生物技术药物制剂与疫苗
生物技术药物与疫苗
干扰素口服无效，须注射给药，最初的主要作用是抗病毒，后来发现其有很重要的免疫调节作用。
02
基因工程药物
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基因工程药物
干扰素生产车间
传统动植物药物具有高效、低毒、副作用少的特点。
动物细胞培养
植物细胞（组织）培养
动物细胞融合
现在人们所说的生物药物，是泛指包括生物制品在内的生物体的初级和次级代谢产物及生物体的某一组成部分，甚至整个生物体用作诊断和治疗疾病的医药品。例如，从动、植物中提取生化药物，利用微生物发酵或动植物细胞组织培养，转化生产的药物。而生物技术药物，一般是指利用DNA重组技术，或其他生物技术生产的药物，包括基因工程药物、酶工程药物、动植物细胞工程药物等。其品种主要包括用于预防疾病的疫苗、疫情检测和临床诊断的试剂、治疗疾病的药物等。当然，生物技术药物也属于生物药物。
细胞系：细胞株传到50左右不能再继续传代，部分细胞遗传物质改变，具有癌变细胞的特点，可以在培养条件下无限制的传代下去，这部分细胞称为细胞系
动物细胞（组织）培养
动物细胞融合
回忆植物细胞融合过程中用了什么方法来促使原生质融合？ 物理法：电刺激，振荡 化学法：PEG
动物细胞融合
动物细胞的融合还常常用到灭活的病毒作为诱导剂
世界生物技术专利分布
地区或国家
生物技术专利 /%
药物专利 /%
人DNA序列专利 /%
美国(USA)
59
51
40
欧洲(Europe)
19
33
24
日本(Japan)
17
12
33
其它(Other)
5
生物制药中的新型疫苗研发
生物制药中的新型疫苗研发随着科学技术的不断进步，生物制药成为了新型疫苗研发的重要方向。
生物制药是利用基因工程、细胞工程等生物技术手段生产药物，其制备工艺比传统制药更为复杂，但所生产的产品更为精准且效果更佳，使得生物制药因其高效、低毒、高效价和低副作用等优势成为了当今新型疫苗研发的热门方向之一。
一、新型细胞载体质粒疫苗新型细胞载体质粒疫苗是一种利用质粒作为疫苗成分，利用表达目标抗原的表达载体质粒转染到细胞内，诱导机体产生特异性细胞免疫和较长时间的保护性免疫的方法。
该方法利用的细胞载体简单、便捷、安全、经济，能够承载多种抗原基因，具有良好的免疫原性和适应性，可广泛应用于各类传染病的防治。
近年来，新型细胞载体质粒疫苗已成功应用于SARS、HIV-1、HIV-2、肺结核、乙型肝炎、HPV、流感等病毒感染的预防和治疗，发挥了重要的社会和经济效益。
二、核酸疫苗核酸疫苗是把目标抗原的DNA或RNA序列通过基因工程技术直接注入机体，诱导机体产生会与此抗原特异性结合的抗体以达到免疫效果的一种新型疫苗。
该疫苗具有生产成本低、生产周期短、易大规模生产的优势，对很多病原体都可建立核酸疫苗模型，如HIV，CMV、乙肝、结核等。
随着相关科技的发展，核酸疫苗制备技术已经逐渐日臻完善，其大规模生产及稳定性也逐渐得到提高，其在疾病预防和治疗领域具有广阔的应用前景。
三、基因工程疫苗基因工程疫苗是利用基因重组技术生产的一种新型疫苗，其原理是首先从病原体中分离特异性抗原基因，经过基因克隆技术引入到无害载体体系，构建出基因工程融合蛋白质表达系统，最后通过分离纯化的方式制备疫苗。
该疫苗具有抗原性稳定性好，无RNA病毒遗传材料等优点，已广泛应用于谷草转氨酶、乙肝病毒疫苗、HPV等的治疗中。
四、微生物载体疫苗微生物载体疫苗是指利用微生物作为疫苗载体，将目标病原体的抗原融合于微生物中，经大规模培养和纯化后获得的一种新型疫苗。
该疫苗的制备步骤相对简单，而且强度和时间的自然疫苗比较接近，因此具有溶解度和稳定性高、制备成本低等优点。
以新冠疫苗为例论述生物技术药物的特点
以新冠疫苗为例，我们可以论述生物技术药物的特点。
新冠疫苗是一种生物技术药物，具有以下特点：
1. 基于基因工程技术：新冠疫苗是通过利用基因工程技术开发的。
它利用了先进的生物
技术手段，通过重组DNA或RNA来合成疫苗所需的抗原蛋白，以激发免疫系统产生对新冠病毒的免疫反应。
2. 高度精准和特异性：生物技术药物具有高度的精准性和特异性。
新冠疫苗通过选择性
地引入新冠病毒的抗原蛋白，能够激活免疫系统产生对该病毒的特异性免疫反应，从而提供保护作用。
3. 安全性和可控性：生物技术药物在设计和生产过程中具有较高的安全性和可控性。
新
冠疫苗的制备经过严格的质量控制和安全评估，以确保其安全性和有效性。
生物技术的先进性使得疫苗的生产过程能够被准确监控和调整，从而提高药物的质量和一致
性。
4. 增强免疫效果：生物技术药物能够激发更强大的免疫反应。
新冠疫苗通过模拟自然感
染的过程，激活机体的免疫系统，使其产生更多的抗体和免疫记忆细胞，以便在真正感染时提供更强的保护作用。
5. 个体差异性和定制化：生物技术药物可以更好地满足个体的差异性需求。
新冠疫苗的
研发和生产过程具有一定的灵活性，可以根据不同人群的需求进行调整和优化，以提供更好的免疫保护。
总之，生物技术药物如新冠疫苗具有精准性、安全性、高效性和个体定制化等特点，这些特点使得它们成为当前疫苗研发和治疗领域的重要创新和突破点。
随着生物技术的不断发展，我们可以期待更多创新性的生物技术药物的问世。
药剂学：生物技术药物制剂
第19章
生物技术药物制剂
生物技术将是未来经济发展的新动力 第一次技术革命 工业革命 解放人的双手 第二次技术革命 信息技术 扩展人的大脑 第三次技术革命 生物技术 改造生命本身
