基因工程药物之干扰素的制备流程课件

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❖ 加絮凝剂聚乙烯亚胺: 2℃~10℃,搅拌45min,对菌体碎片进行絮凝。
❖ 加凝聚剂醋酸钙溶液: 2℃~10℃,搅拌15min,对菌体碎片、DNA等进行 沉淀。
(3)离心
❖ 连续流离心机:2℃~10℃,16000 r/min ❖ 收集上清液:含有重组干扰素蛋白质 ❖ 杂质沉淀:121℃、30min 蒸汽灭菌,焚烧处理。
提高单核巨噬细胞、树突状细胞的抗原提呈能力 增强Tc细胞和NK细胞的杀伤活性 抑制TH2细胞形成,下调体液免疫应答 趋化作用 抗病毒和抗肿瘤作用பைடு நூலகம்次要)
2. 根据动物来源确定分类 人干扰素(HuIFN),小鼠干扰素(MuIFN)。
❖ 不同来源的干 扰素
1.2 重组干扰素的临床应用
❖ 广谱抗病毒活性(rhuIFNα) 慢性乙型、丙型、丁型肝炎;疱疹、病毒性角膜炎。
取体重18-20克小鼠5只,每只尾静脉注射剂量按人
每千克体重临床使用最大量的3倍,观察7天,若动物全部存
活,说明成品合格。
4 国内基因工程药物产业发展状况
我国的生物技术药物却一直苦于缺乏 自主创新的产品,绝大多数上市药物为仿 制药,创新药物的开发一直未能打开局面。
一种新药从研发到投放市场,投入大 约为30亿~60亿美元。
基因工程菌的制备
❖ 目的基因的分离 克隆载体
→ 目的基因与克隆
载体的体外重组
重组体导入大肠杆菌K12
→ → 受体菌的培养及筛选 从受体菌中获取目的基因
表达载体
重组质粒
→ 导入大肠杆菌 受体菌的筛选,表达性、稳定性等检测
工程菌
一、目的基因的分离与扩增
❖ 1. 破碎细胞,用Trizol法提取总的RNA ❖ 2. 将生产干扰素的人白细胞的mRNA分级分离然后进行凝胶
❖ 直接抗肿瘤活性(rhuIFNα) 毛细胞和慢性髓样白血病、 Kaposi肉瘤、非霍奇金 淋巴瘤。
❖ 免疫调节活性——治疗慢性肉芽肿瘤(rhuIFNγ) ❖ 多发性硬化症 rhuIFNβ
2 基因工程大肠杆菌发酵生产工艺
干扰素生产工艺路线
基因工程大肠杆菌发酵生产工艺:
上市产品:重组人干扰素rhuIFN 1986,rhuIFNα-2a, rhuIFNα-2b; 1990,rhuIFNγ-1b;1993,rhuIFNβ-1b; 2001-2002: PEG化IFN,PEG-Intron, Pegasys 表达产物:无糖基化,N-met,无活性包涵体 工艺特点:发酵过程,随后变性、复性过程。
(3)无菌过滤分装
0.22 μm滤膜过滤干扰素溶液 ❖ 分装 ❖ -20℃以下的冰箱中保存。
(4)检测项目
❖ 干扰素鉴别试验 ❖ 干扰素效价测定 ❖ 蛋白质含量,纯度测定,分子量 ❖ 宿主残余蛋白、残余DNA ❖ 干扰素结构鉴定:紫外光谱,肽谱,N端序列 ❖ 其他:热原,内毒素,残留抗生素
半成品检定
发酵培养 半成品检定
成品包装
粗提 分装
❖ 1.菌种培养
取-70℃下保存的甘油管菌种(工作种
子批),于室温下融化。然后,接入摇瓶,培养温度30℃,
pH7.0,250 r/min活化培养18±2小时后,进行吸光值测定
和发酵液杂菌检查。
❖ 2.种子罐培养
将已活化的菌种接入装有30L培养基的
种子罐中,接种量10%,培养温度30℃,pH7.0,级联调节通
❖ 4. 菌体收集 将已降温的发酵液转入连续流离心机, 16000 r/min离心收集。进行干扰素含量、菌体蛋白含量、 菌体干燥失重、质粒结构一致性、质粒稳定性等项目的检测。 菌体于-20℃冰柜中保存时,不得超过12个月。每保存3个 月,检查一次活性。
3. 干扰素的分离纯化工艺过程
3.1、干扰素分离工艺过程 3.2、干扰素的纯化工艺过程
❖ 配制纯化缓冲液: 超纯水,pH7.5磷酸缓冲液,0.45 μm滤器和10 ku 超滤系统,百级层流下收集。冷却至2℃~10℃。
❖ 检查: 缓冲液的pH值和电导值。 ❖ 溶解:2℃~10℃,匀浆,完全溶解。
(2) 沉淀与疏水层析
❖ 等电点沉淀(1):磷酸调节至pH5.0,沉淀杂蛋白, 离心收集上清液。
EcoR I
BamH I
EcoR I
BamH I
2.连接完成后分离纯化,测序,与原干扰素序列比对。 3.鉴定序列无误后,导入受体细胞,筛选
三、重组体引入宿主细胞
将cDNA克隆到含有四环素、氨苄青霉素抗性基因的质 粒中,转化到大肠杆菌,重组的载体 DNA 分子在一定条件 下转化入大肠杆菌,形成携带质粒的菌株。
源性DNA应低于100pg。
❖ (7)残余血清IgG含量测定

