生物制药工艺学 PPT课件
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重要生物制药制造工艺PPT课件
2、生产工艺
（1）提取法
（2）发酵法
原料
斜面培养基
麦芽 琼脂 淀粉糖化液
1kg 2.1%
玉米粉
玉米浆
NaNO3 KH2PO4 MgSO4 KCl
FeSO4
种子培养基
2% 2% 0.5% 0.3% 0.1% 0.05% 0.05% 0.001%
发酵培养基
2% 2% 0.5% 0.3% 0.1% 0.05% 0.05% 0.001%
硫酸乙 酰肝素
透明质酸
硫酸角 质素
粘多糖的连接方式
1.在木糖和丝氨酸之间的一个 O-糖苷键 2.在 N-乙酰氨基半乳糖与丝氨酸（或苏氨 酸）羟基之间的一个 O-糖苷键 3.在 N-乙酰氨基葡萄糖和天冬酰胺基之间 的一个 N-氨基糖残基的键
多糖的结构
四级结构 三级结构 二级结构 一级结构
多糖的构效关系
江西大茅制药有限责任 公司
中国中医科学院实验药 厂 沈阳双鼎制药有限公司
保定三九济世生物药业 有限公司
福州海王金象中药制药 有限公司
上海复星朝晖药业有限公司 天津华隆医药保健品有限公 司 湖南兰靖茯苓高科技开发有 限公司
产品类别
中药 化学药品
中药
中药 中药 中药
化学药 化学药 中药 中药
适应症
恶性肿瘤的辅助治疗
1糖类药物 的分类
单糖
低聚糖 糖的衍生物 多糖
葡萄糖、果糖、 氨基葡萄糖、 维生素C等
蔗糖、麦芽糖、 乳糖、乳果糖
6-磷酸葡萄糖、 1,6-二磷酸葡萄糖
磷酸肌醇
香菇多糖、 肝素 等
2、多糖的分类（按照其来源不同来分）
Text1
Text3
多糖在细胞内的存在方式
生物制药工艺学-第一章-课件PPT
“救生丹”。我国50余种中成药中都有蟾酥成分。
我国生产的蟾酥在国际市场上声望极高，每年出口5000多斤， 可换得外汇500万美元。
10
《本草纲目》共有52卷，载有药物1892种，收集医方 11096个，是我国医药宝库中的一份珍贵遗产。
分为16部62类。这种分类法，已经过渡到按自然演化的 系统来进行了。从无机到有机，从简单到复杂，从低级 到高级，这种分类法在当时是十分先进的。尤其对植物 的科学分类，要比瑞典的分类学家林奈早二百年。
不仅在药物学方面有巨大成就，在化学、地质、天文等 方面，都有突出贡献。它在化学史上，较早地记载了纯 金属、金属、金属氯化物、硫化物等一系列的化学反应。 同时又记载了蒸馏、结晶、升华、沉淀、干燥等现代化 学中应用的一些操作方法。
11
2.近代生物制药发展阶段
•30年代中期建立了小鼠和鸡胚培养病毒的方法，从 而制成黄热病、流感、乙型脑炎、森林脑炎和斑疹 伤寒等疫苗。
7
13．第一个提出“针灸会用，针药兼用”和预防“保健灸 法”；
14．系统、全面论述药物种植、采集、收藏的第一人；
15．第一个提出并试验成功野生药物变家种；
16．首创地黄炮制和巴豆去毒炮制方法；
17．首用胎盘粉治病；
18．最早使用动物肝治眼病，动物肝富含维生素A
19．第一个治疗脚气病并最早用彀树皮煎汤煮粥食用预防脚 气病和脚气病的复发，比欧洲人 早一千年
2． 第一个完整论述医德的人； 3． 第一个倡导建立妇科、儿科的人； 4． 第一个麻风病专家； 5． 第一个发明手指比量取穴法； 6． 第一个创绘彩色《明堂三人图》； 7． 第一个将美容药推向民间； 8． 第一个创立“阿是穴”； 9．第一个扩大奇穴，选编针灸验方； 10．第一个提出复方治病； 11．第一个提出多样化用药外治牙病； 12．第一个提出用草药喂牛，而使用其牛奶治病的人；
我国生产的蟾酥在国际市场上声望极高，每年出口5000多斤， 可换得外汇500万美元。
10
