微生物发酵制药技术分析

黄曙光 李水仙

摘 要：微生物是难以通过肉眼直接观察到，但是又遍布在整个环境中的微小生物。现在微生物已经被广泛的应用到多个领域中，包括制药领域，可利用微生物的代谢作用，提高发酵效果，得到所需产品。微生物发酵制药技术越来越成熟，已经发展成制药生产中的重要技术手段，对推动整个制药行业的稳定发展具有重要作用。本文主要就微生物发酵药特点，对微生物发酵制药技术进行了简单分析。

关键词：微生物；发酵；制药技术

中图分类号：TQ464 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）15-0200-02

0 引言

微生物在生活中随处可见，包括细菌、病毒以及浮游生物等，虽然无法直接通过人眼观察，但是其在制药生产中可以起到的作用非常大。通过微生物发酵制药技术，将微生物应用到物质转化过程中，对传统制药工艺进行调整与创新，可以得到更多新型治病药物。不仅能够发挥出微生物发酵的医疗价值，同时还能够很大程度上促进制药行业的发展。

1 微生物发酵药分析

基于微生物自身的生物特性，现在已经开发出了其在药物生产方面的价值，可对传统制药工艺作出调整，获得更多新型药品，为社会和谐稳定发展提供更大支持。主要就是利用微生物自身的代谢功能，以发酵技术处理后得到意想不到的效果。随着专业技术水平的不断提高，微生物发酵制药技术也在逐渐成熟，种类越来越多，根据微生物发酵环境与发酵存放设备的分析，确定技术的应用效果。其中，微生物发酵类型分为兼性厌氧型、好氧型以及厌氧型，其而基于微生物发酵存放设备又可分为深层发酵、浅盘发酵、敞口发酵以及密闭发酵等[1]。目前微生物药物已经被有效的应用到临床疾病的治疗，例如最常见的青霉素，能够有效提高人机体抵抗力，并具有消炎杀菌作用，临床应用效果显著。微生物发酵制药技术的应用，为现代医疗卫生事业的持续发展提供了巨大的推力，从现有基础上做更加深入的研究，争取获得更大成就。微生物发酵制药流程如图1所示。

2 微生物发酵制药技术形式

微生物发酵制药技术形式种类较多，在实际生产中可根据需求来选择。一般可通过微生物的发酵形式来分类，且受处理设备与周围环境因素影响较大，因此需要基于两种条件判断。当选择不同形式的微生物发酵制药技术时，所需要的原料也存在较大差异，例如好氧发酵技术需要以好氧菌作为发酵原料，需要在有氧环境下生存，常见的包括真菌、细菌等。另外，基于发酵设备来进行划分，难度最小的就是敞口发酵技术，对发酵环境条件要求比较小，现场操作更为便利。相比来讲深层发酵技术所需工具更加复杂，需要有大规模机械设备作为支持，且对生产技术要求严格，在发酵生产前还要对原料做全面检查，确认达到生产标准，利用专业营养液来进行生产[2]。

3 微生物发酵制药技术要点

3.1 确定培养基

微生物發酵制药技术的应用，从微生物发酵到获得产品之间需要经过一个过程，必须要严格做好整个过程中每个环节的控制，确保操作规范性，为制备合格药品提供可靠支持。确定培养基就是微生物发酵制药的首个环节，应综合制药要求和条件来分析完成。

（1）培养基种类。微生物发酵必须要有培养基作为基础，为发酵的微生物提供充足养料。制药时需要由人工配制的方式获得培养基，且为更好的利于微生物吸收，可适当的向培养基内添加氮物质等营养成分。制药实际可选择的培养基种类非常多，可用液态元素构成液体培养基，或者营养固态元素制作固态培养基。且固态培养基又可以进一步划分，包括滤膜培养基与天然固化培养基等[3]。向培养基内添加适量的凝固剂后，可以促使培养基产生变化，得到半固体培养基。另外，还可以选择脱水培养基，微生物在干燥的状态下进行发酵，适用于不含水产品的生产。（2）确定方法。在前期必须要科学确定培养基，基于制药生产实际条件综合比对，选择适应性最强的培养基，除了现有培养基以外，还可重新配置针对性培养基。其中，在选择确定培养基时需要注意几个方面：1）提前组织进行调研工作，分析掌握包括菌种来源、生长习性、微生物状态以及生理特征等内容，将其作为确定培养基的主要依据[4]。2）基于微生物生长特性，分析微生物的新城代谢过程与特点，确定其分子成分与化学结构，为发酵制药生产提供可靠支持。3）提前准备好充足的培养基原料，常见的如玉米浆与植物淀粉等，为微生物在培养基中的可靠生长提供保障。4）确定培养基以后，还应对培养基pH值的变化进行观察和记录，确认是否会对微生物生长发酵产生影响。5）根据观察所得各项数据，对不符合要求的部分进行细微调整，但是要求每次只可以针对一个因素调整，避免对发酵过程造成更大影响。

