Biotechnologia farmaceutyczna

Sylabus - Biotechnologia farmaceutyczna
1. Metryczka
Nazwa Wydziału
Wydział Farmaceutyczny z Oddziałem Medycyny
Laboratoryjnej
Program kształcenia
Farmacja, jednolite studia magisterskie, forma studiów:
stacjonarne i niestacjonarne, profil ogólnoakademicki
Rok akademicki
2016/2017
Nazwa modułu/przedmiotu
Biotechnologia farmaceutyczna
Kod przedmiotu
29532
Jednostka/i prowadząca/e kształcenie:
Katedra i Zakład Technologii Leków i Biotechnologii
Farmaceutycznej
Kierownik jednostki/jednostek
Dr hab. Jadwiga Turło
Rok studiów
IV
Semestr
VII
Typ modułu/przedmiotu
kierunkowy
Osoby prowadzące
dr hab. Jadwiga Turło, mgr Małgorzata Kałucka, dr Marzenna
Klimaszewska, dr Marek Król, dr Eliza Malinowska, mgr Piotr
Steckiewicz, dr Martyna Wróbel, mgr Sandra Górska
Erasmus TAK/NIE
Tak
Osoba odpowiedzialna za sylabus
Dr Marzenna Klimaszewska
Liczba punktów ECTS:
2
2. Cele kształcenia
1. zapoznanie z metodami prowadzenia bioprocesów w biotechnologii farmaceutycznej, ich produktami,
aspektami metodycznymi, w tym z elementami inżynierii procesowej
3. Wymagania wstępne
1. znajomość podstawowych, teoretycznych i praktycznych wiadomości z chemii organicznej, chemii
fizycznej, biologii z genetyką, botaniki i mikrobiologii zgodnych z programem studiów
4. Przedmiotowe efekty kształcenia
Lista efektów kształcenia
Symbol przedmiotowego
efektu kształcenia
W1
Treść przedmiotowego efektu kształcenia
zna problematykę potencjału produkcyjnego
żywych komórek i organizmów – podstaw
biochemicznych i możliwości ich regulacji metodami
Strona 1 z 5
Odniesienie do efektu
kierunkowego (numer)
C.W13.
technologicznymi
W2
zna cele procesów biotechnologicznych:
biosyntezy, biohydrolizy, biotransformacji i
biodegradacji, zna czynniki katalityczne w nich
stosowane i przykłady z zakresu biotechnologii
farmaceutycznej
C.W14.
W3
zna problematykę hodowli drobnoustrojów oraz
komórek zwierzęcych i roślinnych in vitro –
prowadzenia procesów biosyntezy i
biotransformacji pod kątem produkcji
biofarmaceutyków
C.W15.
W4
zna zagadnienia dotyczące wybranych szczepów
drobnoustrojów przemysłowych
C.W16.
W5
zna problematykę linii komórkowych
C.W17.
W6
zna i rozumie analityczne aspekty biotechnologii
dotyczące kontroli procesu, sposoby prowadzenia
bioprocesów, etapy procesu, procesy okresowe,
półciągłe i ciągłe, ich zalety i wady
C.W18.
W7
rozumie cele i metody stosowania biokatalizatorów,
enzymów i komórek unieruchomionych w
procesach biotechnologicznych
C.W19.
W8
zna zasady doboru składników dotyczące
formułowania podłoży hodowlanych
C.W20.
W9
zna metody pozyskiwania i ulepszania oraz
zastosowanie produkcyjnych szczepów
drobnoustrojów i linii komórkowych (mutageneza,
inżynieria genetyczna i fuzja protoplastów)
C.W21.
U1
stosuje metody i procesy biotechnologiczne do
wytwarzania substancji farmakologicznie czynnych
C.U7.
U2
projektuje proces biotechnologiczny z
uwzględnieniem jego aspektów technologicznych i
kontroli
C.U8.
