他克莫司高产菌株的理性化选育

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免疫抑制剂他克莫司

免疫抑制剂他克莫司
类风湿性关节炎
类风湿性关节炎是一种慢性自身免疫性疾病,他克莫司可以 作为辅助治疗药物,缓解关节炎症和疼痛。
其他疾病的治疗
肾病综合征
他克莫司在肾病综合征的治疗中也有 应用,通过抑制免疫反应,减轻蛋白 尿等症状,保护肾功能。
皮肤疾病
他克莫司也可用于治疗某些皮肤疾病, 如银屑病、特应性皮炎等,改善皮肤 炎症和瘙痒症状。
他克莫司能够抑制B细胞向浆细胞分化, 从而减少抗体产生,降低体液免疫应答 。
VS
抑制B细胞的增殖
他克莫司能够抑制B细胞的增殖,从而降 低B细胞在免疫反应中的作用。
对细胞因子的影响
抑制促炎细胞因子的产生
他克莫司能够抑制促炎细胞因子的产生,如白细胞介素-1(IL-1)、白细胞介素-6(IL-6)和肿瘤坏死因 子-α(TNF-α),从而减轻炎症反应。
05
他克莫司的研究进展与未来展 望
研究现状
药理作用机制
他克莫司是一种强效的免疫抑制 剂,通过抑制T淋巴细胞活性发 挥免疫抑制作用,在多种自身免 疫性疾病和移植领域得到广泛应
用。
临床研究
近年来,他克莫司在临床研究中 取得了重要进展,尤其在肾脏、 肝脏和心脏移植以及自身免疫性 疾病治疗方面表现出良好的疗效
状。
肾功能异常
他克莫司可能导致肾功 能异常,如蛋白尿、血
尿等。
血糖异常
部分患者可能出现血糖 升高或降低的情况。
不良反应的处理
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对于感染
应密切监测患者的体温、咳嗽 等症状,及时就医并告知医生
正在使用他克莫司。
对于高血压
定期监测血压,根据医生建议 调整药物剂量或更换药物。
对于肾功能异常

外用他克莫司在皮肤科的应用

外用他克莫司在皮肤科的应用
crolimlls(n凸06)thempy in a child诵山pyode咖gaIlgrenosulll.
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10潘炜华,刘晓刚,温海.他克莫司软膏治疗激素依赖性皮炎 的疗效观察.中国美容医学20cr7;16:78—79.
1l郝飞,钟华.他克莫司软膏治疗面部糖皮质激素依赖性皮炎
万方数据
中国麻风皮肤病杂志2008年6月第24卷第6期
临床疗效观察.临床皮肤科杂志20cr7;36:54—56. 12 l(imble Roy M,TicUer,Ae衄one K,et a1.Success“topical ta—
由于他克莫司对胶原合成无抑制作用?会引起皮肤萎缩同时局部外用安全性高耐受性好所以可用于面部生殖器和间擦部等薄嫩部位皮肤75结语他克莫司软膏是一种新型的外用免疫抑制剂其局部应用方?有效且安全随着对他克莫司作用机制深入的研究及在非特应性皮炎的其他皮肤疾病中的应用其适应症可能会逐渐扩大

