Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

Медицина, здоровье
Дифференциация помощи больным психическими болезнями отражена в создании нескольких видов психиатрической помощи . Созданы специальные отделения для б...полностью>>
Медицина, здоровье
Этиология. Известно 4 типа вирусов парагриппа (ПГ-1, ПГ-2, ПГ-З, ПГ-4). Парагриппозные вирусы содержат РНК, нестойки во внешней среде, полностью инакт...полностью>>
Медицина, здоровье
Ангиография – это метод рентгенологического исследования сосудов (артерий, вен, лимфатических путей), позволяющее определить место сужения или закупор...полностью>>
Медицина, здоровье
Вторая половина XX в. ознаменовалась не только проведением теоретических исследований по изысканию путей освоения космического пространства, но и прак...полностью>>

Главная

Сохрани ссылку в одной из сетей:

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ФАКУЛЬТЕТ БИОТЕХНОЛОГИИ И ВЕТЕРИНАРНОЙ МЕДИЦИНЫ

Кафедра биотехнологии и частной зоотехнии

КУРСОВАЯ РАБОТА

по биотехнологии

на тему: «ПОЛУЧЕНИЕ БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ПРЕПАРАТОВ».

ВЫПОЛНИЛА:

СТУДЕНТКА 3 –ГО КУРСА
СПЕЦИАЛЬНОСТИ «ВЕТЕРИНАРИЯ»

гр. 381/2 ЗАВЕРЮХА ЕКАТЕРИНА

ИГОРЕВНА

ПРОВЕРИЛ:

К.Б.Н., ДОЦЕНТ

СЕРГЕЕВА НАТАЛЬЯ НИКОЛАЕВНА

ДАТА СДАЧИ НА ПРОВЕРКУ

«___»_____________2010г._______

ОЦЕНКА ЗАЩИТЫ_________________

ДАТА ЗЗАЩИТЫ «___»__________2010г._________

О Р Е Л – 2010

Содержание. Стр.

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………..……………………...3

1. Слагаемые биотехнологического процесса производства лекарственных средств ………………………………......…………………………………….…4

2. Получение антибиотиков……………………………………………………..6

3. Получение гормонов ……………………………………………….………...10

4. Получение интерферонов, интерлейкинов, факторов крови……………………………………………………………...………………24

5. Моноклональные антитела и ДНК- или РНК- пробы……………...………34

6. Рекомбинантные вакцины и вакцины-антигены……….............................36

7. Ферменты медицинского назначения……………………………….…….38

ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………….………………………...41

Список литературы…………………………………………………………....46

ВВЕДЕНИЕ

Биотехнология - это производственное использование биологических агентов или их систем для получения ценных продуктов и осуществления процессов различного назначения. Биологические агенты в данном случае - микроорганизмы, растительные и животные клетки, клеточные компоненты, а также биологические макромолекулы (белки, чаще всего ферменты). В целом, биотехнология представляет собой систему приемов, позволяющих получать промышленным способом ценные продукты за счет использования процессов жизнедеятельности живых организмов.[1]

Еще в середине прошлого века стали внедряться новые подходы в биотехнологии, в связи с тем, что совершенствование методов микробиологии и химического мутагенеза дало возможность получать высокопродуктивные штаммы. Было обнаружено много полезных для человека микробиологических продуктов, и, прежде всего — различные лекарственные соединения.

С 80-х гг. активно начались работы по сиквенированию геномов, в середине 90-х гг. был разработан проект генома человека и животных. Это стимулировало рост инноваций для биотехнологических разработок лекарств и другие крупнейшие прорывы в области геномики микроорганизмов. Возникла новая стадия развития биотехнологии — суперсовременная биотехнология, ориентированная преимущественно на медицину: более 70% всех исследований и практических результатов связано с получением фармацевтических и биомедицинских препаратов.

Чаще всего биотехнологии применяются в медицине, пищевой промышленности, а также для решения проблем в области энергетики, охраны окружающей среды, и в научных исследованиях.[3]

В медицине биотехнологические приемы и методы играют ведущую роль при создании новых биологически активных веществ и лекарственных препаратов, предназначенных для ранней диагностики и лечения различных заболеваний. Антибиотики — самый большой класс фармацевтических соединений, получение которых осуществляется с помощью микробиологического синтеза. Созданы генно-инженерные штаммы кишечной палочки, дрожжей, культивируемых клеток млекопитающих и насекомых, используемые для получения ростового гормонаинсулина и интерферона человека, различных ферментов и противовирусных вакцин. Изменяя нуклеотидную последовательность в генах, кодирующих соответствующие белки, оптимизируют структуру ферментов, гормонов и антигенов (так называемая белковая инженерия). Важнейшим открытием явилась разработанная в 1975 Г. КелеромС. Мильштейном техника использования гибридом для получения моноклональных антител желаемой специфичности. Моноклинальные антитела используют как уникальные реагенты, для диагностики и лечения различных заболеваний.[5]

Цель данной работы – рассмотреть основные направления и использование новых биологических технологий в производстве лекарственных препаратов.

