生化制药工艺技术基础

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2第二章--生物制药工艺基础

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

生化药物制造工艺

生化药物制造工艺
修饰粒细胞集落刺激因子(rhG-CSF) 修饰人肿瘤坏死因子 修饰白介素I受体拮抗剂(rhIL-1Ra) 修饰牛胰核糖核酸酶(RNase) 延长半衰期 消除副作用 延长半衰期 提高抗肿瘤活性
修饰超氧化物歧化酶(SOD)
修饰天冬酰氨酶(Aspartase) 修饰人干扰素(IFN) 修饰血红蛋白(Hb) 修饰胰岛素
(二)生物技术药物(新生物制品) 1.DNA重组药物(DNA recombinant medicine)——基因工程与蛋白质工程药物 2. 基因药物
(三)合成或半合成生物药物
3
蛋白质药物在使用中出现的问题
C
理想浓度 实际浓度
1.迅速被体内酶降解
2.肾小球过滤清除 3.抗原-抗体反应
4.溶解度差导致沉淀
微生物
海洋生物
18
微生物 利用微生物作为工具
1
2
微生物的代谢物
3
微生物菌体
19
生物药物的资源
植 物 动 物
动物脏器血液、分泌物及其它代谢物
微生物
海洋生物
20
海洋生物
海藻类:已知的海藻有1万多种 海洋动物类:腔肠动物类、节肢 动物类、软体动物类、鱼类、爬 行动 物类、海洋哺乳动物类 海洋微生物:
8
分 类
氨基酸类药物 多肽类药物 蛋白质类药物 酶类药物 辅酶类药物 核苷酸与核酸类药物 多糖类药物 脂类药物 维生素类药物
9
生化药物的特性 1.药理学特性:
1
药理活性高,针对性强
2
毒副作用少,营养价值高
3
生理副作用常有发生
免疫原反应,过敏反应
10
生化药物的特性
2.理化特性:
1
有效物质含量低,杂质多,工艺 复杂,收率低,技术要求高

生化制药的工艺技术基础

生化制药的工艺技术基础

生化制药的工艺技术基础生化制药是利用生物制造技术生产药品的过程。

其基础是生物学、化学和工程学等多学科交叉融合所形成的。

下面将介绍生化制药的一些工艺技术基础。

首先,生化制药中的一个重要工艺技术是发酵技术。

发酵是利用微生物的代谢产物来生产药物的过程。

在发酵过程中,通过选取合适的微生物菌株、提供适宜的培养基和控制培养条件,使微生物菌株生长繁殖并合成所需的药物。

发酵技术是生化制药中最常用的生物制造技术之一。

其次,生物分离技术是生化制药中的另一个重要工艺技术。

生物分离是将生物体中的目标化合物从其他复杂的生理成分中分离出来的过程。

常用的生物分离技术包括离心、过滤、吸附、电渗析等。

这些技术可以选择性地分离和纯化药物,从而提高产品的纯度和质量。

此外,蛋白质工程也是生化制药中重要的工艺技术之一。

蛋白质工程是通过改变蛋白质的基因序列,使其在表达过程中具有特定的功能和性质。

例如,通过基因重组技术将目标基因导入到表达系统中,使其大规模表达的同时也提高了产品的稳定性和纯度。

最后,生物感应技术是生化制药中的另一种重要工艺技术。

生物感应是通过对生物体免疫系统的仿真来诊断和治疗疾病。

该技术通过检测和分析与特定疾病相关的生物标记物,并在其存在时进行特异性识别和定量。

生物感应技术可以用于疾病的早期诊断、疗效评估和药物筛选等。

总之,生化制药的工艺技术基础包括发酵技术、生物分离技术、蛋白质工程和生物感应技术等。

这些技术的研究和应用不仅可以提高药物的产量和质量,还可以为新药的研发和疾病的治疗提供有力的支持。

随着科技的不断进步,生化制药的工艺技术将会不断发展和完善,为人类的健康事业做出更大的贡献。

生物制药学——第二章 生物制药工艺学基础

生物制药学——第二章  生物制药工艺学基础
原料药(精制品)经精细加工制成片剂、针剂、冻干剂、 粉剂等供临床应用的各种剂型。
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