他克莫司软膏的研制及质量标准研究

他克莫司软膏的研制及质量标准研究

他克莫司软膏的研制及质量标准研究他克莫司软膏的研制及质量标准研究引言:他克莫司(Tacrolimus)是一种免疫抑制剂,广泛用于治疗器官移植术后的免疫排斥反应。

然而,口服剂型的他克莫司药物在可溶性、稳定性以及进入血液中的速度等方面存在一些限制。

因此,他克莫司软膏的研制具有重要意义,可以提供一种更便于使用和控制剂量的给药方式,并且能够在局部提供较高浓度的药物。

一、他克莫司软膏制备方法的研究1. 软膏基质的选择软膏基质是制备他克莫司软膏的重要组成部分。

选择适合的基质对于药物的溶解度以及其在皮肤上的渗透性至关重要。

在他克莫司软膏的研究中,以聚乙二醇、白软膏、羊毛脂、凡士林等为基质材料,通过调整其比例来获得合适的软膏基质。

2. 软膏中药物的溶解度研究药物的溶解度与软膏的基质有关。

他克莫司药物是一种亲脂性药物,其溶解度受到基质的影响较大。

通过改进软膏基质的性质,可以提高药物在软膏中的溶解度,从而增加药物的渗透性。

3. 软膏的乳化稳定性研究他克莫司软膏作为一种乳化制剂,其稳定性直接影响药物的质量和有效性。

通过添加适当的表面活性剂和乳化剂,可以提高软膏的稳定性,并延长其保质期。

二、质量标准的制定1. 外观检查外观是软膏的主要评定标准之一,包括颜色、质地、均匀性以及无明显分层等。

合格的他克莫司软膏应该是均匀的乳白色凝胶状物质。

2. 药物含量的测定药物含量的测定是评价软膏质量的关键指标之一。

可以使用高效液相色谱法(HPLC)或紫外分光光度法测定他克莫司的含量,并以标准曲线法进行定量。

3. pH值的测定软膏的pH值直接影响其对皮肤的刺激性和渗透性。

使用pH计可以测定软膏的pH值,并进行调整,以确保其在合适的范围内。

4. 稳定性研究他克莫司软膏的稳定性是其质量保证的关键因素之一。

通过加速试验,如温度循环试验、湿热试验等,可以评估软膏的物理和化学稳定性,从而确定其在正常存储条件下的有效期限。

结论:他克莫司软膏的研制及质量标准研究是一项复杂而重要的工作。

微生物辅酶Q10高产菌株理性选育

微生物辅酶Q10高产菌株理性选育

微生物辅酶Q10高产菌株理性选育[摘要]辅酶Q10是一种新型的生化药物,常作为保健品、食品以及化妆品的添加剂,在医药和化妆品领域具有广泛的应用前景。

近年来,Q10的研究与开发越来越受国内外学者的关注。

本文概述了微生物辅酶Q10合成代谢途径、代谢定向育种等方面的研究进展。

[关键词]辅酶Q10微生物理性育种辅酶Q10(CoQ10)又称为泛醌,为2,3-二甲氧基-5-甲基-1,4-二苯醌的侧链带有10个类异戊二烯的衍生物,在真核细胞内与线粒体内膜相结合,在原核细胞内则存在于细胞质膜中,是呼吸链的重要递氢体[1]。

它是细胞自身合成的天然抗氧化剂和细胞代谢的激活剂,具有提高机体免疫力的功能,因而是一种临床价值很高的生化药物。

它可用于治疗心脏病、胃溃疡、病毒性肝炎;还具有抗肿瘤、治疗圆形脱发和肺气肿的功能;对艾滋病和帕金森症有显著的辅助治疗[2]。

在化妆品和保健品市场中,辅酶Q10对延缓衰老和提高机体免疫力有着不可代替的作用[3]。

随着生活水平的提高,近年来人们对它的需求量不断攀升,从而促进了辅酶Q10产品生物加工的发展目前,辅酶Q10的生产主要依赖于微生物发酵法,受限于发酵的效价低,造成生产成本居高不下。

本文主要对目前微生物辅酶Q10的研究现状、高产菌株的选育思路以及发酵工艺控制方面进行概述,为大规模的工业化生产提供一定依据。

1微生物法生产辅酶Q10辅酶Q10的生产方法一般分为直接提取法、化学合成法、微生物发酵法等。

直接提取法受到原材料辅酶Q10含量的限制且受原料及季节等的限制,提取成本高,不适合于现代化工业大生产。

化学合成法制得辅酶Q10为顺反异构体混合物,生物活性低,同时合成过程反应复杂、步骤多、且转化效率低、往往还存在许多副产物,这些因素都严重影响了其产业化的发展[4]。

微生物发酵法是目前生产辅酶Q10的最主要生产方法。

该生产方法由于原料廉价丰富,产物分离过程相对简单,产物为天然品,不存在手性问题,生物活性好,易被人体吸收,且可以通过发酵罐实现规模化工业化生产,因此成为最有发展潜力的辅酶Q10生产方法。

用庆大霉素抗性筛选法选育西罗莫司高产菌株

用庆大霉素抗性筛选法选育西罗莫司高产菌株
( 华北 制 药 集 团 新 药研 究开 发 有 限 责 任 公 司 , 石 家庄 0 0 1 ) 5 05
摘 要 : 用 紫 外 线 对 吸 水 链 霉 菌 (tetm cs y rso i sNP 3进 行 诱 变 , 采 用 庆 大 霉 索 抗 性 筛 选 法 进 行 处 理 , 量 分 别 Srpo ye hg ocpc ) 0 u 再 剂
安全有 效的免 疫抑 制剂 的工作一 直在 继续 。 西 罗 莫 司 (i l s 是 由 吸 水 链 霉 菌 ( te t sr i ) o mu Srp o —
m cs y rso i s 产 生 的 大 环 内 酯 类 抗 生 素 , 9 7 ye g ocpc ) h u 1 7 年 Mo r ri 首 先 发 现 其具 有 免 疫 抑 制 作 用 , 9 9年 s等 18
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维普资讯
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中 国抗 生 索杂 志 2 0 08年 1月 第 3 卷 第 1 3 期
文 章编 号 :0 18 8 (0 8 O —0 40 i 0—6 9 20 ) 10 1 —2
用庆 大霉 素 抗性 筛选 法选 育 西 罗莫 司高产 菌株
张莉 贾啸静
KEY W ORDS S r l u ; Ge t mi i Re it n e s r e i g; He e i r t b l y io i s m n a cn; ss a c c e n n rd t y sa i t a i

