生物制药工艺学课件
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
18
3、真菌（fungi）
（1）酶
淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、果胶酶
（2）有机酸 柠檬酸、葡萄糖酸、苹果酸 霉菌发酵
（3）氨基酸 丙氨酸、谷氨酸、蛋氨酸、赖氨酸
（4）核酸及其有关物质 5‘－核苷酸 3’－核苷酸 （5）维生素 核黄素、β－胡萝卜素 （6）促生素 赤霉素 （7）多糖 葡聚糖、半乳聚糖、甘露聚糖、银耳多糖
10
（3）节肢动物 （4）软体动物
壳聚糖
脱 乙 酰
甲壳素
多糖、多肽、 糖肽、毒素
11
（5）棘皮动物 （6）鱼类
海星皂素
二十碳五烯酸 海 胆
鲨鱼
肝脏 鱼肝油 鱼精 鱼精蛋白 软骨 软骨素
海参素
海胆毒素 河豚毒素
12
国际市场上，河豚 毒素结晶每克已经 高达17万美元
目前已可人工合成
河豚毒素(TTX) 强烈的神经毒素(小分子量非蛋白质类)
鲸鱼
14
天花粉蛋白
四）植物(plant)
伴
刀
豆
球
蛋
木瓜蛋白酶
白
菠萝蛋白酶
苦瓜胰岛素
薜荔果多糖
15
人参多糖
茶叶多糖
（五）徽生物 (microorganism)
细菌 放线菌
真菌 酵母菌
16
1.细菌（bacteria）
（1）氨基酸
微生物转化
亮氨酸、异亮氨酸、色氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸
（2）有机酸 柠檬酸、L-苹果酸、乳酸 发酵法和微生物转化法
临床用途: 1) 治疗癌症:鼻咽癌、食道癌、胃癌、结肠癌 2) 镇痛 :癌症疼痛、术后疼痛、胃溃疡引起的疼痛(剂量3μg 可以作为成瘾性镇痛药吗啡和杜冷丁的良好替代品 3)止喘、镇痉、止痒 ,抗菌
13
（7）爬行动物
海蛇毒液：蛋白酶、转氨酶、透明质酸酶 （8）海洋哺乳动物
江豚油
鲸鱼鱼肝油 抗贫血剂
维生素A、D
19
4、酵母菌（yeast） （1）维生素 肌醇 VB1,2,6 尼克酸、叶酸、泛酸 （2）蛋白质与多肽 酵母酪素 （3）核酸 RNA、DNA、腺苷 、鸟苷、胞苷酸、腺苷酸
还可生产：柠檬酸、苹果酸、核黄素、VC、辅酶A
20
（六）开发生物新资源 （1）动植物细胞的大规模培养 （细胞工程）
植物细胞培养：生物碱、甾类、糖苷、香料等
记忆
治疗脑瘫，缺
血缺氧性脑病，
3
帕金森
（3）胃粘膜(stomach mucous membrane)
猪胃粘膜
羔羊与乳猪 胃粘膜
胃蛋白酶和胃膜素 胃优乐和双歧因子
胃粘膜蛋 白水解产
物
胃粘膜总提取物、胃蛋 白酶、凝乳酶、粘多糖
牛羊胃
凝乳酶
植物性凝乳酶：无花果 树叶和菠萝果实
4
微生物凝乳酶：霉菌和 酵母菌
第1节 生物材料与生物活性物质
一、源自文库物材料的来源 (1)天然来源（natural source) 动物、植物、微生物的组织、器官、细胞与代谢产物 (2)非天然来源 (artificial source) 工程菌或工程细胞 转基因动物、植物、克隆动物
1
哪些组织、器官可 制取生物药？
2
主要来源：猪 其它：牛、羊、家禽、鱼类
（－）动物脏器(animal viscera)
（1）胰脏 (pancreas)
