第2章生物制药技术的新方法
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
生物制药中的新技术
生物制药中的新技术生物制药是指利用生物技术、生物材料和生物过程来生产治疗性的药品。
它们具有较高的治疗效果、较低的副作用和广泛的适应症，是现代医学中最重要的分支之一。
随着科技水平的进步，生物制药的生产和研发技术也在不断更新换代。
本文将探讨生物制药中的新技术。
一、基因修饰技术基因修饰是指改变生物体的遗传物质以获得新的性状或特征的过程。
在生物制药中，基因修饰技术广泛应用于重组蛋白药物的生产中。
这种技术通过将目标蛋白的基因插入到其它真核生物的细胞中，利用其表达蛋白的机制来生产药品。
基因修饰技术的应用使得蛋白质的产量和纯度得到了显著提高，因此大大加快了药物研发和生产的速度。
同时，这项技术也使得许多难以获得的蛋白质药物变得可行，如以前难以生产的免疫球蛋白药物。
二、工程细胞株技术工程细胞株技术是指利用基因工程技术改造生产工艺的细胞，以增加产量和改善质量。
在生物制药的生产中，生产工艺的改进和细胞株的优化是提高药品质量和获得更高产率的关键。
利用工程细胞株技术，可以使得细胞更快更有效地产生目标点。
工程细胞株技术还可以用来改进药品的复合度和稳定性。
举例来说，蛋白质药物可能在生产过程中出现杂质和副产物，这些物质可能影响药品的品质和疗效。
通过改变工程细胞株的特性，可以有效降低药品中不良物质的含量，从而提高药品的效果和可靠性。
三、人工智能技术近年来，人工智能技术的出现极大地改变了许多领域的工作方式，生物制药也不例外。
人工智能技术的应用，可以使得生产过程更为智能化和自动化，提高了生产效率和药品的品质。
在药品研发方面，人工智能也得到广泛应用。
人工智能可以帮助药品研发者加速基因测序、发现目标点、筛选化合物等工作，使药品研发更快速、更准确、更安全。
结论生物制药是目前医学研究领域中最具活力和发展前景的领域之一。
随着科技的进步和技术的不断创新，我们可以看到从基因修饰到人工智能所涉及的技术都带来了生物制药生产和研发效率的极大提升，从而为更好地满足人类多方面的医疗和健康需求打下了更坚实的基础。
第二章生物制药概论课件PPT课件
1.按药物的化学本质和化学 特性分类
(1)氨基酸及其衍生物类药物 (2)多肽及蛋白质类药物 (3)酶与辅酶类药物
(4)核酸及其降解物和 衍生物类药物
(5)糖类药物 (6)脂类药物 (7)细胞生长因子类 (8)生物制品类
2.按原料来源分类
(1)人类组织来源的生物药 物
(2)动物组织来源的生物药 物
⒎氨基酸类药物的分离纯化 方法
⑴氨基酸的生产方法 ①蛋白质水解法:
酸水解：水解完全L-型氨基酸,色氨 酸破坏。 碱水解：产生消旋作用。 酶水解：不完全
②发酵法:需特异菌株 ③化学合成法:得到 D L-型氨基 酸 ④酶促合成法:工艺简单、转化率
高、易提纯。
⑵氨基酸的分离方法
①沉淀法： 依溶解度差异沉淀 特殊试剂沉淀
⑵纯化方法 ①沉淀法：不同脂质在丙酮中 溶解度不同，故常用它进行沉淀。
②吸附层析法： 吸附剂有：硅胶、氧化铝等。通过 极性和离子力将各种化合物结合到 固体吸附剂上。洗脱用极性逐渐增 大的洗脱液，非极性先流出，极性 后流出。
③离子交换层析法： 脂质分子有非解离、两性离子和 酸式解离三种状态。在一定的pH 条件下选择适当的离子交换剂提纯。
来源
瓜娄 蓖麻籽 大豆 木瓜汁 辣根 沙棘 麦芽 刀豆
功
能
引产 抗癌 治疗胰腺炎 促消化 消炎 诊断试剂 消除自由基 助消化 分解尿素
⒊植物糖类药物
⑴单糖类：葡萄糖、果糖、核糖、 维生素C、木糖醇、山梨醇、甘 露醇等。
⑵聚糖类： 蔗糖、麦芽糖、淀粉、 纤维素、人参多糖、黄芪多糖等。
⑶糖的衍生物：葡萄糖-6-磷酸等
⒉动物酶与辅酶类药物 ⑴促消化酶类 ⑵消炎酶类 ⑶治疗心脑血管类疾病的相关酶
⑷抗肿瘤的酶 ⑸与电子传递有关的治疗酶 ⑹其它药用酶 ⑺动物辅酶类药物
生物制药学——第二章 生物制药工艺学基础
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
制药行业生物制药工艺创新方案