他克莫司的发酵生产研究

他克莫司的发酵生产研究

他克莫司的发酵生产研究傅立峰;金美英;单昱东;曹小燕;刘鹏;柳志强【摘要】Tacrolimus,the fourth generation of immunosuppressant,belongs to macrolides antibiotics with strong immunosuppressive properties.The fermentation conditions of Tacrolimus produced by Streptomycete were optimized:1.5 g/L glucose was added in seed medium as carbon source,seed inoculation time was 40 h,inoculum amount was 10%,and the fermentation medium loading was 20 mL in a 500 mL flask.The fed-batch fermentation was carried out in 20 t fermentation tank,additional medium was feed into the tank on the 4thand 5thdays and dissolved oxygen was maintained at 20% during the period of fermentation.Finally,1 150 μg/mL of Tacrolimus was obtained.The route of purification process from fermentation broth was also explored,we found that the activated carbon PT-A303 can remove pigment from the extraction fraction which contained Tacrolimus.Then the extraction fraction was crystallized and purified through Q5 affinity chromatography w hich removed impurities efficiently.As a result,the stable products with purity of 99.5% and yield of 86.6% were obtained.%他克莫司属于第四代免疫抑制剂,是一种大环内酯类抗生素,具有较强的免疫抑制特性.首先对他克莫司生产菌株摇瓶发酵培养条件进行了优化,种子培养基中以1.5g/L的葡萄糖为碳源,种子培养时间40 h,接种量10%,500 mL摇瓶发酵培养基装液量为20 mL.进一步在20 t 发酵罐中进行放大实验,采取分批补料方式在第4天和第5天进行补料,控制溶氧在20%,最终他克莫司的质量浓度为1150 μg/mL.此外,通过对发酵提取技术和下游分离纯化工艺进行优化,发现粗提取时选择活性炭PT-A303进行萃取、脱色处理,再经过结晶、Q5亲和层析,可有效地去除结构类似物杂质,得到质量稳定的产品,最终他克莫司的收率达86.6%,纯度达99.5%.【期刊名称】《发酵科技通讯》【年(卷),期】2018(047)001【总页数】6页(P38-42,47)【关键词】他克莫司;发酵;提取;精制【作者】傅立峰;金美英;单昱东;曹小燕;刘鹏;柳志强【作者单位】杭州华东医药集团有限公司,浙江杭州311000;杭州华东医药集团有限公司,浙江杭州311000;杭州华东医药集团有限公司,浙江杭州311000;杭州华东医药集团有限公司,浙江杭州311000;浙江工业大学生物工程学院浙江省生物有机合成技术研究重点实验室,浙江杭州310014;浙江工业大学生物工程学院浙江省生物有机合成技术研究重点实验室,浙江杭州310014【正文语种】中文【中图分类】TQ92他克莫司(Tacrolimus),又名FK506,是从筑波链霉菌发酵液中提取得到的一种大环内酯类免疫抑制剂,主要通过抑制T细胞活化相关细胞因子基因的转录及其蛋白的表达发挥免疫抑制作用,其IC50为环孢素A的1%[1].1984年由日本藤泽药品工业公司开发,其后国内外大力进行了他克莫司的基础和临床研究.该产品为单水合物,白色或类白色结晶性粉末,几乎不溶于水,易溶于乙醇、甲醇、丙酮、醋酸乙酯、乙醚、苯酚和氯仿[2-3],具有药效强、使用剂量低、移植物存活率高和急性排斥反应发生率低等优点[4].目前,国内的免疫抑制剂市场已经达到100 亿元的规模,其中国内重点城市公立医院他克莫司用药金额为5.03 亿元,而全球他克莫司市场一直处于20多亿美元的规模,他克莫司已成为器官移植免疫抑制剂市场的领头羊.他克莫司作为一种具有独特化学结构和重要药理活性的大环内酯类化合物,其生产方法主要有化学合成法和生物发酵法.他克莫司的化学合成法最早是由Merck公司开发的不对称Evans-Aldol缩合反应法[5],该方法先通过合成各关键片段再进行结构单元的组装得到最终产品,但由于他克莫司的分子量大、手性及结构复杂,因此在合成过程中所需步骤较多,合成效率相对较低.随着研究者们对合成方法的不断探索和改进,发展了新的合成方法,并改进了部分结构单元的合成路径,衍化出目前较常用的汇聚式合成策略[6].但由于化学合成方法的限制较多,随着人们对他克莫司生物合成机制及特异性前体形成机制研究的不断深入,科研人员可以通过基因工程改造的方法获得产量提高、组分优化的新一代他克莫司生产菌株.研究者们通过位点特异性整合的方法获得了基因重组菌,其生产能力较原始菌株提高了120%.2003年,Kang等[7]筛选到了一株高产他克莫司的链霉菌Streptomyces clavuligerus CKD1 119,并提供了一种高产他克莫司的方法,经过7~8 d的发酵,最终得到350 mg/L的他克莫司.后期研究者们不断对菌株进行改良和发酵条件优化,最终其生产能力有了很大的提高.此外,在他克莫司的下游分离提取方面,因发酵液中含有较多的成分,且他克莫司在含水溶媒体系中易发生互变异构[8],大大增加了精制过程的难度,一般认为不能以反相柱色谱精制.Kino[9]和Okuhara[10]报道了他克莫司的分离提取方法,但都难以适应工业化生产.笔者通过选育高产突变株,突破发酵工艺的关键技术,改进下游分离纯化工艺,全面提高发酵水平,降低杂质含量,大幅降低生产成本,获得先进的他克莫司生产新工艺.1 材料与方法1.1 菌种筑波链霉菌(Streptomyces tssukubaensis)No 9993,由实验室分离并保藏.1.2 培养基1.2.1 斜面培养基麦芽浸出粉20 g/L,酵母浸出粉5 g/L,葡萄糖10 g/L,琼脂15 g/L,pH 7.0. 1.2.2 种子培养基可溶性淀粉10 g/L,甘油10 g/L,干酵母5 g/L,玉米浆10 g/L,葡萄糖10 g/L,CaCO3 2 g/L,pH 7.0.1.2.3 发酵培养基糊精7%,固体玉米浆0.5%,啤酒酵母粉1.7%,面包酵母粉0.6%,L-异亮氨酸0.5%,硫酸铵0.1%,碳酸钙0.25%,泡敌0.3%.1.2.4 补料培养基糊精7%,固体玉米浆0.5%,啤酒酵母粉1.7%,面包酵母粉0.6%,L-异亮氨酸0.5%,硫酸铵0.1%,碳酸钙0.25%,泡敌0.3%,固体玉米浆0.1%,啤酒酵母粉0.5%,pH 9.0±0.5.1.3 实验方法1.3.1 补料分批发酵方法从新鲜斜面上挑取1 环菌接种到20 mL种子培养基中,300 r/min培养 40 h,制备一级种子,按体积分数10%的接种量接入20 mL发酵培养基中.1.3.2 活性炭脱色损失计算在萃取液中分别加入20 g/L的活性炭,搅拌2 h后过滤,得到滤液.脱色损失率=(U萃取-U滤液)/U萃取×100%式中:U萃取为萃取液效价;U滤液为滤液效价.2 结果与讨论2.1 种子液碳源的筛选淀粉是发酵生产他克莫司的必需碳源之一,但含淀粉的培养基黏度极高,从而影响发酵过程的供氧.为了探究种子对不同碳源的利用情况和适应程度,考察了五种不同碳源(玉米淀粉(10 g/L)、可溶性淀粉(10 g/L)、甘油(10 g/L)、葡萄糖(5 g/L)和麦芽糊精(10 g/L))对种子生长(38 h)及对发酵产他克莫司的影响.结果如图1所示. 图1 不同碳源对发酵效价的影响Fig.1 The effect of carbon source on fermentation titer由图1可知:种子液碳源为葡萄糖、可溶性淀粉和麦芽糊精时,发酵生产他克莫司的效价均较高;而用玉米淀粉和甘油为碳源时,发酵生产他克莫司的效价相对较低.后期通过镜检发现以葡萄糖为种子液碳源时菌丝生长快,菌丝体粗壮,菌丝生长呈网状,染色深,菌体对生长环境具有较大的耐受能力.2.2 种子液中葡萄糖用量的优化对种子培养基中碳源葡萄糖的质量浓度进行考察.种子培养48 h后移入发酵培养基,考察种子培养基中葡萄糖的添加量对发酵生产他克莫司的影响,以确定葡萄糖的最适用量.结果如图2所示.