多肽与蛋白质类药物
多肽和蛋白质类药物的发展过程
多肽和蛋白质类药物的发展过程在20世纪60年代至70年代,科学家们开始关注多肽和蛋白质类药物的制备和分离技术。
同时,他们也开始研究多肽和蛋白质类药物的结构与功能之间的关系。
这一时期研究的重点是单一多肽和蛋白质类药物,如单链胰岛素和重组生长激素。
20世纪80年代是多肽和蛋白质类药物发展的一个重要转折点。
随着基因工程技术的发展,科学家们能够通过重组DNA技术生产大量的多肽和蛋白质。
这种技术的应用极大地促进了多肽和蛋白质类药物研究的进展。
在这一时期,重组胰岛素、重组生长激素和重组干扰素等药物相继问世。
20世纪90年代至21世纪初,多肽和蛋白质类药物的研究进入了一个全新的阶段。
科学家们开始发展更加复杂的多肽和蛋白质类药物,如抗体药物。
抗体药物通过靶向疾病相关的分子目标,实现治疗效果。
这种药物以其高度的专一性和生物活性在临床上取得了显著的效果。
近年来,多肽和蛋白质类药物的研究和应用迎来了新的突破。
科学家们通过改变多肽和蛋白质的结构,增强其稳定性和生物活性。
同时,他们还通过改变给药途径和剂型,提高多肽和蛋白质类药物的生物利用度和稳定性。
这些新的技术和方法为多肽和蛋白质类药物的发展提供了更多的可能性。
总的来说,多肽和蛋白质类药物的发展经历了多个阶段。
从最初的分离和制备技术到基因工程技术的应用,再到复杂多肽和蛋白质类药物的研发,多肽和蛋白质类药物在生物医药领域发挥着越来越重要的作用。
未来,随着科学技术的进一步发展,多肽和蛋白质类药物的研究和应用将迎来更大的突破。
多肽和蛋白质药物及核酸类药物的生产
化学合成
利用化学合成方法,合成多肽 或蛋白质。
分离纯化
通过各种分离纯化技术,如色 谱、电泳等,将目的多肽或蛋 白质从其他杂质中分离出来。
核酸类药物的生产工艺流程
基因克隆
将目的基因克隆到载体上,构建重组DNA分子。
转录与翻译
将重组DNA分子导入细胞或微生物中,转录并翻 译成目的核酸。
提取与纯化
通过各种提取和纯化技术,如离心、沉淀、色谱 等,将目的核酸从其他杂质中分离出来。
液相合成
直接在液相中合成核酸类药物,但操作较为繁 琐。
修饰与改造
对合成的核酸进行修饰和改造,以提高其稳定性和生物活性。
03 生产工艺流程与质量控制
多肽和蛋白质药物的生产工艺流程
01
02
03
04
基因工程
利用基因工程技术,将目的基 因导入细胞或微生物中,表达
并产生多肽或蛋白质。
细胞培养
通过培养细胞,使细胞大量增 殖并产生多肽或蛋白质。
基因工程方法生产多肽和蛋白质药物通常用于生产具有高生物活性、低免疫原性 和低毒性的蛋白质或多肽药物。这些药物可用于治疗各种疾病,如糖尿病、肝炎 、癌症等。
化学合成法生产多肽和蛋白质药物
化学合成法生产多肽和蛋白质药物是 通过化学反应将氨基酸或其他有机分 子连接在一起形成多肽或蛋白质的过 程。这种方法通常需要多个化学反应 步骤,并且需要精确控制反应条件和 纯化过程。
