植物细胞培养制药专家讲座.pptx

植物细胞培养制药强心苷类（侧链为不饱和内酯环）（3）生物碱：吡啶、喹啉、异喹啉等。（4）醌类：包含蒽醌、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：含有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药品成份。植物细胞培养制药进展技术路线植物细胞培养植物细胞培养特点:培养类型植物单细胞分离和初步培养固体培养液体培养液体培养2.半连续培养法semi-continuousculture重复分批式培养或换液培养.在细胞增加和产物形成过程中,每间隔一段时间从中取出部分培养液或细胞,剩下细胞作为种子,再用新培养液补足到原体积,使生物反应器内总体积不变.特点:细胞可连续指数生长,并可保持产物和细胞在一较高浓度水平,培养过程中可延续很长时间.可进行屡次收获.操作简便,生产效率高.3．连续培养法(continuousculture)3．连续培养法(continuousculture)3．连续培养法(continuousculture)悬浮培养（Suspensionculture）细胞悬浮培养建立愈伤组织诱导要求：涣散性好、增殖快、再生能力强。其外观普通是色泽呈鲜艳乳白或淡黄色，呈细小颗粒状，疏松易碎悬浮系建立与培养成功悬浮细胞培养体系特征悬浮细胞生长动态悬浮细胞生长衡量影响悬浮细胞生长原因影响悬浮细胞生长原因影响悬浮细胞生长原因悬浮培养细胞同时化细胞周期饥饿法抑制剂法分选法低温处理单细胞培养单细胞分离方法单细胞分离方法细胞平板培养（platingculture)细胞平板培养（platingculture)细胞平板培养（platingculture)细胞悬浮看护培养（nurseculture）微室培养(microchamberculture)双层滤纸植板培养固定化培养法与悬浮培养相比，固定化培养优点：①提升了药品合成、积累；②能长时间保持细胞活力；③能够重复使用；④抗剪切能力强；⑤耐受有毒前体物质浓度高；⑥遗传性状较稳定；⑦后处理难度小。固定化植物细胞培养技术要进入工业化生产有许多问题尚待处理。首先，固定化培养要求代谢产物必须是分泌到细胞外。第二，植物细胞药品积累是不连续，这也限制了固定化细胞方法应用。第三，易污染。植物细胞规模化培养植物细胞大规模培养技术要求植物细胞规模化培养体系建立种子细胞选择种子细胞选择种子细胞增殖与放大培养大规模培养体系建立生物反应器类型及特点反应器类型搅拌式反应器气动式反应器固定化反应器固定化反应器Alfermann等(1983)用气升式系统，采取海藻钙固定细胞成功地用30L和200L反应器生产地高辛。Jose等(1983)深入用中空纤维反应器培养胡萝卜和碧东茄生产代谢产物酚类物质Mavituna等（1987）使用板式反应器和循环床反应器培养固定化辣椒细胞，最大辣椒素生产速率（以干辣椒细胞计）到达0.5mg／g／d，与成熟期辣椒合成辣椒素速率相当。规模化培养中相关工程技术问题规模化培养中相关工程技术问题规模化培养中相关工程技术问题规模化培养中相关工程技术问题规模化培养中相关工程技术问题提升植物细胞药品产量路径高产细胞株筛选高产细胞株选择产生等于或高于亲本植物药品含量植物细胞培养系统优化培养基不一样植物激素对长春花细胞悬浮培养物中生物碱产量影响优化培养基(调整碳源)优化培养基(添加有机物)调整pH值及光照调整矿质元素其它元素高浓度Co2+和Fe2+有利于花青素积累（杜金华等，1997）CaCl2和MgSO4，能显著提升萝芙木咖啡碱含量在紫草细胞培养中，紫草素含量显著受到Ca2+浓度影响（Fujitaetal.1981）Cu2+可能对栀子黄色素产生有促进作用，（钟青萍等，1994）提升植物细胞药品产量路径人参皂甙生物合成路径乙酰辅酶A甲羟戊酸（MVA）反式角鲨烯（C30）2,3-氧化鲨烯环阿屯醇达玛烯二醇香树素植物甾醇人参皂甙Rg1人参皂甙Ro外源L-苯丙氨酸槲皮素，玫瑰茄细胞花青苷产量提升1.3倍异丁子香酚提升番椒香兰素、香草酸和阿魏酸产量苯丙氨酸、苯甲酸、丝氨酸和甘氨酸能使东北红豆杉中紫杉醇含量高出l～4倍亮氨酸或BaccataIII能提升紫杉醇含量(30%-100%)苯丙氨酸、肉桂酸和乙酸钠，在水母雪莲细胞培养中，在培养6d时，细胞进入快速生长久，此时加入前体物质有利于细胞生长和黄酮合成。肉桂酸可提升约1倍。提升植物细胞药品产量路径生物激发子蜜环菌发酵液在延胡索植物细胞培养中显著促进了原鸦片碱合成在丹参毛状根细胞培养中发觉，加入蜜环菌发酵液培养3～4d后，细胞丹参酮含量可提升至靠近活体植物细胞水平。寡糖素有利于人参和西洋参细胞生长和皂甙积累酵母提取物促进生物碱、黄酮类合成在长春花、葛和茶等各种植物细胞培养中已成功应用提升