微生物发酵制药技术探究

微生物发酵制药技术探究

徐军

 江苏中电创新环境科技有限公司

摘要：微生物发酵是一种精确控制微生物栖息地并去除微生物自然发酵过程中产生的代谢产物的技术。制药行业作为一个需要非常复杂的化学品的行业，也应用微生物发酵技术，目前正在积极发展。本文从微生物发酵的技术分析、药物的微生物发酵的具体类型和微生物发酵制药技术的工艺流程进行了分析，以供相关者参考。

关键词：微生物发酵；制药技术；流程

一、引言

在人们的现实生活中，除了细菌和病毒，还有更多的微生物，如真菌等。尽管人们看不到它们，但它们在许多工作中都有很大的价值。在科学研究和技术进步不断的背景下，药用微生物发酵技术日趋成熟。借助微生物发酵技术的作用，人们可以实现将药物转化为治疗物质的目标。因此，对该技术具有重要意义。

二、微生物发酵制药技术分析

（一）微生物发酵制药技术的基本原理与优势

微生物发酵制药技术基本原理是利用微生物进行发酵。根据不同类型微生物的不同发酵方法，发酵方法也可分为厌氧、好氧和兼性厌氧。微生物发酵药物技术具有许多优点，例如较温和的反应条件，减少甚至不使用昂贵的金属催化剂。与传统的清洗方法相比，反应环境控制更容易，生产成本更低。正是这些优势为微生物发酵制药技术提供了重要支撑。

（二）微生物发酵制药技术的发展前景

微生物发酵制药技术不仅具有许多独特的优势，使其更具发展前景。另一个原因是，传统的化学制药技术正在逐渐停止以适应当今复杂的制药需求。传统的化学制药技术在控制成本方面也比发酵制药技术弱。尽管药物微生物发酵技术的深层微生物发酵所需的反应设备和介质相对苛刻，但该技术的整体发展利大于弊。

三、微生物发酵制药的具体品类

（一）代谢产物制药

除了那些研究相关方面的人之外，很少有人知道许多在药店和医院很常见的药物是由微生物代谢产生的。维生素、核酸、氨基酸等这些都是代谢药物。代谢产物包括但不限于多糖、脂质、维生素、氨基酸和核苷酸。微生物代谢包括分解代谢和合成代谢。代谢产物是随着微生物种类的生长而形成的。这将不可避免地导致一个复杂的问题：如何有效地分离代谢产物和发酵产物。进行多次实验，通过调整催化剂温度等其他参数，如中学时期学到的反应平衡，最大限度地产生代谢物，并调整反应环境。在调整代谢产物与发酵产物的比例后，分离代谢产物降低了工作的复杂性。

（二）酶发酵制药

最著名的发酵药物是青霉素。青霉素是一种抗生素，在第二次世界大战期间拯救了无数人的生命。这些药物中的大多数可以通过酶发酵生产。在对酶发酵的长期研究中，科学家们发现，大多数通过酶发酵生产的药物比其他发酵方法具有更特殊的药效。因此，发酵制药技术已经成为微生物发酵制药技术中比较成熟的技术。尽管发酵药物需要特定的抑制剂才能获得药物，但药物生产需要更具体、更严格的反应环境。

（三）菌体发酵制药

当谈到细菌发酵制药技术时，它已经存在于自然界中。冬虫夏草和茯苓是通过真菌发酵生产的药物。因此，细菌发酵是众多微生物发酵方法中最古老的传统发酵方法之一。细菌发酵的药理学方法的一个显著特点是发酵过程难以控制。部分由细菌发酵制成的药物在过程开始时控制了温度和湿度即可获得成品。

（四）转化发酵制药

转化发酵技术比其他发酵技术年轻得多，因为它的诞生与先进的现代技术有关。通过先进的智能反应管理环境，转化发酵可以专门获得所需药物，实现专业化加工生产。

四、微生物发酵制药的工艺流程

    （一）明确培养基办法分析

在微生物生产的早期阶段，明确培养基方法很重要，相关人员可以正确选择现有的培养基或重新组装相应的培养基。由于制药工程规模较大，相关单位必须选择合适的培养基。在具体的筛选过程中，负责制药行业的工作人员应更多地注意以下问题：第一，工作人员应提前进行研究，研究微生物含量的各个方面。除了研究菌株的来源和生长习性外，还需要研究微生物的状态和生理特征，然后根据这些特征选择最佳营养素。第二，工作人员必须了解微生物代谢的所有过程，确定微生物的分子组成和化学结构，并在此基础上选择合适的方法完成发酵工作。第三，有必要为原料准备足够的营养物质。除了准备玉米浆外，还需要植物淀粉，以确保产品在营养成分范围内顺利生长。第四，感兴趣的人员应更多地关注基于清晰营养介质的pH值变化，并在适当的时候进行完整的记录。第五，如果工作人员必须调整开发过程的各个方面和细微部分，那么在这个阶段应该控制响一个调动数量，只能调动一个，以避免对发酵效果产生不利影响。