质量控制成本
为了确保核酸类药物的质量和安全性,需要进行严格的质量控制和检 测,这些质量控制和检测的成本也是生产成本的一部分。
市场前景与竞争格局分析
市场前景
随着生物技术的不断发展,多肽和蛋白质药物及核酸类药物的应用领域不断扩大,市场需求也在不断增长。未来, 随着新药研发的加速和新治疗方法的出现,多肽和蛋白质药物及核酸类药物的市场前景将更加广阔。
多肽、蛋白质类药物给药系统
多肽、蛋白质类药物给药系统摘要随着重组DNA技术的发展.基因工程肽和蛋白质药物的大规模生产已成现实,这类药物应用于临床的数量越来越多。
与传统的化学合成约物相比,其优点受到了广泛的关注,即与体内正常生理物质十分接近,更易为机体吸收,其药理活性高、针对性强、毒性低。
但由丁多肽、蛋门质类约物(1)分子质量大、稳定性高、易被胃肠道中的的蛋白水解酶降解;(2)生物半衰期短、生物膜渗透性差、生物利用度不高、不易通过生物屏障等,故其给药系统的研究一直足约剂学领域的一个热点。
许多学者曾尝试对肽类、蛋白质类约物进衍化学修饰、制成前体药物、应用吸收促进剂、使用酶抑制刺、采用离子电渗法皮肤给药以及设计各种给药系统解决上述问题.此炎药物一般注射给药,基本剂型足注射剂和冻粉针剂,常需频繁注射,患者顺从性差,且加重了患者的身体、心理和经济负担。
近年来,脂质体、微球、纳米粒等制剂新技术发展迅述歼逐渐完善,国内外学者将其广泛应用于多肽、蛋白质炎约物给约系统(drug deiivery system,DDS)的研究中,为此炎药物的临床应用铺平了道路。
本文就多肽、蛋白质类约物的给药系统及新技术进行综述。
主要介绍注射给药系统和非注射给约系统,及其下属几个分支。
重点介绍非注射给药系统。
关键字给药系统注射非注射l 新型注射给药系统1.1 控释微球制剂为了达到多肽、蛋白质类药物控制释放,可将其制成生物可降解的微球制剂。
目前已经实际应用的生物可降解材料主要有淀粉、明胶、葡糖糖、清蛋白、聚乳酸(PLA)、聚乳酸乙醇酸共聚物(PIGA)、聚邻酯、聚内酯和聚酐等;其中PLGA最为常用,改变乳酸乙醇酸的比例或相对分子质量,可得到不同降解时间的微球。
PLGA 微球相对于常规注射剂具有如下优点:(1)释药周期长,避免频繁给药;(2)使用安全;(3)药理作用增强;(4)避免发生明显的不良反应;(5)生物利用度显著提高。
1.2 脉冲式给药系统普通注射剂(疫苗、类毒素)一般至少接种3次,才能确保免疫效果,血药浓度波动大,且不能保证在疾病发作时相应的血药浓度。
多肽与蛋白质类药物-氨基酸多肽蛋白质
二.多肽与蛋白质类药物的制造方法
3.分离纯化
多肽及蛋白质的分离纯化是将提取液中的目的蛋 白质与其他非蛋白质杂质及各种不同蛋白质分离 开来的过程. 常用的分离纯化方法有: (1) 根据蛋白质等电点的不同来纯化蛋白质 在等电点时蛋白质性质比较稳定,其物理性质如 导电性,溶解度,黏度,渗透压等皆最小,因此可利用 蛋白质等电点时溶解度最小的性质来制备蛋白质.