生物技术的定义
1982年，国际合作与发展组织的定义为：生物 技术是应用自然科学及工程学的原理，依靠微生物、 动物、植物体作为反应器将生物材料进行加工以提 供产品为社会服务的技术。
➢19世纪中期，法国微生物学家巴斯德发现了发酵现象，这可以说是生物工程 的一个里程碑。
➢20世纪初，第一次世界大战期间，人们用发酵法生产原料，制造炸药，从此 发酵工业开始出现。
➢20世纪40年代发现了青霉素，抗生素工业开始出现。
➢20世纪60年代，日本人在制造氨基酸产品时发明了固定化酶连续使用的新技 术，于是使酶制剂、氨基酸、核酸、有机酸发酵工业相继获得了发展。
现代生物技术发展阶段
➢到了20世纪70的代初，随着分子生物学的发展、杂交瘤技 术的产生、单克隆抗体的出现、固定化技术的提高，逐渐出 现了生物技术（biotechnology）这个词，形成了现代新生物 工程。
医药生物技术（包括生物技术药物、疫 苗、血液制品、生化药物、诊断试剂、 抗生素等）
稀少珍贵的蛋白质药物
美国政府技术顾问委员会(OAT) 的定义是：应 用生物或来自生物体的物质制造或改进一种商品的 技术，其中还包括改良有重要经济价值的植物与动 物和利用微生物改良环境的技术。该定义强调了生 物技术的商品属性。
生物制品包括哪些
生物制品包括哪些生物制品是指利用生物技术手段，生产出的各种对人体有益的原料、药物、食品、生物材料等。
生物制品是一种新型的医药技术，在医疗和科技领域得到广泛的应用。
下面我们来详细介绍一下生物制品包括哪些。
一、生物技术药物生物技术药物是目前医学领域发展迅速的一种新型药物，具有高效、安全、可靠、选择性强、专一性好等优点。
生物技术药物包括：1.重组蛋白质制剂重组蛋白质制剂是以人体构建的基因、重组DNA技术，将人的基因导入到细胞中，通过基因重组工艺、发酵和提纯工艺，大规模生产出有机化合物（如胰岛素、干扰素、生长激素、埃雷替尼、抗体等），并用于治疗多种疾病。
2.抗体药物抗体药物是可以选择性地结合、靶向与特定抗原物质的人体抗体，由于其在生物学程序中存活时间较长，能够长时间起到反应作用，替代化学药品。
3.细胞疗法细胞疗法是一种通过使用特别的细胞，来治疗疾病的新型疗法。
常用的细胞疗法包括骨髓移植、干细胞治疗、免疫疗法等。
4.基因疗法基因疗法是一种采用人类基因改变或重塑生物分子的技术，可以矫正特定基因，来治疗疾病。
基因疗法是一种非常新颖的医疗技术，目前还需要深入研究和探索。
二、生物技术食品生物技术食品是指通过生物技术手段，改良传统食品中的营养成分，增强食品的药用价值和功能，改善食品质量和风味等。
1.转基因食品转基因食品是指通过生物技术手段，将其他生物体中的基因导入到食品作物中，改良食品品种的特性，使之更具营养、耐旱、耐寒，提高抗菌能力等。
2.功能性食品功能性食品是指富含某些活性物质的食品，或在特定条件下能发挥其他保健功能的食品。
这些食品在保健、医疗等方面具有重要作用。
常见的功能性食品包括：果蔬饮品、膳食纤维饮品、酸奶、果汁等。
三、生物技术原料和生物材料生物技术原料和生物材料是指通过生物技术手段生产的各种对人体有益的生物材料，供应生产和制造各种医疗器械和材料、化妆品和美容用品等。
1.医疗器械医疗器械是医疗领域中必不可少的设备，通过生物技术原料和生物材料生产出的医疗器械具有安全、高效、低成本等优势。
生物技术药物制剂
生物技术药物制剂生物技术药物制剂是利用生物技术方法生产的药物，具有高效、高准确性、低毒副作用等特点。
这些药物种类繁多，主要包括蛋白质药物、生物工程制剂和核酸药物等。
随着生物技术的不断发展和进步，生物技术药物制剂已成为国际上最具发展潜力和前景的新型药物。
一、蛋白质药物蛋白质是一种大分子化合物，由氨基酸组成，且具有复杂的结构和功能。
蛋白质药物是利用生物技术生产的药物，广泛应用于抗肿瘤、治疗糖尿病、治疗类风湿性关节炎等领域。
1.1 重组蛋白重组蛋白是一种人工合成的蛋白质，可通过重组DNA技术将其生产出来，具有较高的活性和稳定性。
市场上最常见的重组蛋白药物包括利妥昔单抗、重组人胰岛素、重组干扰素等，具有疗效确切、作用迅速、不易反复等特点。
1.2 抗体药物抗体药物是一种利用生物技术创造出的抗体，可用于治疗多种疾病，包括癌症、肿瘤和自身免疫性疾病等。
目前市场上可供选择的抗体药物有多达数十种，但最为知名的恐怕是赫赛汀，它是人体细胞系生产的单克隆抗体，可用于治疗癌症等疾病。
1.3 生长激素生长激素是一种由垂体腺分泌的蛋白质激素，可用于治疗多种生长障碍和缺陷。
利用生物技术生产的人类生长激素(HGH)、瑞格利诺(RHGH)等，具有较高的生物活性和安全性，被广泛应用于医疗领域。
二、生物工程制剂生物工程制剂是指通过利用现代生物工程技术生产的一类药物，包括：蛋白质药物类、核酸药物类、免疫调节剂、疫苗等。
现已广泛应用于肿瘤治疗、细胞治疗、创伤修复等领域，具有优异的生物活性和安全性。
2.1 基因工程药物基因工程药物是利用基因重组技术生产的药物，主要包括生长激素、胰岛素、干扰素和重组细胞因子等，具有较高的活性和稳定性。
其中，最典型的基因工程药物为重组人胰岛素，这种药物由基因工程技术合成，不但可以提高胰岛素的生物效价，而且能够更好地控制血糖，减少并发症的发生。
2.2 细胞治疗药物细胞治疗药物是利用细胞工程技术研制的药物，主要包括干细胞疗法、细胞培养物及重组细胞等。
简述生物制品的种类及应用
简述生物制品的种类及应用生物制品是通过对生物材料的加工、提取和转化而得到的一类产品。