激素、酶、多肽、核酸、多糖、脂类及氨基酸等
代表药物：胰酶 （2）脑 (brain)
胰蛋白酶、胰淀粉酶 及胰脂肪酶
富含脂质，脂类13.5％，蛋白质占8-10％
脑磷脂，肌醇磷脂、神经磷脂、脑苷脂、神经节苷脂和胆固
醇
修复脑细
胞，改善
8
尿液 尿激酶、激肽释放酶、集落刺激因子，表皮生长 因子，绒膜促性激素（HCG），HMG
胆汁 胆酸、胆红素； 蛇毒 纤溶酶，如蝮蛇抗栓酶等。
蝮 蛇
9
（三）海洋生物(halobios) （1）海藻
（2）腔肠动物 海葵
多肽或毒素
海葵毒素 （抗癌）
用于冠心病\脑血栓治疗
甘露醇烟酸酯、 褐藻酸钠
僧 帽 水 母
（二）表面活性剂提取 离子型表面活性剂：易引起生物大分子（如蛋白）变性
SDS常用于DNA的提取 非离子型表面活性剂：适用于用水、盐系统无法提取的蛋白或
酶类药物的提取(如吐温类)
23
（三）有机溶剂提取
1.固－液提取 适用范围：水不溶性的脂类、脂蛋白、膜蛋白结合酶等 常用溶剂：甲醇、乙醇、丙酮、丁醇 乙醚、氯仿、苯等
紫衫、人参、洋地黄
白介素
动物细胞培养：激素、单抗、干扰素、酶制剂、疫苗
干扰素、白介素、EPO
（2） “工程菌”或“工程细胞”（ 基因工程） 重组（酵母）HBV疫苗、重组（CHO细胞） HBV疫苗
21
总结 制备生物药物的主要途径或方法
1. 提取法
2.化学合成或半合成法
生 物 技 术 制 药
3. 发酵法
（8）心脏 (heart) 细胞色素C，辅酶 Q10等
6
❖ 其他动物脏器：
肺、肾、胸腺、肾上腺、扁桃体、甲状腺、睾丸、胎盘、 羊精囊、气管软骨、眼球、鸡冠等
7
（二）血液、分泌物和其他代谢物(blood、secretion and metabolite) 以人血为原料生产的制品 人血白蛋白，免疫球蛋白，凝血因子Ⅷ、Ⅸ， 抗凝血 酶Ⅲ，α－干扰素，白介素－2，SOD等。 以动物血为原料生产的制品 凝血酶、原卟啉、血卟啉、血红蛋白、血红素、SOD 及各种氨基酸。
传统生物技术制药
4. 生物催化与转化（酶法）
5. 细胞工程（动、植物细胞培养）
6.基因工程技术（工程菌、细胞，转基因动、植物）
现 代 生 物 技 术 制
药
22
第2节 生物活性物质的提取
（一）酸、碱、盐水溶液提取 适用于水溶性、盐溶性的生化物质。 胰蛋白酶－稀硫酸提取，肝素－－pH9的3％氯化钠溶液提取
（3）糖类 葡聚糖、聚果糖、聚甘露糖、脂多糖
（4）核苷酸类 5‘－AMP，5’－肌苷酸 （5）维生素 VC VB1 VB2 VB6
发酵法
（6）酶 淀粉酶、蛋白酶、凝乳酶、脂肪酶、弹性蛋白酶
发酵法
17
2、放线菌（actinomycetesfrom ） （1）氨基酸 丙氨酸、蛋氨酸、赖氨酸、鸟氨酸 （2）核苷酸类 5-氟尿苷酸 （3）维生素 VB 、胡萝卜素、番茄素 （4）酶 高温蛋白酶、中性和碱性蛋白酶 纤维素酶
（4）肝脏 (liver) 肝RNA、免疫RNA、肝细胞生长因子、肝抑素、造血因 子等
（5）脾脏 (spleen) 脾水解物，脾RNA和脾转移因子, 人脾混合淋巴因子
5
（6）小肠 (small intestine)
猪小肠粘膜
肝素
十二指肠
类肝素、冠心舒、脑心舒
（7）脑垂体 (pituitary) 促皮质激素（ACTH)、促黄体激素(LH)、促卵泡激素 (FSH)、加压素 缩宫素注射液、垂体后叶注射液等