不十分清楚,从活性肽或细胞生长调节因子的角度去研究 它们的物质基础和作用机制,预计可获得成效
主要多肽类药物
1.多肽激素 ① 垂体多肽激素: 促皮质素(ACTH),促黑激素(MSH),催产素(OT) ② 下丘脑激素: 促甲状腺激素释放激素(TRH),生长素抑制激素(GRIF) ③ 甲状腺激素: 甲状旁腺激素(PTH),降钙素(CT)。 ④ 胰岛激素: 胰高血糖素γ,胰解痉多肽γ。 ⑤胃肠胃道激素: 胃泌素,胆囊收缩素一促胰激素(CCK-PZ),缓激肽 ⑥ 胸腺激素: 胸腺素、胸腺肽, 胸腺血清因子
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(一)蛋白类药物的分类
6.碱性蛋白质
硫酸鱼精蛋白,存在于鱼类成熟的精子中,强碱
性。
7.蛋白酶抑制剂 胰蛋白酶抑制剂,亦称抑肽酶。
8.植物凝集素 PHA、ConA。
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(二)蛋白类药物作用方式
已从生化药物对机体各系统和细胞生长的调节 扩展到被动免疫、替代疗法、抗凝血剂以及蛋 白酶的抑制物等多种领域
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(三)应用基因工程技术制备重要的 蛋白类药物
已实现产品工业化的有几十种,并正从微生物 和动物细胞的表达转向基因动植物的表达。
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(四)蛋白质工程技术的应用
生物制药工艺学-多肽与蛋白质类
离子交换剂作为一种固定相,本身具有正离子或负离子基 团,它对溶液中不同的带电物质呈现不同的亲和力,从 而使这些物质分离提纯。
蛋白质、多肽或氨基酸具有能够离子化的基团。
对蛋白质的离子交换层析,一般多用离子交换纤 维和以葡聚糖凝胶、琼脂糖凝胶,聚丙烯酰胺 凝胶为骨架的离子交换剂。主要是取得其有较 大的蛋白质吸附容量、较高的流速和分辨力。
(二)肽的液相合成法
接肽反应除用缩合剂来完成外,还可以用分别活化参与 形成肽链的氨基和羧基的方法来完成。因活化氨基地 反应非常激烈,而且常常产生消旋化,所以,总是采 用羧基活化的方法。
肽的合成法可分为阶梯伸长法和片断缩合法。
1)阶梯伸长法
DDC法(N,N-二环已基碳二胺),首先使N-端保护氨基 酸同DDC反应,形成酐后,加入另一个氨酸,缩成肽。
有些氨基酸除了含氨基和羧基外,还有其它功能基团, 在合成肽时都需要用适当的保护基团加以保护。例如 组氨酸的咪唑基,丝氨酸的羟基,酪氨酸的酚基,半 胱氨酸的巯基,都可以用卞基(-Bz)保护,用钠氨 法除去。谷氨酸和天冬氨酸的β和γ羧基可用βγ苯甲酯 保护,用催化氢化除去。精氨酸的胍基用对甲基磺酰 氯(Tos-)保护。
mg/ml=1.45A280-0.74A260 (3)215nm和225nm的吸收差法
Mg/ml=0.144(A215-A225) 2.双缩脲法 3.福林-酚试剂法 4.考马斯亮兰G-250染色法
(五)纯度检查 1.HPLC 2.电泳法 3.免疫化学法 4.生物检测法 5.分光光度法
二、多肽与蛋白质的化学合成 多肽合成是50年代开始获得重大发展的。1965年中国科
应用最多的氨基保护剂是苄氧羰酰氯(Cbz-Cl),它与氨基酸 或肽上的游离氨基作用形成苄氧羰酰氨基酸( Cbz-氨基酸) 或Cbz-肽。可用催化氢化法或钠氨法(用金属钠在液氨中处 理)除去保护基,也可以用叔丁氧羰酰氯(Boc-Cl)作保护 剂,用稀盐酸或乙酸在室温除去保护基。
多肽及蛋白质类药物
结业论文多肽及蛋白质类药物学院环境工程学院专业生物工程班级生物11001班目录摘要一、前言二、多肽类药物和蛋白质类药物(一)多肽类药物(二)蛋白质类药物(三)多肽和蛋白类药物的主要生产方法三、重要多肽类药物(一)胸腺激素(二)促皮质素(三)降钙素四、重要蛋白类药物(一)白蛋白(二)干扰素(三)胰岛素(四)生长素(五)免疫球蛋白多肽及蛋白质类药物摘要随着蛋白组学计划的逐步深入,蛋白质结构与功能关系逐渐被破解,近年来越来越多的多肽及蛋白质类物质在诊断、治疗或作为疫苗预防各种疾病方面发挥着重要作用。