生物制药工艺学第二章+生物制药工艺技术基资料教程

生物制药工艺学第二章+生物制药工艺技术基资料教程
(3)抑制水解酶的作用
(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。

制药工艺学复习资料

制药工艺学复习资料

第一章生物药物概述1、我国药物的三大药源指的是化学药物、生物药物、中草药。

2、现代生物药物已形成四大类型,包括基因工程药物、基因药物、天然生物药物、医学生物制品。

一、药物、生物药物、生物制品、药物:用于预防、治疗或诊断疾病或调节机体生理功能、促进机体康复保健的物质,有4大类:预防药、治疗药、诊断药和康复保健药。

生物药物:是利用生物体、生物组织、细胞或其成分,综合应用生物与医学、生物化学与分子生物学、微生物学与免疫学、物理化学与工程学和药学的原理与方法进行加工、制造而成的一大类预防、诊断、治疗和康复保健的制品。

生物制品:是应用普通的或以基因工程、细胞工程、蛋白质工程、发酵工程等生物技术获得的微生物、细胞与各种动物和人源的组织和液体等生物材料制备的,用于人类疾病预防、治疗和诊断的药品。

生化药物:指从生物体(动物、植物、和微生物中获得的天然存在的生化活性物质(或者合成、半合成的天然物质类似物)。

基因重组药物与基因药物有什么区别?基因重组药物:应用基因工程和蛋白质工程技术制造的重组活性多肽、蛋白质与其修饰物。

基因药物:以基因物质(RNA或DNA与其衍生物)作为治疗的物质基础,包括基因治疗用的重组目的DNA片段、重组疫苗、反义药物和核酶等。

生物药物有那些作用特点?药理学特性:1、活性强: 体内存在的天然活性物质。

2、治疗针对性强,基于生理生化机制。

3、毒副作用一般较少,营养价值高。

第二章生物制药工艺技术基础1、生化活性物质浓缩可采用的方法有盐析浓缩、有机溶剂沉淀浓缩、葡聚糖凝聚浓缩、聚乙二醇浓缩、超滤浓缩2、生化活性物质常用的干燥方法有喷雾干燥、冷冻干燥、、减压干燥等3、冷冻干燥是在低温、低压条件下,利用水的化学性能而进行的一种干燥方法。

4、固定化酶常采用的方法可分为吸附法、包埋法、共价结合法和交联法四大类1、由于目的蛋白质和杂蛋白分子量差别较大,拟根据分子量大小分离纯化并获得目的蛋白质,可采用( C )A、SDS凝胶电泳 B、盐析法 C、凝胶过滤 D、吸附层析2、分离纯化早期,由于提取液中成分复杂,目的物浓度稀,因而易采用( A ) A、分离量大分辨率低的方法 B、分离量小分辨率低的方法C、分离量小分辨率高的方法D、各种方法都试验一下,根据试验结果确定(重点)简述生物活性物质分离纯化的主要原理。

生化制药的基本工艺流程

生化制药的基本工艺流程

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生物制药工艺基础知识

生物制药工艺基础知识

任务一 基因工程制药技术认知
1.基因工程概念
在分子水平上按照人们的设计方案将DNA片段(目的基因)插入载体DNA分子 (如病毒、质粒等),从而实现DNA分子体外重组,然后再将之导入特定的宿 主细胞进行扩增和表达,使宿主细胞获得新的遗传性状的技术。
基因工程=
重组DNA技术 分子克隆技术 基因的无性繁殖 基因操作 基因克隆技术
项目一 生物制药工艺基础知识
三、生物药物的原料来源
(一)人体组织来源的生物药物 (二)动物组织来源的生物药物 (三)微生物来源的生物药物 (四)植物来源的生物药物 (五)海洋生物来源的生物药物 (六)人工制备的生物原料
项目一 生物制药工艺基础知识
四、生物药物的特点
(一)药理学特性 1、治疗的针对性强、疗效高 2、营养价值高、毒副作用小 3、免疫性副作用常有发生
③ 在障碍物、凹坑和死角处,应局部提高爆炸危险区域等级。 ④ 利用堤或墙等障碍物,限制比空气重的爆炸性气体混合物的扩散,可缩小 爆炸危险区域的范围。
2. 爆炸性粉尘环境 对于爆炸性粉尘环境,其危险区域的范围应按爆炸性粉尘的量、爆炸极限和通 风条件确定。 ⅢA 级:可燃性飞絮,如棉花纤维、麻纤维、丝纤维、毛纤维、木质纤维、人 造纤维等。 ⅢB级:非导电性可燃粉尘,如聚乙烯、苯酚树脂、小麦、玉米、砂糖、染料、 可可、木质、米糠、硫黄等粉尘。 ⅢC级:可燃性导电粉尘,石墨、炭黑、焦炭、煤、铁、锌、钛等粉尘。
定义:能够将外源DNA载入宿主细胞进行复制、整合或表达的工具称为载体。 本质是DNA,分为克隆载体和表达载体。 (1)基因克隆载体 适用于外源基因在受体细胞中复制扩增。
➢ 质粒 ➢ 噬菌体 ➢ 柯斯质粒 ➢ 人工染色体等
任务一 基因工程制药技术认知