1. СЛАГАЕМЫЕ БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ

Иерархическая структура биотехнологического производства. Первая ступень построения. Подсистемы типа: биообъект - биореакторы, биомасса - сепараторы, экстракторы и т.п.

Вторая ступень построения. Объединение подсистем в функционально единую цепь (участок, цех). Технологические основы создания блочно-модульных типовых решений. Третья ступень построения: последовательность блоков и модулей функциональных участков. Опытно-промышленная установка, предприятие законченного цикла. Основные и вспомогательные (общеинженерные) подсистемы.[3]

Схема последовательно реализуемых стадий превращения исходного сырья в лекарственное средство. Оптимизация биообъекта, процессов и аппаратов как единое целое в биотехнологическом производстве.

Подготовительные операции при использовании в производстве биообъектов микроуровня. Многоэтапность подготовки посевного материала. Инокуляторы. Кинетические кривые роста микроорганизмов в закрытых системах. Связь скорости изменения количества микроорганизмов в экспоненциальной фазе роста с концентрацией клеток в системе.[4]

Комплексные и синтетические питательные среды. Их компоненты. Концентрация отдельного расходуемого компонента питательной среды и скорость размножения биообъекта в техногенной нише. Уравнение Моно.

Методы стерилизации питательных сред. Критерий Дейндорфера- , Хэмфри. Сохранение биологической полноценности сред при их стерилизации.Стерилизация ферментационного оборудования. "Слабые точки" внутри стерилизуемых емкостей. Проблемы герметизации оборудования и коммуникаций.[4]

Очистка и стерилизация технологического воздуха. Схема подготовки потока воздуха, подаваемого в ферментатор. Предварительная очистка. Стерилизующая фильтрация. Предел размера пропускаемых частиц. Эффективность работы фильтров. Коэффициент проскока.

Критерии подбора ферментаторов при реализации конкретных целей. Классификация биосинтеза по технологическим параметрам. Принципы организации материальных потоков: периодический, полупериодический, отьемно-доливной, непрерывный. Глубинная ферментация. Массообмен. Поверхностная ферментация.

Требования к ферментационному процессу в зависимости от физиологического значения целевых продуктов для продуцента - первичные метаболиты, вторичные метаболиты, высокомолекулярные вещества. Биомасса как целевой продукт. Требования к ферментационному процессу при использовании рекомбинантных штаммов, образующих чужеродные для биообъекта целевые продукты.[6]

Выделение, концентрирование и очистка биотехнологических продуктов. Специфические особенности первых стадий. Седиментация биомассы. Уравнение скорости осаждения. Коагулянты. Флокулянты. Центрифугирование. Выделение из культуральной жидкости клеток высших растений, микроорганизмов. Отделение целевых продуктов, превращенных в твердую фазу. Сепарирование эмульсий. Фильтрование. Предварительная обработка культуральной жидкости для более полного разделения фаз. Кислотная коагуляция. Тепловая коагуляция. Внесение электролитов.

Методы извлечения внутриклеточных продуктов. Разрушение клеточной стенки биообъектов и экстрагирование целевых продуктов.

Сорбционная и ионообменная хроматография. Аффинная хроматография применительно к выделению ферментов. Мембранная технология. Классификация методов мембранного разделения. Общность методов очистки продуктов биосинтеза и оргсинтеза на конечных стадиях их получения (из концентратов). Сушка.[6]

Стандартизация лекарственных средств, получаемых методами биотехнологии. Фасовка.

2. Получение антибиотиков

Антибиотики — это специфические продукты жизнедеятельности, обладающие высокой физиологической актив­ностью по отношению к определенным группам микроорганизмов и к злокачественным опухолям, избирательно задерживающих их рост или полностью подавляющих развитие (Н. С. Егоров, 1979). Далеко не все из этих соединений, число которых прибли­жается к 5000, допущены для применения в медицине. К важней­шим антибиотикам терапевтического назначения принадлежат следующие их классы (табл. 1).[5]

Приведенные классы антибиотиков не исчерпывают их много­образия, список их пополняется с каждым годом. Причины неос­лабевающего внимания к поиску новых антибиотиков, как видно из табл. 10, связаны с токсичностью существующих антибиоти­ков, аллергическими реакциями, вызываемыми ими, нарастанием устойчивости патогенных микроорганизмов к применяемым пре­паратам и, помимо этого, с необходимостью изыскания средств борьбы с возбудителями, против которых недостаточно эффектив­ны известные ныне антибиотики. Основные пути поиска вклю­чают:

1.Испытание новых продуцентов. Так, с начала 80-х годов исследуют миксобактерии, продуцирующие большое количество антимикробных агентов.

