生物制品学

生物制品学（仅供参考啊~有不全的，或不正确的自己补充一下、修改一下就好。

）第一章绪论1.生物制品：采用现代生物技术手段来人为地创造一些条件，借用某些微生物、植物或动物体或利用生物体的某一组成部分，来生产某些初级代谢产物或次级代谢产物，制成作为诊断、治疗、预防疾病或达到某种特殊医学目的的医药用品，统称为生物制品。

2.生物制品学：研究各类生物制品的来源、结构特点、应用、生产工艺、原理、现状、存在问题与发展前景等诸方面知识的一门科学。

3.细胞工程：以细胞为基本单位，在体外条件下进行培养、繁殖，或人为地使细胞某些生物学特性按人们的意愿发生改变，从而达到改良生物品种或创造新品种，加速繁育动、植物个体或获得某种有用的活性物质或生物制品的过程。

4.酶工程：是酶学与化工技术二者结合的产物，是利用酶、细胞器或细胞所特有的生物催化功能，或对酶分子进行改造或修饰，并借助生物反应器和工艺过程来生产人类所需要的产品的一项技术。

5.发酵工程：（微生物工程）利用微生物生长速度快、生长条件简单以及代谢过程特殊等特点，在合适条件下，通过现代化工程技术手段，由微生物的某种特定功能生产出人类所需的产品。

6.蛋白质工程：在基因工程的基础上发展起来的一项新技术，又被称之为第二代基因工程技术；属亚分子水平的基因工程技术，结合蛋白质结晶学、计算机辅助设计和蛋白质结构化学及蛋白质功能等多学科的基础知识，通过操纵基因内部的一至几个核苷酸来人为定向突变或改造等手段，从而达到对蛋白质的修饰、改造、拼接以产生能满足人类需要的新型蛋白质的目的。

7.抗体工程：利用各种抗体分子或靶向药物治疗多种疾病的工程。

第一代抗体：最早的抗体又称为多克隆抗体，即第一代抗体，它是由具有多种抗原决定簇的病原微生物或抗原，刺激人或动物机体后，其B淋巴细胞产生的多种抗体分子的混合物，分泌入血清中，即称为多克隆抗体。

第二代抗体：单克隆抗体或单抗。

可在体外无限繁殖的鼠骨髓瘤细胞与针对某一特定抗原决定簇能产生的单一抗体的脾脏B淋巴细胞融合后，筛选出来的特定融合子细胞系，经进一步培养和发酵后，即可获得针对某一抗原决定簇的特异性强、亲和力高、均一性好、便于大规模生产的单克隆抗体。

第三代抗体：针对单克隆抗体的免疫原性过强、会产生人抗鼠抗体（HAMA）、半衰期短、靶吸收差、生产复杂等缺点，而研发出来的新一代抗体，即基因工程抗体。

8.生物制品学的研究内容：研究各类生物制品的结构、功能、制备工艺、开发现状与发展战略等内容。

9.生物制品的生产特点：①起步晚、发展速度快、前景美好；②有巨大的科研价值、重大的经济效益和巨大的社会效益，因为生物制品多涉及国民的健康、长寿，以及社会的稳定和经济的快速发展；③研发的产品面广，具有高速的成长性和广阔的发展空间。

10.基因工程乙肝疫苗（HBV）：在两种表达系统中获得成功。

（1）酵母系统；（2）哺乳动物细胞系统。

这些基因工程乙肝疫苗为预防乙型肝炎提供了重要措施。

提高抗原本身的免疫原性是获得高效廉价基因工程乙肝疫苗的重要途径；发展新的佐剂是提高基因工程乙肝疫苗免疫效果的另一重要途径。

11.基因工程干扰素（IFN）是一类重要的细胞因子，在同种细胞上具有广谱抗病毒、抗细胞分裂和免疫调节等生物学活性。

12.重组人白细胞介素-2：是淋巴因子家族的一类，分别由单核-巨噬细胞、淋巴细胞及其他多种细胞产生。

白细胞介素能激活免疫活性细胞，使之增值分化，介导细胞间的相互作用，调节免疫功能，增强抗体免疫力。

第三章一、传统生物制品的制备方法1、原料的选择★（1）对于原料的选择应遵循原则①其有效成分应含量高，新鲜。

②原料来源丰富，产地接近。

③其中杂质含量尽可能的少，对由起始原料引入的杂质，必要时应进行相关的研究并提供质量控制方法。

④原料的成本要低。

⑤起始原料应质量稳定、可以控制，富含所需目的物并易于获得，原材料还应有来源、标准和供货商的质检报告，必要时应根据制备工艺的要求建立内控标准⑥对其有手性的起始原料，应制定作为杂质的对映异构体或非对应异构体的限度，同时应对该起始原料在制备过程中可能引入的杂质有一定的了解。