第二章 生物制药工艺技术基础6_PPT幻灯片

第二章 生物制药工艺技术基础6_PPT幻灯片
第二章 生物制药工 艺技术基础
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

生物制药工艺学复习思考题答案

生物制药工艺学复习思考题答案

⽣物制药⼯艺学复习思考题答案第⼀章⽣物药物概论1.⽣物药物有哪⼏类?DNA重组药物与基因药物有什么区别?( 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(3)天然⽣物药物(4)合成或半合成⽣物药物2.⽣物药物有哪些作⽤特点?(⼀)药理学(pharmacology)特性:1、活性强: 体内存在的天然活性物质。

2、治疗针对性强,基于⽣理⽣化机制。

3、毒副作⽤⼀般较少,营养价值⾼。

4、可能具免疫原性或产⽣过敏反应(⼆)、理化特性:1. 含量低、杂质多、⼯艺复杂、收率低、技术要求⾼;2. 组成结构复杂,具严格空间结构,才有⽣物活性。

对多种物理、化学、⽣物学因素不稳定。

3. 活性⾼,有效剂量⼩,对制品的有效性,安全性要严格要求(包括标准品的制订)。

3.DNA重组药物主要有哪⼏类?举例说明之。

1)细胞因⼦⼲扰素(IFN)类药物(2)细胞因⼦⽩介素类和肿瘤坏死因⼦(3)造⾎功能药物(4)⽣长因⼦类药物(5)重组蛋⽩和多肽类激素(6)⼼⾎管病治疗剂与酶制剂(7)重组疫苗与治疗性抗体4.术语:药物与药品⽣物药物,DNA重组药物:⼜称基因⼯程药物,应⽤基因⼯程和蛋⽩质⼯程技术制造的重组活多肽,蛋⽩质及其修饰物基因药物:这类药物是以基因物质(RNA或DNA及其衍⽣物)作为治疗的物质基础,包括基因治疗⽤的重组⽬的DNA⽚段、重组疫苗、反义药物和核酶等。