制药行业生物制药工艺创新方案第1章引言 (4)1.1 生物制药行业发展概述 (4)1.2 生物制药工艺创新的意义与挑战 (4)第2章生物制药工艺现状及发展趋势 (5)2.1 国内外生物制药工艺发展现状 (5)2.1.1 国内生物制药工艺现状 (5)2.1.2 国外生物制药工艺现状 (6)2.2 生物制药工艺发展趋势 (6)2.2.1 创新药物研发成为主流 (6)2.2.2 生物工艺技术的优化与集成 (6)2.2.3 个性化治疗与精准医疗 (6)2.2.4 跨界融合与创新 (6)2.2.5 绿色、环保工艺的推广与应用 (6)第3章基因工程技术在生物制药中的应用 (7)3.1 基因重组技术 (7)3.1.1 基因重组技术的原理与流程 (7)3.1.2 基因重组技术在生物制药中的应用实例 (7)3.2 基因编辑技术 (7)3.2.1 基因编辑技术的原理与优势 (7)3.2.2 基因编辑技术在生物制药中的应用实例 (7)3.3 基因转移与表达技术 (7)3.3.1 基因转移技术的种类及原理 (7)3.3.2 基因表达技术的优化与调控 (8)3.3.3 基因转移与表达技术在生物制药中的应用实例 (8)第4章细胞培养与生物反应器技术 (8)4.1 微生物细胞培养技术 (8)4.1.1 培养基优化 (8)4.1.2 发酵过程控制 (8)4.1.3 高密度发酵 (8)4.2 动物细胞培养技术 (8)4.2.1 无血清培养基 (9)4.2.2 微载体培养技术 (9)4.2.3 恒温灌注培养 (9)4.3 植物细胞培养技术 (9)4.3.1 植物细胞悬浮培养 (9)4.3.2 固定化植物细胞培养 (9)4.3.3 植物细胞发酵过程优化 (9)4.4 生物反应器设计与优化 (9)4.4.1 生物反应器类型及特点 (9)4.4.2 生物反应器放大工艺 (9)4.4.3 生物反应器控制策略 (10)第5章生物制药下游工艺创新 (10)5.1 蛋白质纯化技术 (10)5.1.1 离子交换层析法 (10)5.1.2 亲和层析法 (10)5.1.3 萃取法 (10)5.2 膜分离技术 (10)5.2.1 超滤技术 (10)5.2.2 微滤技术 (10)5.2.3纳滤技术 (10)5.3 凝胶过滤技术 (11)5.3.1 羟基磷灰石柱层析 (11)5.3.2 凝胶渗透层析 (11)5.4 制剂技术 (11)5.4.1 纳米制剂技术 (11)5.4.2 疫苗制剂技术 (11)5.4.3 注射用制剂技术 (11)第6章生物制药生产过程优化与控制 (11)6.1 生产过程参数监测与优化 (11)6.1.1 参数监测技术 (11)6.1.2 生产过程优化策略 (11)6.1.3 生产过程控制算法 (11)6.2 智能制造与自动化控制 (12)6.2.1 智能制造技术 (12)6.2.2 自动化控制系统 (12)6.2.3 智能优化算法 (12)6.3 过程系统集成与优化 (12)6.3.1 过程系统集成 (12)6.3.2 过程优化方法 (12)6.3.3 生产过程稳定性分析 (12)第7章生物制药质量分析与控制 (12)7.1 生物制药质量标准制定 (12)7.1.1 质量标准制定原则 (12)7.1.2 质量标准制定流程 (13)7.1.3 关键质量指标 (13)7.2 生物分析方法 (13)7.2.1 生物分析方法分类 (13)7.2.2 生物分析方法原理 (13)7.2.3 生物分析方法在生物制药中的应用 (14)7.3 生物制药质量控制策略 (14)7.3.1 质量控制策略制定 (14)7.3.2 质量控制策略实施 (14)第8章生物制药安全性评价与风险管理 (14)8.1 生物制药安全性评价方法 (14)8.1.1 临床前安全性评价 (15)8.1.2 临床安全性评价 (15)8.2 风险评估与管理 (15)8.2.1 风险识别 (15)8.2.2 风险评估 (15)8.2.3 风险控制 (15)8.2.4 风险监测与沟通 (15)8.3 生物制药监管政策与法规 (15)8.3.1 监管政策 (15)8.3.2 法规体系 (16)8.3.3 国际合作与协调 (16)第9章生物制药产业化与商业化 (16)9.1 生物制药产业化策略 (16)9.1.1 生物制药产业化的概念与意义 (16)9.1.2 生物制药产业化关键环节 (16)9.1.3 生物制药产业化策略制定 (16)9.1.4 生物制药产业化过程中的技术与管理创新 (16)9.2 生物制药市场分析 (16)9.2.1 全球生物制药市场概况 (16)9.2.2 我国生物制药市场现状与发展趋势 (16)9.2.3 生物制药市场竞争格局 (16)9.2.4 生物制药市场机遇与挑战 (16)9.3 生物制药商业化模式与案例 (16)9.3.1 生物制药商业化模式概述 (16)9.3.2 生物制药合作研发与产业化 (16)9.3.3 生物制药许可与转让 (16)9.3.4 生物制药企业并购与重组 (16)9.3.5 生物制药产业化与商业化的成功案例 (16)9.1节详细阐述生物制药产业化的概念、意义、关键环节以及产业化策略制定，重点关注技术与管理创新在产业化过程中的应用。
《生物技术制药》笔记_学习笔记
《生物技术制药》笔记第一章：生物技术制药概述1.1生物技术的定义与发展1.2生物制药的历史背景1.3生物药物的分类1.4生物技术制药的现状与趋势第二章：生物药物的研发过程2.1药物发现与筛选2.2临床前研究2.3临床试验的设计与实施2.4药物上市后的监测第三章：生物制药的生产技术3.1重组DNA技术3.2细胞培养与发酵技术3.3纯化与制剂技术3.4质量控制与标准化第四章：生物药物的市场与经济学4.1生物制药市场的规模与增长4.2价格与经济负担4.3竞争与合作策略4.4政策与法规影响第五章：生物药物的安全性与有效性5.1药物的安全性评估5.2副作用与不良反应5.3有效性研究方法5.4风险管理策略第六章：未来生物制药的发展方向6.1个性化医疗与精准治疗6.2新兴技术的应用（如CRISPR等）6.3全球健康与生物制药的合作6.4持续创新与可持续发展第1章：生物技术制药概述生物技术的定义与发展生物技术是利用生物系统、活细胞或其衍生物来开发或制造产品的技术。
它的应用涉及医学、农业、工业等多个领域。
生物技术的核心在于对生物体的基因和细胞过程的理解与利用。
关键概念：生物技术的定义：应用生物学和技术于生产、改良生物产品的过程。
发展历程：自20世纪初的微生物发酵技术起，经过基因工程、重组DNA技术等阶段，逐渐形成现代生物技术。
重要进展：1973年，第一例重组DNA技术成功。
1982年，首个重组人胰岛素上市。
1990年，基因治疗首次在临床应用。
生物制药的历史背景生物制药起源于对传统药物的改良，随着对生物体内机制的深入了解，生物制药逐渐崭露头角。
生物制药主要利用生物技术生产药物，包括抗体、疫苗、蛋白质等。
历史节点：1920年代，青霉素的发现标志着抗生素时代开始。
1970年代，开始利用细胞培养技术生产单克隆抗体。
1980年代，生物制药行业迅速发展，多种生物药物陆续上市。
重要药物：人胰岛素：由大肠杆菌生产，治疗糖尿病。
重组人干扰素：用于治疗病毒感染及某些癌症。
生物制药的新技术和新进展
生物制药的新技术和新进展生物制药，简单来说就是利用各种生物体的代谢机制来生产药物。
生物制药技术是一种既造福人类又创造巨大经济效益的高科技领域。
随着科技的不断发展，生物制药技术也在不断更新换代。
今天，我们来聊聊生物制药的新技术和新进展。
一、基因编辑技术基因编辑技术是一种通过简单的DNA切割和粘贴，使病原体中的致病基因失去作用的技术。
最近几年，随着CRISPR-Cas9技术的出现，基因编辑的效率有了大幅提升。
这种技术不仅可以应用于基础科学研究，还可以用于生物制药的生产。
基因编辑技术可以被用来制造定制的药物。
例如，一些癌症患者的肿瘤会产生一些特定的蛋白质，而这些蛋白质是癌细胞存活的关键。
通过基因编辑技术，我们可以使这些蛋白质的生产停止。
这种定制的药物只会针对患者体内的肿瘤细胞，从而减少了对正常细胞的损害。
二、 3D打印技术3D打印技术是一种将数字模型转化为实体模型的技术。
这种技术已经被广泛应用于医疗领域，用于打印植入物和假体。
在生物制药领域，3D打印技术可以被应用于生产复杂的药物。
药物的分子结构非常复杂，但是在3D打印技术的帮助下，我们可以将药物的分子结构精细地打印出来。
这样一来，生产过程不但更加自动化，而且药物分子的结构也更准确，药效也更高。