（2）原料选择注意事项①植物原料要注意它的生长的季节性；②微生物原料最好选取对数生长期的，因为这时的微生物生长代谢能力最强；③动物原料要选取适当的年龄与性别。

2、原料的保存方法（1）冷冻法该方法适用于所有生物原料。

常用—40℃速冻，如在-80~-70℃保存则时间更长。

（2）有机溶剂脱水法常用的有机溶剂是丙酮。

该法适用于原料少而价值高、有机溶剂对活性物质没有破坏作用的原料，如脑垂体等。

（3）防腐剂保鲜法常用乙醇、苯酚、甘油等。

该法适用于液体原料，如发酵液、提取液等。

对于不同的生物还有不同的保存方法，例如，对于动物细胞，可以有组织块保存法、组织悬液保存法、单层细胞保存法等，对于微生物菌种的保存有斜面保存法、矿油法、索氏法、干硅胶法、真空冷淡干燥法、沙土管法等。

3、生物制品的提取★简述细胞破碎方法。

（1）磨切法。

该法属于机械破碎法，对大规模破碎细胞的效果较好，特别是对于有大量菌丝体的微生物和一些有亚细胞器的微生物细胞。

（2）压力法。

有渗透压法、高压法和减压法3种。

（3）反复冻融法。

该法是将细胞放在低温下冰冻，然后在室温中融化，如此反复多次而使细胞壁破裂的细胞破碎技术。

该方法具有设备简便、活性保持好等优点，但用时较长，只适用于细胞壁较脆弱的菌体，破碎率低，且反复冻融易使一些蛋白质变性。

（4）超声波振荡破碎法。

是当今应用较多的一种细胞破碎方法。

该方法破碎效果较好，但由于局部发热，对活性有损失。

超声破碎的效率与声频、声能、pH、离子强度、细胞浓度及菌种类型等因素有关。

（5）酶融破碎法。

是利用酶反应分解细胞壁上的特殊连接键，破坏细胞是细胞内含物溶解出来的目的。

该法分为外加酶和自溶酶法。

与其它破碎方法相比，，酶融破碎法具有容易控制（pH、温度）、专一性好和经济等优点。

但它可使细胞悬浮液粘度增大，过滤速度下降，所以应用较少。

4、生物制品分离纯化的基本过程5、分离纯化技术的基本要求（1）技术条件要温和，要抑制宿主细胞或分泌产物中相应的酶活性，防止其消化降解待提纯产物以保持目的产物的生物活性。

（2）选择性要好，优化选择与组合各种分离纯化技术方法以达到较高的纯化倍数。

（3）去除细胞或分泌产物中非目标产物成分，同时尽量保存较高蛋白的目标产物成分的回收率。

非目标成分对于拟提纯的目的产物来说是杂质成分，对人体可能是有害的物质，如外源蛋白和多肽等可引起过敏反应，而脂多糖类可导致发热等。

（4）要能直接衔接，不需要对物料加以处理或调整。

（5）整个分离纯化过程要快，时间短，能够满足高生产率的要求。

（6）保持环境清洁，防止杂物污染。

6、脂类制品的分离纯化方法（1）脂类的分离纯化方法①直接抽提法；②水解法；③化学合成或半合成法；④生物转化法。

（2）脂类生物制品的分离①水解法；根据脂类生化产品在不同的溶剂中的溶解度差异进行分离的方法。

②吸附分离法；色谱分离法，依据吸附剂对各种成分吸附力的差异进行分离的方法。

③蒸馏法；依据不同脂类制品的沸点不同而进行分离的方法，（C12~C20的脂肪酸酯）7、包涵体——细胞内不溶性产物大肠杆菌表达系统的真核生物重组小分子目的蛋白，可占菌体总蛋白的10%~50%，这样的高产量使某些目的蛋白质在细胞的还原性环境中，以不溶性形式产生并聚集形成蛋白质聚合物——包涵体。