3、真菌（fungi）
（1）酶
淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、果胶酶
（2）有机酸 柠檬酸、葡萄糖酸、苹果酸 霉菌发酵
（3）氨基酸 丙氨酸、谷氨酸、蛋氨酸、赖氨酸
（4）核酸及其有关物质 5‘－核苷酸 3’－核苷酸 （5）维生素 核黄素、β－胡萝卜素 （6）促生素 赤霉素 （7）多糖 葡聚糖、半乳聚糖、甘露聚糖、银耳多糖
10
（3）节肢动物 （4）软体动物
壳聚糖
脱 乙 酰
甲壳素
多糖、多肽、 糖肽、毒素
11
（5）棘皮动物 （6）鱼类
海星皂素
二十碳五烯酸 海 胆
鲨鱼
肝脏 鱼肝油 鱼精 鱼精蛋白 软骨 软骨素
海参素
海胆毒素 河豚毒素
12
国际市场上，河豚 毒素结晶每克已经 高达17万美元
目前已可人工合成
河豚毒素(TTX) 强烈的神经毒素(小分子量非蛋白质类)
鲸鱼
14
天花粉蛋白
四）植物(plant)
伴
刀
豆
球
蛋
木瓜蛋白酶
白
菠萝蛋白酶
苦瓜胰岛素
薜荔果多糖
15
人参多糖
茶叶多糖
（五）徽生物 (microorganism)
细菌 放线菌
真菌 酵母菌
16
1.细菌（bacteria）
（1）氨基酸
微生物转化
亮氨酸、异亮氨酸、色氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸
（2）有机酸 柠檬酸、L-苹果酸、乳酸 发酵法和微生物转化法
临床用途: 1) 治疗癌症:鼻咽癌、食道癌、胃癌、结肠癌 2) 镇痛 :癌症疼痛、术后疼痛、胃溃疡引起的疼痛(剂量3μg 可以作为成瘾性镇痛药吗啡和杜冷丁的良好替代品 3)止喘、镇痉、止痒 ,抗菌
13
（7）爬行动物
海蛇毒液：蛋白酶、转氨酶、透明质酸酶 （8）海洋哺乳动物
江豚油
鲸鱼鱼肝油 抗贫血剂
维生素A、D
19
4、酵母菌（yeast） （1）维生素 肌醇 VB1,2,6 尼克酸、叶酸、泛酸 （2）蛋白质与多肽 酵母酪素 （3）核酸 RNA、DNA、腺苷 、鸟苷、胞苷酸、腺苷酸
还可生产：柠檬酸、苹果酸、核黄素、VC、辅酶A
20
（六）开发生物新资源 （1）动植物细胞的大规模培养 （细胞工程）
植物细胞培养：生物碱、甾类、糖苷、香料等
记忆
治疗脑瘫，缺
血缺氧性脑病，
3
帕金森
（3）胃粘膜(stomach mucous membrane)
猪胃粘膜
羔羊与乳猪 胃粘膜
胃蛋白酶和胃膜素 胃优乐和双歧因子
胃粘膜蛋 白水解产
物
胃粘膜总提取物、胃蛋 白酶、凝乳酶、粘多糖
牛羊胃
凝乳酶
植物性凝乳酶：无花果 树叶和菠萝果实
4
微生物凝乳酶：霉菌和 酵母菌
第1节 生物材料与生物活性物质
一、源自文库物材料的来源 (1)天然来源（natural source) 动物、植物、微生物的组织、器官、细胞与代谢产物 (2)非天然来源 (artificial source) 工程菌或工程细胞 转基因动物、植物、克隆动物
1
哪些组织、器官可 制取生物药？
2
主要来源：猪 其它：牛、羊、家禽、鱼类
（－）动物脏器(animal viscera)
（1）胰脏 (pancreas)
激素、酶、多肽、核酸、多糖、脂类及氨基酸等