这些生物材料可以来自植物、动物、微生物等，并且经过物理、化学、生物学等多种方法的处理，制得各种具有特定功能和应用的产品。
以下是关于生物制品的种类及应用的简述。
1. 药物：药物是其中最重要的一类生物制品。
通过提取植物、动物或微生物中的活性成分，研发制造治疗疾病和改善健康的药物。
常见的生物制药品包括抗生素、激素、酶类药物等。
这些药物广泛应用于临床治疗、疾病预防和健康保健领域。
2. 生物疫苗：生物疫苗是通过使用微生物、细胞表面蛋白等材料制备而成的疫苗。
生物疫苗可以预防多种传染性疾病，如麻疹、流感、肺炎等。
它是一种能够激活人体免疫系统，诱导免疫反应的生物制品。
3. 生物酶制剂：生物酶制剂是由蛋白质催化剂酶制造的产品。
酶是一类生物催化剂，可以加速特定化学反应的进程。
生物酶制剂广泛应用于食品加工、制药、纺织、皮革、造纸、环保等产业，具有特异性、高效性和环境友好的特点。
4. 生物肥料：生物肥料是以植物、动物残体、微生物等为基础，经过处理制成的肥料产品。
它可以提供植物所需的养分和微生物有益菌群，促进土壤生态系统的平衡，并提高农作物的产量和品质。
生物肥料有机肥、微生物肥料、生物活性肥料等类型，具有促进植物生长的作用。
5. 生物塑料：生物塑料是由可再生材料或生物基原料制造的塑料制品，相比于传统塑料，它对环境的影响更小。
生物塑料可以来自植物淀粉、纤维素等天然材料，也可以通过微生物发酵等方式制备。
它广泛应用于包装、纺织、建筑等领域，是一种可持续发展的塑料替代品。
6. 生物燃料：生物燃料是利用植物、动物脂肪、微生物等生物质材料转化而得到的能源产品。
生物燃料可以替代传统的石油、煤炭，具有更低的碳排放和环境污染。
常见的生物燃料包括生物柴油、生物乙醇等。
生物燃料在交通运输、能源供应等领域有着重要的应用前景。
7. 生物材料：生物材料是来自生物体的天然或基因改造的材料。
3.3生物技术药物与疫苗
动物胚胎或幼龄动物的组织
单个细胞
细胞悬
浮液
细胞株
细胞系。
一二三
三、新型疫苗 新型疫苗主要包括基因工程疫苗和核酸疫苗。 利用基因工程将病原体的某个抗原或某几个抗原基因转入适当 的宿主进行表达,获得的表达产物作为免疫原使用,这称为基因工 程疫苗。比如,国际上大多数国家都使用基因工程乙型肝炎疫苗代 替血源疫苗,它可以避免血源疫苗的潜在危险。现在人们几乎可以 利用基因工程表达任何具有免疫原性的蛋白质或多肽,用来制备基 因工程疫苗。还可以将具有免疫原性的多肽与载体偶联,以便增加 其免疫原性。多肽疫苗具有有效的特异性免疫应答,避免了可能的 危害作用。 核酸疫苗包括DNA疫苗和RNA疫苗,是近年备受人们关注的新 型疫苗。它是由编码能够引起保护性免疫反应的病原体抗原的基 因片段和载体构建而成,然后导入人体进行表达,产生抗原,引起免 疫反应。与其他疫苗相比,它的优点表现在以下几个方面:
题型一 题型二 题型三
题型三 基因工程疫苗的优点
【例3】 利用基因工程获得的疫苗与传统疫苗相比,其优点包括
()
①不易发生毒力回复 ②安全性强 ③遗传特性稳定 ④便于
大量生产
A.①②
B.②③④
C.①③④ D.①②③④
解析:利用基因工程可以去除细菌和病毒中抗原物质的基因或基
因片段,获得减毒更彻底、遗传特性更稳定、不易发生毒力回复、
一二
4.细胞工程药物 (1)植物细胞培养制取药物的生产过程:植物细胞株→固体培养→ 液体悬浮培养→收集细胞→提取纯化产物→药物制剂。 (2)应用:细胞培养生产药用植物如人参、甘草、红豆杉、黄连、 银杏、紫草和长春花等。通过动物细胞培养生产如乙肝疫苗、狂 犬病疫苗、脊髓灰质炎疫苗等疫苗,以及干扰素、白细胞介素、肿 瘤坏死因子等药物。
生物制药技术在预防与控制传染病中的应用
生物制药技术在预防与控制传染病中的应用近年来，随着科学技术的不断发展和生物制药技术的不断突破，生物制药技术在预防与控制传染病方面的应用越来越广泛。
传染病是指由病原体引起并能通过直接或间接接触传播的疾病。
这类疾病对人类健康和社会稳定都带来了严重的威胁，因此，有效地预防和控制传染病成为当代生物医学领域的重要课题之一。
生物制药技术是指利用生物学原理和方法，通过对生物活性分子（如蛋白质和核酸）的研究、制备和应用，为医疗保健提供新的药物、治疗方法和疫苗等。
它可以为传染病的预防与控制提供有效的解决方案。
下面，我们将从疫苗、抗体制备和基因工程药物等几个方面来探讨生物制药技术在预防与控制传染病中的应用。
首先，生物制药技术在疫苗的研制和应用方面具有重要作用。
疫苗是一种通过模拟病原体感染的方法，引起人体免疫反应以提高机体对病原体的抵抗力的药物。
传统的疫苗制备常常需要从病原体中提取、杀灭或削弱后注射给人体，但这种方法有风险，可能导致副作用。
而生物制药技术可以通过基因工程等手段，获得病原体特异性抗原，并以重组蛋白质的形式制备疫苗。
这种技术不仅能够避免对真菌的大量繁殖，也能够避免携带其他病原体的风险。
例如，人乳头瘤病毒（HPV）疫苗就是一种利用生物制药技术制备的疫苗。
HPV是一种引起生殖器乳头状瘤和颈部癌变的病原体。
传统的HPV疫苗常常需要从病人体中提取，而新一代的HPV疫苗则是通过生物制药技术制备的，利用了HPV的抗原基因，通过转基因技术将其导入其他生物体，制造出能够刺激人体免疫系统产生抗HPV抗体的疫苗。
这种疫苗不仅效果更好，而且副作用更小。
其次，生物制药技术在抗体制备方面也有重要应用。
抗体是免疫系统产生的一类具有特异性的蛋白质分子，能够识别并结合病原体，从而促使免疫系统对其进行攻击和清除。