《本草纲目》共有52卷，载有药物1892种，收集医方 11096个，是我国医药宝库中的一份珍贵遗产。
分为16部62类。这种分类法，已经过渡到按自然演化的 系统来进行了。从无机到有机，从简单到复杂，从低级 到高级，这种分类法在当时是十分先进的。尤其对植物 的科学分类，要比瑞典的分类学家林奈早二百年。
不仅在药物学方面有巨大成就，在化学、地质、天文等 方面，都有突出贡献。它在化学史上，较早地记载了纯 金属、金属、金属氯化物、硫化物等一系列的化学反应。 同时又记载了蒸馏、结晶、升华、沉淀、干燥等现代化 学中应用的一些操作方法。
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2.近代生物制药发展阶段
•30年代中期建立了小鼠和鸡胚培养病毒的方法，从 而制成黄热病、流感、乙型脑炎、森林脑炎和斑疹 伤寒等疫苗。
7
13．第一个提出“针灸会用，针药兼用”和预防“保健灸 法”；
14．系统、全面论述药物种植、采集、收藏的第一人；
15．第一个提出并试验成功野生药物变家种；
16．首创地黄炮制和巴豆去毒炮制方法；
17．首用胎盘粉治病；
18．最早使用动物肝治眼病，动物肝富含维生素A
19．第一个治疗脚气病并最早用彀树皮煎汤煮粥食用预防脚 气病和脚气病的复发，比欧洲人 早一千年
2． 第一个完整论述医德的人； 3． 第一个倡导建立妇科、儿科的人； 4． 第一个麻风病专家； 5． 第一个发明手指比量取穴法； 6． 第一个创绘彩色《明堂三人图》； 7． 第一个将美容药推向民间； 8． 第一个创立“阿是穴”； 9．第一个扩大奇穴，选编针灸验方； 10．第一个提出复方治病； 11．第一个提出多样化用药外治牙病； 12．第一个提出用草药喂牛，而使用其牛奶治病的人；
生物制药工艺学第三章-生物制药工艺技术的-幻灯片(1)
方面的应用，不仅可以改革现有的生产工艺，而且可 以创新多酶反应工艺，还可以促使发酵工业发生根本 性变革，因此在制药工业中的应用具有很大潜力。
（二）细胞培养技术 1.动物细胞培养技术及其应用 动物细胞的培养是将来自动物体的某些组织或器官，在
模拟体内生理条件下，在体外进行培养，使之存活和 生长。
（1）动物细胞培养条件 营养条件 培养基（人工合成，半人工合成） pH条件7.2-7.4 温度条件 37±0.5℃ 气体条件 O2和CO2 渗透压 无菌条件 （2）培养方法 体外培养细胞有原代培养与传代培养两种方法。 原代培养法有单层培养法和组织块培养法。 传代培养是将原代培养的细胞进行稀释分瓶继续培养。
各种单克隆抗体。
1.酶的固定化方法
酶的固定化方法有下述4种：吸附法，包埋法，共价键结 合法，交联法
E E E E 吸附法
E E E E
共价结合法
EE EE E
EE
交联法
EE EE 包埋法
（1）吸附法
吸附法分为物理吸附法与离子吸附法。用物理吸附法制 成固定化酶，酶活力损失很少，但吸着在载体上的酶， 易于脱落，使用价值少。
1.基因工程的基本程序
基因工程操作程序包括取得目的基因，将目的基因同载 体连接构建成DNA重组体，再将经过重组的DNA转化 导入受体细胞（宿主细胞），并使目的基因和载体上 其它基因地形状得以表达（即基因转录和翻译为目的 蛋白）
见图p57（五）生物合成技来自 1.利用微生物代谢产物的药物 （1）醇酮类药物：如乙醇，丁醇，丙醇及甘油。 （2）有机酸类药物：如醋酸，柠檬酸，苹果酸，乳酸 （3）维生素类药物 （4）氨基酸类药物 （5）生物碱类药物 （6）抗生素 2.半合成药物
离子吸附法是将酶与含有离子交换剂的水不溶性载体结 合，酶吸附于载体上较为牢固，在工业上用途颇广。
（二）细胞培养技术 1.动物细胞培养技术及其应用 动物细胞的培养是将来自动物体的某些组织或器官，在
模拟体内生理条件下，在体外进行培养，使之存活和 生长。
（1）动物细胞培养条件 营养条件 培养基（人工合成，半人工合成） pH条件7.2-7.4 温度条件 37±0.5℃ 气体条件 O2和CO2 渗透压 无菌条件 （2）培养方法 体外培养细胞有原代培养与传代培养两种方法。 原代培养法有单层培养法和组织块培养法。 传代培养是将原代培养的细胞进行稀释分瓶继续培养。
各种单克隆抗体。
1.酶的固定化方法
酶的固定化方法有下述4种：吸附法，包埋法，共价键结 合法，交联法
E E E E 吸附法
E E E E
共价结合法
EE EE E
EE
交联法
EE EE 包埋法
（1）吸附法
吸附法分为物理吸附法与离子吸附法。用物理吸附法制 成固定化酶，酶活力损失很少，但吸着在载体上的酶， 易于脱落，使用价值少。
1.基因工程的基本程序
基因工程操作程序包括取得目的基因，将目的基因同载 体连接构建成DNA重组体，再将经过重组的DNA转化 导入受体细胞（宿主细胞），并使目的基因和载体上 其它基因地形状得以表达（即基因转录和翻译为目的 蛋白）
见图p57（五）生物合成技来自 1.利用微生物代谢产物的药物 （1）醇酮类药物：如乙醇，丁醇，丙醇及甘油。 （2）有机酸类药物：如醋酸，柠檬酸，苹果酸，乳酸 （3）维生素类药物 （4）氨基酸类药物 （5）生物碱类药物 （6）抗生素 2.半合成药物
离子吸附法是将酶与含有离子交换剂的水不溶性载体结 合，酶吸附于载体上较为牢固，在工业上用途颇广。
生物制药工艺学ppt课件
第一节 生物药物的研究与发展前景
一、生物药物研究发展现状 生物药物的发展已走过传统生物制药技
术和工业化生物制药时代，从1982年10月 rhIns上市，正式步入现代生物制药阶段。 1、世界现状：已上市200多种生物技术药 物，已进入Ⅲ其临床400种；其中200种进 入FDA审批，还有700多种进入Ⅰ-Ⅱ期临 床，在各个不同临床前研究的有2600多种。
是以生物材料（生物体、生物组织或其成分： 组织、细胞、细胞器、细胞成分、代谢物、排 泄物）为原料，综合应用生物学、物理化学与 现代药学的原理与方法加工制成的药物。通常 有5类： （1）生化药物 Biochemical medicine （2）微生物药物 Microbial medicine （3）海洋药物 Marine medicine （4）生物制品 Biologics(biologicals) （5）生物医药产品 Biological medicinal products
11
2. 哺乳动物细胞表达产物所占比重快速增加 2000年已批准创新生物技术药物：酵母表达产品2种，
E.coli表达产品4种，分子量均在3.5KDa~6KDa,表示它表达 多肽有优势，而通过动物细胞表达系统22种（包括抗体、酶、 凝血因子）如：TNKase(t-pA突变体)；（58KDa）； AlsuraZyme（laromidase）(58KDa治疗粘多糖病)Fabrazyme （Algasidasebeta,100KDa,治疗Fabry’s病） 3. 治疗性抗体发展迅猛
α2a,INFα2b,INF-γ,IL-2,IL2-ser125,IL-11,G25F,GM-CSF,γ-SK， γGH，EPO，TPO，EGF，EGF衍生物，bFGF，Ins，TNF衍生 物，脑钠素，心钠素，抗IL-8单抗乳膏剂，胸苷激酶基因工程 细胞制剂，CHO乙肝疫苗，痢疾疫苗，WuT3单抗（抗 CD3CMAb，抗肾移植排斥），131I-chTNT人鼠嵌合型单抗 （治肺癌），P53腺病毒抗癌注射剂，葡激酶等，已进入临床 的有SARS疫苗，禽流感疫苗，艾滋病疫苗。
生物制药工艺学第一章课件
3
生产过程监控与质量保证
通过生物制药工艺学的技术和方法，对药物的生 产过程进行实时监控和质量控制，确保药物的质 量和生产的稳定性。
05
生物制药工艺学的未来 发展
生物制药工艺学的发展趋势
基因和细胞疗法
随着基因编辑技术的进步，基因和细胞疗法将成为未来生物制药工 艺学的重要发展方向。
人工智能与大数据
人工智能和大数，有助于加速药物研发和优化生产过程。
工程学基础
生物工程、化学工程等， 这些学科为生物制药工艺 学提供了工程学理论基础 。
生物制药工艺学的技术基础
基因工程技术
基因工程技术是生物制药工艺 学的重要技术基础，用于生产 重组蛋白、抗体等生物药物。
细胞培养技术
细胞培养技术是生物制药工艺 学的核心技术之一，用于生产 各种细胞和组织。
蛋白质工程技术
生物制药工艺学的特点
具有高度综合性和实践性，涉及多学 科交叉，强调工艺过程优化、质量控 制和安全生产。
生物制药工艺学的重要性
保障药品质量和安全
推动生物医药产业发展
通过科学合理的工艺过程，确保生物 药物的有效性和安全性。
为生物医药产业提供技术支持和创新 动力，促进产业持续发展。
提高生产效率和降低成本
模拟研究法
总结词
利用模型或模拟系统来研究生物制药工艺的方法。
详细描述
模拟研究法在生物制药工艺学中应用广泛。这种方法通过构建模型或使用模拟系统来模拟生物制药工艺的过程， 以便更好地理解工艺参数、优化工艺条件和提高产品质量。模拟研究法有助于降低实验成本、缩短研发周期，并 提高研究的可靠性和可重复性。
现场研究法
通过生物制药工艺学的方法，研究药物与靶点的相互作用机制，深 入了解药物的作用原理和作用途径。
第二章 生物制药工艺技术基础4_PPT幻灯片
紫草种子
乙醇消 毒
无菌根
诱导培 养
悬浮培 愈伤组织 养
悬浮细胞 培养物
一级培 养
细胞增 培养
殖
二级培 养
过滤 产物培养
分离 细胞收 集
产物
干燥 成品
西洋参细胞培养工艺流程
西洋
参
乙醇消 毒
无菌根
诱导培 养
悬浮培 愈伤组 养
根
织
悬浮细
大量培 养
胞培养
物
发酵液
过滤
细胞
干燥
4.植物组织培养的应用
西洋参细胞干粉 成品
6、单克隆抗体技术 ①相关概念 抗原决定簇 多克隆抗体 单克隆抗体 ②制备原理
单克隆抗体
表位1
抗原A
表位2 表位3
表位4
表位5
一个淋巴细胞克隆
免疫动物
抗体A
抗体1 抗体2 抗体3 抗体4 抗体5
产生一种抗体
针对一种表位
抗体A
多克隆抗体
抗体1
单克隆抗体
§4 细胞工程制药技术基础
④工业化生产
细胞培养
Thank You！
提纯
制剂
⑤应用
诊断
治疗
骨髓和器官移植
蛋白质提纯：免疫亲和层析
二、植物细胞工程制药技术基础
1.植物细胞工程的基本程序
离体的植物器 官、组织、细
脱分化
胞
愈 伤 再分化 组
芽 或 根
植 物 体
织
亲本细胞 亲本细胞
培 原生质 养 体融合
分 细散 胞
悬
液ห้องสมุดไป่ตู้
接
大规模细胞培养 种收获
细胞、代谢产物
植物细胞转化
第二章 生物制药工艺技术基础6_PPT幻灯片
第二章 生物制药工 艺技术基础
生物工程教研室 刘静霆
§1生化制药技术工艺基础 §2微生物制药工艺技术基础 §3基因工程制药技术基础 §4细胞工程制药技术基础 §5酶工程制药技术基础 §6生物制药中试放大工艺设计
§6 生物制药中试放大工艺设 计
一、中试放大目的与规模
二、中试放大方法与总结内容
三、生产工艺规程
➢ 生产经济指标：生产能力，成品和副产品收率；
生产率和成本；原辅料等消耗。
➢ 技术安全：易燃、易爆、有毒物料及其容器操作
的防火、防爆的预防原则与技术措施，注意事项。
制药生产工艺流程图
Thank You！
制药工艺过程的开发研究内容：
（1）实验室小试：研究化学或生物合成反 应步骤及其规律，考查工艺参数、设备 与原料、转化率、收率、成本估算等。
（2）中试放大：放大50－100倍的中等规 模，进行工艺试验，工业化生产考查、 优化，确定最佳操作条件。
（3）制定生产工艺：试制若干批号后，制 定出生产工艺规பைடு நூலகம்。
§6 生物制药中试放大工艺设计
3、中试放大特点
（1）改进小试操作，稳定工艺 （2）提高收率，提高产品质量 （3）降低消耗，确定原辅料质控标准 （4）形成批量生产，制定制造规程和检 定规程
4、进行中试的条件 （1）有稳定的工艺：收率，质量可靠 （2）操作条件基本确立 （3）已建立中间品和成品分析方法 （4）生物材料已鉴定 （5）物料平衡、三废处理已基本解决 （6）中试规模、产品产量，规模已确定 （7）安全生产已有方案
5．中试放大要解决的问题
（1）原辅材料规格 （2）设备选型与材质选用 （3）反应条件 （4）原辅料中间品、产品质控标准与检定方法 （5）下游工艺优化与稳定制造规程的制定
生物工程教研室 刘静霆
§1生化制药技术工艺基础 §2微生物制药工艺技术基础 §3基因工程制药技术基础 §4细胞工程制药技术基础 §5酶工程制药技术基础 §6生物制药中试放大工艺设计
§6 生物制药中试放大工艺设 计
一、中试放大目的与规模
二、中试放大方法与总结内容
三、生产工艺规程
➢ 生产经济指标：生产能力，成品和副产品收率；
生产率和成本；原辅料等消耗。
➢ 技术安全：易燃、易爆、有毒物料及其容器操作
的防火、防爆的预防原则与技术措施，注意事项。
制药生产工艺流程图
Thank You！
制药工艺过程的开发研究内容：
（1）实验室小试：研究化学或生物合成反 应步骤及其规律，考查工艺参数、设备 与原料、转化率、收率、成本估算等。
（2）中试放大：放大50－100倍的中等规 模，进行工艺试验，工业化生产考查、 优化，确定最佳操作条件。
（3）制定生产工艺：试制若干批号后，制 定出生产工艺规பைடு நூலகம்。
§6 生物制药中试放大工艺设计
3、中试放大特点
（1）改进小试操作，稳定工艺 （2）提高收率，提高产品质量 （3）降低消耗，确定原辅料质控标准 （4）形成批量生产，制定制造规程和检 定规程
4、进行中试的条件 （1）有稳定的工艺：收率，质量可靠 （2）操作条件基本确立 （3）已建立中间品和成品分析方法 （4）生物材料已鉴定 （5）物料平衡、三废处理已基本解决 （6）中试规模、产品产量，规模已确定 （7）安全生产已有方案
5．中试放大要解决的问题
（1）原辅材料规格 （2）设备选型与材质选用 （3）反应条件 （4）原辅料中间品、产品质控标准与检定方法 （5）下游工艺优化与稳定制造规程的制定
生物制药工艺学动物细胞工程制药 ppt课件
较大
细胞核 细胞质 细胞壁 代表生物
无成形的细胞核，拟 核，无核膜，核仁 除核糖体无其它细胞 器 有
细菌、放线菌
有真正的细胞核， 有核膜、核仁 有各种细胞器
植物、真菌有，动 物细胞无 真菌、植物、动物
通常将离体培养的细胞分为两类
贴壁细胞（贴壁依赖型） 悬浮细胞（非贴壁依赖型）
1.贴壁细胞
细胞的生长必须有可以贴附的支持物表 面，细胞依靠自身分泌的或培养基中提 供的贴附因子才能在该表面上生长、增 殖。
隆抗体的杂交瘤细胞的制备
细胞融合方法（物理法）
电融合法：细胞在短时间的电场作用下， 细胞膜发生可逆性的电击穿，而使相邻细 胞的细胞膜相互发生继发性融合。
➢ 优点：操作简单（电融合仪），无化学毒 性、对细胞损伤小、融合同步、融合率高， 可在显微镜下直接观察。已成功用于多种 细胞的融合。
5. 重组工程细胞系
第一节 概述
细胞工程是以细胞为单位，按人们的意志，应用 细胞生物学、分子生物学等理论和技术，有目的 地进行精心设计，精心操作，使细胞的某些遗传 特性发生改变，从而达到改良或产生新品种的目 的，以及使细胞增加或重新获得产生某种特定产 物的能力，从而在离体条件下进行大量培养、增 殖，并提取出对人类有用的产品。
（糖基化），与天然产品一致，更适合临床使 用。
动物细胞来源的生物药物比例越来越大！
第三节 生产用动物细胞的要求和获得
一、生产用动物细胞的要求 二、生产用动物细胞的获得 三、基因工程细胞的构建和筛选 四、常用生产用动物细胞的特性 五、细胞库的建立
一、生产用动物细胞的要求
什么样的细胞 可以允许用以 生产人用的药 品？
穿梭质粒载体一般含有如下基本成分
① 允许载体在细菌体内扩增的质粒序列。 ② 含有能使基因转录表达的调控元件。 ③ 能用以筛选出外源基因已整合的选择标记。 ④ 有时还带有选择性增加拷贝数的扩增系统。
现代生物制药工艺学ppt课件
（一） β-内酰胺类：青霉素类和头孢菌素类的分子结构中含有β-内酰胺环。 （二）氨基糖甙类：包括链霉素、庆大霉素、卡那霉素、妥布霉素、丁胺卡那霉 素、新霉素、核糖霉素、小诺霉素、阿斯霉素等。 （三）四环素类：包括四环素、土霉素、金霉素及强力霉素等。 （四）氯霉素类：包括氯霉素、甲砜霉素等。 （五）大环内脂类：临床常用的有红霉素、白霉素、无味红霉素、乙酰螺旋霉素、 麦迪霉素、交沙霉素等、阿奇霉素。
药
的 发
3、艾滋病疫苗
展 方
4、药物基因组学
向
1、天然植物有效成分的发酵生产
2、改造抗生素工艺技术
国
内 生
3、大力开发疫苗与酶诊断试剂
物 制
4、开发活性蛋白与多肽药物
药
的
5、开发靶向药物
发
展 方
6、发展氨基酸工业和开发脑垂体激素
向
7、人缘化的单克隆抗体的研究开发
8、血液替代品的研究与开发
9、人类基因组的研究
三、生物药物的来源
（一） 动物脏器 （二）血液、分泌物和其他代谢产物 （三）海洋生物 （四）植物 （五）微生物
（一） 动物脏器
1、胰岛素 是机体内唯一降低血糖的激素，也是唯一同时促进糖原、脂肪、 蛋白质合成的激素。作用机理属于受体酪氨酸激酶机制。主要 用于治疗糖尿病、消耗性疾病。
胰岛素的分类：
（1）动物胰岛素：从猪和牛的胰腺中提取，两者药效相同，但与人胰岛 素相比，猪胰岛素中有1个氨基酸不同，牛胰岛素中有3个氨基酸不同，因而 易产生抗体。
1、人体组织来源的生物制药 （
二
） 按
2、动物组织来源的生物药物
原
料 来
3、植物来源的生物药物
源
分 类
4、微生物来源的生物药物
药
的 发
3、艾滋病疫苗
展 方
4、药物基因组学
向
1、天然植物有效成分的发酵生产
2、改造抗生素工艺技术
国
内 生
3、大力开发疫苗与酶诊断试剂
物 制
4、开发活性蛋白与多肽药物
药
的
5、开发靶向药物
发
展 方
6、发展氨基酸工业和开发脑垂体激素
向
7、人缘化的单克隆抗体的研究开发
8、血液替代品的研究与开发
9、人类基因组的研究
三、生物药物的来源
（一） 动物脏器 （二）血液、分泌物和其他代谢产物 （三）海洋生物 （四）植物 （五）微生物
（一） 动物脏器
1、胰岛素 是机体内唯一降低血糖的激素，也是唯一同时促进糖原、脂肪、 蛋白质合成的激素。作用机理属于受体酪氨酸激酶机制。主要 用于治疗糖尿病、消耗性疾病。
胰岛素的分类：
（1）动物胰岛素：从猪和牛的胰腺中提取，两者药效相同，但与人胰岛 素相比，猪胰岛素中有1个氨基酸不同，牛胰岛素中有3个氨基酸不同，因而 易产生抗体。
1、人体组织来源的生物制药 （
二
） 按
2、动物组织来源的生物药物
原
料 来
3、植物来源的生物药物
源
分 类
4、微生物来源的生物药物