图2 种子液中葡萄糖添加量对发酵效价的影响Fig.2 The effect of addition of glucose on fermentation titer种子液中葡萄糖质量浓度的高低会影响菌体生长速率,进而影响后续代谢产物的合成,因此需要选择合适的葡萄糖质量浓度以优化菌体的代谢过程.由图2可知:种子培养过程中碳源葡萄糖的质量浓度为1.5 g/L时,后续发酵生产他克莫司的水平可以达到287 μg/mL,此时菌丝镜检成网成团,菌丝粗壮,染色深.当种子液中的葡萄糖质量浓度较低时种子液中的碳源减少,种子生长速率下降;而当葡萄糖质量浓度过高时,菌种生长速率过快,积累大量代谢副产物.因此,本实验优化所得到的1.5 g/L葡萄糖质量浓度适合菌体生长代谢.2.3 种子培养时间的确定选用1.5 g/L葡萄糖作为种子碳源后,种子生长较快,生长周期发生了变化.种子培养时间直接影响产物的生成,为了确定较适宜的接种时间,实验分别选取不同种龄(24,32,40,48,56 h)的种子接到发酵培养基中,并最终以发酵液中的他克莫司效价判断发酵的结果.结果如图3所示.图3 种子培养时间对发酵效价的影响Fig.3 The effect of seed incubating time on fermentation titer由图3可知:当种子培养时间分别为24,48,56 h时,转接后发酵液中的他克莫司质量浓度均较低,这是由于种子培养时间过短时,种子活力不够,而当种子培养时间过长时,种子进入平台期,此时种子活力差,状态也不稳.当种子培养至40 h时,转接发酵培养基,他克莫司的效价最高,此时的种子活性较高,状态稳,发酵水平和发酵液质量提高.因此,最终选取40 h为最佳接种时间.2.4 不同接种量对发酵结果的影响种子液的接种量会影响菌体的延滞期:接种量大,则延滞期短,菌体生长迅速,降低了产物的产量;接种量小,延滞期长,菌体生长缓慢,同样不利于产物的积累.因此需要考察接种量对效价的影响.将种龄为40 h的种子按不同接种量接至发酵培养基中进行发酵实验,考察不同接种量对发酵效价的影响.结果如图4所示.图4 接种量对发酵效价的影响Fig.4 The effect of inoculation amount on fermentation titer由图4可知:当接种量逐渐升高时,发酵的效价呈明显下降的趋势,这是因为接种量增大时,菌体生长速率较快,大量消耗发酵培养基中的营养成分,导致用于代谢合成他克莫司的直接碳源大大减少,并且加剧了发酵液中副产物的积累.通过本实验可知:当接种量为10%时,发酵液中他克莫司的质量浓度最高.2.5 发酵过程放大的研究由摇瓶发酵放大到发酵罐发酵时,各方面条件有所变化,特别是对发酵条件的控制,如温度、溶解氧、pH值和装液量等主要参数的控制方式与摇瓶不同,会造成发酵结果与摇瓶的差异性,因此进行放大研究,评估装液量和溶氧等影响因素对发酵过程的影响.2.5.1 装液量对发酵结果的影响他克莫司的发酵属于好氧性发酵,在摇瓶发酵过程中,影响溶氧的因素主要是摇瓶的装液量和摇床的转数.控制摇床的转数为300 r/min,在500 mL摇瓶中测定不同装液量对发酵结果的影响.结果如图5所示.图5 装液量对发酵效价的影响Fig.5 The effect of loading volume on fermentation titer由图5可知:500 mL摇瓶的装液量为20 mL时,发酵液中他克莫司产量最高.这是因为在该装液量下,溶氧较高,有利于他克莫司的积累,并减少了副产物的生成.从实验结果中发现装液量是影响摇瓶发酵溶氧的重要因素.在发酵转速一定时,装液量越低,发酵液中的溶氧越高.但是在发酵过程中装液量过低时,由于培养基水分蒸发等因素造成的发酵液体积变化较大,并且随着菌体发酵代谢的不断进行,发酵液中营养成分不足导致发酵过程中产他克莫司的水平下降.2.5.2 溶氧对发酵结果的影响在筑波链霉菌发酵生产过程中,溶氧是影响发酵的关键因素,对微生物的生长和产物形成有重要的影响.要根据氧的溶解特性及微生物对氧的需求,分析溶氧对发酵的影响及对发酵产物的影响,进而确定溶氧量的控制及在发酵液中的传递,使生产效益最大化.笔者在20 t发酵罐中研究了10%,20%,30%溶氧对发酵产他克莫司产量的影响.结果如图6所示.图6 溶氧对发酵效价的影响Fig.6 The effect of dissolved oxygen onfermentation titer由图6可知:发酵前期,溶氧高低对发酵生产他克莫司的影响较小,溶氧较低时发酵效价相对较低.当溶氧超过20%时,他克莫司产量变化不明显.此外,可以发现在发酵后期溶氧高低对发酵结果影响不大,发酵效价处在一个稳定的水平,这可能是因为发酵中后期,菌丝体对溶氧的要求不高.因此在发酵对数生长期可以提高溶氧,促使菌体生长和代谢,在发酵中后期可以考虑降低空气供应量,同时降低搅拌转速,以此来节能降耗,降低成本.2.5.3 分批补料发酵过程优化根据前期摇瓶补料实验结果以及放大控制条件摸索,采用优化后的工艺配方,进行20 t罐补料放大实验,发酵过程中溶氧控制在20%以上,并在发酵中后期进行补料.结果如图7所示.图7 分批补料发酵过程曲线Fig.7 Fermentation process curve of feed-batch由图7可知:补料工艺的他克莫司质量浓度达到1 150 μg/mL,产量有大幅度提升.实验发现只在发酵第4天进行补料,对他克莫司产量影响较小.而在发酵第4天和第5天连续补料时,产量明显提高.这是由于在发酵中后期菌体消耗糖等速率快,生长达到最高值,并大量合成他克莫司,此时进行补料可以延缓菌体进入衰亡期,提高菌体的生产发酵能力.2.6 提取与精制过程工业化研究在微生物发酵液中,存在许多蛋白质和多糖等杂质,为后续产品的分离纯化带来了很大的难度.在他克莫司的发酵液中还存在很多异构体和类似物,主要杂质有二氢他克莫司、子囊霉素等,其中子囊霉素与他克莫司只相差1 个亚甲基,而二氢他克莫司与他克莫司相差2 个氢原子,因此子囊霉素、二氢他克莫司与他克莫司的结构极为相似(相似度95%以上),在溶剂中的溶解性和对溶剂的亲和力相近,因为这些物质的存在,常规的分离纯化方法无法完全分离他克莫司,产品达不到相应的纯度,纯化分离难度极大,生产工艺水平低,工艺成本居高不下.2.6.1 提取工艺优化为了除去发酵液中的色素等杂质,筛选了不同品种的活性炭(活性炭PT-A303,活性炭8815,PT303-1和白鹭-Z),考察脱色效果和粗品质量.结果如图8所示.图8 脱色材料的选择Fig.8 Selection of decolorizing materials由图8可知:活性炭PT-A303的脱色损失最小,而且经该脱色材料脱色后的结晶收率最高,这说明该脱色材料既能较好地吸附色素,而且对产品的吸附较少.脱色后,用V(乙酸乙酯)∶V(正庚烷)∶V(纯水)=1∶3∶2的结晶溶剂对脱色液进行浓缩结晶,30 ℃保温1 h,冷却至20 ℃,继续搅拌2 h,过滤得到他克莫司粗品. 2.6.2 他克莫司层析技术为了进一步提高产品质量,提高提炼收率,并实现他克莫司中结构类似杂质子囊霉素(FK520)和8-丙基他克莫司(2H-FK506)的有效分离,开发了针对FK506分离纯化的Q5亲和层析工艺,利用这种材料具有选择性吸附某个化合物或某类结构相似的化合物的特点,高亲和性及高选择性分离目标化合物.选择亲和层析填料上的配基与FK506分子结构上的C36双键形成配位键,而类似物FK520和2H-FK506分子结构上C36无双键基团,不能与本亲和填料上的配基形成配位键,故本填料吸附FK506能力显著大于类似物FK520和2H-FK506,从而达到彻底分离去除FK520及2H-FK506杂质的目的,提高产品质量及纯化收率.以V(乙醇)∶V(乙酸乙酯)=45∶55的洗脱液洗脱分离FK520和2H-FK506杂质,最终只需一次层析即可达到彻底分离去除FK520及2H-FK506的目的,收率达86.6%,他克莫司的纯度达99.5%,FK520和2H-FK506杂质质量分数分别为0.13%和0.2%.3 结论通过研究不同发酵条件对他克莫司发酵的影响,获得了最适摇瓶发酵培养条件:种子培养基中以1.5 g/L葡萄糖为辅碳源,种子培养时间40 h,500 mL摇瓶装液量为20 mL,接种量为10%;20 t发酵罐发酵培养过程中溶氧控制在20%以上,发酵周期为7 d,发酵第4天和第5天进行分批补料,最终发酵得到他克莫司的质量浓度为1 150 μg/mL.优化了他克莫司发酵液的提取和精制工艺,为其工业化生产提供了可靠的工业路线.粗提取时选择活性炭PT-A303进行萃取后脱色处理,经V(乙酸乙酯)∶V(正庚烷)∶V(纯水)=1∶3∶2混合溶剂对脱色浓缩液进行结晶得到粗品.精制的过程中,采用Q5亲和层析工艺,达到彻底分离去除FK520及2H-FK506等相似结构杂质的目的,收率达86.6%,他克莫司的纯度达99.5%,FK520和2H-FK506杂质质量分数分别为0.13%和0.2%.参考文献:[1] GOTO T, KINO T, HATANAKA H, et al. 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第一章 绪论02(发酵工艺学 夏焕章 第三版)


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一、发展简史
现代发酵工业阶段
20世纪70年代以后,基因工程、细胞工程等生物工程
技术的开发,使发酵工程进入了定向育种的新阶段,新产 品层出不穷。 20世纪80年代以来,随着学科之间的不断交叉和渗透, 微生物学家开始用数学、动力学、化工工程原理、计算机
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技术对发酵过程进行综合研究,使得对发酵过程的控制更
和控制。
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二、重要发酵技术的建立
发酵放大技术
20世纪60年代,发酵罐的大型化、多样化、连续化和自动化 方面有了极大发展。发酵过程的基本参数包括温度、pH、罐 压、溶 O2 、空气流量、泡沫、 CO2 含量等均可自动记录和控 制。
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二、重要发酵技术的建立
基因工程等多种技术引入发酵
绪 论
重要发酵技术
22抗生素
发酵生产的药物
酶抑制剂 免疫抑制剂 维生素 氨基酸 22
思考题
1.发酵和发酵工程的的基本含义是什么? 2.发酵的发展过程建立了那些重要的技术? 3.发酵生产的主要药物类型有哪些?
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23
1979年以后,随着基因重组技术的出现,促进了重组微生物
(工程菌)的产生,并打破了传统的生物反应器的概念。 基因工程技术,简而言之,就是采用酶学的方法,将不同来 源的 DNA 进行体外重组,再把重组 DNA设法转入受体细胞 内,并进行繁殖和遗传下去。
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12
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第三节 发酵生产过程和方式
上游 下游
8
8
二、重要发酵技术的建立
通气搅拌发酵技术
1941年美国和英国合作对青霉素进行生产研究,建立了深层
通气培养技术——深层培养,解决了深层培养的供氧问题。 成功建立起深层通气培养法及整套工艺,包括向发酵罐内通 入大量无菌空气、通过搅拌使空气分布均匀、培养基的灭菌 和无菌接种、通氧量、pH、培养物供给等均已解决,刺激了