U3
planuje przeprowadzenie procesu biosyntezy lub
biotransformacji
C.U25.
U4
dobiera typ bioreaktora dla projektowanego
procesu, przygotowuje go do przeprowadzenia
hodowli i planuje skład podłoża hodowlanego
C.U26.
5. Formy prowadzonych zajęć
Forma
Liczba godzin
Liczba grup
Minimalna liczba osób
w grupie
Wykład
10
1
nieobowiązkowe
Seminarium
5
5
nieobowiązkowe
Strona 2 z 5
Ćwiczenia
15
18
nieobowiązkowe
6. Tematy zajęć i treści kształcenia
Wykłady
W1 Biotechnologia farmaceutyczna – historia, rozwój, stan aktualny, perspektywy.
W2 Fermentacja tlenowa - przykłady najczęściej stosowanego procesu biotechnologicznego. .
W3 Wybrane szczepy drobnoustrojów przemysłowych.
W4 Produkty przemian peryferyjnych drobnoustrojów o znaczeniu biologicznym.
W5 Pozyskiwanie i ulepszanie szczepów produkcyjnych; mutageneza, inżynieria genetyczna, fuzja
protoplastów.
W6 Sposoby prowadzenia bioprocesów mikrobiologicznych, etapy procesu, procesy okresowe, półciągłe i
ciągłe –zalety i wady.
W7 Biokatalizatory, enzymy i komórki unieruchomione.
W8 Podłoża hodowlane – główne składniki, materiały pomocnicze, prekursory.
W9 Analityczne aspekty biotechnologii (kontrola procesu).
W10 Procesy biosyntezy i biotransformacji w produkcji leków.
Seminaria
S1 Pozyskiwanie czystych kultur szczepów produkcyjnych, kultury wyjściowe, namnażanie szczepów
produkcyjnych, powiększanie skali procesu, warunki aseptyczne w biotechnologii, wyjaławianie
bioreaktorów i podłoża hodowlanego. Zaszczepianie hodowli w warunkach aseptycznych.
Metody konserwacji i przechowywania szczepów.
S2 Przygotowanie podłoża hodowlanego: podstawowe źródła węgla, azotu, tlenu, fosforu,
mikroelementy, odpieniacze, prekursory, stymulatory wzrostu, inne substancje pomocnicze.
S3 Bioreaktory stosowane do wgłębnej hodowli tlenowej. Parametry i kontrola procesu.
S4 Izolacja produktu procesu biotechnologicznego, przykłady metod wydzielania i koncentracji
bioproduktów.
Ćwiczenia
C1 Przygotowanie podłoży hodowlanych. Oczyszczenie szczepu S. tsukubaensis w hodowlach na płytkach
Petriego (podłoża stałe). Próby konserwacji szczepu różnymi metodami. Przygotowanie i sterylizacja
podłoży hodowlanych do hodowli wgłębnej wstrząsanej.
C2 Kontrola czystości i wzrostu hodowli na podłożach stałych. Przesiew w warunkach
aseptycznych szczepu do kolb na podłoża płynne o różnym składzie. Przygotowanie zaszczepu
do hodowli głębinowej w bioreaktorze. Przygotowanie bioreaktora do hodowli wgłębnej,
przygotowanie i sterylizacja pożywki.
C3 Ocena wzrostu hodowli na podłożach płynnych w hodowli wstrząsanej. Określenie wpływu składu
podłoża hodowlanego przez oznaczanie wydajności wzrostu hodowli oraz wydajności specyficznej.
Izolacja i oznaczenie stężenia antybiotyku tacrolimus. Zaszczepienie fermentora inokulum
S. tsukubaensis.
C4 Zakończenie hodowli wgłębnej w fermentorze. Izolacja bioproduktu z brzeczki pohodowlanej.