利用生物制药技术可以制备特异性的抗体，用于疾病的诊断和治疗。
例如，近年来COVID-19新冠疫苗的研发就是一个典型的例子。
COVID-19是由一种名为SARS-CoV-2的冠状病毒引起的传染病。
生物技术在药物研发中的应用案例
生物技术在药物研发中的应用案例近年来，生物技术在药物研发领域发挥着越来越重要的作用。
通过利用生物技术手段，研发出的新药对于治疗各类疾病具有显著的效果，改善了人们的生活质量。
本文将介绍一些生物技术在药物研发中的成功应用案例。
一、蛋白质工程在药物研发中的应用蛋白质工程是一种通过改变蛋白质的结构和功能来提高其治疗效果的方法。
例如，利用蛋白质工程技术，科学家可以改变抗体的结构，使其更好地识别和结合目标疾病细胞，从而实现更精准的治疗。
现在，蛋白质工程技术已经被广泛应用于抗体药物的研发中。
以帕博利珠单抗（Herceptin）为例，它是一种用于治疗乳腺癌的抗体药物。
通过蛋白质工程技术，科学家改变了帕博利珠单抗的结构，使其能够高效地结合HER2阳性乳腺癌细胞表面的受体，抑制癌细胞的生长和分裂。
帕博利珠单抗的研发成功，为乳腺癌患者提供了更有效的治疗选择。
二、基因编辑技术在药物研发中的应用基因编辑技术是一种通过改变细胞的基因组来改变其功能的方法。
利用基因编辑技术，科学家可以修复遗传病基因的突变，或者增强细胞的耐药性。
这种技术在药物研发中有着广泛的应用前景。
CAR-T细胞疗法是一种利用基因编辑技术治疗癌症的新兴疗法。
它通过收集患者自身的T细胞，经过基因编辑后使其具备抗肿瘤能力，然后再将其重新注入患者体内。
这种疗法可以大幅度提高患者对抗肿瘤的免疫力，达到治疗癌症的目的。
CAR-T细胞疗法已经在临床实践中取得了显著的疗效，为癌症治疗带来了新的希望。
三、基因测序技术在药物研发中的应用随着基因测序技术的不断发展，人们对基因组的了解更加深入。
这种技术可以揭示疾病的遗传基础，有助于药物研发的精确和个性化。
个体化药物研发是基于基因测序技术的一种创新模式。
通过对患者基因组的测序，科学家可以了解疾病的发生机制以及患者对药物的敏感性。
根据这些信息，研发出更精确、针对性更强的药物，提高治疗的效果和患者的生活质量。
细胞疫苗疗法是一种基于基因测序技术的个体化药物研发方式。
生物制药新技术在医学领域的应用
生物制药新技术在医学领域的应用生物制药新技术在医学领域的应用已经取得了显著的成果，为疾病的预防、诊断和治疗提供了新的手段。
以下是一些生物制药新技术在医学领域的具体应用：1. 基因工程药物：基因工程药物是通过将正常基因导入人体细胞，以修复或替换异常基因来治疗疾病的一种方法。
例如，利用基因工程技术生产的胰岛素、干扰素等药物已经在临床上得到广泛应用。
此外，基因编辑技术如CRISPR/Cas9也在研究阶段，有望为遗传性疾病的治疗带来革命性的突破。
2. 蛋白质工程药物：蛋白质工程药物是通过改造蛋白质的结构或功能，以提高其药效、降低副作用或延长作用时间等目的。
例如，通过改变抗体的结构，可以使其更有效地结合到病原体上，从而提高药物的疗效。
此外，蛋白质工程还可以用于生产长效胰岛素、生长激素等药物。
3. 细胞治疗：细胞治疗是一种通过将活体细胞移植到患者体内，以达到治疗疾病的目的的方法。
常见的细胞治疗包括造血干细胞移植、间充质干细胞移植等。
这些治疗方法已经在白血病、肌萎缩侧索硬化症等疾病的治疗中取得了显著的疗效。
4. 组织工程：组织工程是一种通过将细胞种植在生物材料支架上，模拟体内微环境，促使细胞增殖、分化和重建组织的技术。
组织工程在皮肤移植、软骨修复、神经再生等领域具有广泛的应用前景。
5. 生物制剂：生物制剂是利用生物技术生产的药物，包括抗体药物、疫苗、生物类似药等。
例如，抗肿瘤药物赫赛汀（Herceptin）就是一种靶向HER2受体的单克隆抗体药物，已经在乳腺癌的治疗中取得了显著的疗效。
此外，新冠病毒疫苗的研发也得益于生物制剂技术的进步。
6. 精准医疗：精准医疗是一种根据个体的基因组信息、蛋白质组信息和代谢组信息，为患者提供个性化治疗方案的新型医疗模式。
生物制药新技术为精准医疗提供了强大的技术支持，使得疾病的预防、诊断和治疗更加精确、有效。
生物制剂的制备及其在医药领域中的应用
生物制剂的制备及其在医药领域中的应用随着生命科学的进步，生物制剂作为治疗重大疾病的创新型药物正在成为医药领域的新宠。
生物制剂是以生物材料为原材料进行制备的药品，包括蛋白质药物、疫苗、基因工程药物等，具有高效、绿色、高安全性等特点，能够治疗许多难治性疾病，对提高人类健康水平有着重要意义。
一、生物制剂的制备过程生物制剂的制备需要经过多个环节，具体包括以下几个步骤：1. 基因克隆首先，需要对所需要的蛋白质进行基因克隆，获得目标基因。
这里的基因克隆分为两个环节，第一步是将目标基因扩增到载体上，并在细胞中大量复制；第二步是将复制后的目标基因在细胞中进行表达和纯化。
2. 基因表达基因表达分为原核表达和真核表达两种方式，原核表达主要通过大肠杆菌等细菌进行表达，真核表达则通过哺乳动物细胞表达体系进行表达。
在表达之后，需要通过多组学技术对产物进行鉴定和纯化。
生物制剂的纯化工序十分繁琐，需要经过多个环节的精细分离和纯化。
3. 药物靶标验证在获得生物制剂之后，需要对其进行药物靶标验证，以便正确地确定其使用方法和治疗效果。
在此过程中，需要使用多种测试技术和实验手段，使得获得的结果具有科学准确性和实用价值。
二、生物制剂在医药领域的应用生物制剂作为一种新型药物，广泛应用于医药领域中，可以治疗多种疾病，同时在提高治愈率的同时也能减少患者的不良反应。