三、微生物发酵技术微生物发酵技术是生物制药领域的传统工艺。
目前，这种技术已经发展到了第四代。
第四代微生物发酵技术可以应用基因编辑、组学技术等现代生物技术手段。
这种技术的核心是在发酵过程中精选和培育高产菌种，同时加入某些基因，以提高产药效率。
微生物发酵技术的优点在于可扩展性强，产量高，生产成本低。
新一代微生物发酵技术还可以通过基因编辑等手段精准调控药物的产量和稳定性。
因此，微生物发酵技术在未来的生产中将占据重要地位。
四、组织培养技术组织培养技术是一种将体细胞在体外培养成组织或器官的技术。
目前，这种技术已经被成功应用于蛋白质和生物制药的生产。
组织培养技术可以通过精准控制环境温度、光照、营养物质等条件，使得细胞低代数的快速增殖并最终形成一个密集的组织。
生物制药的创新技术
生物制药的创新技术随着科技的不断进步和人们对健康的关注度增加，生物制药行业迎来了快速发展的时代。
生物制药是利用生物技术生产药物的一种方法，相比传统的化学合成药物，生物制药具有更高的效果和更少的副作用。
为了满足市场需求和提高药物疗效，生物制药领域不断涌现出创新技术。
本文将介绍几种当前应用广泛的生物制药创新技术。
一、基因工程技术基因工程技术是生物制药领域最重要的创新技术之一。
通过基因工程技术，科学家可以将外源基因导入到宿主细胞中，使其产生特定的蛋白质。
这种方法被广泛应用于生产重组蛋白药物，如重组人胰岛素、重组人生长激素等。
基因工程技术的应用不仅提高了药物的纯度和效果，还大大降低了生产成本，使得这些药物更加普及和可及。
二、单克隆抗体技术单克隆抗体技术是一种通过克隆和表达单一抗体的方法。
传统的抗体制备方法需要从动物体内提取抗体，而单克隆抗体技术可以通过基因工程技术直接合成特定的抗体。
这种技术不仅提高了抗体的纯度和效果，还可以根据需要定制特定的抗体，用于治疗各种疾病，如癌症、自身免疫性疾病等。
单克隆抗体技术的应用为生物制药领域带来了巨大的突破和发展。
三、基因编辑技术基因编辑技术是一种通过改变生物体的基因组来实现特定功能的方法。
最著名的基因编辑技术是CRISPR-Cas9系统，它可以精确地编辑生物体的基因序列。
在生物制药领域，基因编辑技术可以用于改变细胞的基因组，使其产生特定的蛋白质，用于生产药物。
此外，基因编辑技术还可以用于治疗遗传性疾病，如囊性纤维化、血友病等。
基因编辑技术的出现为生物制药领域带来了更多的可能性和机会。
四、细胞培养技术细胞培养技术是生物制药领域中常用的一种技术。
通过细胞培养技术，科学家可以将特定的细胞培养在体外，使其产生特定的蛋白质。
这种方法被广泛应用于生产重组蛋白药物和细胞疗法。
细胞培养技术的应用不仅提高了药物的产量和纯度，还可以避免使用动物体内提取药物，减少了对动物的伤害，符合人道主义的原则。
生物制药工艺学第二章+生物制药工艺技术基资料教程
（4）其它保护措施（冷、热、酸、碱）
二、物质的性质与溶解度
（一）物质溶解度的一般规律
相似相溶
（二）水在生化物质提取中的作用
水是提取生化物质的常用溶剂。水分子的存在可使其它 生物分子之间的氢键减弱，而与水分子形成氢键，水 分子还能使溶质分子的离子键解离，这就是所谓的水 合作用。水合作用促使蛋白质、核酸、多糖等生物大 分子与水形成了水合分子或水合离子从而促使它们溶 解于水或水溶液中。
（3）超声波法 （4）反复冻融法 2.化学法 用稀酸、稀碱、浓盐、有机溶剂或表面活性剂处理细胞，
可破坏细胞结构释放出内容物。
3.生物法 （1）组织自溶法
利用组织中自身溶解酶的作用改变、破坏细胞结构， 释放出目的物称为组织自溶法。
(2) 酶解法 用外来酶处理生物材料，如用溶菌酶处理某些细菌， 蜗牛酶等
砂土管法—取普通黄沙，洗净过60目筛，晒干，另取普 通圆土研碎，过筛，晒干。两者以6:4混合。分装于安 醅瓶或小试管中，然后在60℃干热灭菌2小时，连续灭 菌三次后即可使用。装管时可吸取少许孢子悬浮液加 入，待干燥后抽真空封口或用棉花塞紧后蜡封，低温 保藏。
冷冻干燥法：将菌种悬浮于脱脂消毒牛奶中，快速冷冻， 真空干燥。
甘油冷冻保存法：将对数期菌体悬浮于新鲜培养基中， 加入15%消毒甘油，混匀速冻，冻存于－70~－80℃.
（五）组织与细胞的破碎
组织与细胞的破碎方法有物理法、化学法与生物法。
1.物理法 （1）磨切法
工业上常用的有绞肉机，刨胰机，球磨机、磨粉机。 实验室常用的有匀浆机，研钵，高速组织捣碎机。
（2）压力法 有压榨法、高压法和减压法，渗透压法。
（1）pH 在萃取操作中正确选择pH值很重要。因为在水溶液中某些酸、 碱物质会解离，在萃取时改变了分配系数，直接影响提取效率。
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。
生物制药技术重点归纳
第一章生物技术：（Biotechnology）是人类对生物资源（包括微生物、植物、动物）的利用、改造并为人类服务的技术。
生物技术制药：就是利用基因工程技术、细胞工程技术、微生物工程技术、酶工程技术、蛋白质工程技术、分子生物学技术等来研究和开发药物，用来诊断、治疗和预防疾病的发生。
第二章基因工程技术：基因工程技术又叫基因拼接技术或DNA重组技术。
将重组对象的目的基因插入载体，拼接后转入新的宿主细胞，构建成工程菌；实现遗传物质的重新组合，并使目的基因在工程菌内进行复制和表达的技术。
补料分批培养：补料分批培养是将种子接入发酵反应器中进行培养，经过一段时间，间歇或连续地补加新鲜培养基，使菌体进一步生长的培养方法。
连续培养：连续培养是将种子接入发酵反应器中，搅拌培养至菌体浓度达到一定程度后，开动进料和出料蠕动泵，以一定稀释率进行不间断培养。
透析培养技术：透析培养技术是利用膜的半透性原理使培养物和培养基分离，其主要目的是通过去除培养液中的代谢产物来解除其对生产菌的不利影响。
高密度发酵：是指培养液中菌体的浓度在50gDCW/L以上，目的是降低成本，提高效率。
离子交换层析：是依据流动相中的组分离子与交换剂上的平衡离子进行可逆交换时结合力大小的差别而进行分离的一种层析方法。
疏水层析：是利用蛋白质表面的疏水区域和固定相上疏水基团之间的相互作用力差异，对蛋白组分进行分离的层析方法。
亲和层析：是利用固定化配体与目的蛋白质之间非常特异的生物亲和力进行吸附，这种结合既是特异的，又是可逆的，改变条件可以使结合解除。
凝胶过滤层析：是以多孔性凝胶填料为固定相，按分子大小对溶液中各组分进行分离的液相层析方法。
利用基因工程技术生产药物的优点？答：1大量生产过去难以获得的生理活性蛋白和多肽，为临床使用提供有效的保障；2、可以提供足够数量的生理活性物质，以便对其生理、生化和结构进行深入的研究，从而扩大这些物质的应用范围；3、可以发现、挖掘更多的内源性生理活性物质；4、内源生理活性物质在作为药物使用时存在的不足之处，可通过基因工程和蛋白质工程进行改造和去除；5、可获得新型化合物，扩大药物筛选来源。
第二章 生物制药工艺技术基础6_PPT幻灯片
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
现代生物制药技术_图文
解决的问题：提供更多可供利用的基因 设计定向整合的载体：反转录病毒和腺病毒
人类将逐渐具备在原子水平解决问题和在基因 水平上治疗疾病的能力。
四 糖链工程
糖科学（Glycoscience）和糖链工程 即糖生物学 蛋白或糖脂类 对生态信息的传递起着重要的作用 糖类药物
五 细胞因子类药物
细胞因子是淋巴细胞来源的淋巴因子或巨噬细胞、单 核细胞来源的单核因子、免疫系统中具有各种生物活 性的一类因子的总称。
1 人胰岛素（Insulin） 具有多种生物功能，维持血糖恒定，增加糖原、脂肪、某 些氨基酸和蛋白质的合成。 生产方式：一是分别在大肠杆菌中合成A 链和B 链，再在 体外用化学方法连接两条肽链组成胰岛素。 另一种是用分泌型载体表达胰岛素原。
2 人生长激素
人生长激素是人的垂体腺前叶嗜酸细胞分泌的一种非糖 基化多肽激素。
第四节 生物药物的发展历史和概况
一 生物制药的发展历史 李时珍《本草纲目》 医生琴纳（Jenner ）发明了用牛痘疫苗治疗天花 1860年，巴斯德发现细菌，开创了第一次药学革命 1928年英国弗莱明发明青霉素至1941年在美国开发成功。 从生物体内分离纯化酶制剂的技术日趋成熟，酶类药物得 到广泛应用。 70年代Zenk 应用植物细胞培养生产植物药物 50年代提出的DNA 双螺旋理论及70年代发展的重组DNA
分为a b t三型
基本特性包括种属特异性、作用广谱性和选择 性、相对无害性和特殊稳定性。
抗细胞内侵害微生物活性；抗细胞分裂活性； 调节免疫功能活性。
用于治疗恶性肿瘤和病毒性疾病
4 白细胞介素
白细胞介素是由白细胞或其他体细胞产生的又 在白细胞间起调节作用和介导作用的因子，是 一类重要的免疫调节剂。
激活并刺激T、B淋巴细胞的增殖和分化
制药工艺学中的新方法与新技术
制药工艺学中的新方法与新技术一、前言药物制剂来源复杂，取材不易。
制药工艺学是通过探索和研究各种有效的药物制剂生产方法，不断创新药物配方和生产工艺的学问。
新方法和新技术的出现，为药物制剂工业的发展提供了更多可能。
本文将以新方法与新技术为主要话题，先从提升药效和降低药物副作用的角度入手，依次讨论其应用于药物制剂生产的多个方面。
二、新方法与新技术在药物制剂生产中的应用1.利用生物学技术提高药品治疗效果随着生物学技术的发展，生物技术制药（biopharmaceutics）逐渐成为制药工业的主要领域之一。