特点：①包涵体具有高密度，并且在水溶液中通常不溶解，可以通过简单的离心分离得到，可以较容易地与胞内可溶性蛋白杂质分离，有利于表达产物的分离纯化。

②重组融合蛋白以包涵体的形式表达有效地抵御了大肠杆菌中蛋白酶对表达蛋白的降解。

③对于生产那些处于天然构象时对宿主细胞有害的蛋白质，包涵体的形成无疑是最佳的选择。

包涵体的形式在一定程度上改变了传统分离纯化蛋白质的方法。

8、色谱法：指的是一组不同分子在固定相和流动相两相介质中因分配比不同而相互分离的技术。

与固定相作用强的分子通过色谱介质的速度小于作用相对较弱的分子，借此可以达到分离纯化的目的。

优点：（1）分离效率高（2）选择性强（3）过程自动化操作（4）分离快速（5）使用范围广（6）高灵敏度的在线检测9、离子交换色谱（IEC）通过带电的溶质分子与离子交换剂中可交换的离子进行交换，从而达到分离的目的。

反相色谱（RPC）利用溶质分子中非极性基团与非极性固定相之间相互作用力的大小，以及溶质分子中极性基团与流动相中极性分子之间在相反方向作用力大小的差异进行分离的。

亲和色谱（AC）将所有具亲和吸附作用的物质分子（配基）偶联在固体介质（载体）上作为固定相，用以分离纯化目标产物的液相色谱法。

10、凝胶过滤色谱（GFC）（凝胶排阻色谱、分子筛色谱）基于溶质的流体力学体积以及与固定相的相互作用的技术。

原理：样品中的溶质随流动相流经色谱柱中的固定相时，样品中各组分按其分子大小不同而分离。

基本原理是以具有孔隙大小一定的多孔性凝胶作为分离介质，当含有不同分子量的混合物加入到色谱柱中时，这些物质随流动相而移动。

无法进入多孔凝胶颗粒内部的大分子，随流动相快速移动，由凝胶颗粒之间的空隙被洗脱下来；小分子物质因为可进入凝胶颗粒内部而受到很大的阻滞，在柱中缓慢移动，最晚洗脱下来；而中等大小的分子虽可进入凝胶颗粒内部，但并不深入，受凝胶颗粒的阻滞作用不强，介于两者之间洗脱下来。

利用这种移动差别可使大分子与小分子分开。

根据蛋白质的相对分子质量和蛋白质分子的动力学体积的大小差异，可以利用凝胶过滤来分离纯化目的蛋白。

11、高效液相色谱（HPLC）：流动相为液体的色谱技术。

在经典的液体柱色谱法基础上，引入了气相色谱法的理论，在技术上采用了高压泵、高效固定相和高灵敏度检测器，实现了分析速度快、分离效率高和操作自动化。

12、基因工程生物制品的质量与控制（1）基因工程生物制品：将生物体内生理活性物质的基因分离纯化或者人工合成，利用重组DNA技术加以改造，然后使其在细菌、酵母、动物细胞或转基因动物中大量表达，通过这种方法产生的新型生物制品，包括基因工程疫苗和以细胞生长调节因子为主体的活性多肽或蛋白质类产品。

（2）基因工程产品质量要求：①要求提供关于表达体系的详细资料，以及工程菌（或工程细胞）的特征、纯度（是否污染外来因子）和遗传稳定性等资料。

②提供培养方法和产量稳定性、纯化方法以及各步中间产品的收率和纯度，除去微量的外来抗原、核酸、病毒或微生物等方法。

③基因工程产品的理化和生物学性质与天然产品完全相同者一般不需重复所有动物毒性试验，与天然产品略有不同者需做更多试验，包括致癌、致畸和对生育力的影响等。

④凡蛋白质工程产品，必须非常慎重地评价其对人体的有益和有害作用，提供足够的安全性资料。

⑤所有基因工程产品都必须经过临床试验，以评价其安全性和有效性。