1. 蛋白质药物作为生物制剂的一种重要类型，蛋白质药物广泛应用于多种疾病的治疗中。
例如，抗癌药物赫赛汀可以在胃癌、乳腺癌、肺癌等疾病的治疗中发挥重要作用。
同时，凝血因子、胰岛素等蛋白质药物也是万能药物，具有重要的医学价值。
2. 疫苗生物制剂中的疫苗也是现代医学领域中的重要一环。
在新冠肺炎疫情爆发初期，世界各国纷纷加快研发疫苗，成功研制出疫苗也成为疫情的重要拐点。
疫苗可以预防多种传染病，如水痘、流感、艾滋病、宫颈癌等，对人类健康起到了关键性作用。
3. 基因工程药物基因工程药物作为生物制剂的重要组成部分，是治疗现代疾病的新型药物。
生物技术药物制剂
生物技术药物制剂
第1页
本章学习要求:
掌握生物技术概念和生物技术药品特点和理化性质。 掌握蛋白质类药品处方与工艺。 熟悉掌握蛋白质类药品新型给药系统和评价方法。
生物技术药物制剂
第2页
主要内容
第一节 概 述
蛋白质类药品结构特点与理化性质
蛋白质类药品评价方法
第二节 多肽、蛋白质类药品注射给药 第三节 多肽、蛋白质类药品非注射制剂
生物技术药物制剂
第35页
1.蛋白质药品因为共价键破坏引发不稳定性
(2)蛋白质氧化
蛋白质中含有芳香侧链氨基酸能够在一些氧化剂作 用下氧化。
常见氧化剂有分子氧、过氧化氢、过甲酸、 氧自由 基等。
生物技术药物制剂
第36页
1.蛋白质药品因为共价键破坏引发不稳定性
(3)外消旋作用(racemization)
第二代生物技术药品是应用蛋白质工程技术制造自 然界不存在新重组药品。
生物技术药物制剂
第8页
生物技术药品发展
到 1998 年为止 , 全球已经有 65 个生物技术药品问 市,
另有 2600 多个生物技术药品正处于临床前研究阶 段,
700多个生物技术药品正进行临床评价 ,
其中 200 各种已进入四期临床或最终审批阶段 ,
第四节 基因传递系统
生物技术药物制剂
第3页
第一节 概 述
生物技术或称生物工程（biotechnology),是应用生物 体（包含微生物, 动物细胞, 植物细胞）或其组成个 别（细胞器和酶）, 在最适条件下, 生产有价值产物 或进行有益过程技术。
当代生物技术主要包含基因工程, 细胞工程与酶工程。 另外还有发酵工程（微生物工程）与生化工程。
生物技术药物名词解释
生物技术药物名词解释生物技术药物是指利用生物技术手段制备的用于预防、诊断和治疗疾病的药物。
这类药物主要包括基因工程药物、单克隆抗体药物、细胞治疗药物和疫苗等。
基因工程药物是通过改变生物体的遗传信息，使其产生有治疗作用的蛋白质。
这包括使用重组DNA技术制备的蛋白质药物，如重组人胰岛素、重组人生长激素和重组人血小板生成素等。
这些药物可以通过基因工程技术在大规模的细胞培养系统中生产，具有高效、纯度高、无细菌污染的特点。
单克隆抗体药物是利用单克隆抗体对特定疾病靶点进行干预的药物。
单克隆抗体通过经过控制的细胞培养系统制备，可以精确地识别并与特定疾病相关蛋白质结合，从而抑制或阻断其功能。
这类药物拥有高度的特异性和亲和力，对疾病靶点的选择性较高，能够更加精确地治疗患者，例如利妥昔单抗（Rituximab）用于治疗非霍奇金淋巴瘤等。
细胞治疗药物是利用细胞工程技术对细胞进行改造，使其具备治疗作用的药物。
这类药物包括干细胞治疗药物、基因修复细胞治疗药物和载体细胞治疗药物等。
干细胞治疗药物利用干细胞的自我更新和多向分化的能力，修复受损组织或器官。
基因修复细胞治疗药物通过引入功能性基因修复病变的遗传异常。
载体细胞治疗药物则将基因治疗载体介导的基因转移给宿主细胞。
疫苗是指通过接种疫苗激活人体免疫系统，产生特异性的免疫应答，预防和控制疾病的药物。
疫苗一般由病原体的抗原成分制成，可以是整活疫苗、灭活疫苗或亚单位疫苗等。
疫苗通过模拟疾病感染过程，使免疫系统产生特异性的抗体和细胞免疫应答，从而使人体对疾病具备免疫防御能力。
疫苗是预防传染病的重要手段，如乙肝疫苗、麻疹疫苗和人乳头瘤病毒疫苗等。
生物技术药物的发展为疾病治疗提供了更多选择和潜力。
这些药物具有更高的特异性和有效性，可以提供个体化的医疗方案，为治疗效果的提高和患者的生活质量的改善提供了新的途径。
随着生物技术的不断发展，生物技术药物将在未来的医药领域发挥越来越重要的作用。
第十七章 生物技术药物制剂
第十七章生物技术药物制剂第一节绪论一、生物技术药物生物药物成为重要治疗手段原因：1、与小分子药物相比，生物药物的药效及特异性更强，且副作用小2、小分子药物研发进入了瓶颈期，候选药物越来越少3、对于某些疾病，现有的小分子无法达到最佳治疗效果，生物药物提供了一线生机生物药物特点：分子量大，结构复杂二、生物药物的开发近况及挑战1、常用注射方式给药，有的甚至一日多次注射，限制患者顺应性，提高成本2、大多数生物药物的物理和化学性质不稳定3、在研发时需要不同分析手段来表征药物特性4、生物药物的递送技术与小分子药物不同第二节蛋白多肽类药物制剂一、蛋白多肽类药物生产1、利用哺乳动物细胞及细菌或酵母细胞进行制备2、过程为：首先将目标蛋白基因人工插入细胞，然后细胞在发酵罐中生长，并在特定时期酶解，之后将目标蛋白用离心或过滤的方法分离，最后进行纯化3、宿主细胞是从经济和技术角度考虑，蛋白质产率是重要指标4、大部分采用固相合成技术制备，一部分采用通过基因重组方式二、蛋白多肽类药物的结构与理化性质1、蛋白质盐析的原因：1）盐类较蛋白质更易被水化2）盐类对水表面张力的影响2、蛋白质构象：1）一