它利用DNA重组技术、单克隆抗体等生物技术手段，开发和生产具有特定生物学活性的蛋白质类药物。
与传统化学类药物相比，生物技术制药具有生物相容性好、副作用小、效果显著等优点。
2. 利用纳米技术提高药品治疗效果纳米技术是近年来最重要的交叉学科之一，具有较为广泛的应用前景。
在制药领域，纳米技术可以通过纳米化药物分子，透过细胞壁较细的组织屏障等，来将药物更为准确地输送到病变部位。
针对肿瘤类疾病的治疗，有效送达药物到肿瘤细胞区域是非常关键的要点。
纳米技术具有封装化学分子的特性，可以将抗癌药物通过“被膜”技术被精确送达到肿瘤细胞处。
这样的技术大大提高了药物的治疗效果，并降低了其不必要的副作用，尤其体现在抗癌治疗中的有效性。
3. 利用数学建模优化药剂配方药剂配方的设计和优化是制药工程学中的一个核心问题，也是制药企业在开发新药和生产现有药品方面的重要研究方向。
利用数学建模技术来分析药剂组成比例和各成分的特性，可以选择最优化的药剂设计方案，从而提高生产效率，节省成本。
此外，数学建模在生产中还能实现及时的监控和优化目标，大大降低生产过程中出现的问题，提高了生产效益和生产精准度。
4. 利用PET-CT技术实现药物微观分布图像研究随着医学影像学技术的不断发展，可用于研究药品分布情况的生物医学影像学技术比如 PET-CT 技术得到了迅速发展。
生物制药技术的使用流程与步骤
生物制药技术的使用流程与步骤生物制药技术是一种利用生物体的基因、蛋白质和细胞等生物资源来开发和生产药物的技术方法，它已经成为现代医药领域中最重要的创新技术之一。
本文将介绍生物制药技术的使用流程与步骤。
1. 研发新药品的发现与筛选：生物制药技术的使用流程的第一步是发现新的药品候选者。
研发人员通过各种研究手段如化学合成、高通量筛选等方法，筛选出具有潜在生物活性的化合物或蛋白质。
这些候选者随后会被进一步评估和筛选，以确保其安全性和有效性。
2. 基因工程制备目标蛋白：在生物制药技术中，利用基因工程技术来制备目标蛋白是一种常见的方法。
首先，研发人员会从生物体中获取目标蛋白基因的DNA序列，然后将其插入表达载体中。
接下来，将这个载体导入到宿主细胞（如大肠杆菌、酵母等），通过细胞的代谢机制来表达、折叠和分泌目标蛋白。
3. 生物反应器的选择和培养：为了扩大目标蛋白的产量，研发人员需要选择合适的生物反应器来进行培养。
反应器的选择取决于目标蛋白的性质和产量要求。
常见的反应器包括发酵罐、细胞培养器和生物反应器等。
在培养过程中，需要优化培养基组分、培养温度、培养pH等条件，以获得最佳的产量和质量。
4. 目标蛋白的纯化和分离：生物反应器中产生的目标蛋白通常伴随许多其他蛋白质杂质。
为了使目标蛋白得到纯化和分离，研发人员使用各种技术如色谱层析、电泳、离心等方法。
这些技术可以根据目标蛋白的特性和杂质的物理、化学性质进行选择，以实现高效的纯化。
5. 结构和功能的评价：在生物制药技术中，对目标蛋白进行结构和功能的评价非常重要。
结构评价可以通过技术如X射线晶体学、核磁共振等方法来确定目标蛋白的三维结构。
功能评价则通过活性测定、酶活测定等方法来验证目标蛋白的功能性。
这些评价可以确保目标蛋白在后续的制药过程中具有所需的效力和稳定性。
6. 制剂开发和生产：在制剂开发过程中，研发人员需要选择合适的载体和传递系统以确保药物的稳定性和有效性。
制剂的选择取决于药物的特性和途径，如注射剂、口服剂、贴剂等。
生物制药课程设计模板
生物制药课程设计模板一、课程目标知识目标：1. 理解生物制药的基本概念、原理及研究方法；2. 掌握生物药物的结构、功能及作用机制；3. 了解生物制药在医药领域的应用及发展前景。
技能目标：1. 能够运用生物制药知识分析、解决实际问题；2. 培养查阅相关文献、资料，获取生物制药最新研究动态的能力；3. 提高实验操作技能，熟练掌握生物制药实验的基本方法。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对生物制药学科的兴趣，激发学习热情；2. 增强学生的团队协作意识和责任感，培养严谨的科学态度；3. 提高学生对生物制药在医药领域重要性的认识，培养关爱生命、关注健康的价值观。
课程性质：本课程为高中生物制药选修课程，旨在让学生深入了解生物制药的基本知识、研究方法及其在医药领域的应用。
学生特点：高中学生具有一定的生物学基础，对生物制药有一定的好奇心，希望通过学习了解更多相关知识。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，提高学生的生物制药知识水平和实践能力，培养学生的科学素养和创新能力。
通过本课程的学习，使学生能够达到上述课程目标，为后续学习及未来发展奠定基础。
