Разработка и совершенствование биотехнологических процессов при промышленном производстве биопрепаратов
Автореферат докторской диссертации по биологии
|
Страницы: | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | |
Цель и задачи исследований. Целью настоящей работы является разработка и совершенствование биотехнологических процессов в производстве ферментов и биопрепаратов, при получении трипсина и культивировании клеток, при очистке и фильтровании биологических жидкостей с использованием современного оборудования и материалов.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующиеаа задачи:
- усовершенствовать технологию промышленного производства трипсина;
- разработать способ иммобилизации трипсина на полимерном носителе иаа получения теплостойких композиций; определить токсичность полимерных материалов с помощью пастерелл и культур клеток;
- усовершенствовать способы культивирования клеток животных при получении противовирусных препаратов с применением современного оборудования и материалов;
- усовершенствовать способ глубинного культивирования золотистого стафилококка St. aureus для получения биологически активного протеина А;
- усовершенствовать технологию различных методов очистки биологических растворов при микрофильтрации, ультрафильтрации и электродиализе:
определить область применения безасбестовых материалов и мембранных фильтров для предварительной, тонкой и стерилизующей фильтрации, при разделении и концентрировании жидкостей с использованием отечественного оборудования;
разработать технологию получения очищенного альбумина, применяемого в качестве компонента питательной среды при культивировании лептоспир с помощью ультрафильтрации и электродиализа.
Научнаяаа новизна. - Усовершенствована технология производства трипсина с применением способов центрифугирования при разделении суспензии после экстрагирования и высаливания фермента и последующего распылительного или сублимационного высушивания, обеспечивающих высокое качество препарата, не требующих его дополнительного измельчения и просеивания препарата.
- Разработанаа промышленная технологическая линия производства трипсина с использованием современного оборудования. Технология испытана в опытно-промышленных условиях, получен патент РФ № 2403285 от 04.06.2009 УСпособ получения трипсинаФ (оп. 10.11. 2010 бюл. № 31. - С. 743).
Усовершенствован способ очистки и концентрирования трипсина методом ультрафильтрации через разделительные модули на полых волокнах с обеспечением подачи жидкости центробежным насосом.
- Разработан способ иммобилизации протеолитического фермента трипсина, сохраняющего свойства при длительном хранении и обладающего активностью на уровне контроля, обеспечивающего получение жизнеспособных клеток, более высокий выход при культивировании в сравнении с нативной формой.
- Определены технологические параметры культивирования перевиваемых линий клеток ПТ-80 и ВНК-21/13 в суспензии и псевдосуспензии на микроносителях в биореактораха с магнитным приводом и аэрацией культуры.
- Разработан модуль технологической обвязки для биореакторов (0,005; 0,025; 0,1; 0,25м3). Отработана технология культивирования перевиваемых клеток в биореакторах с использованием специализированного отечественного оборудования, оснащенного фильтрами тонкой очистки воздуха и пара с фильтрующими элементами из пористого титана; запорной малогабаритной и регулирующей арматурой, обеспечивающей осуществление технологических операций в автоматическом режиме.
- Разработаны полимерные композиции, которые применены в биологическом оборудовании в качестве конструкционного материала, стойкие к биологическим и химическим средам, температурным факторам (авторские свидетельства: а№ 384361 бюл. - 1973. - № 43. - С.167; № 701129 бюл. - 1979. - № 44. - С.193; № 770126 бюл. - 1980. - № 37. - С.308; №а 783311бюл. -а 1980. - № 44. - С.110).
- Впервые в отечественной ветеринарной практике разработана технология и использован метод обессоливания альбуминаа с помощью электродиализа для повышения эффективности процесса очистки растворов от солей.
Практическая значимость. На основании проведенных исследований по разработке и усовершенствованию технологических процессов получения ферментов и биопрепаратов разработана нормативная и технологическая адокументация.
УТехнологический регламент производства трипсина сухого для вирусологических целейФ, утвержденный 01.06.1995 г., директором ВГНКИ и директором ГНУ ВНИТИБП.
УТехнические условия аа ТУ 9358.013.00008064-96 УТрипсин сухой для вирусологических целейФ, утвержденные 04.03.1996 г., директором ВГНКИ и согласованные 07.03. 1996 г. Департаментом ветеринарии МСХ РФ.
УНаставление по применению трипсина сухого для вирусологических целейФ,а утвержденное 04. 03. 1996 г. № 13-6-2/540, Департаментом ветеринарии МСХ РФ.
Разработана технологическая схема производства трипсина. Технология изготовления трипсина освоена в ГНУ ВНИТИБП и НПО УСинтезФ (г. Курган), на Алма-Атинском и Омском биокомбинатах. Опытно-промышленные серии трипсина использованы для получения первичных и перевиваемых культур клеток при производстве противовирусных вакцин на Курской и Армавирской биофабриках, Омском и Алма-Атинском биокомбинатах.
Определены условия культивирования клеток в биореакторах, разработан Технологический регламент УКультивирование клеток и вирусов с использованием экспериментальных образцов оборудованияУ, утвержденный директором ГНУ ВНИТИБП 28.12.1985 г. Разработана технологическая схема процесса культивирования клеток и вирусов в аппаратах (реакторах). Технология культивирования клеток и вирусов использована в производстве противовирусных вакцин и диагностических препаратов при ИРТ, ПГ-3, РС, ВД-БС АВИ, бешенстве, болезни Марека (БМ).
- Разработаны аи предложены в качестве конструкционного материала полимерные композиции, стойкие к биологическим и химическим средам, температурным факторам. Во ВНИТИБП организован участок по изготовлению полимерных материалов, предложен комплект пресс-форм для изделий биотехнологического назначения.
- Усовершенствована предварительная, тонкая и стерилизующая фильтрация биологических растворов с помощью материалов на безасбестовой основе. Определены условия и возможность использования в биопромышленности экологически безопасных, исключающих фазовые переходы, процессов микрофильтрации и ультрафильтрации; усовершенствован метод очистки альбумина с помощью электродиализа при получении питательной среды для культивирования лептоспир в промышленных условиях.
Основные положения диссертационной работы, выносимые на защиту:
- технологические процессы изготовления трипсина;
- разработка способа иммобилизации трипсина на полимерном носителе иаа получения теплостойких композиций; определение токсичности полимерных материалов с помощью пастерелл и культур клеток;
- усовершенствование атехнологии культивирования перевиваемых клеток животных при получении авирусных препаратов суспензионным и псевдосуспензионным способами (на микроносителях) в биореакторах;
- усовершенствование глубинного культивирования золотистого стафилококка St. aureus для получения биологически активного протеина А;
- усовершенствование предварительной, тонкой и стерилизующей фильтрации биологических растворов а(питательных сред, раствора трипсина, сыворотки крови и других) с помощью афильтровальных материалов на безасбестовой основе;
- совершенствование процессов микрофильтрации и ультрафильтрации в биопромышленности с использованием современных фильтровальных материалов и оборудования;
- технология обессоливания альбумина с помощью электродиализа в условиях промышленного производства.
ичный вклад автора заключается в формулировании проблемы, постановке целей и задач исследований, решении поставленных задач, планировании эксперимента и выполнении исследований, обобщении результатов и использовании их в практике.
|
Страницы: | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | |