生物制药工艺技术基础

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2第二章--生物制药工艺基础

2第二章--生物制药工艺基础

第二节 微生物制药工艺技术基础
一、菌种的分离与筛选
1.含菌样品收集 2. 富集培养:“投其所好”,“取其所抗” 3. 菌种纯化:(1)平板划线法 (2)稀释平板法 4. 性能测定(菌种复筛)
(1)平板划线法
是将微生物样品在固体培养基表面多次作“由点到线”稀 释而达到分离的目的。固体培养基四区划法接种法步骤:
二、菌种的选育与保藏
1.自然选育
依据自发突变原理,通过不断分离、筛选,除去 衰变菌落,从中选择维持原有生产水平的菌株或高产 突变株,达到纯化、复壮、稳定生产目的。
单孢子菌悬液的制备→分离→单菌落培养→筛选
2.诱变育种
指有意识地将生物体暴露于物理的、化学的或生物的一种 或多种诱变因子,促使生物体发生突变,进而从突变体中 筛选具有优良性状的突变株的过程。
优点是生产规模大、蒸发温度低、速度快, 目的是除去挥发性溶剂,保持物料生物活性, 加速蒸发原理是使液体形成薄膜,增加气化表面
积。
世界上最大的具有80m2蒸发面 积的薄膜蒸发器。
实验室常用真空旋转蒸发仪。
薄膜蒸发器
2.干燥
使物质从固体或半固体状经除去存在的水分或它种 溶剂,从而获得干燥物品的过程。
第二章 生物制药工艺技术基础
Basis of biopharmaceutical technology
生化制药工艺技术基础 微生物制药工艺技术基础 生物技术制药工艺技术基础 生物制药中试放大工艺设计 生物药物的研究与新药申报
本章学习目标
掌握:生化活性物质的提取、分离和纯化; 微生物菌种选育和培养。
②pH;
③盐;
④表面活性剂。
四、生化活性物质浓缩与干燥
1.浓缩方法: 生化活性物质的热不稳定性 ①盐析,中性盐硫酸铵沉淀蛋白(酶); ②有机溶剂沉淀,生物大分子溶液

(完整版)吴梧桐主编《生物制药工艺学》学习笔记

(完整版)吴梧桐主编《生物制药工艺学》学习笔记

第一章生物药物概论1、生物药物的分类:(1)基因重组多肽、蛋白类治疗剂(2)基因药物(3)天然生物药物(4)合成与部分合成的药物。

DNA重组药物和基因药物的区别:DNA重组药物即应用重组DNA技术(包括基因工程技术和蛋白质工程技术)制造的重组多肽、蛋白质类药物和疫苗、单克隆抗体与细胞因子等;基因药物即以基因物质(DNA或RNA)为基础,研究而成的基因治疗剂、基因疫苗、反义药物和核酶等。

2、生物药物的作用特点:药理学特性:(1)药理活性高(2)治疗的针对性强,治疗的生理、生化机制合理,疗效可靠。

(3)毒副作用较少,营养价值高。

(4)生理副作用常用发生。

理化特性:(1)生物材料中的有效物质含量低,杂质种类多且含量相对较高。

(2)生物活性物质组成结构复杂、稳定性差。

(3)生物材料易染菌,腐败。

(4)生物药物制剂的特殊要求。

3.DNA重组药物有:(1)细胞因子干扰素类:α-干扰素、β-干扰素、γ-干扰素(2)细胞因子白介素类和肿瘤坏死因子:白介素-2(IL-2)和突变型白介素-2(Ser125-IL-2)肿瘤坏死因子类主要有TNF-α和TNF-α受体。

(3)造血系统生长因子类:粒细胞集落刺激因子(G-CSF)、巨噬细胞集落刺激因子(M-CSF)、巨噬细胞粒细胞集落刺激因子(GM-CSF)、促红细胞生成素(EPO)、促血小板生成素(TPO)干细胞生长因子(SCF)(4)生长因子类:胰岛素样生长因子(IGF)、表皮生长因子(EGF)、血小板衍生生长因子(PDFD)、转化生长因子(TGF-α和TGF- β)、神经生长因子及各种神经营养因子。

(5)重组多肽与蛋白质类激素:重组人胰岛素(rhInsulin)、重组人生长激素(rhGH)、促卵胞激素(FSH)、促黄体生成素(LH)和绒毛膜促性腺激素(HCG)、重组人白蛋白和重组人血红蛋白(6)心血管病治疗剂与酶制剂:Ⅷ因子、水蛭素、tpA、rtpA、尿激酶、链激酶、葡激酶、天冬酰胺酶、超氧化歧化酶、葡萄糖脑苷酶及DNsae等(7)重组疫苗与单抗制品:重组乙肝表面抗原疫苗、乙肝基因疫苗、AIDS疫苗、流感疫苗、痢疾疫苗和肿瘤疫苗。

生物制药工艺学习题集

生物制药工艺学习题集

⽣物制药⼯艺学习题集⽣物制药⼯艺学习题集第⼀章⽣物药物概⼀、填空:1、我国药物的三⼤药源指的是、、。

2、现代⽣物药物已形成四⼤类型,包括、、、。

3、请写出下列药物英⽂的中⽂全称:IFN(Interferon)、IL(Interleukin) 、CSF(Colony Stimulating Factor)、EPO (Erythropoietin)、EGF(Epidermal Growth Factor)、NGF(Nerve Growth Factor)、rhGH(Recombinant Human Growth Hormone)、Ins(Insulin)、HCG(Human Choriogonadotrophin)、LH 、SOD 、tPA4、常⽤的β-内酰胺类抗⽣素有、;氨基糖苷类抗⽣素有;⼤环内酯类抗⽣素有;四环类抗⽣素有;多肽类抗⽣素有;多烯类抗⽣素有;蒽环类抗⽣素有5、嵌合抗体是指⽤替换,保留;⼈源化抗体是指抗体可变区中仅为⿏源,其及恒定区均来⾃⼈源。

6、基因⼯程技术中常⽤的基因载体有、、、等。

⼆、选择题:1、以下能⽤重组DNA技术⽣产的药物为()A、维⽣素B、⽣长素C、肝素D、链霉素2、下⾯哪⼀种药物属于多糖类⽣物药物()A、洛伐他汀B、⼲扰素C、肝素D、细胞⾊素C3、能⽤于防治⾎栓的酶类药物有()A、SODB、胰岛素C、L-天冬酰胺酶D、尿激酶4、环孢菌素是微⽣物产⽣的()A、免疫抑制剂B、酶类药物C、酶抑制剂D、⼤环内酯类抗⽣素5、下列属于多肽激素类⽣物药物的是()A、ATPB、四氢叶酸C、透明质酸D、降钙素6、蛋⽩质⼯程技术改造的速效胰岛素机理是()A. 将猪胰岛素B30位改造为丙氨酸,使之和⼈胰岛素序列⼀致B. 将A21位替换成⽢氨酸,B链末端增加两个精氨酸,使之在pH4溶液中可溶C. 将B29位赖氨酸⽤长链脂肪酸修饰,改变其⽪下扩散和吸收速度D. 将⼈胰岛素B28位与B29位氨基酸互换,使之不易形成六聚体三、名词解释:1、药物Medicine(remedy)2、⽣物药物(biopharmaceutics)3、基因药物(gene medicine):4、反义药物:5、⽣物制品(biologics):6、RNA⼲涉(RNAi,RNA interference):7、siRNA(small interfering RNA) :四、问答题1、基因重组药物与基因药物有什么区别?2、⽣物药物有那些作⽤特点?3、基因⼯程药物主要有哪⼏类?试举例说明。

生物制药学——第二章 生物制药工艺学基础

生物制药学——第二章  生物制药工艺学基础
原料药(精制品)经精细加工制成片剂、针剂、冻干剂、 粉剂等供临床应用的各种剂型。
一、生物材料与生化活性物质
(一)生物制药的生物材料来源
生物资源:主要有动物、植物、微生物的组织、器 官、细胞与代谢产物。
开发新途径: 动植物细胞培养、微生物发酵、 基因工程、细胞工程、酶工程等。
一、生物材料与生化活性物质
红霉素 杀念珠菌素 Bialaphos FK506
(约8700种)
放线菌产生的多种多样的次生代谢产物
Hygromycin B
Kanamycin B
Rifamycin SV
Cephamycin C
Erythromycin streptomycin
Spinosyn A
Abamectin
Validamycin A
人源性生化药物 动物生化药物 植物生化药物 微生物源生化药物 海洋生物生化药物
生化制药的六个阶段:
1.原料的选择和预处理 2.原料的粉碎 3.提取:
从原料中经溶剂分离有效成分,制成粗品的工艺过程。 4.纯化:
粗制品经盐析、有机溶剂沉淀、吸附、层析、 透析、超 离心 、膜分离、结晶等步骤进行精制的工艺过程。 5.浓缩、干燥及保存 6.制剂:
生化成分:氨基酸、蛋白质、酶、激素、糖类、 脂类、维生素等。
新的有效生物药物逐年增加:天花粉蛋白、木瓜 蛋白酶、天麻多糖等。
5、微生物—细菌
常用细菌发酵法生产乳酸、醋酸、丙酮、丁醇。主 要发展领域有: (1)氨基酸:
利用微生物酶可转化对应的α酮酸或羟基酸产生 氨基酸。 (2)有机酸:柠檬酸、苹果酸、乳酸
生物材料来源
1、动物脏器 2、血液、分泌物和其他代谢产物 3、海洋生物 4、植物 5、微生物

发酵工程制药工艺技术基础

发酵工程制药工艺技术基础

杀菌:杀灭或清除病所有微生物的过程,杀灭率99.9999%以上。
灭菌(sterilization):是指用物理或化学方法杀灭或清除物料或设备中 所有生命物质的技术或工艺过程,达到无活微生物存在的过程,微生 物杀灭率99.999999%以上。
01.11.2021
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生物制药工艺学—— 概 述
灭菌工艺
种类:按其组成的来源分为合成培养基和天然培养基;
按其状态可分为固体培养基、半固体培养基和液体培养基; 按其用途可分为孢子培养基、种子培养基和发酵培养基。
影响培养基质量的因素:原料质量、水质、灭菌的影响
以及培养基的黏度。
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生物制药工艺学—— 概 述
微生物的培养
➢ 微生物培养基——发酵培养基
放线菌主要产生各类抗生素,以链霉菌属最多。生产的抗生素主 要有氨基糖苷类、四环类、放线菌素类、大环内酯类和多烯大环内酯 类。
真菌的曲菌属产生桔霉素,青霉素菌属产生青霉素和灰黄霉素等, 头孢菌属产生头孢霉素等。
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生物制药工艺学—— 概 述 微生物发酵制药
➢ 发酵制药的基本过程
发酵制药就是利用制药微生物,通过发酵培养,在一定条件下,生长繁殖,同 时在代谢过程中产生药物,然后,从发酵液中提取分离、纯化精制,获得药品。 菌株选育(mutation and selection breeding)、发酵(fermentation)和提炼 (isolation and purification)是发酵制药的三个主要工段。 工艺过程包括发酵和 分离纯化两个阶段。
➢ 常用灭菌方法与原理
化学灭菌是指用化学物质杀灭生物细胞的灭菌操作。其原理是使蛋白质 变性,酶失活,破坏细胞膜透性,细胞死亡。常用化学灭菌剂如高锰酸钾、 漂白粉、氯气,有机化合物如70%~75%乙醇、甲醛、戊二醛、环氧乙烷、 2%新洁尔灭、3%~5%石炭酸等。主要适合用于皮肤表面、器具、实验室 和工厂的无菌区域的台面、地面、墙壁及局部空间或某些器械的消毒。

生物制药工艺学第1章、第2章

生物制药工艺学第1章、第2章

氨基酸 半合抗
书: P7页
第一节 生物药物的研究范围
一、生物药物的发展简史
1. 传统生物制药技术阶段 ( Traditional biopharmaceutics )指从生物材料粗 加工制成粗制剂阶段。 (1)公元4世纪葛洪《肘后良方》 —海藻治瘿病 (2)公元631~682,孙思邈 羊肝治“雀目” (3)神农,用蟾酥治疗创伤
生物药物 Biopharmaceutics
是以生物体、生物组织或其成份为 原料(包括组织、细胞、细胞器、细胞 成分、代谢、排泄物)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。
(书:P1页)
生物是奥妙的
水蛭(俗称蚂蝗)→ 水蛭素:抗凝血
苍蝇
→ 抗菌肽
现代生物药物分四大类:
(1)重组DNA药物(又称基因工程药物) (2)基因药物:以遗传物质DNA、RNA为物 质基础制造的药物 一般把采用DNA重组技术或单克隆抗体技 术或其他生物技术制造的蛋白质、抗体或核 酸类药物统称为生物技术药物(biotech drug), 在我国又统称为生物制品。 (3)天然生物药物 (4)合成或半合成生物药物
二、生物活性物质物质常用的提取方法与优化
(一)几种常用提取方法 1.酸、碱、盐水溶液提取方法 2.表面活性剂提取方法与反胶束提取方法 3.有机溶剂提取 4. 双水相萃取法 5.超临界萃取法
(二)提取方法与优化 1.溶剂选择 2.选择添加剂 ①保护剂; ②酶抑制剂 3.提取条件 ①温度; ②pH; ③盐; ④表面活性剂
3.中国的三大药源:
化学药 生物药 中药
{
生化药物
微生物药物 生物制品 (P1页)
中国药典2005年版分一部、二部和三部。 药典一部收载药材及饮片、植物油脂和提取 物、成方制剂和单味制剂等; 药典二部收载化学药品、抗生素、生化药品、 放射性药品以及药用辅料等; 药典三部收载生物制品,首次将《中国生物 制品规程》并入药典。

制药工艺学复习资料

制药工艺学复习资料

第一章生物药物概述1、我国药物的三大药源指的是化学药物、生物药物、中草药。

2、现代生物药物已形成四大类型,包括基因工程药物、基因药物、天然生物药物、医学生物制品。

一、药物、生物药物、生物制品、药物:用于预防、治疗或诊断疾病或调节机体生理功能、促进机体康复保健的物质,有4大类:预防药、治疗药、诊断药和康复保健药。

生物药物:是利用生物体、生物组织、细胞或其成分,综合应用生物与医学、生物化学与分子生物学、微生物学与免疫学、物理化学与工程学和药学的原理与方法进行加工、制造而成的一大类预防、诊断、治疗和康复保健的制品。

生物制品:是应用普通的或以基因工程、细胞工程、蛋白质工程、发酵工程等生物技术获得的微生物、细胞与各种动物和人源的组织和液体等生物材料制备的,用于人类疾病预防、治疗和诊断的药品。

生化药物:指从生物体(动物、植物、和微生物中获得的天然存在的生化活性物质(或者合成、半合成的天然物质类似物)。

基因重组药物与基因药物有什么区别?基因重组药物:应用基因工程和蛋白质工程技术制造的重组活性多肽、蛋白质与其修饰物。

基因药物:以基因物质(RNA或DNA与其衍生物)作为治疗的物质基础,包括基因治疗用的重组目的DNA片段、重组疫苗、反义药物和核酶等。

生物药物有那些作用特点?药理学特性:1、活性强: 体内存在的天然活性物质。

2、治疗针对性强,基于生理生化机制。

3、毒副作用一般较少,营养价值高。

第二章生物制药工艺技术基础1、生化活性物质浓缩可采用的方法有盐析浓缩、有机溶剂沉淀浓缩、葡聚糖凝聚浓缩、聚乙二醇浓缩、超滤浓缩2、生化活性物质常用的干燥方法有喷雾干燥、冷冻干燥、、减压干燥等3、冷冻干燥是在低温、低压条件下,利用水的化学性能而进行的一种干燥方法。

4、固定化酶常采用的方法可分为吸附法、包埋法、共价结合法和交联法四大类1、由于目的蛋白质和杂蛋白分子量差别较大,拟根据分子量大小分离纯化并获得目的蛋白质,可采用( C )A、SDS凝胶电泳 B、盐析法 C、凝胶过滤 D、吸附层析2、分离纯化早期,由于提取液中成分复杂,目的物浓度稀,因而易采用( A ) A、分离量大分辨率低的方法 B、分离量小分辨率低的方法C、分离量小分辨率高的方法D、各种方法都试验一下,根据试验结果确定(重点)简述生物活性物质分离纯化的主要原理。

生物制药工艺学(技术与基础)_中国药科大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年

生物制药工艺学(技术与基础)_中国药科大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年

生物制药工艺学(技术与基础)_中国药科大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.盐析法与有机溶剂沉淀法比较,其优点是()答案:变性作用小2.将配基与可溶性的载体偶联后形成载体-配基复合物,该复合物可选择性地与蛋白质结合,在一定条件下沉淀出来,此方法称为( )答案:亲和沉淀3.“类似物容易吸附类似物”的原则, 一般非极性吸附剂适宜于从下列何种溶剂中吸附非极性物质答案:极性溶剂4.在凝胶层析中Sepharose的基本骨架是( )答案:琼脂糖5.下列关于离子交换选择性的说法不正确的是( )答案:树脂交联度降低,交换选择性增加6.亲和层析的洗脱过程中,在流动相中加入配基的洗脱方法称作( )答案:竞争洗脱7.将四环素粗品溶于pH2的水中,用氨水调pH4.5—4.6,28-30℃保温,即有四环素沉淀结晶析出。

此沉淀方法称为( )答案:等电点法8.以下能作为超临界萃取使用的萃取剂是( )答案:二氧化碳9.工业生产过程中,拟使用有机溶剂萃取法纯化红霉素,可以使用的溶剂为( )答案:乙酸丁酯10.为得到较大的晶体,以下结晶操作方法正确的是( )答案:使用共沸蒸馏结晶技术11.下列哪一个是腺病毒载体的使用特点()答案:宿主范围广12.以下对于幽门螺旋杆菌,下列说法正确的是()答案:是引起胃炎或胃溃疡的致病菌13.关于包涵体的复性,以下说法错误的是()答案:可以使用超滤的方法进行复性14.对于人源化抗体的生产,可采用的宿主细胞是()答案:动物细胞15.在下列转子中,“壁效应”最大的是()答案:角度转子16.以下阳离子对带负电荷的胶粒凝聚能力最强的是()答案:铝离子17.当向蛋白质纯溶液中加入中性盐时,蛋白质溶解度()答案:先增大,后减小18.用大网格高聚物吸附剂吸附的弱酸性物质,一般用下列哪种溶液洗脱( )答案:高pH19.凝胶层析中,如对于Sephadex G25(渗入限1000,排阻限5000)氯化钠之K d为0.8,葡萄糖的K d为0.9,其作为小分子溶质的Kd都小于1,其原因是答案:水合作用20.用钠型阳离子交换树脂处理氨基酸时,吸附量很低,这是因为( )答案:偶极排斥21.在红霉素的分离工艺中,将其从碱性的丁酯洗脱液反萃取到醋酸缓冲液,醋酸缓冲液的pH应调节到( )答案:4~522.乌本美司是微生物产生的( )答案:免疫增强剂23.基因治疗中,哪一种载体介导的基因在细胞基因组中是随机整合的?( )答案:逆转录病毒载体24.以下能用重组DNA技术生产的药物为( )答案:人生长素25.在透析过程中,主要的推动力是( )答案:浓度差26.在离心分离过程中,若离心机的转速为2000转/分种,离心半径为5厘米,相对离心力约为 ( )答案:223×g27.732树脂属于( )答案:强酸型阳离子交换树脂28.在凝胶层析中Sephadex的基本骨架是( )答案:葡聚糖29.蛋白质类物质的分离纯化往往是多步骤的,其前期处理多采用哪类方法( )答案:负载量大30.下列哪类药物属于ADC药物( )答案:抗体-药物偶联物31.请指出下列哪种措施不可以用于克服浓差极化现象()答案:降低流速32.用来治疗非霍奇金淋巴瘤的利妥昔单抗(rituximab)是针对下列哪个物质的单克抗体?()答案:CD2033.下列关于离子交换选择性的说法不正确的是()答案:树脂交联度降低,交换选择性增加34.以下关于盐析的说法正确的是()答案:盐析常用盐为硫酸铵35.下列哪类药物属于DNA重组药物()答案:基因工程药物36.根据蛋白质分子形状和大小的不同对其进行纯化的方法有()答案:凝胶过滤层析37.膜分离过程一般需要有推动力,下列四种膜分离技术中哪种是以浓度差为推动力的()答案:透析38.链霉素是由下列哪种菌产生的?()答案:放线菌39.NS-1是稳定的小白鼠BALB/c癌细胞株,除了能在培养基中永续生长外,还有一个重要特性,其缺乏下列哪个DNA代谢的重要酶?()答案:胸苷激酶和次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶40.在胰岛素的生产工艺中,若利用胰岛素原原核表达的方法,在工艺中需增加下列两种工具酶?()答案:胰蛋白酶和羧肽酶B。

生物制药工艺基础知识

生物制药工艺基础知识

任务一 基因工程制药技术认知
1.基因工程概念
在分子水平上按照人们的设计方案将DNA片段(目的基因)插入载体DNA分子 (如病毒、质粒等),从而实现DNA分子体外重组,然后再将之导入特定的宿 主细胞进行扩增和表达,使宿主细胞获得新的遗传性状的技术。
基因工程=
重组DNA技术 分子克隆技术 基因的无性繁殖 基因操作 基因克隆技术
项目一 生物制药工艺基础知识
三、生物药物的原料来源
(一)人体组织来源的生物药物 (二)动物组织来源的生物药物 (三)微生物来源的生物药物 (四)植物来源的生物药物 (五)海洋生物来源的生物药物 (六)人工制备的生物原料
项目一 生物制药工艺基础知识
四、生物药物的特点
(一)药理学特性 1、治疗的针对性强、疗效高 2、营养价值高、毒副作用小 3、免疫性副作用常有发生
③ 在障碍物、凹坑和死角处,应局部提高爆炸危险区域等级。 ④ 利用堤或墙等障碍物,限制比空气重的爆炸性气体混合物的扩散,可缩小 爆炸危险区域的范围。
2. 爆炸性粉尘环境 对于爆炸性粉尘环境,其危险区域的范围应按爆炸性粉尘的量、爆炸极限和通 风条件确定。 ⅢA 级:可燃性飞絮,如棉花纤维、麻纤维、丝纤维、毛纤维、木质纤维、人 造纤维等。 ⅢB级:非导电性可燃粉尘,如聚乙烯、苯酚树脂、小麦、玉米、砂糖、染料、 可可、木质、米糠、硫黄等粉尘。 ⅢC级:可燃性导电粉尘,石墨、炭黑、焦炭、煤、铁、锌、钛等粉尘。
定义:能够将外源DNA载入宿主细胞进行复制、整合或表达的工具称为载体。 本质是DNA,分为克隆载体和表达载体。 (1)基因克隆载体 适用于外源基因在受体细胞中复制扩增。
➢ 质粒 ➢ 噬菌体 ➢ 柯斯质粒 ➢ 人工染色体等
任务一 基因工程制药技术认知

生物制药工艺设计

生物制药工艺设计

生物制药工艺设计1、生物制药工艺设计生物制药工艺设计是一种新兴的生物制药技术,它是在药物开发高峰期,利用计算机技术与精确的制药工艺设计技术,以现代化的方式对制药生产、产品开发和衍生物制备技术进行规划和整合,以提高生物药物的质量、稳定性和生产效率的科学技术。

生物制药工艺设计可以实现以下几个目标:(1)改进生物药物生产过程。

(2)优化生物药物稳定性。

(3)改善生物药物的安全性因素。

(4)减少生物药物生产成本。

(5)保护并发挥药物的药效。

生物制药工艺设计的主要过程可分为药物研发、生物药物特性分析、生物药物工艺设计及生产缩减等几大步骤。

(1)药物研发。

药物研发是生物制药工艺设计的基础,其目的是由药物物理性质和生物特性来确定实际应用中的最佳药物制备工艺。

(2)生物药物特性分析。

其目的是根据药物特性对生物药物制备工艺的前期设计,以确定药物生产工艺的主要参数,为工艺设计提供必要信息。

(3)生物药物工艺设计。

该步骤的目的是根据上一步中分析的结果,利用现代计算机技术,建立一个制药工艺模拟系统,检验各种可能的制药工艺,以确定最佳制药工艺。

(4)生产缩减。

根据优化的制药工艺,实施制药工艺精细化和工艺改造,使生产过程易控制和易管理,以最短的时间和最低的成本实现药物的高质量生产。

在生物制药工艺设计过程中,应注意以下几点:(1)认真研究药物研发的初步设计技术,以确保药物的质量。

(2)根据药物安全性和稳定性的要求,充分发挥药物制备和加工工艺参数的空间优势,以控制药物的质量和特性变化。

(3)结合生产实际,以求最佳的制药工艺参数,最大限度地释放药物的杀虫活性和药效,以提高药品的质量和效果。

生物制药工艺学详解

生物制药工艺学详解

1、生物药物是以生物体、生物组织或其成份、代谢产物为原料(包括组织、细胞、细胞器、细胞成分、代谢、排泄物)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。

2、现代生物药物分四大类:(1)重组DNA药物(又称基因工程药物)(2)基因药物:以遗传物质DNA、RNA为物质基础制造的药物一般把采用DNA重组技术或单克隆抗体技术或其他生物技术制造的蛋白质、抗体或核酸类药物统称为生物技术药物,在我国又统称为生物制品。

(3)天然生物药物(4)合成或半合成生物药物3、生化药物分离纯化原理:总的原则:A根据分配率不同将其分配到两个或几个物相中,再用机械法分离。

B在某一相中,外加一定力(电泳、离心、超滤)使混合组分分离。

具体:(1)根据分子形状和大小不同进行分离。

如差速离心与超离心、膜分离(透析,电渗析)与超滤,凝胶过滤法。

(2)根据分子电离性质的差异性进行分离。

如离子交换法,电泳法,等电聚焦法。

(3)根据分子极性大小及溶解度不同进行分离。

如溶剂提取法,逆流分配法,分配层析法,盐析法,等电点沉淀法,及有机溶剂分级沉淀法。

(4)根据物质吸附性质的不同进行分离。

如选择性吸附法与吸附层析法。

(5)根据配体特异性进行分离—亲和层析法。

4、分离纯化早期和精制阶段使用方法的选择原则分离纯化早期使用方法的选择:大处理量,相对低分辨率;精制阶段分离方法:高分辨率第三章生物材料的预处理、细胞破碎和液-固分离5.细胞培养液的预处理方法。

1)细胞及蛋白质的处理:(1)加入凝聚剂(2)加入絮凝剂(3)变性作用(4)吸附(5)等电沉淀(6)加各种沉淀剂沉淀2)多糖的去除可用酶解转化为单糖、黏多糖可与一些阳离子表面活性剂如十六烷基溴化铵(CTAB)和十六烷基氯化吡啶(CPC)生成季铵盐络合物沉淀去除。

3)高价金属离子的去除A离子交换法通过阳离子交换树脂。

B沉淀法6、常用的细胞破碎方法有哪些?1)机械法:匀浆法、珠磨法、超声波2)物理法:干燥、冻融、渗透压冲击3)化学法:化学试剂处理、制成丙酮粉4)生物法:酶解法、自溶7、固液分离方法有哪些?1)、细胞及蛋白质的处理:(1)加入凝聚剂:Al2(SO4)3·18H2O、AlCl3·6H2O、FeCl3、ZnSO4、MgCO3;(2)加入絮凝剂絮凝剂:有机高分子,易溶,链长,活性功能基团多。

生物制药生物药物开发与生产工艺

生物制药生物药物开发与生产工艺

生物制药生物药物开发与生产工艺生物制药是一种利用活体生物或其生物产物,经过一系列工艺制备的药物。

生物制药的发展取得了巨大的成就,不仅满足了人们对药物的需求,也为医疗行业的发展带来了新的机遇。

生物药物开发与生产工艺是生物制药中一个非常重要的环节,下面将对该方面进行论述。

一、药物研发药物研发是生物药物开发的第一步,也是最关键的一步。

药物研发包括药物的筛选、实验室研究和临床实验等多个环节。

首先,药物研发人员通过海量的化合物筛选,从中选出具有潜在药物活性的化合物。

然后,在实验室中进行药物效果评估、安全性评价等工作,以确定最佳候选化合物。

最后,通过临床实验,验证药物的疗效和安全性,确定是否获得上市批准。

二、生物药物的生产生物药物的生产过程相对于化学药物而言更为复杂,因为生物药物是由活体生物通过生物技术手段合成的。

生物药物的生产通常包括以下几个关键步骤。

1. 细胞培养:细胞培养是生物药物生产的基础,也是最关键的环节之一。

通过在合适的培养基中培养细胞,使其合成和分泌出所需的蛋白质或抗体等药物。

2. 发酵过程:发酵是生物制药中常用的一种生产工艺。

在发酵过程中,将生产菌种投入到培养基中进行培养,通过合适的发酵条件,使其产生大量的药物。

3. 提取和纯化:在细胞培养或发酵完成后,需要对培养基或发酵液进行提取和纯化。

通过各种分离技术,如超滤、色谱层析等,将目标药物从混合物中纯化出来。

4. 结晶和冻干:对于一些药物,结晶和冻干是提高药物质量和稳定性的重要步骤。

通过结晶和冻干,可以得到纯度较高、溶解性好的药物制剂。

5. 填充和包装:最后,将纯化的药物制剂进行填充和包装,以便在临床使用时进行方便的存储和使用。

三、生物药物生产的技术进展随着生物技术的发展,生物药物的生产工艺也在不断更新和改进。

一些新的技术和方法被应用于生物药物的开发和生产中,以提高生产效率和药物质量。

1. 基因工程技术:基因工程技术是生物药物生产中的重要手段。

生物制药技术的工艺流程设计和优化

生物制药技术的工艺流程设计和优化

生物制药技术的工艺流程设计和优化生物制药技术是使用生物学原理与工程技术相结合,通过利用生物体代谢制造出药物的一种方法。

工艺流程设计和优化是确保生物制药过程高效、高质量以及可持续发展的关键步骤。

本文将从工艺流程设计和优化的角度,深入探讨生物制药技术的相关内容。

一、工艺流程设计工艺流程设计是生物制药技术的基础,它涉及诸多方面,包括原料选择、培养条件、分离纯化、药物调整等。

在设计过程中,需要充分考虑药物的性质和目标产品的要求,同时要考虑到生产规模、安全性和成本效益。

1. 原料选择原料的选择对于生物制药过程至关重要,因为它们直接影响到药物的质量和产量。

一般而言,选择具有高产量、高纯度、低成本的原料是最佳选择。

同时,要注意原材料的稳定性和安全性,以确保在生产过程中不会出现较大的变异或污染。

2. 培养条件培养条件对于生物制药过程的成功至关重要。

温度、pH值、氧气供应和营养物质等因素都会影响细胞生长和产物合成。

因此,在工艺流程设计过程中,需要根据具体情况调整这些条件,以提高产量和产品质量。

3. 分离纯化分离和纯化步骤旨在去除培养物中的杂质,同时提高产品的纯度。

这涉及到一系列的物理、化学和生物技术方法,例如超滤、离心、柱层析等。

在设计工艺流程时,需要根据产品的特性选择最合适的分离纯化方法,并确保它们具有高效和可重复性。

4. 药物调整药物调整是确保生产的药物符合规定标准的关键步骤。

根据产品的要求,可能需要调整药物的pH值、浓度、稳定性等参数。

为了确保药物的一致性,需要精确控制这些参数,并在生产过程中进行必要的监测和分析。

二、工艺流程优化工艺流程优化是通过改进和优化现有的生物制药过程,提高产品质量、产量和工艺效率的过程。

下面列举几个常见的工艺流程优化方法:1. 技术改进通过引入新的技术和方法,可以有效改进生物制药过程。

例如,使用基因工程技术改造生产菌株,提高产量和产品纯度;引入连续生产工艺,提高工艺效率和一致性;利用自动化设备和智能控制系统,提高生产过程的可控性和准确性。

生物制药工艺技术基础(1)

生物制药工艺技术基础(1)

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③ 能够保持较好分散性的离体细胞或较小细胞团 的液体培养,称为“悬浮培养” ;
④ 离体器官的培养,如茎尖、根尖、叶片、花器 官各部分原基或未成熟的花器官各部分以及未成熟果 实的培养,称为“器官培养” ;
⑤ 未成熟或成熟的胚胎的离体培养,则为“胚胎 培养”。
2、悬浮培养
悬浮培养是指在液体培养基中,能够保持良好分 散性的细胞和小的细胞聚集体的培养。在此培养条件 下组织水平较低。
二、动物细胞工程制药技术基础 (一)动物细胞的获得
供生产生物技术药物的动物细胞有3类; 1、原代细胞 原代细胞是直接取自动物组织器官,经过分散、 消化制得的细胞悬液。 2、二倍体细胞系 原代细胞经过传代、筛选、克隆,从而由多种细 胞成分的组织中挑选强化具有一定特性的细胞株。
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其特点是:
①染色体组织仍然是2n的模型;
目前在生产中用于悬浮培养的设备主要是通气搅 拌罐式生物反应器和气升式生物反应器。
2、贴壁培养
贴壁培养是必须让细胞附在某种基质上生长繁殖 的培养方法:它适用于一切贴附依赖性细胞(贴壁细 胞),也适用于兼性贴壁细胞。
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该方法优点是适用的细胞种类广(因为生产中所使 用的细胞绝大多数是贴壁细胞),较容易采用灌流培 养的方式使细胞达到高密度;不足之处是操作比较麻 烦。
1、植物组织细胞无菌培养技术类型
植物组织和细胞是指在无菌和人工控制的营养 (培养基)及环境条件(光照、温度等)下,研究植 物的细胞、组织和器官以及控制其生长发育的技术。
植物无菌培养技术有以下几类:
① 幼苗及较大植株的培养,即为“植物培养” (plant culture);
② 从植物各种器官的外植体增殖而形成的愈伤组 织的培养叫做“愈伤组织பைடு நூலகம்养” ;
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• 上海交大医学遗传研究所研究构建了30多种乳腺 特异表达载体,如大鼠、羊、奶牛等。
1.1.2 生物材料的准备
.一、生物材料的选择
✓ 有效成分含量高;原料新鲜、无污染;来源丰富; 价格低廉;杂质少。
二、生物材料的采集、预处理与保存
✓ 材料采摘及时、完整,低温保存。 ✓ 保存方法:冷冻法、有机溶剂脱水法、防腐剂保 鲜法。
生物制药工艺技术基础
章节提要
第一节 生化制药工艺技术基础
一、生物材料与生化活性物质 二、生化活性物质的提取 三、生化活性物质的浓缩与干燥 四、生化活性物质的分离与纯化
第二节微生物制药工艺技术基础(重点)
一、微生物菌种的选育与菌种保藏 二、微生物的培养 三、发酵过程的控制
第三节 生物技术制药工艺技术基础(自学)
•eg:青霉素的提取浓缩
④双水相萃取法
双水相萃取法:利用物质在互不相溶的两水 相间分配系数的差异来进行萃取的方法。
针对蛋白质易失活;部分蛋白质具较强亲水 性,不溶于有机溶剂。 类型:
①聚合物—聚合物—水系统:空间阻碍作用 ②聚合物—无机盐——水系统:盐析作用
⑤超临界萃取技术
❖ 超临界流体萃取技术: 利用处于临界压力和 临界温度以上的一些 溶剂流体所具有的特 异增加物质溶解能力 来进行分离纯化的技 术。
1.2 生化活性物质的提取
(一)常用提取方法
①酸、碱、盐水溶液提取法 ②表面活性剂提取法与反胶束提取法 ③有机溶剂提取法 ④双水相萃取法 ⑤超临界萃取技术
①酸、碱、盐水溶液提取法
❖提取各种水溶性、盐溶性的生化物质。 ❖应用举例:雄鸡冠中透明质酸的提取
✓ 相关实验项目:银耳多糖的提取、细胞色素C的提取
尿激酶、激肽释放酶、蛋白酶抑制 剂、表皮生长因子等
其他(胆汁、蛇毒等) 胆酸(胆汁),纤溶酶(蛇毒)
③海洋生物来源
来源
海藻 腔肠动物 节肢动物 软体动物 棘皮动物 鱼类 爬行动物 海洋哺乳动物
生化药物
多糖类 前列腺素、多肽、毒素等
甲壳素、毒素 多糖、多肽、毒素 毒素、不饱和脂肪酸、胆固醇 磷脂、DHA、多肽、蛋白、激素
超临界流体性质
• 密度与液体相当——萃取能力强 • 黏度接近气体——传质性能好 • 扩散系数介于气体和液体之间。比液体大数百倍。
超临界流体萃取的基本思想
• 利用超临界流体的特殊性质,使其在超临界 状态下与待分离物料接触,萃取出目的产物, 然后通过降压或升温的方法,使萃取物得以 分离
CO2超临 界流体
酶、毒素 维生素、激素、多肽
④ 植物来源
➢生物碱、强心苷、黄酮、皂苷、挥发油 ➢氨基酸、蛋白质、酶、激素、糖类、脂类、 维生素等。
如:木瓜——木瓜蛋白酶 菠萝——菠萝蛋白酶 人参——人参多糖 黄芪——黄芪多糖
⑤微生物来源
细菌
氨基酸、有机酸、糖类、维生素及酶等。
放线菌
氨基酸、核苷酸、维生素、酶
真菌
❖考虑因素:溶解性质、分子量、等电点、 存在方式、稳定性、含量、杂质种类及相 关性质等。
❖选择依据:文献参考、试验探索
eg.胸腺素的提取
➢ 结构性质:80℃热稳定的40-50种多肽组成的混

