发酵罐在制药领域应用广泛且关键,贯穿多种药物的生产流程:
抗生素生产
青霉素:作为***早被发现并广泛应用的抗生素,其工业化生产高度依赖发酵罐。将产青霉素的青霉菌种接种至发酵罐,通过精准调控温度保持在 25 - 27℃、pH 值稳定于 6.5 - 7.0,以及充足的溶氧量,为青霉菌创造***适宜的生长代谢环境 。在这样的条件下,青霉菌大量合成青霉素,后续再经过过滤、萃取、结晶等复杂的分离纯化流程,***终制得高纯度的青霉素药品,满足全球巨大的医疗需求。
头孢菌素:头孢类抗生素的生产也是利用发酵罐。先把头孢菌接入发酵体系,发酵罐严格控制发酵全程参数,例如前期 30℃左右 “催苗”,待菌体旺盛生长后微调温度,同时把控溶氧量和营养供给。凭借发酵罐提供的稳定环境,头孢菌持续产出头孢菌素前体,经过化学修饰与精制工序,转化为不同代际的头孢类抗生素,应对多种耐药菌感染。
疫苗制备
重组蛋白疫苗:以新冠重组蛋白疫苗为例,把携带新冠病毒关键抗原蛋白基因的工程菌或细胞植入发酵罐。发酵罐维持 37℃恒温与精准的 pH 值,让工程体高效表达抗原蛋白。待发酵结束,收获的蛋白产物经纯化、佐剂添加等步骤,就能制成安全有效的疫苗,为大规模免疫接种提供物资基础。
减毒活疫苗:像麻疹疫苗,首先在发酵罐里培养麻疹病毒,不过需要极为精细的环境调控,因为病毒对条件变化极其敏感。特定的温度、微弱的气流扰动、严格的无菌环境,都由发酵罐精密维持,促使病毒稳定减毒,后续再加工处理,为儿童免疫计划输送关键疫苗产品。
生物制药 —— 胰岛素生产
胰岛素是治疗糖尿病的刚需药物,如今多采用基因工程手段生产。将改造后的大肠杆菌或酵母菌等宿主细胞接入发酵罐,发酵罐内 30℃左右的温度、适度的溶氧及合适的营养配比,能刺激细胞大量合成胰岛素前体。随后经过酶切、折叠、修饰等一系列复杂生化过程,把胰岛素前体转化为具备生物活性的胰岛素成品,源源不断供应市场。
单克隆抗体药物
单克隆抗体在癌症治疗、自身免疫疾病治疗领域大放异彩。制备时,先把产生特定抗体的杂交瘤细胞接种进发酵罐,发酵罐全方位保障细胞生存环境,从温度、pH 到溶氧量、营养成分浓度,都按需精准供应。在适宜环境下,杂交瘤细胞不断分泌单克隆抗体,收集后经严格的纯化与鉴定流程,成为高价值、高疗效的靶向治疗药物。
酶制剂制药
部分药用酶,如用于溶解血栓的尿激酶,利用发酵罐培养产酶微生物。发酵罐为微生物提供生长繁殖和产酶的理想条件,让微生物稳定产出高活性尿激酶,提取、精制后用于临床溶栓治疗,挽救患者生命。