多肽和蛋白质类药物主要以20种天然氨基酸为基本结构单元依序连接而得,代谢物氨基酸为人体生长的基本营养成分,可通过农产品发酵而制备,药效高、副作用小、不积累中毒,作为人体内源性物质参与人体新陈代谢的调控,与人体高度契合。
多肽和蛋白类药物是目前医药研发领域中最有前景、进展最快的部分。
关键字:氨基酸多肽蛋白质一、前言多肽和蛋白质类药物指用于预防、治疗和诊断的多肽和蛋白质类物质生物药物。
多肽是α-氨基酸以肽链连接在一起而形成的化合物,它也是蛋白质水解的中间产物。
N条多肽链按一定的空间结构缠绕纠结就构成了蛋白质。
大分子蛋白质水解会生成多肽。
多肽和蛋白质类生物药物按药物的结构分类可分为:氨基酸及其衍生物类药物、多肽和蛋白质类药物、酶和辅酶类药物、核酸及其降解物和衍生物类药物、糖类药物、脂类药物、细胞生长因子和生物制品类药物。
随着生物工程技术的迅速发展,生物技术活性物质不断面世,已有不少生物技术药物应用于临床,国内外已批准上市的约40多种,1995年开发数为234种,目前正在研究的则成倍增加,在这些品种中,大量的均为多肽和蛋白质类药物。
由于多肽和蛋白质药物的体内外不稳定性,临床主要剂型是溶液型注射剂和冻干粉针。
为解决长期用药的问题,克服注射剂的不便和缺点,发展适宜给药途径的非注射传输系统是药剂学面对的挑战。
二、多肽类药物和蛋白质类药物(一)多肽类药物多肽类药物主要包括多肽疫苗、抗肿瘤多肽、多肽导向药物、细胞因子模拟肽、抗菌性活性肽、诊断用多肽及其它药用小肽等7大类。
蛋白多肽类药物
神经胶质细胞源性神经营养因 子(GDNF) 表皮生长因子(EGF)
血小板生成素(TPO)
大多数细胞因子作用于或产生于构成免 疫与炎症系统的白细胞。 白细胞包括所有的有核血细胞,是免疫 细胞的基本构成。通过灭活或者破坏异源物 质而发挥保护机体的功能。某些白细胞也具 有识别和破坏自身变异细胞的能力。
白细胞
干扰素具有广谱的生物效应: • 诱导细胞对病毒攻击的抗性; • 调节多种免疫功能; • 调节许多细胞类型的生长和分化; • 在某些动物种属中支持早期妊娠。
干扰素以基因工程的方法制备。
肿瘤坏死因子( TNF)是一种能使
肿瘤发生出血坏死的物质。肿瘤坏死因
子分为TNF-α和TNF-β两种,前者主要由
活化的单核 -巨噬细胞产生,又称恶液毒
基因工程药物
激素类及神经递质类药物:人生长激素释放抑制因 子,人胰岛素,人生长激素 细胞因子类药物:人干扰素,人白细胞介素,集落
刺激因子,促红细胞生成素
酶类及凝血因子类药物:单克隆抗体、疫苗、基因 治疗药物、白介素、生长因子、内啡肽、反义药物、 人生长激素、促红细胞生成素、肿瘤坏死因子等。
一 多肽类生化药物
干扰素(IFN)是最先发现的细胞因子,因
其具有干扰病毒感染和复制的能力故称干扰素。
根据来源和理化性质,可将干扰素分为α、β和
γ三种类型。IFN-α/βቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ要由白细胞、成纤维细
胞和病毒感染的组织细胞产生,也称为Ⅰ型干
扰素 / 酸稳定干扰素。 IFN-γ 主要由活化 T 细胞
和NK细胞产生,也称为Ⅱ型干扰素。
多肽类药物(多肽类激素)是机体的特定腺体 合成并释放的一种物质,通过与远程敏感细胞内或 细胞表面的受体相互作用而使靶细胞发生变化。 主要包括垂体多肽激素、下丘脑多肽激素、甲 状腺多肽激素、胰岛多肽激素、肠胃道多肽激素和 胸腺多肽激素等。
多肽与蛋白质类药物 ppt课件
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多肽和蛋白质类药物研发技术与方向
1) 化学合成方法
2) 改造生物活性多肽及现有多肽药物
3) 提高活性多肽及现有多肽药物档次
4) 针对具生物活性的多肽天然产物研发
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三、多肽及蛋白质类药物的生产方法
(3)胰岛素及其它激素 生长素释放抑制因子,是一种人 脑激素,治疗肢端肥大症, 50万个羊脑提取5mg. 工程菌:7.5L培养液可得到5mg.