3.2 制备菌种

一般在确定培养基的阶段，还需要同时按照要求制备菌种，其作为微生物发酵制药的重要媒介，对最终所得到的药物质量有着重要影响。如果菌种制备工艺不规范，很容易影响到药品功效性，无法达到预期的治疗效果。因此必须要严格控制好每个细节，以专业标准为依据，做好工艺控制，提高菌种制备的科学性，选择合适菌种后对其进行物质分离和提纯[5]。另外，当微生物进入到发酵过程中后，依然需要对整个过程做好观察，选择固定时间段，对已经发育的菌种做选育和纯化处理，保证得到纯度更高的发酵产物，提高微生物发酵质量。

3.3 种子培养

种子培养也是微生物发酵制药中的重要一环，主要目的就是激活菌种。即以临床意义上的菌种为对象，一般在激活前菌种均是通过干燥管或沙土管进行存储，待需要微生物发酵制药时便可采取手段将其激活。激活时需要将菌种放置在培养基内，将其培养成熟后再转移到种子罐内，然后利用种子提纯技术操作。其中，要注意选择合适的种子罐，在降低操作难度的同时，为种子的繁殖创造更多有利条件，保持较高的产量，便于后续微生物的发酵制药，以求得到更多有效药物。种子培养效果对生产得到的药品药效有着一定影响，对工作人员的技能水平要求较高，必须要保证每个环节操作的规范性，不得出现违规操作。在实际生产中可选择的种子培养方式较多，比较常见的包括菌丝进罐培养与孢子进罐培养。所选培养方式不同采取的操作不同，菌丝进罐培养需要从摇瓶培养开始进行培育，而孢子进罐培养则是直接将孢子放置到种子罐内，利用培养技术来促使种子放大，然后在此基础上进行细致培养。为保证种子培养质量，应提前确定菌种性质，并根据性质来选择最为合适的培养方式。其中，必须要等到种子培养成熟后，才可开展下一个培养流程。

3.4 微生物发酵

待按照要求完成上述确定培养基、制备菌种和种子培养环节以后，便可组织进行微生物发酵，进入到整个制药工艺中的核心环节。实际生产中要求在无菌环境内处理微生物，为达到这一要求，工作人员必须要提前对实验室内设备以及周围环境做严格的清理消毒处理，创造一个绝对无菌的环境，满足微生物发酵制药的要求。例如在对培养基灭菌时，可选择饱和蒸汽处理，待确认蒸汽温度达到120℃后持续灭菌30min以上，确保培养基完全无菌，以免影响目标微生物的发酵效果。微生物发酵图2所示。

3.5 游处理

微生物发酵环节结束后，就可以进入到游处理环节，同时也是微生物发酵制药的最后一个环节。微生物发酵过程中因为自身新陈代谢作用会生成全新的微生物细胞，然后通过游处理技术从发酵液中将新生成的微生物细胞有效提取出来，然后做分离操作，从中提取药物的有效物质，即完成所有的制药过程。并且，提取所得到的有效物质，可以用于进一步的制药、配药，最终得到微生物发酵药物。

4 结语

微生物发酵制药技术已经比较成熟，通过对各个环节的有效控制，可实现预防及治疗疾病的药物生产，推动了传统制药工艺的改革，开辟出了一条新的路径。想要通过微生物发酵制备得到全新的药物，且保证其具有良好的药效，满足临床疾病的治疗要求，就需要制药人员熟练掌握该技术的各环节要点，整个过程要严格按照标准操作，减少违规行为的发生，以免影响到药物质量。同时，还要在现有结果的基础上，不断加深研究，争取进一步推动整个制药行业的持续发展。

参考文献

[1] 柴英辉.微生物发酵制药技术研究[J].化工设计通讯，2019（03）：184+215.

[2] 张明柔.微生物发酵制药技术分析[J].生物化工，2018（05）：115-117.

[3] 徐晓燕.微生物发酵制药技术探讨[J].中国战略新兴产业，2018（08）：134.

[4] 胡豪.浅析微生物发酵制药技术[J].信息记录材料，2017（02）：39-40.

[5] 徐辉.关于微生物发酵制药技术分析[J].化工管理，2016（11）：197.