反义药物:以⼈⼯合成的10~⼏⼗个反义寡核苷酸序列与模板DNA或mRNA互补形成稳定的双链结构,抑制靶基因的转录和mRNA的翻译,从⽽起到抗肿瘤和抗病毒作⽤。

核酸疫苗:是指将编码外源性抗原的基因插⼊到含真核表达系统的载体上,然后直接导⼊⼈或动物体内,让其在宿主细胞中表达抗原蛋⽩,该抗原蛋⽩可直接诱导机体产⽣免疫应答。

RNAi :在实验室中是⼀种强⼤的实验⼯具,利⽤具有同源性的双链RNA(dsRNA)诱导序列特异的⽬标基因的沉寂,迅速阻断基因活性。

生物制药基本技术

生物制药基本技术

(4)离子的水化半径:水化半径小的易被吸附。 (5)树脂酸碱性的强弱和溶液的pH。 (6)交联度大小:交联度愈小,树脂愈易膨胀,交换速 度愈快。但交联度小的树脂选择性较差。 (7)有机溶剂的影响:当有有机溶剂存在时,会降低 树脂对有机离子的选择性,而容易吸附无机离子。 6、凝胶层析 指化合物随流动相流经装有凝胶的固定 相的层析柱时,因其各种物质分子大小不同而被分离 的技术。又称凝胶过滤、凝胶渗透过滤、分子筛过滤、 阻滞扩散层析、排阻层析。 1)优缺点 缺点:分离速度慢。优点:设备简单,操作方 便,分离效果好,回收率高,分离条件缓和,不使活性物 质失活变性,凝胶可重复使用,无需再生处理。广泛用 于分离氨基酸、多肽、蛋白质、酶及多糖等药物。 2)几种常用的凝胶
2、有机溶剂沉淀法 利用不同蛋白质在不同浓度的有 机溶剂中的溶解度差异而分离目的蛋白质的方法。 •蛋白质的沉淀与溶解,与溶剂的介电常数有关。降低 溶液的介电常数,使其溶解度变小.同时,还破坏蛋白 质的水化膜而使蛋白质沉淀析出。
几种溶剂的介电常数 溶剂名称 20 ℃时的介 电常数 4.33 乙醚 21.4 丙酮 24 乙醇 溶剂名称 20 ℃时的 介电常数 33 甲醇 80 水 2.5mol/L甘氨酸水溶液 137
生物制药的提取与纯 化技术 Chapter 6 Basic Technique For Biopharmaco
内容提要 概述 各种提取与纯化技术 小结
第六章
概 述
生物制药是把生物体内的具有生物活性的基 本物质,保持原来的结构和功能,又能在含有多 种物质的液相或固相中较高纯度的分离出来。它 是一项严格、细致、复杂的工艺过程,涉及物理、 化学、生物学、工程等方面的知识和操作技术。 对于一个新研制的生物药物,从查阅文献开 始,到探索实验、条件考察(记录客观),还要 总结制定工艺规程、制定分析鉴定方法,再进行 中试放大,全面考察工艺是否成熟,是否稳定等 过程。

生物制药工业工艺设计与优化

生物制药工业工艺设计与优化

生物制药工业工艺设计与优化生物制药工业在人类医疗领域中扮演着至关重要的角色,其发展也不断推动科技的进步。

在生产制药产品的过程中,工艺设计和优化是至关重要的步骤,它们直接影响着产品的质量和效率。

本文将从几个方面探讨生物制药工业工艺设计与优化的重要性和现状。

一、工艺设计的重要性在生产制药产品的过程中,工艺设计是整个过程的基础,必须具备合理性和可行性。

工艺设计需要考虑到生产能力、成本、质量等多个方面,保证产品的质量和数量。

此外,工艺设计还能提高生产效率,减少生产成本,降低生产的风险,是生产企业的一种核心竞争力。

二、现有技术生物制药工艺的设计与优化涉及到许多技术和管理方法,如生化工艺学、功能基因组学、生物反应器、离子交换层析等等。

1、生化工艺学生化工艺学是最基础的技术之一,它研究生物大分子在生命过程中的生物化学过程以及在实验条件下的制备方法。

它所涉及的关键技术包括酶学、生物催化、分子生物学等,这些技术在生物制药中有着重要的应用。

2、功能基因组学功能基因组学是一种基于基因组学的方法,用于分析生物体内的分子和细胞之间的功能关系,以发现潜在的途径来控制细胞活性。

其中的关键技术包括基因芯片、实时荧光定量PCR等。

3、生物反应器生物反应器是生产过程中非常重要的装备,其能够在最适合的温度、氧气、培养基、PH、搅拌等条件下培养细胞,使得生产的生物制品质量更稳定。

生物反应器的技术也在不断的改进和创新,以适应更高效和多样化生产的要求。

4、离子交换层析离子交换层析是生物制药中非常常用的技术,用于从生物混合物中分离蛋白质。

原理是利用对离子的吸附与解吸来分离不同的蛋白质,在这个过程中,离子交换树脂起到了非常重要的作用。

三、工艺优化的挑战随着生物制药市场的飞速增长和全球市场的日益竞争,将工艺优化视为降低商品成本和提高制药质量的方式是很有必要和合理的。

然而,生物制药产品的工艺优化面临着很多的挑战,包括以下几个方面:1、操作复杂,制程不稳定由于生物制品的复杂性,其生产过程也同样复杂,因此,操作人员需要掌握许多技术以保证其稳定性。