级结构：氨基酸残基按特定顺序通过肽键形成的长链2）二级结构：氨基酸长链通过规律性重复出现的局部结构折叠形成3）三级结构：氢键或二硫键进一步相互交联形成的链折叠结构，控制蛋白质基本功能的结构4）四级结构：有时候蛋白质形成的功能复合物三、蛋白多肽类药物的稳定性1、蛋白多肽类药物的稳定性与结构完整性密切相关2、其稳定性还取决于其空间构象的稳定性3、有时蛋白质发生部分化学降解还会有活性，是因为发生部位不是该蛋白的活性部位（一）化学不稳定性：主要为一级结构的变化1、脱酰胺反应：谷氨酰胺与天冬酰胺侧链上的酰胺基被水解2、氧化反应：甲硫氨酸、半胖氨酸等易被氧化3、二硫键断裂或交换4、其他：水解、外消旋、异构化（二）物理不稳定性：一级结构不变，二级及以上结构发生改变1、变性/去折叠2、聚集3、表面/界面吸附4、沉淀（三）影响蛋白多肽类药物分子稳定性的因素影响因素对于稳定性导致现象表面/界面作用物理稳定性聚集、去折叠、吸附盐类物理稳定性聚集、去折叠、吸附螯合剂物理稳定性聚集、去折叠温度物理、化学稳定性聚集、水解金属离子物理、化学稳定性聚集、氧化pH 物理、化学稳定性聚集、水解、脱酰胺基、消旋等摇晃/剪切力物理稳定性聚集、去折叠、吸附非水溶剂物理稳定性聚集、去折叠、吸附蛋白质浓度物理稳定性聚集蛋白质纯度物理、化学稳定性（四）蛋白多肽类药物稳定性分析放方法四、蛋白多肽类药物制剂及其稳定化方法（一）蛋白多肽类药物制剂的稳定方法1、氨基酸替换2、添加稳定剂3、蛋白质干燥1）填充剂的作用：为干燥后的产品提供机械支撑、改善制剂外观、提高制剂溶出度、防止产品在冷冻干燥过程中发生塌陷及爆裂（二）蛋白质和多肽类药物制剂开发过程简介1、开发过程属于处方前研究2、过程：首选，建立一系列方法表征蛋白质和多肽药物分子的物理化学性质，而后在不同外界因素下对蛋白质及多肽药物分子进行强制降解试验，确定其主要降解产物，最后研究辅料与蛋白质和多肽药物分子的相容性五、蛋白质和多肽类药物的递送（一）蛋白多肽类药物的注射型新型制剂01、化学修饰：PEG化、糖基化、乙酰化、蛋白融合2、贮库给药系统：微米和纳米颗粒给药系统、原位贮库给药系统、植入剂给药系统3、蛋白质多肽结晶或沉淀（二）、蛋白多肽类药物的非注射型新型制剂1、口服给药2、肺部给药3、经鼻给药4、经皮给药第三节寡核苷酸及基因类药物制剂一、寡核苷酸和基因类药物的结构和性质二、寡核苷酸及基因类药物的递送载体设计（一）非病毒载体的构建和表征（二）非病毒载体的体内递送过程（三）细胞转染和基因药物释放第四节疫苗制剂一、疫苗的分类：减毒性活性病原体疫苗、失活疫苗、亚单位疫苗二、疫苗的递送：肌内或皮下注射第五节细胞治疗和组织工程。
生物制药大一知识点总结
生物制药大一知识点总结一、生物制药的基本概念生物制药是利用生物技术手段生产药品的一种方法。
具体来说，生物制药是通过利用生物细胞、细胞器、酶等生物体系，以基因工程技术为基础，将人类所需要的蛋白质、抗体、疫苗等生物制品进行大规模生产的一种药物生产技术。
生物制药与传统的化学合成药物相比，更具有精准靶向、效果持久、副作用较小等优势。
二、生物制药的分类1.蛋白质药物：由蛋白质所构成的药物，如胰岛素、生长激素、白细胞介素等。
2.抗体药物：由人工合成的抗体所构成的药物，如抗肿瘤抗体药物、免疫抑制剂等。
3.疫苗：用于预防传染病或治疗某些疾病的生物制品。
4.基因治疗药物：利用基因工程技术修复或替代异常基因的药物。
三、生物制药的生产流程1.基因克隆与表达：从天然产生的生物体中克隆所需要的基因，并将其表达到适当的宿主细胞中。
2.发酵过程：利用经过基因工程改造的宿主细胞进行大规模的发酵生产，产生所需要的蛋白质、抗体等药物。
3.纯化与精制：通过不同的物理、化学手段将发酵液中的目标产物纯化出来，并经过精制处理，得到高纯度的生物制品。
4.药物制剂：将纯化的生物制品进行适当的制剂处理，以适应不同的给药途径和用途。
5.质量控制：进行药品的质量检验，确保产品符合药品质量标准。
四、生物制药的优势与挑战1.优势：生物制药具有精准靶向、效果持久、副作用较小等优势，特别适用于治疗疾病的个性化和精准医疗需求。
2.挑战：生物制药的生产成本高，生产周期长，复杂性大，需要严格的质量控制和监管，同时对人才和技术要求较高。
五、生物制药的发展前景随着基因工程技术的不断进步和生物医学领域的不断拓展，生物制药在未来将有着广阔的发展前景。
特别是在个性化治疗、癌症治疗、免疫治疗等领域，生物制药将发挥越来越重要的作用。
六、生物制药的伦理与安全生物制药的发展不仅带来了医学上的进步，同时也涉及到一系列伦理和安全问题。
如基因工程实验的伦理评估、生物制药产品的临床安全性评价等。
小药说药生物制剂篇-疫苗
小药说药生物制剂篇-疫苗自新冠肺炎暴发以来，疫情的“防”和“治”一直是全球的焦点，而疫苗一直被认为是病毒防控最有效、最实用的措施。
正因如此，才有了前一阵子美国总统特朗普与美国国立卫生研究院（NIH）下属过敏与传染病研究所所长托尼·福西博士的一段对话：特朗普表示：“我更希望听到的是几个月。
”托尼·福西反复强调：“至少需要1年！”这段对话遭到众多网友吐槽，但却反映了一个真实的问题：很多人对疫苗的研发、生产、上市过程并不了解，认为这是一蹴而就的过程。
今天，小药就来和大家聊一聊关于疫苗的那些事儿。
疫苗的历史疫苗这个概念的雏形，最早可以追溯到中国古代“以毒攻毒”的记载，在与疫病作斗争的过程中，人们发现可以通过有限度的主动感染方式，使人体对某种传染病产生特异性免疫功能，从而避免疫病的发生。