在应用抗体亲和层析法作为纯化方法时必须进行此项
检定。
❖ (8)残余抗生素活性测定

半成品中不应有抗生素活性存在。
❖ (9)紫外光谱扫描

检查半成品的光谱吸收值,最大吸收值应在280±2纳
米。
❖ (10)肽图测定

用CNBr裂解法,测定结果应符合干扰素的结构,且批
与批之间应一致。
❖ (11)等电点测定 等电聚焦电泳。
❖ (12)除菌半成品应做干扰素效价测定、无菌试验和热源质 试验。
成品检定
❖ (1)物理性状

冻干品白色或微黄色疏松体,加入注射水后不得
含有肉眼可见不溶物。
❖ (2)鉴别试验

应用ELISA或中和试验检定。
❖ (3)水分测定

用卡氏法,应低于3%。
❖ (4)无菌试验

同半成品。
❖ (5)热原质试验

同半成品检定。

❖ (6)干扰素效价测定

同半成品检定,效价不应低于标示量。
❖ (7)安全试验

取体重为350-400克豚鼠3只,每只腹侧皮下注射
量为成人每千克体重临床使用最大量的3倍,观察7天,若豚
鼠局部无红肿、坏死、总体重不下降,说明成品合格。

安全在于心细,事故出在麻痹。20.10.2420.10.2415:25:2815:25:28October 24, 2020

踏实肯干,努力奋斗。2020年10月24日下午3时25分 20.10.2420.10.24

追求至善凭技术开拓市场,凭管理增 创效益 ,凭服 务树立 形象。2020年10月24日星期 六下午3时25分 28秒15:25:2820.10.24

严格把控质量关,让生产更加有保障 。2020年10月 下午3时 25分20.10.2415:25Oc tober 24, 2020

作业标准记得牢,驾轻就熟除烦恼。2020年10月24日星期 六3时25分28秒 15:25:2824 October 2020

好的事情马上就会到来,一切都是最 好的安 排。下 午3时25分28秒 下午3时25分15:25:2820.10.24
气量和搅拌转速,控制溶解氧为30%,培养3~4小时,转入
发酵罐中,同时取样发酵液进行显微镜检查和LB培养基划线
检查,控制杂菌
❖ 3.发酵罐培养 将种子液通入300L培养基的发酵罐中,接 种量10%,培养温度30℃,pH7.0。级联调节通气量和搅拌转 速,控制溶解氧30%,培养4小时。然后控制培养温度20℃, pH6.0,溶解氧60%,继续培养5~6.5小时。同时进行发酵液 杂菌检查,当OD值达9.0±1.0后,用5℃冷却水快速降温至 15℃以下,以减缓细胞衰老。或者将发酵液转入收集罐中, 加入冰块使温度迅速降至10℃以下。
区带,经扫描仪测定纯度应在95%以上。
❖ (5)相对分子量测定

还原型SDS-PAGE,加样量不地域微克,同时用已知相
对分子量的蛋白标准系列做对照,以迁移率为横坐标,相对
分子量的对数为纵坐标作图,计算相对分子量。与理论值比
较,误差不得高于10%。
❖ (6)残余外源性DNA含量测定

用放射性核素或生物素探针法测定,每剂量中残余外
存在的问题:
(1)同种产品生产厂家过多,造成市场恶性竞 争, 严重影响产业的健康发展。
(2)融资渠道单一、产业发展资金不足。 (3)医药市场竞争无序,行业不正之风严重。 (4)企业管理相对滞后,技术兼经营型人才匮 乏。