合物,分子量1000-15000,等电点3.5-9.5
分离工艺:
✓ 相关实验项目:蛋黄中卵磷脂的提取
有机溶剂提取应用举例
❖应用举例:冻胰中胰岛素的提取
刨碎
粗制冻胰
乙醇(87%左右、
胰片
2.3-2.6倍;草酸
(5%) 酸醇提取
pH2.5-3,13-

16℃
(2)液-液萃取
❖利用溶质在两个互不相溶的溶剂中溶解度 的差异将溶质从一个溶剂相向另一个溶剂相 转移的操作。 ❖影响因素:pH、盐析、温度、乳化 •溶剂选择:K值、易于回收、安全价廉。
物料
萃取
降压 升温
CO2 流体
萃取 物
1.2.2 影响提取效率的因素
①温度
✓耐热生化成分:50-90℃;不耐热:0-10℃;一般 20-25℃
②酸碱度:
✓一般4~9,避免在等电点附近提取
③盐浓度:
✓“盐析”,“盐溶”作用
1.2.3 提取方法的选择
❖针对生物材料和目的物得性质选择合适溶 剂系统与提取条件。
• 特点:来源广,疗效好,几乎无副作用。
1.1 生物材料与生化活性物质
1.1.1 生物材料来源
①动物脏器 ②血液 ③海洋生物 ④植物 ⑤微生物 ⑥生物新资源
脏器来源
胰脏 脑 胃粘膜 肝脏 脾脏 小肠
脑垂体
心脏
① 动物脏器来源
生化药物
激素、酶、多肽、核酸、多糖、脂类等 脑磷脂、神经磷脂、胆固醇、神经肽 胃蛋白酶、组织蛋白酶、胶原蛋白酶 不饱和脂肪酸、磷脂类、维生素、酶类
丙酮脱 水 鸡冠
白)
水相
透明质酸粗 品
乙醇
(沉淀) (脱水、
干燥)
沉淀物
②表面活性剂提取法
➢常用:SDS,Tween、Span系列等非离子 表面活性剂。 ➢原理:增溶、乳化、分散
③有机溶剂提取
❖分为固-液提取和液-液萃取两大类。 (1)固-液提取
➢常用于水不溶性的脂类、脂蛋白、膜蛋白结合酶 等。 ➢溶剂选择原则:“相似相溶” ➢常用:甲醇、乙醇、丙酮、丁醇、乙醚、三氯甲 烷 ➢丙酮:脱水、脱脂(丙酮粉)
第四节 生物制药中试放大工艺设计
一、生物制药中试放大工艺设计 二、中试放大方法与内容
第五节 生物药物的研究与新药申报
一、生物药物的研究开发过程 二、生物药物的新药申报
1 生化制药工艺技术基础
• 天然生化药物:是以人体组织、动物、植 物、微生物和海洋生物为原料,应用生物 化学的原理、方法与生物分离工程技术加 工制造的一大类天然生物药物。
脾水解物、脾RNA、脾转移因子 酶类、肝素、激素类
各种激素(促黑素、生长激素、催产素)、 脑垂体后叶制剂
糖原、激素、酶类
• 胃粘膜:胃蛋白酶、 凝乳酶等。
• 肝脏:肝RNA、造 血因子、肝脏解毒 素。
②血液、分泌物和其他代谢物来源
来源
血液 尿液
生化药物
人血制剂、抗凝血酶、免疫球蛋白、 α-干扰素、白介素等。
酶、有机酸、氨基酸、核酸、维生素、多糖
酵母菌
维生素、蛋白质多肽、核酸
⑥生物新资源
➢动植物细胞大规模培养 ➢基因重组技术构建“工程菌”、“工程细
胞” ➢转基因动物、植物
eg. 植物转基因疫苗
找出编码抗 原
蛋白的基因
转入载体质 粒
生成新植 株
转入土

杆菌




整合到细胞 染色体中
细 胞
eg. 动物乳腺生物反应器
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