Oznaczanie ilości produktu metodą wysokosprawnej chromatografii cieczowej. Kontrola procesu:
Strona 3 z 5
analiza pobranych próbek biomasy, obrazowanie na wykresach zmian stężenia węgla, azotu, biomasy,
stężenia antybiotyku w próbce. Analiza wydajności bioprocesu.
7. Sposoby weryfikacji efektów kształcenia
Symbol
przedmiotowego
efektu
kształcenia
Symbole form
prowadzonych zajęć
Sposoby weryfikacji efektu
kształcenia
Kryterium zaliczenia
wykonanie ćwiczeń, interpretacja
otrzymanych wyników,
przygotowanie raportu
W1, W2, W3,
W4, W5, W6,
W7, W8, W9,
U1, U2, U3, U4
W, S, C
sprawozdanie z
przeprowadzonych
doświadczeń 4 pkt.
pozytywna ocena ze
sprawdzianu pisemnego
zawierającego 4 pytania otwarte
zaliczenie pisemne 20 pkt.
maksymalna liczba punktów 24
minimalna liczba punktów 15
8. Kryteria oceniania
Forma zaliczenia przedmiotu: zaliczenie z oceną
Przedmiot kończy się sprawdzianem pisemnym, który zawiera 4 pytania otwarte, obejmujące materiał
wykładowy, seminaryjny i dotyczący tematyki ćwiczeniowej. Każde pytanie punktowane jest w skali od 1 do
5. Średnia liczba uzyskanych punktów decyduje o ocenie. Na ostateczną ocenę z przedmiotu ma wpływ
uzyskanie odpowiedniej liczby punktów ze sprawdzianu oraz przedstawienie otrzymanych wyników, ich
interpretacja i zamieszczenie w sprawozdaniu.
ocena
kryteria
2,0 (ndst)
poniżej 15 pkt.
3,0 (dost)
15 – 16 pkt.
3,5 (ddb)
17 – 18 pkt.
4,0 (db)
19 – 20 pkt.
21 – 22 pkt.
4,5 (pdb)
23 – 24 pkt.
5,0 (bdb)
9. Literatura
Literatura obowiązkowa:
1. Chmiel A.: Biotechnologia. Podstawy mikrobiologiczne biochemiczne. PWN Warszawa 1998
2. Biotechnologia farmaceutyczna pod redakcją Kaysera O. i Mullera R.H. Warszawa PZWL 2003
Literatura uzupełniająca:
1. Chmiel A., Grudziński S.: Biotechnologia i chemia antybiotyków. PWN Warszawa 1998
2. Kayser O. Podstawy biotechnologii farmaceutycznej. Wyd. UJ, Kraków 2006
10. Kalkulacja punktów ECTS (1 ECTS = od 25 do 30 godzin pracy studenta)
Strona 4 z 5
Forma aktywności
Liczba godzin
Liczba punktów ECTS
Godziny kontaktowe z nauczycielem akademickim:
Wykład
10
0,3
Seminarium
5
0,2
Ćwiczenia
15
0,5
Samodzielna praca studenta:
Przygotowanie studenta do zajęć
12
0,4
Przygotowanie studenta do zaliczeń
15
0,5
opracowanie sprawozdania z ćwiczeń laboratoryjnych
3
0,1
2
Razem
11. Informacje dodatkowe
Osoba odpowiedzialna za dydaktykę dr hab. Jadwiga Turło, e-mail: [email protected]
Link do strony internetowej katedry: e-mail: [email protected]
Przy Katedrze i Zakładzie Technologii Leków i Biotechnologii Farmaceutycznej działają dwa studenckie koła naukowe:
Syntezy Leków „Synthesis” i Biotechnologii Leków.
Studenci zgłaszający się na ćwiczenia mają obowiązek posiadać fartuch laboratoryjny.
Warunkiem przystąpienia do ćwiczeń jest posiadanie aktualnego ubezpieczenia.
Podpis Kierownika Jednostki
Podpis osoby odpowiedzialnej za sylabus
Strona 5 z 5