2.   Химическая модификация антибиотиков. Противомикроб-ные макролиды токсичны для человека. Например, гептаен амфо-терицин В, используемый по жизненным показаниям при тяже­лых микозах, вызывает необратимые поражения почек. Получены метиловые эфиры амфотерицина, менее токсичные и сохра­няющие противогрибковую активность. При модификации пенициллинов и цефалоспоринов ис­пользуют иммобилизованные ферменты.

3.  Мутасинтез. Применяют мутантные штаммы, у которых блокирован синтез отдельных фрагментов молекулы антибиотика. В среду культивирования вносят аналоги этих фрагментов. Мик­роорганизм использует эти аналоги для биосинтеза, в результате чего получают модифицированный антибиотик.

4.  Клеточная инженерия. Получают гибридные антибиотики, например, с новыми комбинациями агликона и Сахаров.

5.  Генетическая инженерия — введение в геном микроорганиз­ма информации о ферменте, необходимом для модификации про­дуцируемого антибиотика, например его метилирования при по­мощи метилаз.[6]

Таблица 1- Важнейшие классы антибиотиков терапевтического назначения  (по И  Г..  Егорову,  1979; Д.Ланчини, Ф   Паренти,  1985)

Класс

Типичные антибиотики

Продуценты

На  кого действует

Механизм  действии

Трудности терапевтического применения

b-Лактамные

Пенициллины, цефалоспорины

Грибы   родов   Реnicillium,   Cephalosporum

Грамположительные и грамотрицательные  бактерии

Нарушение синте­за клеточной стенки

Аллергические   реакции

Аминогликозидные

Стрептомицин, гентамицин,  канамицин, тобрамицин, амикацин

Актиномицеты ро­да Streptomyces, бактерии родов Micromonospora. Bacil­lus

В  основном   грамотрицательные   бак­терии

Необратимое   подавление   синтеза белка

Токсическое дейст­вие на слуховой нерв и почки

Тетрациклины

Одноименные  антибиотики

Актиномицеты ро­да Streptomyces

Грамположительные   играмотрицательныебактерии, риккетсии, хламидии, простейшие

Обратимое подав­ление синтеза белка

Распространение устойчивых штаммов

Макролиды

Антибактериаль­ные: эритромицин Противогрибковые и антипротозойные: полиены

Актиномицеты ро­да StreptomycesТо же

Грамположительные бактерии Грибы,   некоторые простейшие

То же

Нарушение  плаз­матической   мемб­раны

Токсичность

Полипептидные и   депсипептидные

Полимиксины, грамицидины, бацитрацины

Различные микро-организмы

В  основном   грамотрицательные   бак­терии

Механизм   дейст­вия различен

Высокая   токсичность



Похожие страницы:

  1. Лекарственные препараты, получаемые биотехнологическими методами. Ферменты

    Курсовая работа >> Биология
    ... по Дисциплине «Теоретические основы биотехнологии» на тему: «Лекарственные препараты, получаемые биотехнологическими методами. ... , при производство соков и вин, при производстве спирта, в пивоварении. Производство ферментных препаратов является одним ...
  2. Генетика как научный фундамент биотехнологии

    Реферат >> Биология
    ... как научный фундамент биотехнологии 1. Основы биотехнологии. Задачи биотехнологии. Структура современной биотехнологии 2. Клеточная инженерия ... для нужд сельского хозяйства. – Производство лекарственных препаратов и биологически активных веществ, повышающих ...
  3. Биотехнология (6)

    Реферат >> Экономика
    ... биотехнологий для сельского хозяйства, фармацевтической, пищевой и химической промышленности. Прочное поло- жение в производстве ... он может послужить в качестве мишени лекарственного препарата. Профессор Бушвеллер и его научная группа ...
  4. Химия в биологии медицине и в производстве лекарственных веществ

    Доклад >> Химия
    ... биологии, медицине и в производстве лекарственных веществ. Современное человеческое общество живет ... дней. Множество современных лекарственных препаратов содержат вещества растительного ... внимание уделяется разработке биотехнологий, которые часто бывают ...
  5. Экологические проблемы птицефабрик России и роль биотехнологии в переработке органических отходов

    Реферат >> Экология
    ... в хозяйственный медицинской промышленности, при производстве лекарственных препаратов. Потенциал их использования в народном ... природе. Биологические системы, используемые в биотехнологии, вместе с небиологическими компонентами (технологическое оборудование ...

Хочу больше похожих работ...