这种治疗思想在中国最早的医学著作《黄帝内经》中就有阐述。
最早的文字记载出现在东晋葛洪所著的《肘后方》中，该书又名《肘后备急方》，是中国第一部临床急救手册，书中记述了一种治疗狂犬咬伤的方法，即“治卒有猘犬凡所咬毒方”有云：“仍杀所咬犬，取脑傅之，后不复发。
”也就是说，将咬人的狂犬杀死，将其脑捣碎成浆，敷于患处可以治疗狂犬病。
当然这种近似于神秘主义的方法在后来的实践中鲜有奏效，但其做法却无意中契合了疫苗的原理。
对这种理念成功的应用，应该出现在人们对“天花”这种疾病的抗争中。
在古代的各类传染病中，天花是一种令人谈虎色变的病种，它是由感染天花病毒后引起的，感染后会出现严重的寒战、高热、乏力、头痛、四肢及腰背部酸痛等症状，皮肤上成批地依次出现斑疹、丘疹、疱疹、脓疱等，有较高的致死率。
针对天花，人们逐渐探索出了接种“人痘”来阻止其传染的手段。
所谓“人痘”，就是用人所感染的天花病毒为材料，主动地让未感染的人接触这种毒素，以达到产生天花病毒抗原体的目的。
在明末清初，中国很多医生为儿童接种人痘。
分为两种方法，其一是将天花病人穿过的衣服给儿童穿，其二是将天花病人的痘痂风干研成粉末，用小管吹入儿童鼻孔。
制药工程中的生物制剂研究和应用
制药工程中的生物制剂研究和应用随着现代医学技术的不断发展，生物制剂在制药工程中的研究和应用越来越受到人们的关注。
生物制剂是指通过生物技术手段获得的药物制剂，包括基因工程药物、蛋白质药物、疫苗等。
这些生物制剂具有高效性、低毒副作用、靶向性强等优势，成为现代药物研发的重要领域。
一、生物制剂研究的意义及发展现状生物制剂具有显著的临床应用前景，可以用于治疗多种疾病，尤其是肿瘤、免疫系统疾病等。
与传统药物相比，生物制剂的治疗效果更好，副作用更小，更能满足个体化治疗需求。
目前，生物制剂的研究和应用已经取得了一系列重要成果，但仍存在一些挑战，如高成本、生产难度大等。
二、生物制剂研究的技术路线生物制剂的研究和开发需要借助生物工程和分子生物学等多个学科的知识。
一般而言，生物制剂研究的技术路线主要包括：基因克隆与表达、蛋白质纯化与结构分析、稳定性和活性评价等。
通过这些技术手段，可以获得高纯度、高效价、高活性的生物制剂。
三、生物制剂的应用领域生物制剂在医学领域有广泛的应用前景，主要包括以下几个方面：1. 基因工程药物：如基因修正技术用于治疗遗传性疾病、基因介导的肿瘤治疗等。
2. 蛋白质药物：包括抗体药物、生物仿制药等，用于治疗肿瘤、炎症性疾病等。
3. 疫苗：用于预防传染病，如新冠疫苗、流感疫苗等。
4. 免疫调节剂：通过调节机体免疫功能，治疗免疫系统疾病，如风湿性关节炎、系统性红斑狼疮等。
四、生物制剂生产的挑战与前景生物制剂的生产技术对于药物的研发和市场应用至关重要。
然而，由于生物制剂的特殊性，其生产过程存在一定的困难与挑战。
当前，制药工程领域正面临着生产成本高、生物制剂的抗体稳定性和活性的保持等问题。
为了解决这些挑战，研究者们正在积极探索新的技术手段，如基因编辑技术、纳米技术等，以提高生物制剂的生产效率和质量。
总结：制药工程中的生物制剂研究和应用是当今医药领域的热点和重要方向。
生物制剂具有独特的优势和巨大的潜力，为临床治疗带来了希望。
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生物技术药物的结构特点与理化性质
• 蛋白质的组成和一般结构 蛋白质是由许多氨基酸按一定顺序排列 ，通过肽键相连而成的多肽链。
• 蛋白质的高级结构 包括二级、三级与四级结构。
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蛋白质的理化性质
1、蛋白质的一般理化性质 • 旋光性：由螺旋结构引起，通常为右旋 • 紫外吸收：苯核在280nm有最大吸收，
冷冻干燥蛋白质药物制剂 • 需考虑的问题：
– 选择适宜辅料 – 辅料对冷冻干燥过程中一些参数的影响
• 冻干保护剂：甘露醇，山梨醇，蔗糖，葡萄糖，右旋糖 酐等
喷雾干燥蛋白质药物制剂： 喷雾干燥工艺广泛应用于蛋白质类药物的控释制剂、吸 入剂、微球制剂等新型给药系统的研制中。在喷雾干燥 过程中可加入稳定剂，如蔗糖能提高氧血红蛋白（ oxyhemoglobin）的稳定性。 缺点是操作过程中损失大，水分含量高
行生物活性的测定，蛋白质药物制剂的稳定性也应检测其生物活性。
–生物活性检测是利用体内模型或体外组织或活性蛋白质 多肽的特异性生物学反应，通过剂量（或浓度）效应曲 线进行定量（绝对量或比活性单位）。
–免疫测定通常采精品用文档免疫化学法
二、蛋白质类药物制剂的处方与工艺
蛋白质类药物制剂的研制关键是解决这类药物的稳定性问题。对于注射给药则 采用适当的辅料，设计合理的处方与工艺，而非注射给药还需解决生物利用度问题。
程、生化工程。
生物技术药物制剂
是指采用现代生物技术,借助某些微生物、植 物、动物生产的药品。
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• 生物技术药物研究概况
生物技术药物产品，目前国内外已批准上市的约40余种，正在研究的有数百 种之多，这些药物均属肽类与蛋白质类药物。
我国已上市的基因工程药物和疫苗 1995年 白细胞介素-2 1996年 α1b-干扰素α2a-干扰素 α2b-干扰素 1997年 粒细胞集落因子 红细胞生成素 1992年 乙型肝炎疫苗
• 蛋白类药物的一般处方组成 蛋白类注射剂包括：