代表药物：胰酶 （2）脑 (brain)
胰蛋白酶、胰淀粉酶 及胰脂肪酶
富含脂质，脂类13.5％，蛋白质占8-10％
脑磷脂，肌醇磷脂、神经磷脂、脑苷脂、神经节苷脂和胆固
醇
修复脑细
胞，改善
8
尿液 尿激酶、激肽释放酶、集落刺激因子，表皮生长 因子，绒膜促性激素（HCG），HMG
胆汁 胆酸、胆红素； 蛇毒 纤溶酶，如蝮蛇抗栓酶等。
蝮 蛇
9
（三）海洋生物(halobios) （1）海藻
（2）腔肠动物 海葵
多肽或毒素
海葵毒素 （抗癌）
用于冠心病\脑血栓治疗
甘露醇烟酸酯、 褐藻酸钠
僧 帽 水 母
（二）表面活性剂提取 离子型表面活性剂：易引起生物大分子（如蛋白）变性
SDS常用于DNA的提取 非离子型表面活性剂：适用于用水、盐系统无法提取的蛋白或
酶类药物的提取(如吐温类)
23
（三）有机溶剂提取
1.固－液提取 适用范围：水不溶性的脂类、脂蛋白、膜蛋白结合酶等 常用溶剂：甲醇、乙醇、丙酮、丁醇 乙醚、氯仿、苯等
紫衫、人参、洋地黄
白介素
动物细胞培养：激素、单抗、干扰素、酶制剂、疫苗
干扰素、白介素、EPO
（2） “工程菌”或“工程细胞”（ 基因工程） 重组（酵母）HBV疫苗、重组（CHO细胞） HBV疫苗
21
总结 制备生物药物的主要途径或方法
1. 提取法
2.化学合成或半合成法
生 物 技 术 制 药
3. 发酵法
（8）心脏 (heart) 细胞色素C，辅酶 Q10等
6
❖ 其他动物脏器：
肺、肾、胸腺、肾上腺、扁桃体、甲状腺、睾丸、胎盘、 羊精囊、气管软骨、眼球、鸡冠等
7
（二）血液、分泌物和其他代谢物(blood、secretion and metabolite) 以人血为原料生产的制品 人血白蛋白，免疫球蛋白，凝血因子Ⅷ、Ⅸ， 抗凝血 酶Ⅲ，α－干扰素，白介素－2，SOD等。 以动物血为原料生产的制品 凝血酶、原卟啉、血卟啉、血红蛋白、血红素、SOD 及各种氨基酸。
传统生物技术制药
4. 生物催化与转化（酶法）
5. 细胞工程（动、植物细胞培养）
6.基因工程技术（工程菌、细胞，转基因动、植物）
现 代 生 物 技 术 制
药
22
第2节 生物活性物质的提取
（一）酸、碱、盐水溶液提取 适用于水溶性、盐溶性的生化物质。 胰蛋白酶－稀硫酸提取，肝素－－pH9的3％氯化钠溶液提取
（3）糖类 葡聚糖、聚果糖、聚甘露糖、脂多糖
（4）核苷酸类 5‘－AMP，5’－肌苷酸 （5）维生素 VC VB1 VB2 VB6
发酵法
（6）酶 淀粉酶、蛋白酶、凝乳酶、脂肪酶、弹性蛋白酶
发酵法
17
2、放线菌（actinomycetesfrom ） （1）氨基酸 丙氨酸、蛋氨酸、赖氨酸、鸟氨酸 （2）核苷酸类 5-氟尿苷酸 （3）维生素 VB 、胡萝卜素、番茄素 （4）酶 高温蛋白酶、中性和碱性蛋白酶 纤维素酶
（4）肝脏 (liver) 肝RNA、免疫RNA、肝细胞生长因子、肝抑素、造血因 子等
（5）脾脏 (spleen) 脾水解物，脾RNA和脾转移因子, 人脾混合淋巴因子
5
（6）小肠 (small intestine)
猪小肠粘膜
肝素
十二指肠
类肝素、冠心舒、脑心舒
（7）脑垂体 (pituitary) 促皮质激素（ACTH)、促黄体激素(LH)、促卵泡激素 (FSH)、加压素 缩宫素注射液、垂体后叶注射液等