肢端肥大症
2.血浆蛋白质
白蛋白,纤维蛋白溶酶原,血纤蛋白等
3.蛋白质类细胞生长调节因子 干扰素α、 β、 γ(IDN),白细胞介素(1~16)(IL)神经生 长因子等
IFN:干扰素 IL:白细胞介素 hGH:生长激素 FDGF:成纤维细胞衍化生长因子
CSF:克隆刺激因子 EPO:红细胞生成素
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二、多肽和蛋白质类药物特点
1) 基本原料简单易得 多肽和蛋白质类药物主要以20种天然氨基酸为基本结构
单元依序连接而得,代谢物氨基酸为人体生长的基本营养成分, 可通过农产品发酵而制备。
t-PA(tissue-plasminogen activator)译成中文为组织纤溶 酶原激活剂,人体内自然存在,同时也是临床上用于急性心 肌梗死的一种生物蛋白药物,有18个半胱氨酸,9对二硫键
1953年,人类用化学合成法合成了有生物活性的多
肽----催产素。
(2)天然动植物及重组动植物提取法
通过生化工程技术,从天然动植物中分离纯化。由 于天然动植物中的有效成分含量过低,杂质太多,引起人 们对重组动植物的重视。
重组动植物只通过基因工程技术手段,将药物基因 或能对药物基因起调节作用的基因转导入动植物细胞,以 提高动植物合成药用成分的能力,再经过生化分离,制得 生物制品。
多肽类药物
谢谢大家!
一、多肽类药物
• 多肽类药物主要包括 多肽疫苗、抗肿瘤多 肽、多肽导向药物、 细胞因子模拟肽、抗 菌性活性肽、诊断用 多肽及其它药用小肽 等7大类。
多肽疫苗
• 合成肽疫苗就是用化学合成抗原表位氨基 酸序列法制备而成的具有保护性作用的类 似天然抗原决定簇的多肽疫苗,这种疫苗 不含核酸,是最为理想的安全新型疫苗
抗肿瘤多肽
• 新型的多肽药物具备 相对分子质量小、活 性高、毒性低的特点, 在肿瘤的临床治疗上 有重要的价值。
多肽导向药物
• 利用噬菌体展示技术构建的随机肽库可用 于确定靶细胞的特异性结合肽,即通过确定 表达在不同肿瘤细胞和组织器官上特异性 分子的结合肽,并以此结合肽为载体与药物 相联,这样可以有效地提高定向传递治疗药 物的能力。
几种重要的多肽类和蛋白质类 药物介绍
胸腺激素
• 胸腺激素是由胸腺分泌的一类促细胞分裂 的含28个氨基酸残基的具有生理活性的多 肽激素。 • 胸腺激素主要用于治疗细胞免疫缺损性疾 病,如运动失调性毛细血管扩张症、麻风、 重症感染、复发性口疮等伴有细胞免疫功 能低下的者。亦可用于病毒性肝炎、恶 性肿瘤和抗衰老。
两种胸腺肽制剂
• 市场上主要有两种胸 腺肽制剂:一种是从 新生小牛胸腺组织中 提取的多肽类制剂, 主要化学成分是胸腺 因子5。另一种制剂是 单一的胸腺肽α1,目 前市场上销售的是由 化学合成的乙酰化多 肽。
降钙素
• 降钙素(CT)是一种含有32个氨基酸的直 线型多肽类激素,在人体里是由甲状腺的 滤泡旁细胞(C细胞)制造。 • 是钙代谢调节激素之一,它的主要功能是 抵抗甲状旁腺素、抑制骨吸收、降低血钙、 减少骨钙丢失。
蛋白质、多肽类药物质量控制
可能导致产品质量存在差异,需要加强批次间一致性的控制。
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稳定性差
蛋白质、多肽类药物容易受到温度、湿度、光照等因素的影响,导致其
稳定性较差,需要加强存储和使用过程中的保护措施。
未来发展方向
加强创新研究
加强国际合作与交流
通过加强创新研究,开发更加精准、 高效的质量控制技术和方法,提高蛋 白质、多肽类药物的质量控制水平。
