项目3发酵技术生产生物药物任务1发酵法生产白细胞介素
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项目3：发酵技术生产生物药物
任务1：发酵法生产L－天 冬酰胺酶
教学安排： 1. 员工培训 由老师讲解L－天冬酰胺酶生产的理论 基础。 分配实操任务：L－天冬酰胺酶发酵生 产。
2. 学生模拟组建运营一个L－天冬酰胺 酶生产企业，撰写计划书(在理论教学期间 完成)。 市场部：L－天冬酰胺酶的结构、功能、 用途，L－天冬酰胺酶市场状况与销售预测， 竞争对手状况与分析。
取粗制酶，加入0.3％甘氨酸溶液，调节 pH8.8，搅拌1.5h，离心，收集上清液，加 热到60℃30min进行热处理。离心弃去沉 淀，上清液加2倍体积的丙酮，析出沉淀， 离心，收集酶沉淀，用0.01mol／L， pH8.0磷酸缓冲液溶解，再离心弃去不溶物， 得上清酶溶液。
(5)精制、冻干
（四）抗肿瘤的酶类 门冬酰氨酶、谷氨酰氨酶、蛋氨酸酶、 酪氨酸氧化酶。 （五）与生物氧化还原电子传递有关的酶 细胞色素C、超氧化物歧化酶、过氧化 酶。 （六）其他药用酶 解毒：青霉素酶、有机磷解毒酶等。 降低组织间黏度：透明质酸。 降血压和血脂：弹性蛋白酶。 治疗血管收缩有关：激肽释放酶。
第二节 L-天冬酰酶生产工艺
技术部：确定L－天冬酰胺酶生产的工 艺流程及工艺参数，编制生产操作规程， 确定生产车间的布局。
品控部：制定L－天冬酰胺酶的质量标 准，生产取样分析操作规程，质量检测标 准和操作规程。
总经理：协调监督各部工作，最后拿 出完整的计划书。
第一节 药用酶概述
一 药用酶的分类及应用 （一）促进消化酶类 水解和消化食物。 （二）消炎酶类 蛋白酶类有消炎作用。 （三）与治疗心脑血管疾病有关的酶类 链激酶、尿激酶、纤溶酶、凝血酶和蚓 激酶。
3 检测方法
取lml0.04mol／L的L—天门冬酰胺， 0.5mol／LpH8.4的硼酸缓冲液，0.5ml细 胞悬浮液或酶液，于37℃水浴中保温 15min后加0.5ml15％三氯醋酸，以终止反 应沉淀细胞或酶蛋白，离心取上清液1ml。 加2ml奈斯勒试剂和7ml蒸馏水15min后， 于500nm波长处比色测定产生的氨。
作业：
1 酶类药物的分类与用途有哪些？ 2 酶类药物的提取与精制有哪些注意事项？ 3 酶类药物有哪些精制方法？ 4 如何生产L-门冬酰胺酶？
提取液
[提取] 硼酸缓冲液 pH=8.3，37℃
干菌体
门冬酰胺酶冻干制剂
2 工艺过程及控制要点
(1)菌种培养 采取大肠杆菌AS1-375，普通牛肉培养 基，接种后于37℃培养24h。
(2) 种子培养
16％玉米浆，接种量1％～1.5％，37℃ 通气搅拌培养4～8h。
(3)发酵罐培养
上述酶溶液调节pH8.8，离心弃去沉淀，清液 再调pH7.7加入50％聚乙二醇，使浓度达到16％。 在2～5℃放置4～5天，离心得沉淀。用蒸馏水溶 解，加4倍量的丙酮，沉淀，同法反复1次，沉淀 用pH6.4，0.05mol／L磷酸缓冲液溶解，50％聚 乙二醇反复处理1次，即得无热原的L—天门冬酰 胺酶。溶于0.5mol／L磷酸缓冲液，在无菌条件 下用6号垂熔漏斗过滤，分装，冷冻干燥制得注射 用L—天门冬酰胺酶成品，每支1万或2万单位。
玉米浆培养基，接种量8％，37℃通气 搅拌培养6～8h，离心分离发酵液，得菌体， 加2倍量丙酮搅拌，压滤，滤饼过筛，自然 风干成菌体干粉。
(4) 提取、沉淀、热处理
每千克菌体干粉加入0.Olmol／L pH8.0 的硼酸缓冲液lOL 37℃保温搅拌1.5h，降 温到30℃以后，用5mol／L醋酸调节 pH4.2～4.4进行压滤，滤液中加入0.2倍体 积的丙酮，放置3～4h，过滤，收集沉淀， 自然风干，即得干粗酶。
一、结构与性质
由四个相同亚基组成，有222个对称轴， 每个亚基含326个氨基酸残基。
用于儿童急性淋巴细胞白血病 、单细胞 白血病、淋巴肉瘤、胰腺癌等。
机理： 降低人体内天冬酰胺和谷氨酰胺浓度， 正常细胞可自我合成，癌细胞不具备这种 能力，从而受到抑制。
性状： 白色粉末，微吸湿，溶于水，不溶于有 机溶剂。
二、生产工艺
1 工艺路线
[菌种培杆菌
37℃,24h
肉汤菌种
37℃,4~8h
种子菌种
[发酵] 玉米浆 37℃,6~8h
发酵液
[压滤、风干] 丙酮
无热原酶液
无菌 分装