树立质量法制观念、提高全员质量意 识。20.10.2420.10.24Saturday, October 24, 2020
3.1 干扰素分离工艺过程
❖ 菌体裂解 ❖ 预处理 ❖ 初级分离
(1)菌体裂解
❖ 裂解缓冲液:纯化水配制,2℃~10℃(pH7.5) ❖ 使用保护剂:EDTA,PMSF。 ❖ 破碎菌体:2厘米以下的碎块 ❖ 搅拌:加裂解缓冲液,2℃~10℃,2hr ❖ 冻融: 细胞完全破裂,释放干扰素。
(2)预处理-沉淀
电泳切取目的基因片段 ❖ 3. 用逆转录试剂盒逆转录,把总mRNA逆转录成cDNA ❖ 4. 以cDNA为模板、干扰素引物为引物,PCR,得到完全的干
扰素基因的PCR产物 ❖ 5.人工加尾形成“粘性末端”
二、构建重组质粒
❖ 1. 提取载体(质粒、病毒等),双酶切,再把干扰素基因
的PCR产物用相应的酶酶切,用连接酶连接
❖ (1)效价测定 用细胞病变抑制法,以Wish细胞、VSV病毒为基本检测
系统,测定中必须用国家或国际参考品校准为国际单位。
❖ (2)蛋白质含量测定

福林-酚法,以中国药品生物制品检定所提供的标准蛋
白为标准。
❖ (3)比活性

效价的国际单位与蛋白质含量的毫克数之比。
❖ (4)纯度

电泳纯度用非还原型SDS-PAGE法,银染显色应为单一

专注今天,好好努力,剩下的交给时 间。20.10.2420.10.2415:2515:25:2815:25:28Oct-20

牢记安全之责,善谋安全之策,力务 安全之 实。2020年10月24日 星期六3时25分 28秒Saturday, October 24, 2020

相信相信得力量。20.10.242020年10月 24日星 期六3时25分28秒20.10.24
基因工程药物 --干扰素的制备
1 什么是干扰素
概念(interferon,IFN):机体 免疫细胞产生的一类细胞因 子,是机体受到病毒感染时, 免疫细胞通过抗病毒应答反 应而产生的一组结构类似、 功能接近的生物调节蛋白。
根据分子结构和抗原性的差 异分为α、β、γ、ω等4个类 型。
1.1天然干扰素的分类

人生得意须尽欢,莫使金樽空对月。15:25:2815:25:2815:2510/24/2020 3:25:28 PM

安全象只弓,不拉它就松,要想保安 全,常 把弓弦 绷。20.10.2415:25:2815:25Oc t-2024- Oct-20

加强交通建设管理,确保工程建设质 量。15:25:2815:25:2815:25Saturday, October 24, 2020
❖ 疏水层析:干扰素吸附在疏水层析柱中 除非疏水性蛋白
洗脱与收集:0.01M磷酸缓冲液(pH8.0)
❖ 等电点沉淀(2):磷酸调节pH4.5,调节电 导值40 ms/cm,2℃~10℃,静置过夜
❖ 超滤:1000 ku超滤膜过滤,除去大蛋白。
❖ 透析除盐:调整溶液pH 8.0,电导值,10 ku 超滤膜,0.005 M缓冲液。
四、受体菌的筛选
由于质粒重组时有3种基本方式,即:目的基因与克隆载体 重组,目的基因片段与目的基因片段重组,克隆载体与克隆 载体重组;另外重组过程可能会发生基因突变情况
五、分析保存
对基因工程大肠杆菌进行评价分析,并保存菌种。
干扰素的发酵工艺过程
启开种子 精提 冻干
制备种子液 半成品制备
成品检定
谢谢大家!
1. 根据来源、基因序列和氨基酸组成分类
◆ I 型干扰素:IFNα、IFNβ、IFN τ、IFN ω
来源:白细胞、成纤维细胞、病毒感染的组织细胞等 功能 :抗病毒感染、抗肿瘤生长 、免疫调节(较弱) 其中IFN-α为多基因产物,有23种以上的亚型。
◆ II 型干扰素:干扰素γ(IFN)
来源:活化的T细胞和NK细胞产生 功能:免疫调节
(4)初级分离
❖ 盐析: 硫酸铵,2℃~10℃,搅匀,静置过夜。 ❖ 离心:连续流离心机,16000 r/min ❖ 保存:收集沉淀,粗干扰素,4℃保存。
3. 2、干扰素纯化工艺过程
❖ 溶解粗干扰素 ❖ 沉淀与疏水层析
阴离子交换层析与浓缩 阳离子交换层析与浓缩 凝胶过滤层析 ❖ 无菌过滤分装
(1) 溶解粗干扰素
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