可以揭示蛋白质的三维结构,对于理解蛋白质功能和药物设计具有重要意义。
纯度测定
总结词
纯度测定是评估蛋白质、多肽类药物质量的重要指标,主要通过色谱技术、电泳技术和质谱技术等方法进行。
详细描述
纯度测定是评估蛋白质、多肽类药物中目标成分的纯度和杂质的含量。色谱技术如凝胶电泳、高效液相色谱等可 以根据分子大小、电荷和疏水性等性质将目标成分与杂质分离。电泳技术则根据蛋白质、多肽的电荷和大小进行 分离。质谱技术可以用于鉴定和定量目标成分和杂质,具有高灵敏度和高分辨率的特点。
蛋白质、多肽类药物 质量控制
目录
CONTENTS
• 蛋白质、多肽类药物概述 • 蛋白质、多肽类药物质量控制标准 • 蛋白质、多肽类药物质量控制方法 • 蛋白质、多肽类药物质量控制现状与挑
战 • 新技术与新方法在蛋白质、多肽类药物概述
定义与分类
定义
蛋白质和多肽类药物是指通过基 因工程技术或化学合成方法制备 的,具有特定生物学活性的大分 子药物。
04 蛋白质、多肽类药物质量 控制现状与挑战
质量控制现状
蛋白质、多肽类药物质量控制标准不断完善
随着蛋白质、多肽类药物的广泛应用,各国药典和国际组织不断完善相关质量控制标准, 以确保药物的安全性和有效性。
质量控制技术不断进步
第十三章 多肽与蛋白质类药物
除盐
(三)干扰素(Interferon,IFN)
1、结构和性质
1957年Isaacs和Lindenman在进行鸡胚细胞流感病毒感染 试验中首次发现一类能干扰和抑制病毒复制的可溶性细胞分泌 物,故取名为干扰素(interferon)
干扰素(IFN)系指由干扰素诱生剂诱导有关生物细胞所 产生的一类高活性、多功能的诱生蛋白质。在细胞上具有光谱 抗病毒活性。
这类诱生蛋白质从细胞中产生和释放之后,作用于相 应的其他同种生物细胞,并使其获得抗病毒和抗肿瘤等多 方面的“免疫力”。人干扰素按抗原性分为α、β、γ三型。 根据氨基酸序列的差异,又分为若干亚型。三种干扰素的 理化及生物学性质有明显差异,即使是IFN-α的各亚型之间, 生物学作用也不尽相同。
抑制病毒等细胞内微生物的增值 抗细胞增殖 通过作用于巨噬细胞、NK细 胞、T淋巴细胞、B淋巴细胞而 进行免疫调节。 改变细胞表面的状态,使负电 荷增加,组织相溶性抗原表达增加
胸腺激素制剂总的说来都与调节免疫功能有关
(1)结构和性质 胸腺素组分5是由在80℃热稳定的40~50种多肽组 成的混合物,分子量在1000~15000之间,等电点 在3.5~9.5之间。 为了便于不同实验室对这些多肽的鉴别和比较,根 据它们的等电点以及在等电聚焦分离时的顺序而命名。 共分三个区域:α区包括等电点低于5.0的组分,β区 包括等电点在5.0~7.0之间的组分,γ区则指其等电 点在7.0以上者(此区内组分很少)。对分离的多肽进 行免疫活性测定,有活性的称为胸腺素。
易溶于水,等电点为6.6。在干燥和酸性溶液中较稳定,虽经 100℃加热,但活力不减;在碱性溶液中容易失活。能溶解于 70%的丙酮或70%的乙醇中。
多肤与蛋白质类药物
• (1).分离纯化早期使用方法的选择 • 分离纯化的早期,提取液中物质十分复杂,制备物质浓度较稀、
物理性质上与被制备物相似的杂质数量较多。因此早期分离纯化 用萃取、沉淀、吸附等一些分辨力低的方法比较有利。这些方法 可以出去大部分理化性质相差较大的杂质,同时萃取、沉淀、吸 附分离方法还起着浓缩的作用,可为以后进一步分离纯化创造良 好的基础。