二、教学内容1. 生物制药基本概念：介绍生物药物、生物制药的定义，比较生物药物与传统药物的区别；教材章节：第一章 生物药物概述2. 生物制药原理及方法：讲解生物药物的作用机制、制备方法，包括基因工程、细胞培养、蛋白质工程等；教材章节：第二章 生物制药技术原理3. 生物药物的结构与功能：分析生物药物的结构特点、功能分类，如抗体、蛋白质、疫苗等；教材章节：第三章 生物药物的结构与功能4. 生物制药在医药领域的应用：介绍生物制药在疾病诊断、治疗及预防等方面的应用实例；教材章节：第四章 生物制药的应用5. 生物制药发展前景及挑战：讨论生物制药行业的发展趋势、技术挑战及我国生物制药产业的发展现状；教材章节：第五章 生物制药的发展前景与挑战6. 实践教学：安排生物制药实验，如蛋白质分离纯化、细胞培养等，加强学生对理论知识的理解和应用；教材章节：第六章 生物制药实验教学内容安排和进度：共12课时，其中理论教学8课时，实践教学4课时。
生物制药新药研发的技术方法
生物制药新药研发的技术方法近年来，生物制药越来越受到人们的关注，尤其是在新药研发方面。
随着现代科技的不断发展，生物制药的技术方法也不断在更新和完善。
本文将围绕生物制药新药研发的技术方法展开探讨。
一、基因工程技术基因工程技术是生物制药新药研发中最为重要的技术方法之一。
直接导致了肝素、重组人胰岛素、干扰素等生物制药产品的问世。
基因工程技术利用重组 DNA 技术，将两种不同生物的 DNA 导入宿主细胞中，通过宿主细胞的表达机制，将外源 DNA 合成制造出期望的蛋白质。
这种技术方法的出现，不仅进一步提高了生物药物的纯度和质量，还大大加速了新药的研发速度。
二、细胞培养技术细胞培养技术也是生物制药新药研发过程中不可或缺的技术方法。
细胞培养技术可以通过细胞整合程序，产生大量的组织培养，让它们为新药的生产提供物质基础。
同时，这种技术还能确保生产的药物在纯度、效价上无处可挑剔。
三、动物模型动物模型是新药研发过程中不可缺少的一环。
通过动物模型的构建，可以进行基于现行技术的细胞作用模拟等，从而提供新药设计的宝贵信息。
动物模型的建立，需要使用先进的传感器、检测设备和计算机程序等高科技技术，以获得最准确的研究数据。
四、晶体学晶体学也是生物制药新药研发中的重要组成部分。
目前，越来越多的寡核苷酸、酶和蛋白质晶体起着非常重要的作用。
晶体学技术可以通过 X 射线衍射分析，解析出生物分子结构，从而对新药的研发提供指引和成果。
在生物制药新药的研发中，晶体学技术可谓不可或缺。
五、人工智能技术随着人工智能技术的不断发展，越来越多的生物制药企业开始探索其在新药研发中的应用。
传统的新药研发过程十分耗时、费力，人工智能技术可以通过自我学习、数据分析、模型预测等方式，提高新药研发的效率和准确性。
人工智能技术可以在日渐复杂和困难的问题中，给予生物制药新药研发更大的帮助和指导。
总的来说，生物制药新药研发的技术方法繁多，从基因工程技术、细胞培养技术、动物模型、晶体学到人工智能技术，每一项技术都直接关联着新药研发的效果和成功率。
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从微生物、海洋中开拓药物新来源
• 人类分离且认识的微生物种类未超过天然总量 的5%
• 在已报道的微生物药物中，超过总数60%的产 生菌属于放线菌科
• 分离稀有放线菌和超级稀有放线菌 • 极端环境微生物 • 土壤微生物的总DNA克隆 • 植物内生菌（Plant endophyte） • 海洋生物占全球生物物种的2/3以上 • 海洋环境千差万别（生物和化学多样性）
信 号 转 导 因 子
8
High Throughput Screening
技术基础
• 人类基因组测序 • 微生物基因组测序 • 蛋白质组学 • 生物信息学 • 分子药理学 • 细胞药理学 • 微电子技术
特点
• 快速（自动化） • 高效 • 经济（微型化） • 高特异性
1/10/2020
9
高通量筛选分析方法
• 1）受体结合分析法 • 2）酶活性测定法 • 3）细胞因子测定法 • 4）细胞活性测定法 • 5）代谢物质测定法 • 6）基因产物测定法
1/10/2020
10
Virtual Screening
• 利用各种计算方法， 以某一设定的靶酶或 靶受体活性部位的三 维结构主要参数为依 据，对生物分子或化 合物进行“定向”筛 选，确定潜在有效的 先导生物分子或化合 物。
生物制药技术
第二章 生物制药技术的新方法
你知道这些英文吗？
• Leading compounds • High throughput screening • Virtual screening • Combinatorial chemistry • Combinatorial biosynthesis • Gene blocks • Unnatural natural products • Surface display technology • Biochips • Improved chemical entities • Rational drug design
1/10/2020
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Novel Bioactive Compound-Producing Microorganisms, 1939-1996
Taxon
Number of novel antibiotic-producing microorganisms
Actinomycetes
(Streptomyces/Rare actinomycetes)