几种不同抗生素对他克莫司产生菌的影响


收稿 日期 :2 0 1 . 01 . O 28
基 金 项 目: 国家 “ 十一五 ”重大专项2 0 z 9 0 —0 。 0 9x 3 20 4
作 者简介: 郑军荣 ,女 ,硕 士,助 理研 究员,从事抗生素菌种选育和发酵条件研 究。Em i zjl ao . m. 。 - a :h @y h o o c l r c n
产 生 的 含 氮 2 元 环 大 环 内酯 类 强 效 免 疫 抑 制 剂 f 3 图
1 [4 临床 上 用 作 器 官移 植 的抗 排斥 和 治 疗 自身 免 )1] -, 疫 性 疾 病 药 物 。他 克 莫 司 产 生 菌 除 了产 生 他 克 莫 司 外 ,还产 生 一些 他 克莫 司异 构体 类似 物 。 本研 究不 采用 常 用 的UV、NT G等 许 多物 理 和化 学 诱变 因子 选 育 高 产 菌 株【8 我们 通 过 观 察 某 些抗 s1 .。
提取 步骤 ,合 并3 次上清 液 ,进行 样 品测 定 。 H L P C分 析条 件 : L 一 0 T p 高 效 液 相 色 谱 C 1A v 型 仪( 岛津 ) 柱( .mm ̄ 5 mm,5 m) ,C 46 20 g ;流 动 相 乙 腈 :水 :磷 酸 (0 :4 0 1;流 速 l / n 60 0 : ) mL mi ;检 测
波长 2 5 m;柱温6 ℃ 。 1n 0 2 结果 21 自然分 离 .
琼 脂斜 面 和 分 离琼 脂 培 养基 ( 芽 酵母 琼 脂 培养 麦 基1 :麦 芽浸 出 H 20 ,酵 母 浸 出汁 05 - .% .%, 葡 萄糖 1 %,琼J 1 %,p . 74消 前) . 0 i . l5 H 72 . ~ ( 。
r s ci l e pe tve y.The tt r he mut nt r nc e s d b 0% r s c i l .c m pa ed wih t r n ta n. ie s oft a s we e i r a e y 3 e pe tve y o r t he pa e t sr i

他克莫司药理作用及临床疗效的研究进展

他克莫司药理作用及临床疗效的研究进展2新疆医科大学第一附属医院,乌鲁木齐830000[摘要]目的:归纳总结他克莫司的药理作用和临床疗效,为临床合理使用提供参考。

方法:查阅国内外相关文献,对他克莫司药理作用及疗效、基因多态性、血药浓度监测进行归纳、总结。

结果:他克莫司具有免疫抑制、促神经再生作用,能有效治疗重症肌无力、肾病综合征、多发性大动脉炎等疾病,CYP3A5*3基因多态性与他克莫司的血药浓度有着极强的相关性。

