復雜，需要有大規(guī)模機械設備作為支持，且對生產(chǎn)技術要求嚴格，在發(fā)酵生產(chǎn)前還要對原料做全面檢查，確認達到生產(chǎn)標準，利用專業(yè)營養(yǎng)液來進行生產(chǎn)[2]。

3 微生物發(fā)酵制藥技術要點

3.1 確定培養(yǎng)基

微生物發(fā)酵制藥技術的應用，從微生物發(fā)酵到獲得產(chǎn)品之間需要經(jīng)過一個過程，必須要嚴格做好整個過程中每個環(huán)節(jié)的控制，確保操作規(guī)范性，為制備合格藥品提供可靠支持。確定培養(yǎng)基就是微生物發(fā)酵制藥的首個環(huán)節(jié)，應綜合制藥要求和條件來分析完成。

（1）培養(yǎng)基種類。微生物發(fā)酵必須要有培養(yǎng)基作為基礎，為發(fā)酵的微生物提供充足養(yǎng)料。制藥時需要由人工配制的方式獲得培養(yǎng)基，且為更好的利于微生物吸收，可適當?shù)南蚺囵B(yǎng)基內(nèi)添加氮物質等營養(yǎng)成分。制藥實際可選擇的培養(yǎng)基種類非常多，可用液態(tài)元素構成液體培養(yǎng)基，或者營養(yǎng)固態(tài)元素制作固態(tài)培養(yǎng)基。且固態(tài)培養(yǎng)基又可以進一步劃分，包括濾膜培養(yǎng)基與天然固化培養(yǎng)基等[3]。向培養(yǎng)基內(nèi)添加適量的凝固劑后，可以促使培養(yǎng)基產(chǎn)生變化，得到半固體培養(yǎng)基。另外，還可以選擇脫水培養(yǎng)基，微生物在干燥的狀態(tài)下進行發(fā)酵，適用于不含水產(chǎn)品的生產(chǎn)。（2）確定方法。在前期必須要科學確定培養(yǎng)基，基于制藥生產(chǎn)實際條件綜合比對，選擇適應性最強的培養(yǎng)基，除了現(xiàn)有培養(yǎng)基以外，還可重新配置針對性培養(yǎng)基。其中，在選擇確定培養(yǎng)基時需要注意幾個方面：1）提前組織進行調研工作，分析掌握包括菌種來源、生長習性、微生物狀態(tài)以及生理特征等內(nèi)容，將其作為確定培養(yǎng)基的主要依據(jù)[4]。2）基于微生物生長特性，分析微生物的新城代謝過程與特點，確定其分子成分與化學結構，為發(fā)酵制藥生產(chǎn)提供可靠支持。3）提前準備好充足的培養(yǎng)基原料，常見的如玉米漿與植物淀粉等，為微生物在培養(yǎng)基中的可靠生長提供保障。4）確定培養(yǎng)基以后，還應對培養(yǎng)基pH值的變化進行觀察和記錄，確認是否會對微生物生長發(fā)酵產(chǎn)生影響。5）根據(jù)觀察所得各項數(shù)據(jù)，對不符合要求的部分進行細微調整，但是要求每次只可以針對一個因素調整，避免對發(fā)酵過程造成更大影響。

3.2 制備菌種

一般在確定培養(yǎng)基的階段，還需要同時按照要求制備菌種，其作為微生物發(fā)酵制藥的重要媒介，對最終所得到的藥物質量有著重要影響。如果菌種制備工藝不規(guī)范，很容易影響到藥品功效性，無法達到預期的治療效果。因此必須要嚴格控制好每個細節(jié)，以專業(yè)標準為依據(jù)，做好工藝控制，提高菌種制備的科學性，選擇合適菌種后對其進行物質分離和提純[5]。另外，當微生物進入到發(fā)酵過程中后，依然需要對整個過程做好觀察，選擇固定時間段，對已經(jīng)發(fā)育的菌種做選育和純化處理，保證得到純度更高的發(fā)酵產(chǎn)物，提高微生物發(fā)酵質量。

3.3 種子培養(yǎng)