生物制药发酵工艺第一篇

生物制药发酵工艺第一篇

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(二)提取方法与优化
(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 3.提取条件 ①温度 ②pH ; ③盐; ④表面活性剂
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三.浓缩与干燥
1.浓缩方法: ①盐析; ②有机溶剂沉淀; ③高分子脱水 ④超滤; ⑤真空浓缩或薄膜浓缩;
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大型液膜蒸发器
第二代重组药物:对天然产物表达物进行 简单 修饰,如PEG化或糖基化;
第三代重组药物时代:蛋白质工程药物, 在DNA 水平上,合理设计、改造、创制新型治疗蛋白。 目的是提高活性;减少或消除毒 副作用;提 高体内外稳定性;产生新的功能作用
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15
• 2. 治疗性抗体发展迅猛
FDA已批准17种治疗性抗体,在抗肿瘤、治 疗风湿性关节炎,防止感染、抗血小板凝 集等方面疗效突出。在369种进入临床试验 的生物技术药物中有75种是抗体类产品, 预计2013年会有26种上市。
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• 3.中国的三大药源
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。
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3
• 生物药物——是利用生物体、生物组织或 其成分,综合应用生物学、生物化学、微 生物学、免疫学、物理化学和药学的原理 与方法进行加工、制造而成的一大类预防、 诊断、治疗制品。
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• (二)、理化特性: 1. 含量低、杂质多、工艺复杂、收率低、技 术要求高
2. 组成结构复杂,具严格空间结构,生物学 因素不稳定

生物制药工艺学

生物制药工艺学

生物制药工艺学1、生物药物是以生物体、生物组织或其成份、代谢产物为原料(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。

2、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,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3、生化药物分离纯化原理:总的原则:A根据分配率不同将其分配到两个或几个物相中,再用机械法分离。

B在某一相中,外加一定力(电泳、离心、超滤)使混合组分分离。

具体:(1)根据分子形状和大小不同进行分离。

如差速离心与超离心、膜分离(透析,电渗析)与超滤,凝胶过滤法。

(2)根据分子电离性质的差异性进行分离。

如离子交换法,电泳法,等电聚焦法。

(3)根据分子极性大小及溶解度不同进行分离。

如溶剂提取法,逆流分配法,分配层析法,盐析法,等电点沉淀法,及有机溶剂分级沉淀法。

(4)根据物质吸附性质的不同进行分离。

如选择性吸附法与吸附层析法。

(5)根据配体特异性进行分离—亲和层析法。

4、分离纯化早期和精制阶段使用方法的选择原则分离纯化早期使用方法的选择:大处理量,相对低分辨率;精制阶段分离方法:高分辨率第三章生物材料的预处理、细胞破碎和液-固分离5.细胞培养液的预处理方法。

1)细胞及蛋白质的处理:(1)加入凝聚剂(2)加入絮凝剂(3)变性作用(4)吸附(5)等电沉淀(6)加各种沉淀剂沉淀2)多糖的去除可用酶解转化为单糖、黏多糖可与一些阳离子表面活性剂如十六烷基溴化铵(CTAB)和十六烷基氯化吡啶(CPC)生成季铵盐络合物沉淀去除。

3)高价金属离子的去除A离子交换法通过阳离子交换树脂。

B沉淀法6、常用的细胞破碎方法有哪些?1)机械法:匀浆法、珠磨法、超声波2)物理法:干燥、冻融、渗透压冲击3)化学法:化学试剂处理、制成丙酮粉4)生物法:酶解法、自溶7、固液分离方法有哪些?1)、细胞及蛋白质的处理:(1)加入凝聚剂:Al2(SO4)3218H2O、AlCl326H2O、FeCl3、ZnSO4、MgCO3;(2)加入絮凝剂絮凝剂:有机高分子,易溶,链长,活性功能基团多。