Pfier,Vertex,Norvatis
核糖核酸干扰技术
寡核苷酸芯片技术
生物信息技术
1/10/2020
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FMAT 8100 HTS荧光高通量筛选系 统（美国AB公司）
• FMAT8100系统是全世界第一台全自动 Macro-Confocal共聚焦式高通量荧光筛 选系统，由Appliedbiosystems公司和 Becton Dickinson(BD公司)共同合作研 制。具有样品量大（最多60块96孔或 384孔/板）、筛选速度快（75000样品/
Fungi Bacteria
4,528(70.1%)
(3,739/789)
1,243(19.2%) 688(10.7%)
Total
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6,459(100％）
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土壤样品
微生物分类 培养优化、放大
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植物样品 海洋样品 动物样品
分离培养
微生物（真菌、放线菌和细菌）
发酵
提取物
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组合化学
组合化学：采用化学、生物学或生物合成方法， 把诸如核苷酸、氨基酸、单糖以及各种小分子，系 统地装配成不同的组合，高效自动化合成结构多样 性，具有多种特征的大量分子，建立可供筛选的化 学物质库。
组合化学是一项新型化学技术，利用一系列合成、 测试技术，在短时间内合成数目庞大的有机化合物，
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生物制药技术的新方法
• 一、高通量筛选与虚拟筛选 • 二、从微生物、海洋中开拓药物新来源 • 三、组合生物合成与表面展示技术 • 四、生物芯片技术 • 五、微生物基因组研究 • 六、生物转化与手性合成 • 七、合理药物设计
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生物活性分析
生物活性提取物
大规模发酵、提取、纯化
活性化合物单体
MS/IR/UV/NMR 图谱
化合物结构与活性
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生物制药技术的新方法
• 一、高通量筛选与虚拟筛选 • 二、从微生物、海洋中开拓药物新来源 • 三、组合生物合成与表面展示技术 • 四、生物芯片技术 • 五、微生物基因组研究 • 六、生物转化与手性合成 • 七、合理药物设计
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高通量筛选
筛选新药的一般过程
寻找先导化合物 构效关系研究 分子修饰 临床前研究
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传统药物筛选模型
整体细胞 水平
肿瘤细胞株
病原微生物
模型实验动物
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High Throughput Screening
特殊细胞
细胞水平 分子水平
酶
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体受
道通
特殊微生物
天）、操作简便、无需进行放射性标记
等特点。待测样品与荧光分析试剂自动
混合后直接分析荧光强度，不必洗脱，
并可自动机械传送样品板，对每一样品 孔进行准确的定量检测。
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生物制药技术的新方法
• 一、高通量筛选与虚拟筛选 • 二、从微生物、海洋中开拓药物新来源 • 三、组合生物合成与表面展示技术 • 四、生物芯片技术 • 五、微生物基因组研究 • 六、生物转化与手性合成 • 七、合理药物设计
经过高效生物活性筛选，从中发现一批具有活性的 药物前体。
组合化学是应生物学家建立起来的高通量筛选技 术的需要而产生的。
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五肽的合成
用20种天然氨基酸合成的五肽，组合起 来有以下数量：
二聚体 202=400 三聚体 203=8000 四聚体 204=160,000 五聚体 205=3200,000
• 计算机辅助药物设计 • 生物信息学 • 结构生物学
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反义寡核苷酸技术 锌脂蛋白技术 核酶技术
Eli Lilly，Abbott，Merck， Amgen，Roche
Zeneca, Baxter, Pfier, Bayer, Dupont, Merck