[精制] 聚乙二醇 不同pH值处理
酶溶液
甘氨酸 60℃，30min
粗酶
醋酸 pH=4.2~4.4
任务1：发酵法生产L－天 冬酰胺酶
教学安排： 1. 员工培训 由老师讲解L－天冬酰胺酶生产的理论 基础。 分配实操任务：L－天冬酰胺酶发酵生 产。
2. 学生模拟组建运营一个L－天冬酰胺 酶生产企业，撰写计划书(在理论教学期间 完成)。 市场部：L－天冬酰胺酶的结构、功能、 用途，L－天冬酰胺酶市场状况与销售预测， 竞争对手状况与分析。
取粗制酶，加入0.3％甘氨酸溶液，调节 pH8.8，搅拌1.5h，离心，收集上清液，加 热到60℃30min进行热处理。离心弃去沉 淀，上清液加2倍体积的丙酮，析出沉淀， 离心，收集酶沉淀，用0.01mol／L， pH8.0磷酸缓冲液溶解，再离心弃去不溶物， 得上清酶溶液。
(5)精制、冻干
（四）抗肿瘤的酶类 门冬酰氨酶、谷氨酰氨酶、蛋氨酸酶、 酪氨酸氧化酶。 （五）与生物氧化还原电子传递有关的酶 细胞色素C、超氧化物歧化酶、过氧化 酶。 （六）其他药用酶 解毒：青霉素酶、有机磷解毒酶等。 降低组织间黏度：透明质酸。 降血压和血脂：弹性蛋白酶。 治疗血管收缩有关：激肽释放酶。
第二节 L-天冬酰酶生产工艺
技术部：确定L－天冬酰胺酶生产的工 艺流程及工艺参数，编制生产操作规程， 确定生产车间的布局。
品控部：制定L－天冬酰胺酶的质量标 准，生产取样分析操作规程，质量检测标 准和操作规程。
总经理：协调监督各部工作，最后拿 出完整的计划书。
第一节 药用酶概述
一 药用酶的分类及应用 （一）促进消化酶类 水解和消化食物。 （二）消炎酶类 蛋白酶类有消炎作用。 （三）与治疗心脑血管疾病有关的酶类 链激酶、尿激酶、纤溶酶、凝血酶和蚓 激酶。
3 检测方法
取lml0.04mol／L的L—天门冬酰胺， 0.5mol／LpH8.4的硼酸缓冲液，0.5ml细 胞悬浮液或酶液，于37℃水浴中保温 15min后加0.5ml15％三氯醋酸，以终止反 应沉淀细胞或酶蛋白，离心取上清液1ml。 加2ml奈斯勒试剂和7ml蒸馏水15min后， 于500nm波长处比色测定产生的氨。
作业：
1 酶类药物的分类与用途有哪些？ 2 酶类药物的提取与精制有哪些注意事项？ 3 酶类药物有哪些精制方法？ 4 如何生产L-门冬酰胺酶？
提取液
[提取] 硼酸缓冲液 pH=8.3，37℃
干菌体
门冬酰胺酶冻干制剂
2 工艺过程及控制要点
(1)菌种培养 采取大肠杆菌AS1-375，普通牛肉培养 基，接种后于37℃培养24h。
(2) 种子培养
16％玉米浆，接种量1％～1.5％，37℃ 通气搅拌培养4～8h。
(3)发酵罐培养
上述酶溶液调节pH8.8，离心弃去沉淀，清液 再调pH7.7加入50％聚乙二醇，使浓度达到16％。 在2～5℃放置4～5天，离心得沉淀。用蒸馏水溶 解，加4倍量的丙酮，沉淀，同法反复1次，沉淀 用pH6.4，0.05mol／L磷酸缓冲液溶解，50％聚 乙二醇反复处理1次，即得无热原的L—天门冬酰 胺酶。溶于0.5mol／L磷酸缓冲液，在无菌条件 下用6号垂熔漏斗过滤，分装，冷冻干燥制得注射 用L—天门冬酰胺酶成品，每支1万或2万单位。
玉米浆培养基，接种量8％，37℃通气 搅拌培养6～8h，离心分离发酵液，得菌体， 加2倍量丙酮搅拌，压滤，滤饼过筛，自然 风干成菌体干粉。
(4) 提取、沉淀、热处理
每千克菌体干粉加入0.Olmol／L pH8.0 的硼酸缓冲液lOL 37℃保温搅拌1.5h，降 温到30℃以后，用5mol／L醋酸调节 pH4.2～4.4进行压滤，滤液中加入0.2倍体 积的丙酮，放置3～4h，过滤，收集沉淀， 自然风干，即得干粗酶。
一、结构与性质
由四个相同亚基组成，有222个对称轴， 每个亚基含326个氨基酸残基。
用于儿童急性淋巴细胞白血病 、单细胞 白血病、淋巴肉瘤、胰腺癌等。
机理： 降低人体内天冬酰胺和谷氨酰胺浓度， 正常细胞可自我合成，癌细胞不具备这种 能力，从而受到抑制。
性状： 白色粉末，微吸湿，溶于水，不溶于有 机溶剂。
二、生产工艺
1 工艺路线
[菌种培杆菌
37℃,24h
肉汤菌种
37℃,4~8h
种子菌种
[发酵] 玉米浆 37℃,6~8h
发酵液
[压滤、风干] 丙酮
无热原酶液
无菌 分装
[精制] 聚乙二醇 不同pH值处理
酶溶液
甘氨酸 60℃，30min
粗酶
醋酸 pH=4.2~4.4