生物制药工艺与技术

生物制药工艺与技术

生物制药工艺与技术是指利用生物材料,通过生物反应、生化分离及纯化等各种手段,从而制备具有特定物质结构和功能的药物制品的一系列工艺和技术。

在当前的医药产业中,生物制药已成为重要的发展方向之一,拥有广阔的市场前景和技术挑战。

一、生物制药工艺生物制药工艺主要包括制药生物工程、细胞培养技术、生物反应器、分离纯化等几个方面。

其中,制药生物工程是生物制药的核心技术,主要包括基因克隆、高效表达、选择性纯化等工艺。

生物反应器是生物制药生产线的关键设备,一般由反应器和配套的自动控制系统组成。

反应器的选择和设计既要考虑生物反应的需求,又要充分考虑工业生产的实际情况。

例如,生产规模的大小、养料的成本、生物反应器的维护成本等因素都必须严格控制。

生物制药生产过程中,存在着很多惟一性的技术难题,包括纯化、定量以及溶液和固体药物品种的开发等。

生物制药药物产生的克隆异构体多,且具有结构相对稳定,不会像化学合成药物那样受到温度、湿度等条件的影响,因此生产线的温度、湿度和氧气浓度等因素也需要严格控制。

二、生物制药技术生物制药技术是在生物制药工艺的基础上,进行的一系列深化和持续的创新。

近年来,在生物制药技术方面,蛋白质工程、高效筛选、高通量生产等技术都取得了显著进展。

蛋白质工程技术主要是针对蛋白质的结构与功能进行改变,通过基因重组技术调整蛋白质的氨基酸序列,产生新的蛋白质分子,以期望得到具有更好性能的新药物。

高效筛选技术是指针对产生的蛋白质药物,进行一系列的筛选和鉴定,以确定其性能与效果。

在高效筛选技术中,微阵列技术、高通量检测技术以及计算机模拟技术等都发挥着极为重要的作用。

高通量生产技术是指通过自动化技术,提高生产效率和质量的生物制药生产工艺。

高通量生产通过优化生产过程,实现低成本、高质量的大规模生产,为生物制药产业的进一步发展提供了有力的支撑和保障。

三、生物制药应用生物制药是化学合成药物之外的一种药物研究发展方式,具有高效、低毒、低副作用、无耐药性等优点。

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第五节 分 离 纯 化
四、膜分离法 1.超滤
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第五节 分 离 纯 化
四、膜分离法
1.超滤 参数:膜(纤维素硝酸酯或醋酸酯、芳香
酰胺纤维等);水的流速;相对分子质量的截 止值(截留分子量)。
超滤设备:管式、多层板式、卷式和中空 纤维型等。国外发展较快的是一种内压式中空 纤维型。
五、离子交换法(离子交换层析 ) 1、基本原理
离子交换树脂 :载体、功能团、平衡离子 载体:树脂(苯乙烯型、丙烯酸型、酚醛型)、
纤维素、葡聚糖凝胶。 功能团:磺酸根、磷酸根、羧基;季胺盐、伯 仲叔胺基;CM、DEAE等。 平衡离子:氢离子、钠离子、氢氧根离子、
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第五节 分 离 纯 化
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第五节 分 离 纯 化
四、膜分离法
3.微孔滤膜
由高分子材料制成的薄膜过滤介质,可以 过滤一般介质不能截留的细菌和微粒。膜的 微孔径在0.2一l0µm之间。过滤器有板式和 管式两种。广泛应用于滤除微粒和微生物, 如滤除大输液和水针剂中的污染微粒;还有 热敏性药物的除菌,如胰岛素、C0A、ATP、 血清蛋白、丙种球蛋白、激素等。
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第五节 分 离 纯 化
四、膜分离法
4.超精密过滤 以聚乙烯醇为主体的中空多孔滤膜,分级
性能在超滤膜与微孔滤膜之间,为0.01— 0.2µm。用于水的精制(脱除铁质、菌和微 粒)、循环水的净化、除悬浮固体离子以及 糖液、酶液的精制等。
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三、等电点沉淀法 等电点:
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第五节 分 离 纯 化
三、等电点沉淀法
利用蛋白质在等电点时溶解度最低,而各 种蛋白质又具有不同的等电点的特性进行分 离的工艺过程,称等电点沉淀法。由于各种 蛋白质在等电点时,仍有一定的溶解度而沉 淀不完全,多数蛋白质的等电点又都十分接 近,所以单独使用效果不理想,分辨力差, 多用于提取后除杂蛋白,实际生产中常与有 机溶剂沉淀法、盐析法联合使用。
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第五节 分 离 纯 化
四、膜分离法
膜分离技术包括超滤、反渗透析、电渗析、微 孔过滤、气体渗析和超精密过滤等,其中超滤、 反渗透析、微孔过滤和超精密过滤在医药领域 中的应用较为常见。