肽链的氨基和羧基的方法来完成。因活化氨基的反应激烈, 而且常常产生消旋化,所以,总是采用羧基活化的方法,也 就是说,合成肽的常规方法是从C-端向N-端进行。 • 肽的合成法可分为阶梯伸长法(stepwise elongation)和片断 缩合法(fragment condensation)。
• (1) 阶梯伸长法 • 常用于活化羧基的方法是混合酸酐和活化酯化。 • DOC法(N,N-二环己基碳二亚胺)得到广泛应用。使用碳二亚胺
• 2.提取
• 提取是分离纯化的第一步,它是将目的物(制备物)从复 杂的生物体系中转移到特定的人工液相体系中(通常是水、 缓冲液、稀盐溶液或有机溶液)。提取的总要求是最大限 度地把有效成分提取出来,关键是溶剂的选择。提取所用 溶剂的选择标准,首先对被制备物具有最大溶解度,并在 提取中尽可能减少一些不必要的成分。为了更好地达到以 上目的,常用的手段是调节溶剂的pH、离子强度、溶剂成 分分配比和温度范围等。
• 6.纯度检查
• 蛋白质的纯度是化学和物理学的概念,它和蛋白质所具有的生物 活性有着更复杂的关系,蛋白质的聚合状态、辅基的存在、蛋白 质的变性作用等极大地影响其生物活性,而这些因素的影响有些 往往是用一般纯度检查的方法所查不出来的,这是值得注意的一
种情况。常用蛋白质纯度检查的方法有:HPLC或FPLC、电 泳法、免疫化学法、生物测定法、分光光度法等。
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B. 对蛋白质类药物进行结构修饰
多肽、蛋白质类药物分类
3.3.1 反相高效液相色谱
3.3.1 反相高效液相色谱
分离机理:
①用C4~C8烷基作配基,将配基键合在固定基质上作为固定相 ,以水溶性有机溶剂(如甲醇、乙腈、异丙醇)加强酸作流 动相(流动相极性大于固定相)。
②蛋白质分子中既有亲水性基团(-OH,-NH、-COOH、SH 等),也有疏水性基团(如苯环、-CH3、-CH2和-CH等)。
理论上,每公顷红花田可生产出1公斤人胰岛素原料药。
3.2 多肽和蛋白质药物的生产方法
加拿大渥太华大学生物技术研究中心的科研人员也利 用另两种高产作物——烟草和水稻植株生产出了一种 名为“胰岛素样生长因子”(ILGF)的新型降血糖药物 。
据称,ILGF的降糖效果甚至优于常规口服降糖药。 如果ILGF能通过临床试验并成功上市,或将成为前景
3.2 多肽和蛋白质药物的生产方法
加拿大SembioSys生物工程公司利用北美洲普遍栽培的高 产油料作物——红花作为转基因植物“平台”,成功生 产出“红花子来源人胰岛素”,
该胰岛素顺利通过动物实验与Ⅰ~Ⅱ期临床试验,其药 代动力学与药效学试验结果与美国礼来利用大肠杆菌表 述胰岛素基因生产的重组DNA人胰岛素基本一样。
多肽和蛋白质的物化性质
4. 变性 ➢ 天然蛋白质的严密结构在某些物理或化学因素作用下,
其特定的空间结构被破坏,从而导致理化性质改变和生 物学活性的丧失,如酶失去催化活力,激素丧失活性, 称之为蛋白质的变性作用(denaturation)。 ➢ 变性蛋白质和天然蛋白质最明显的区别是溶解度降低
➢ 变性并非是不可逆的变化,当变性程度较轻时,如去除 变性因素,有的蛋白质仍能恢复或部分恢复其原来的构 象及功能,变性的可逆变化称为复性。
按来源分 生化药物——来源于动植物有机体 基因工程药物——来源于基因工程菌表达生产的
药物 习惯分法 多肽生化药物、细胞生长因子、多肽抗生素:消化道多肽、下丘脑 多肽、脑多肽、激肽等;动、植物蛋白。 酶类与辅酶类药物:蛋白水解酶类、凝血酶及抗 栓酶,辅酶Q10等。