结论:他克莫司临床应用广泛,明确其药理作用及疗效、基因多态性,定期进行血药浓度监测,为临床安全、合理使用提供参考。

[关键词]他克莫司; 药理作用:临床疗效:个体化给药他克莫司( tacrolimus, FK506)是一种从土壤真菌的发酵液中分离得到的大环内酯类抗生素,属于钙调磷酸酶抑制剂,主要通过抑制白介素-2 的释放,全面抑制T淋巴细胞的浸润,从而达到预防和治疗排斥反应的目的。

作为第2代免疫抑制剂的代表性药物,他克莫司主要用于肝或肾移植术后的移植物排斥反应,也有文献报道其用于肾病综合征、剥脱性唇炎、红斑狼疮等疾病"。

他克莫司作为肝、肾移植术后抗排斥反应的一-线用药,在临床上得到了较好的治疗效果。

但由于其有效剂量下治疗窗窄,药代动力学、生物利用度、敏感度及耐受性的个体差异大,给予同样剂量的他克莫司会出现不同的血药浓度,从而导致肝肾功能损害、恶心、呕吐及高血糖等不良反应。

1他克莫司药理作用及临床疗效1.1免疫抑制作用FK506通过抑制钙调磷酸酶(CaN)的活性发挥免疫抑制作用。

FK506是一种大环内酯类强效免疫抑制剂,其通过进入T淋巴细胞与FK506结合蛋白12 (FKBP12) 结合形成药物FKBP复合物,抑制钙调磷酸酶活性,从而抑制T细胞的活化及白细胞介素-2 (IL-2) 等细胞因子的合成;FK506还可以通过于预树突状细胞的成熟,影响其抗原呈递功能,发挥间接免疫调控作用,诱导T细胞无能和调节性T细胞( Tregs) 的产生2]。

他克莫司软膏在皮肤科的应用进展

他克莫司软膏在皮肤科的应用进展马英;陈连军【摘要】@@ 他克莫司(tacrolimus)是从链霉菌产物中提取得到的一种具有免疫调节活性的钙调神经磷酸酶抑制剂,其分子量较环孢素(CsA)小,但免疫活性是CsA 的10~100倍.他克莫司最早用于器官移植,后来发现它对多种免疫相关疾病有效,且局部外用较CsA具有更好的透皮性.他克莫司软膏已被批准短期或以长期间歇性给药方案治疗中、重度特应性皮炎.除此之外,它还被用于其它皮肤科疾病治疗.下面就他克莫司软膏的临床应用进展作一综述.【期刊名称】《上海医药》【年(卷),期】2010(031)004【总页数】5页(P159-163)【作者】马英;陈连军【作者单位】复旦大学附属华山医院皮肤科,上海,200040;复旦大学附属华山医院皮肤科,上海,200040【正文语种】中文【中图分类】R986他克莫司(tacrolimus)是从链霉菌产物中提取得到的一种具有免疫调节活性的钙调神经磷酸酶抑制剂,其分子量较环孢素(CsA)小,但免疫活性是CsA的10~100倍。

他克莫司最早用于器官移植,后来发现它对多种免疫相关疾病有效,且局部外用较CsA具有更好的透皮性。

他克莫司软膏已被批准短期或以长期间歇性给药方案治疗中、重度特应性皮炎。

除此之外,它还被用于其它皮肤科疾病治疗。

下面就他克莫司软膏的临床应用进展作一综述。

1 作用机理淋巴细胞是他克莫司作用的主要靶细胞,通过抑制早期淋巴细胞相关基因的表达,抑制T淋巴细胞的免疫活性。

他克莫司首先与胞内的特异性受体(FKBP)结合,形成一个FKBP-12复合物,抑制钙调磷酸酶(calcineurin)的活化,抑制神经钙蛋白去磷酸,阻止激活的T淋巴细胞胞浆中的核因子亚单位转位至细胞核内形成具有转录活性的复合物,干扰基因转录的主要核因子(NF-AT)的组装,使细胞因子如IL-2、IL-3、IL-4、粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)和α-肿瘤坏死因子(TNF-α)等的转录受到阻遏,由此在细胞发育早期即干扰T淋巴细胞的活性,抑制机体的细胞免疫[1]。

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1001-8689(2011)10-0745-06 他克莫司高产菌株的理性化选育郑军荣乐占线魏元刚陈宇翔郑卫程元荣福建省微生物研究所,福建省新药(微生物)筛选重点实验室,福州350007 摘要:目的理性化选育他克莫司高产菌株。

方法应用化学和物理诱变剂对他克莫司产生菌进行菌种诱变,并利用特定的选择剂即莽草酸和哌可酸及其相应的结构类似物作为选择压力筛选突变株。

然后对特定的正突变株进行他克莫司生物合成的营养学研究。

结果与结论 获得一株高产突变株6H-23-7,它的他克莫司相对发酵效价比出发菌株弗氏链霉菌类群Streptomycessp. FCZ0311提高了约2倍。

弗氏链霉菌类群FCZ0311:他克莫司前体结构类似物;理性化选育;营养学研究R979.5ARational screening for high production tacrolimus-producing strainZheng Jun-rongLe Zhan-xianWei Yuan-gangChen Yu-xiangZheng WeiCheng Yuan-rong2010-12-23国家“十一五”重大专项2009zx9302-004;福建省公益类科研院所基本科研专项项目2010R1010-1.郑军荣,女,硕士,助理研究员,从事抗生素菌种选育和发酵条件研究。