1.超滤
在液压(氮气或真空)驱动下,分离粒子的 范围,一般为0.001一0.01µm(溶剂和小分 子透过),适用于酶和蛋白质类生化药物的分 离、浓缩、脱盐、提纯、除菌、除病毒和热原 等。
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第五节 分 离 纯 化
四、膜分离法
2.反渗透 溶剂从溶液浓度高的一侧传递到浓度低的一
侧,称反渗透。
分离介质:高分子透过性薄膜 ;
设备:与滤相仿
应用:美国Millipore设计的反渗透装置,已 有100多套,生产符合美国药典的纯水或注射 用水,还用于氨基酸、激素的浓缩等
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对设备和条件要求低,安全,应用范围广泛。在高 浓度盐存在下,蛋白质不易发生变化,一般可在室温下 进行操作。 分辨率低, Ks法多用于提取液的前期分离 工作。
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第五节 分 离 纯 化
一、盐析法
3.常用的中性盐和加入方式
常用中性盐有硫酸铵、硫酸镁、硫酸纳、 氯化钠、磷酸钠等。硫酸铵的盐析能力强, 饱和溶液浓度大,溶解度受温度影响小,一 般不会使蛋白质变性,缺点是缓冲能力差, pH常在4.5—5.5之间。但价廉易得,分段 分离效果也比其他盐类好。
二 、物理法
1.反复冻融法 ; 2.冷热交替法 ; 3.超声波处理法;4.加压破碎法 。
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第三节 原料的粉碎
三 、生化和化学方法 1.自溶法 2.溶菌酶处理法 3. 表面活性剂处理法
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第四节 提 取
分固-液、液-液提取 提取条件的选择:溶剂、PH值、温度 影响提取的因素:被提取物质溶解度的大小、
溶解度差异而分离的方法,称有机溶剂沉淀法。 乙醇和丙酮是最常用的有机溶剂。
有机溶剂沉淀法比盐析法分辨力强,沉淀也 好过滤,但对有些生物活性物质能引起失活和 变性。应用时还应注意防止溶剂挥发和火灾等。
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第五节 分 离 纯 化
有机溶剂沉淀时应注意的问题 1 控制工艺过程的温度; 2 防止溶剂局部浓度过高; 3 及时处理沉淀物; 4 pH值的选择; 5 比盐析法条件严格;
第一节 概 述
天然生物材料制备生化药物的过程大体为:
①原料的选样和预处理;②原料的粉碎;③ 提取,即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,即粗制品经盐析、 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 干燥及保存;⑥制剂,即原料药经精细加工制 成片剂、针剂、冻干剂等供临床应用的各种剂 型。
加入方式:分步固体盐或饱和溶液
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第五节 分 离 纯 化
一、盐析法 4.盐析时应注意的问题 (1) 盐饱和度的影响;(2) pH的选择; (3)蛋白质浓度的影响;(4)温度的影响; (5)盐析沉淀物的脱盐;
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第五节 分 离 纯 化
二、有机溶剂沉淀法 利用不同蛋白质在不同浓度的有机溶剂中的
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第二节原料选择和预处理
原料选择的基本原则 ①要选择有效成分含量高的新鲜材料; ②来源丰富易得; ③制造工艺简单易行; ④成本比较低; ⑤经济效果要好。
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第三节 原料的粉碎
一、 机械法
粉碎少量原料时,可使用高速组织捣碎机 (10000r/min)、匀浆器、研钵等。工业生产上 一般常用的粉碎设备有电磨机、球磨机、万能 粉碎机,绞肉机、击碎机等。
扩散作用的影响、分配作用的影响 超临界流体萃取:
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第五节 分 离 纯 化
主要应用的方法有盐析法、有机溶剂沉淀法、pI沉淀 法、膜分离法、层析法、凝胶过滤法、离子交换法等。
一、盐析法
1.盐析及方法 利用不同蛋白质在高浓度的盐溶液中,溶解度不同程
度的降低来进行分离纯化的方法。有Ks法和β法。 2.特点
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