什么是紫杉醇?
紫杉醇是近幾年從天然產物中開發(fā)的一種新型抗癌藥物,被認為是抗癌制劑中的“新星”。
紫杉醇原料主要從樹皮中獲得,其含量很低,只有0.01%~0.06%,提取1kg紫杉醇需要砍伐1000~2000棵樹,結果造成生態(tài)環(huán)境和生物多樣性的破壞。目前獲得紫杉醇的途徑有化學合成(半合成)法、植物細胞組織培養(yǎng)法、真菌發(fā)酵紫杉醇等。
廣東科倫藥業(yè)股份有限公司是中國生產大輸液領域的龍頭企業(yè)之一,年產值近60億人民幣。公司的紫杉醇項目從1996年開始研發(fā),獲得專利16項,目前正在產業(yè)化前的中試階段,所開發(fā)的植物細胞培養(yǎng)法生產紫杉醇效價居國內領先水平,是中國采用植物細胞培養(yǎng)法生產紫杉醇有希望成功的項目之一。
植物細胞培養(yǎng)生產紫杉醇
植物細胞培養(yǎng)是在離體條件下,將愈傷組織或者其它易分散的組織置于液體培養(yǎng)基中,進行振蕩培養(yǎng),得到分散成游離的懸浮細胞,通過繼代培養(yǎng)使細胞增殖,從而獲得大量的細胞群體和初級或次級代謝產物的一種技術。植物細胞培養(yǎng)法獲取紫杉醇優(yōu)點很多:可連續(xù)生產產物,不受季節(jié)和病蟲害等其他因素影響;可進行大規(guī)模培養(yǎng),通過控制培養(yǎng)條件提高產量;產物直接從細胞培養(yǎng)物中提取,成份簡單,有利于產物的分離提取等;細胞培養(yǎng)來源紫杉醇成本低,可以根據市場需求情況靈活調整產量。
植物細胞培養(yǎng)過程中,處于不同生長時期的細胞其溶氧需求水平不同,并且培養(yǎng)過程中溶氧情況會隨著植物細胞生物量的變化而變化,需要對培養(yǎng)過程中的溶氧進行準確的控制,分別促進植物細胞生長和紫杉醇的合成。尤其在細胞合成紫杉醇階段,不同濃度的溶解氧對紫杉醇的合成有著明顯的影響,通過溶氧控制,使細胞向著有利于紫杉醇積累的代謝方向轉化,可以得到大量高含紫杉醇的植物細胞培養(yǎng)物。因植物細胞生長緩慢,生長和生產周期長,培養(yǎng)一個批次從幾個星期到幾個月,因此植物細胞培養(yǎng)對反應器中的傳感器元件要求比較高,我們終選用了可信任的梅特勒-托利多光學溶氧傳感器In-Pro6880i,用在全自控植物細胞反應器的在線檢測系統(tǒng)上。