（二）对菌种进行制备

在改进培养基的过程中，工作人员必须完成菌株的准备工作。对于微生物制药技术来说，菌株可以作为介质发挥关键作用，并对生产的药物质量产生重大影响。菌株制备不当会严重影响药物的有效性，使其无法充分发挥治疗疾病的作用。因此，相关人员必须科学地完成菌株的制备，确保所选菌株的适宜程度，然后才能完成材料分离和清洗操作。值得注意的是，相关人员应持续观察微生物发酵过程，明确特定时间，然后进行育种和发酵工作，以提高发酵产物纯度，确保产品质量得到有效保证。

（三）对种子进行培养

对于微生物的发酵制药工业来说，种子链对于激活菌株是必不可少的。种子是临床上重要的菌株，通常需要将菌株放置在干燥管和沙土管中以达到储存目的。在微生物发酵剂工作过程中，相关人员完成种子的活化。在实际激活过程中，工作人员应将菌株放入培养基中，等待种植成熟。应将菌株移入种子库，并选择种子纯化技术来完成操作。相关人员应选择合适的种子库，该库具有操作方便、种子繁殖方便、增产和种植多种药物等优点。药物的质量受到种子种植有效性的限制，相关人员在种子种植过程中必须保持足够的耐心，谨慎种植种子。在发酵制药领域，有更多的种子种植方法，包括容器中的菌丝生长和容器中的孢子生长。第一种种植方法从摇瓶培养开始。第二种方法是将孢子放置在种子罐中，在种植技术的影响下达到种子繁殖的效果，方便工作人员培养种子。关于培养方法的选择，相关人员应关注菌株的性质，并根据菌株性质的差异选择合适的培养方法。此外，如果种子品种不同，则培养级数就不同，工作人员进行下一阶段的前提是培养的种子足够成熟。

（四）微生物的发酵

事实上，这里的发酵过程是培养好种子的过程，这些种子在发酵环境中继续繁殖生长。为了保护种子免受外部因素的影响，必须保持整个发酵环境无菌，并对发酵环境参数和种子生长进行24小时监测。一旦无菌状态被破坏，微生物发酵的整个过程就会被外部因素打乱，导致异质细菌的分布和生产力下降。

（五）生产结束之后的无害化处理

制药行业的生产过程不可避免地会污染环境，这也是为什么生产过程总是受到严格控制的原因之一。在整个生产过程中，工业界致力于最大限度地合理利用所有副产品，以提高经济效率并减少污染。然而，受限于技术，持续利用率不太可能达到100%。这需要对外排放。具体步骤包括根据污染程度对废料进行初步分类，然后对废料进行有针对性的处理，如焚烧、卫生填埋和填海等方法，以最大限度地减少污染。

五、总结

    在可预见的未来，微生物发酵制药技术将有大的应用空间和更高的实用性。微生物发酵制药技术可以降低新药开发成本，缩短药物周期，解决更复杂、悬而未决的疾病。然而，重要的是要记住，制药技术的发展，微生物发酵，必须伴随着配套设备和制药环境的准备，也就是说，随着时代的发展，智能集成制药控制环境等先进技术将用于微生物发酵制药，从而提高制药效率。

参考文献：

[1]白立勇,葛新霞,王建华.微生物发酵制药技术[J].化工设计通讯,2020,46(10):148-149.

[2]艾素,汤伟,郭若琳,李纪前,杨梧,何增国.微生物发酵中草药及其活性物质的研究进展[J]. 中国中药杂志,2019,44(06):1110-1118.

[3]白立勇,葛新霞,王建华.微生物发酵制药技术[J].化工设计通讯,2020,46(10):148-149.

[4]解蕙铭.微生物发酵制药技术的应用研究[J].化工管理,2019(21):107-108.