Sylabus - Biotechnologia farmaceutyczna 1. Metryczka Nazwa Wydziału Program kształcenia Wydział Farmaceutyczny z Oddziałem Medycyny Laboratoryjnej 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: Kierownik jednostki/jednostek Rok studiów Semestr Typ modułu/przedmiotu Osoby prowadzące Erasmus TAK/NIE Osoba odpowiedzialna za sylabus Katedra i Zakład Technologii Leków i Biotechnologii Farmaceutycznej Dr hab. Jadwiga Turło IV VII kierunkowy 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 Tak 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 Odniesienie do efektu kierunkowego (numer) C.W13. Strona 1 z 5
technologicznymi W2 W3 W4 zna cele procesów biotechnologicznych: biosyntezy, biohydrolizy, biotransformacji i biodegradacji, zna czynniki katalityczne w nich stosowane i przykłady z zakresu biotechnologii farmaceutycznej zna problematykę hodowli drobnoustrojów oraz komórek zwierzęcych i roślinnych in vitro prowadzenia procesów biosyntezy i biotransformacji pod kątem produkcji biofarmaceutyków zna zagadnienia dotyczące wybranych szczepów drobnoustrojów przemysłowych C.W14. C.W15. C.W16. W5 zna problematykę linii komórkowych C.W17. W6 W7 W8 W9 U1 U2 U3 U4 zna i rozumie analityczne aspekty biotechnologii dotyczące kontroli procesu, sposoby prowadzenia bioprocesów, etapy procesu, procesy okresowe, półciągłe i ciągłe, ich zalety i wady rozumie cele i metody stosowania biokatalizatorów, enzymów i komórek unieruchomionych w procesach biotechnologicznych zna zasady doboru składników dotyczące formułowania podłoży hodowlanych zna metody pozyskiwania i ulepszania oraz zastosowanie produkcyjnych szczepów drobnoustrojów i linii komórkowych (mutageneza, inżynieria genetyczna i fuzja protoplastów) stosuje metody i procesy biotechnologiczne do wytwarzania substancji farmakologicznie czynnych projektuje proces biotechnologiczny z uwzględnieniem jego aspektów technologicznych i kontroli planuje przeprowadzenie procesu biosyntezy lub biotransformacji dobiera typ bioreaktora dla projektowanego procesu, przygotowuje go do przeprowadzenia hodowli i planuje skład podłoża hodowlanego C.W18. C.W19. C.W20. C.W21. C.U7. C.U8. C.U25. 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 W1, W2, W3, W4, W5, W6, W7, W8, W9, U1, U2, U3, U4 Symbole form prowadzonych zajęć W, S, C Sposoby weryfikacji efektu kształcenia sprawozdanie z przeprowadzonych doświadczeń 4 pkt. zaliczenie pisemne 20 pkt. Kryterium zaliczenia wykonanie ćwiczeń, interpretacja otrzymanych wyników, przygotowanie raportu pozytywna ocena ze sprawdzianu pisemnego zawierającego 4 pytania otwarte 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. 4,5 (pdb) 5,0 (bdb) 21 22 pkt. 23 24 pkt. 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 11. Informacje dodatkowe Razem 2 Osoba odpowiedzialna za dydaktykę dr hab. Jadwiga Turło, e-mail: jadwiga.turlo@wum.edu.pl Link do strony internetowej katedry: e-mail: tsl@wum.edu.pl 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