種子培養(yǎng)也是微生物發(fā)酵制藥中的重要一環(huán)，主要目的就是激活菌種。即以臨床意義上的菌種為對象，一般在激活前菌種均是通過干燥管或沙土管進行存儲，待需要微生物發(fā)酵制藥時便可采取手段將其激活。激活時需要將菌種放置在培養(yǎng)基內(nèi)，將其培養(yǎng)成熟后再轉移到種子罐內(nèi)，然后利用種子提純技術操作。其中，要注意選擇合適的種子罐，在降低操作難度的同時，為種子的繁殖創(chuàng)造更多有利條件，保持較高的產(chǎn)量，便于后續(xù)微生物的發(fā)酵制藥，以求得到更多有效藥物。種子培養(yǎng)效果對生產(chǎn)得到的藥品藥效有著一定影響，對工作人員的技能水平要求較高，必須要保證每個環(huán)節(jié)操作的規(guī)范性，不得出現(xiàn)違規(guī)操作。在實際生產(chǎn)中可選擇的種子培養(yǎng)方式較多，比較常見的包括菌絲進罐培養(yǎng)與孢子進罐培養(yǎng)。所選培養(yǎng)方式不同采取的操作不同，菌絲進罐培養(yǎng)需要從搖瓶培養(yǎng)開始進行培育，而孢子進罐培養(yǎng)則是直接將孢子放置到種子罐內(nèi)，利用培養(yǎng)技術來促使種子放大，然后在此基礎上進行細致培養(yǎng)。為保證種子培養(yǎng)質量，應提前確定菌種性質，并根據(jù)性質來選擇最為合適的培養(yǎng)方式。其中，必須要等到種子培養(yǎng)成熟后，才可開展下一個培養(yǎng)流程。

3.4 微生物發(fā)酵

待按照要求完成上述確定培養(yǎng)基、制備菌種和種子培養(yǎng)環(huán)節(jié)以后，便可組織進行微生物發(fā)酵，進入到整個制藥工藝中的核心環(huán)節(jié)。實際生產(chǎn)中要求在無菌環(huán)境內(nèi)處理微生物，為達到這一要求，工作人員必須要提前對實驗室內(nèi)設備以及周圍環(huán)境做嚴格的清理消毒處理，創(chuàng)造一個絕對無菌的環(huán)境，滿足微生物發(fā)酵制藥的要求。例如在對培養(yǎng)基滅菌時，可選擇飽和蒸汽處理，待確認蒸汽溫度達到120℃后持續(xù)滅菌30min以上，確保培養(yǎng)基完全無菌，以免影響目標微生物的發(fā)酵效果。微生物發(fā)酵圖2所示。

3.5 游處理

微生物發(fā)酵環(huán)節(jié)結束后，就可以進入到游處理環(huán)節(jié)，同時也是微生物發(fā)酵制藥的最后一個環(huán)節(jié)。微生物發(fā)酵過程中因為自身新陳代謝作用會生成全新的微生物細胞，然后通過游處理技術從發(fā)酵液中將新生成的微生物細胞有效提取出來，然后做分離操作，從中提取藥物的有效物質，即完成所有的制藥過程。并且，提取所得到的有效物質，可以用于進一步的制藥、配藥，最終得到微生物發(fā)酵藥物。

4 結語

微生物發(fā)酵制藥技術已經(jīng)比較成熟，通過對各個環(huán)節(jié)的有效控制，可實現(xiàn)預防及治療疾病的藥物生產(chǎn)，推動了傳統(tǒng)制藥工藝的改革，開辟出了一條新的路徑。想要通過微生物發(fā)酵制備得到全新的藥物，且保證其具有良好的藥效，滿足臨床疾病的治療要求，就需要制藥人員熟練掌握該技術的各環(huán)節(jié)要點，整個過程要嚴格按照標準操作，減少違規(guī)行為的發(fā)生，以免影響到藥物質量。同時，還要在現(xiàn)有結果的基礎上，不斷加深研究，爭取進一步推動整個制藥行業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

參考文獻

[1] 柴英輝.微生物發(fā)酵制藥技術研究[J].化工設計通訊，2019（03）：184+215.

[2] 張明柔.微生物發(fā)酵制藥技術分析[J].生物化工，2018（05）：115-117.

[3] 徐曉燕.微生物發(fā)酵制藥技術探討[J].中國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，2018（08）：134.

[4] 胡豪.淺析微生物發(fā)酵制藥技術[J].信息記錄材料，2017（02）：39-40.

[5] 徐輝.關于微生物發(fā)酵制藥技術分析[J].化工管理，2016（11）：197.