E-mail: zhjrl @yahoo.com.cn。

程元荣,男,研究员,博士生导师,主要从事微生物新药研究。

E-mail:fim@pub3.fz.fj.cn万方数据.746.万方数据.747.万方数据.748.万方数据@@[1] Kino T, Hatanaka H, Hashimoto M, et al. FK-506, a novel  immunosuppressant isolated from a Streptomyces. Ⅰ.万方数据 of the complete genome sequence of the plant growth—— promoting bacterium Bacillus amyloliquefaciens FZB42[J]. Nat Biotechnol, 2007, 25(9): 1007-1014.@@[14] Wang Y G, Wang J H. Purification and antifungal  characterization of an antifungal substance from Bacillus amyloliquefaciens(in Chinese)[J]. Chin Biotechnol, 2007, 27(12): 41-45.@@[15] Souto G I, Correa O S, Montecchia M S, et al. Genetic and functional characterization of a Bacillus sp. strain excreting surfactin and antifungal metabolites partially identified as  iturin-like compounds[J]. J Appl Microbiol, 2004, 97(6): 1247-1256.@@[16] Hiradate S, Yoshida S, Sugie H, et al. Mulberry anthracnose antagonists(iturins) produced by Bacillus amyloliquefaciens RC-2[J]. Phytochemistry, 2002, 61(6): 693-698.@@[17] Arguelles-Arias A, Ongena M, Halimi B, et al. Bacillus amyloliquefaciens GA1 as a source of potent antibiotics and other secondary metabolites for biocontrol of plant pathogens[J]. Microb Cell Fact, 2009, 8: 63.@@[18] Lee S C, Kim S H, Park 1 H, et al. Isolation and structural analysis of bamylocin A, novel lipopeptide from Bacillus amyloliquefaciens LP03 having antagonistic and crude oil emulsifying activity[J]. Arch Microbiol, 2007, 188(4): 307-312.@@[19] Wong J H, Hao J, Cao Z, et al. An antifungal protein from Bacillus amyloliquefaciens[J]. J Appl Microbiol, 2008, 105(6): 1888-1898. Fermentation, isolation, and physico-chemical and biological characteristics[J]. JAntibiot, 1987, 40(9): 1249-1255.@@[2] Kim H, Park Y.Isolation and identification of a novel microorganism producing the immunosuppressant Tacrolimus[J]. J Biosci Bioeng, 2008, 105(4):418-421.@@[3] Muramatsu H, Mokhtar S I, Katsuoka M, et al. Phylogenetie analysis of immunosuppressant FK506-producing Streptomyeete strains[J]. JActinomycetol, 2005, 19(2):33-39.@@[4] Yeo J Y, Cha Y C. Nutrient effects on FK-506, a new immunosuppressant, production by Streptomyces sp. in a defined medium [J]. JFerment Bioeng, 1997, 83(6): 599-603.@@[5] Vaid S. Process for producing tacrolimus (FK-506) using vegetable oil as sole source of carbon: US, 2007/0142424 A2 [P]. 2007-06-21.@@[6] Kim H, Park Y. Lipase activity and Tacrolimus productionin Streptomyces clavuligerus CKD 1119 mutant strains[J]. J Microbiol Biotechnol, 2007, 17(10): 1638-1644.@@[7] Kumar P, Malviya H K, Maurya R K, et al. Fermentation processes for the preparation of tacrolimus: WO 2007/039816 A2[P]. 2007-04-12.@@[8] Jung S W, Moon S Y, Lee K, et al. Strain development of  Streptomyces sp. for tacrolimus production using sequential  adaptation [J]. J Ind Microbiol Biotechnol, 2009, 36(12): 1467-1471.@@[9] 杨文革,管捃,胡永红.发酵法生产他克莫司的研究进展 [J].现代化工,2008,28(2): 34-37.@@[10]刘忠.他克莫司发酵条件的研究[J].齐鲁药事,2008, 27(10): 687-689.@@[11] Wilson D J, Patton S, Florova G, et al. The shikimic acid  pathway and polyketide biosynthesis[J]. J Ind Microbiol Biotechnol, 1998, 20(5): 299-303.@@[12] He M. Pipecolic acid in microbes:biosynthetic routes and enzymes[J]. J Ind Microbiol Biotechnol, 2006, 33(6): 401-407.@@[13] Motamedi H, Shafiee A. The biosynthetic gene cluster for the macrolactone ring of the immunosuppressant FK506[J]. EurJBiochem, 1998, 256(3): 528-534.@@[14] Rawlings B J. Type I polyketide biosynthesis in bacteria (part B) [J]. Nat Prod Rep, 2001, 18(3): 231-281.万方数据他克莫司高产菌株的理性化选育作者:郑军荣, 乐占线, 魏元刚, 陈宇翔, 郑卫, 程元荣, Zheng Jun-rong, Le Zhan-xian, Wei Yuan-gang , Chen Yu-xiang, Zheng Wei, Cheng Yuan-rong作者单位:福建省微生物研究所,福建省新药(微生物)筛选重点实验室,福州350007刊名:中国抗生素杂志英文刊名:Chinese Journal of Antibiotics年,卷(期):2011,36(10)本文链接:/Periodical_zgksszz201110005.aspx。

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