下面筆者談下藥廠設(shè)計(jì)之植物細(xì)胞培養(yǎng)生產(chǎn)天然藥物的方法。植物細(xì)胞培養(yǎng)是生產(chǎn)天然藥物的一種重要方法,這些藥物大多是植物細(xì)胞的次級(jí)代謝物,植物細(xì)胞培養(yǎng)生產(chǎn)次級(jí)代謝物的基本過(guò)程如下。
1、外植體的選擇與處理
外植體是指從植株中取出,經(jīng)過(guò)預(yù)處理后,用于植物組織、細(xì)胞培養(yǎng)的植物組織(包括根、莖、葉、芽、花、果實(shí)、種子等)的片斷或小塊。一般的處理方法是:將其切成0.5~1cm的片斷或小塊,用70%~75%的乙醇溶液或者5%的次氯酸鈉、10%的漂白粉、0.1%的升汞溶液等進(jìn)行消毒處理,再用無(wú)菌水充分漂洗,以除去殘留的消毒劑。
2、植物細(xì)胞的獲得
從外植體獲得植物細(xì)胞的方法主要有三種,即外植體直接分離法、愈傷組織分離法和原生質(zhì)體再生法。
3、植物細(xì)胞擴(kuò)大培養(yǎng)
將上述方法獲得的植物細(xì)胞在生長(zhǎng)培養(yǎng)基中擴(kuò)大培養(yǎng),以獲得足夠數(shù)量的優(yōu)質(zhì)細(xì)胞。如果獲得的細(xì)胞不夠理想,還可以通過(guò)篩選、誘變、原生質(zhì)體融合或基因重組等方法進(jìn)行細(xì)胞改良,再進(jìn)行細(xì)胞擴(kuò)大培養(yǎng)。
4、植物細(xì)胞懸浮培養(yǎng)或固定化培養(yǎng)
獲得足夠量植物細(xì)胞以后,就可以進(jìn)行細(xì)胞懸浮培養(yǎng)。植物細(xì)胞懸浮培養(yǎng)是指植物細(xì)胞(主要是小細(xì)胞團(tuán))懸浮于液體培養(yǎng)基中,在人工控制的生物反應(yīng)器中生長(zhǎng)、繁殖和新陳代謝的過(guò)程。在生物反應(yīng)器中進(jìn)行大規(guī)模植物細(xì)胞懸浮培養(yǎng)的方式主要有分批培養(yǎng)、半連續(xù)培養(yǎng)、連續(xù)培養(yǎng)和兩相培養(yǎng)等。也可進(jìn)行固定化培養(yǎng),即與固定化酶或固定化微生物細(xì)胞類似將植物細(xì)胞固定(或包埋)于海藻酸鹽和卡拉膠等載體中。
5、目標(biāo)次級(jí)代謝物的分離純化
細(xì)胞培養(yǎng)完成后,如果目標(biāo)次級(jí)代謝產(chǎn)物存在于細(xì)胞外,則可直接根據(jù)次級(jí)代謝物的分布情況,分別收集細(xì)胞或者培養(yǎng)液,在兩相培養(yǎng)中則收集所使用的有機(jī)溶劑或者高分子聚合物等,再采用各種純化分離技術(shù)進(jìn)行分離、純化,得到所需的各種次級(jí)代謝產(chǎn)物。如果次級(jí)代謝物存在于細(xì)胞內(nèi),則要經(jīng)過(guò)細(xì)胞破碎,然后再進(jìn)行提取和分離純化。植物細(xì)胞次級(jí)代謝物的分離純化方法,常用的有沉淀分離、膜分離和結(jié)晶等。