3.1 多肽和蛋白质药物基本知识
基本概念 多肽类药物是以多肽激素和多肽细胞生长因子为主的 一大类内源性活性成分。
蛋白质药物包括蛋白质类激素、蛋白质细胞生长调节 因子、血浆蛋白质类、黏蛋白、胶原蛋白、蛋白酶抑 制剂等,其作用方式从对机体各系统和细胞生长的调 节,扩展到被动免疫、替代疗法和抗凝血等。
3.1 多肽和蛋白质药物基本知识
细胞生长调节因子——在体内和体外对效 应细胞的生长、增殖和分化起调控作用的 一类物质。
许多生长因子在靶细胞上有特异性受体, 仅微量就有较强的生理活性。
生物技术在该类中的应用
基因工程技术制造------胰岛素、干扰素、白介素、生 长素、EPO等实现了工业化,发展方向为转基因动植物
3.3.1 反相高效液相色谱
③在水溶液中,疏水性基团避开水而亲合其他疏水性基团, 即溶质分子的非极性部分在水中倾向于与水的接触面减小 ,促进了其与填料(疏水性配基)的亲合。
④不同的蛋白质在相同流动相中由于疏水基团数量、种类以 及表面分布情况不同,与填料的亲合力也不同,从而得到 分离。
可与阴离子或阳离子结合。 很多离子与蛋白质形成不溶性的盐,可作为蛋
白质的沉淀剂。
多肽和蛋白质的物化性质
3. 胶体性质 蛋白质分子量大,分子大小达到胶粒1~100nm范围。 球状蛋白质的表面多亲水基团,具有强烈地吸引水分
子作用,使蛋白质分子表面常为多层水分子所包围, 称水化膜,从而阻止蛋白质颗粒的相互聚集。 蛋白质分子扩散速度慢,不易透过半透膜,粘度大, 在分离提纯蛋白质过程中,可利用蛋白质的这一性质 除去小分子杂质——透析(dialysis)。
基因工程药物
激素类及神经递质类药物:人生长激素释放抑制因子, 人胰岛素,人生长激素 细胞因子类药物:人干扰素,人白细胞介素,集落刺激 因子,促红细胞生成素 酶类及凝血因子类药物:单克隆抗体、疫苗、基因治疗 药物、白介素、生长因子、内啡肽、反义药物、人生长 激素、促红细胞生成素、肿瘤坏死因子等。
多肽和蛋白质的物化性质
Chapter 3 多肽与蛋白质类药物
1953年人工合成了第一个有生物活性的多肽——催产素 以后,20世纪50年代都集中于脑垂体所分泌的各种多肽 激素的研究。
60年代,研究的重点转移到控制脑垂体激素分泌的各种 多肽激素的研究。
70年代,神经肽的研究进入高潮。生物胚层的发育渊源 关系表明,很多脑活性肽也存在于肠胃组织中,从而推 动了肠胃激素研究的进展。
可期的国际医药市场畅销产品。
3.3 多肽和蛋白质药物的分离
蛋白质、多肽提取分离常用的方法:
沉淀法(盐析、有机溶剂沉淀、等电点沉淀、结晶等) 超滤法 膜分离法 离心分离法 凝胶过滤法 离子交换层析 疏水相互作用色谱 亲和层析等
基因工程药物分离与纯化的流程
3.3.1 反相高效液相色谱
3.2 多肽和蛋白质药物的生产方法
利用传统的生化提取法生产 ——从动植物、微生物等直接提取 ——通过培养动植物、微生物的细胞得到
利用基因工程技术构建工程菌(细胞)进行生产 利用原核生物或简单的真核生物如酵母菌作为工
程菌(活细胞),通过将含有编码某蛋白或多肽的碱 基序列插入一段DNA载体(如质粒)中,并在工程菌 (或细胞)中表达,从而得到相应的多肽或蛋白质。
1. 酸碱性
多肽是小分子,化学性质与氨基酸类似,含有 20个以上氨基酸残基的多肽与蛋白质没有明显 界限;
蛋白质是呈两性解离的电解质,通常在等电点 时,蛋白质的溶解度最小,不稳定,易于从溶 液中沉淀析出。
各种蛋白质分子都有自己的等电点。
多肽和蛋白质的物化性质
2. 离子结合 蛋白质存在两性,其表面带有一定量的电荷,