–溶液型注射剂：使用方便，需低温保存 –冻干粉注射剂：稳定，但工艺复杂
• 液体剂型中蛋白类药物的稳定化方法
–改造其结构 –加适宜辅料（通过加入各类辅料，改变蛋
白类药物溶剂的性质是药物制剂中常用的 稳定化方法。精品）文档
• 蛋白类药物的稳定剂有
– 缓冲液：枸橼酸钠-枸橼酸缓冲剂，磷酸盐缓质药物的稳定化
• 蛋白质药物稳定性
– 药物的不稳定性通常发生在制备、储存和释放过程中 – 蛋白质药物不稳定机理有：蛋白分子的伸展；水溶性
或水不溶性聚集；水解；脱氨和氧化 – 在应用W/O/W复乳溶剂挥发法制备PLGA微球时加入
稳定剂BSA或海藻糖可有效提高蛋白质稳定性。
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• 由非共价键引起 的不稳定性： 聚集 宏观沉淀 表面吸附 蛋白质变性
蛋白质类药物的评价方法
在前面讨论蛋白质药物不稳定的原因时已经看出，要开发蛋白质类药物， 需要多种分析方法。
• 液相色谱法：RP-HPLC,IEC,SEC • 光谱法:UV,可见吸收光谱，ORD,CD,荧光，IR,拉
曼光谱 • 电泳：SDS-PAGE,IEF,EC • 生物活性测定与免疫测定:重组DNA和杂交瘤技术产品应进
• 固体蛋白质在湿环境中二硫键的破环 • 由甲醛介导的聚集过程
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由酸诱导的蛋白不稳定性
• 提高PLGA包封蛋白稳定性的最直接方法是调节 处方以提高微环境的pH值。
• 避免由酸诱导的BSA的物理聚集的方法
–增加聚合物的通透性，从而使PLGA的水解产物——水 溶性酸释放出来
–降低聚酯的降解速率 –加入适当添加剂，中和聚合物的降解产物——弱酸
• 包封在聚合物中的蛋白质药物在释放过程中 影响稳定性的因素
– 含水量 – 微环境的pH – 聚合物表面吸附 – 次要因素：水溶性低聚物，渗析效应，蛋白与
聚合物之间的直接反应
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• 使稳定性研究简化的途径和方法
– 模型蛋白的选用：如以核糖核酸酶A作为模型药 物研究蛋白质不稳定性机理
– 聚合物中蛋白质结构的模拟和修饰：模拟蛋白质 所处的不利条件以及不稳定机理可用以阐述在蛋 白的提取过程之外的不稳定因素。
– 表面活性剂：非离子型表面活性剂，如吐温80 – 糖和多元醇：蔗糖，海藻糖，山梨醇等 – 盐类：常用NaCl – 聚乙二醇类：如PEG200、300、400、600、
1000 – 大分子化合物：HSA(人血清蛋白) – 组氨酸、甘氨酸、谷氨酸和赖氨酸的盐酸盐等 – 金属离子：钙、镁、锌等
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固体状态蛋白质药物的稳定性与工艺
L/O/G/O
生物技术药物制剂与疫苗
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JARIOS 大连理工大学
Contents
section1
1
生物技术药物制剂概述
2 蛋白质类药物制剂的处方与工艺
3 蛋白质类药物新型给药系统
4 蛋白质类药物制剂的评价方法
Section 2
精品文档 疫苗
一、概述
生物技术：是应用生物体或其组成部分，在最适条 件下，生产有价值的产物或进行有益过程的技术 。主要包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工
– 选用不同的聚合物骨架：采用较大几何形状的微 柱体来简化蛋白质稳定性的研究与评价。
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• 由湿度引起的不稳定性
– 改变固体药物中的含水量，是蛋白质处于非伸展 状态以及直接阻断其不稳定机制。
– 锌离子与人生长激素形成不溶性沉淀可提高蛋白 质稳定性
– 加入添加剂，可以改变聚合物的吸水量 两种常见共价聚集的机制：
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三、蛋白质类药物新型给药系统
新型注射（植入）给药系统
临床经验表明，很多蛋白质类药物在体内血浆半衰期短，清除率高， 因而需要延长其在体内的平均驻留时间，或改变蛋白质在体内的药物 动力学性质，有时需要制成非零级脉冲式释药系统（如疫苗）。为满 足这些要求，既可以对蛋白质分子进行化学修饰，也可以控制蛋白质 进入血流的释放速度等。目前已有用PEG修饰蛋白质分子以延长蛋白 质药物在血浆中的半衰期。例如，腺苷酸脱氨酶（adenosine deaminase，ADA）即采用形成PEG-ADA这种方法，治疗因ADA缺 乏而引起免疫缺损综合征的患者，此药已经获FDA批准生产。 • 控释微球制剂： 首次经FDA批准的蛋白质类药物微球制剂是醋酸亮丙瑞林（ leuprolide acetate）聚丙交酯—乙交酯微球。此种微球供肌内注射 ，用于治疗前列腺癌，可控制释放达30d之久，改变了普通注射剂需 每天注射的传统，使用方便。
氨基酸在230nm显强吸收 • 蛋白质两性性质与电学性质：在不同pH
下会成为阳离子，阴离子或两性离子
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蛋白质的理化性质
2、蛋白质的不稳定性
蛋白质的稳定性对于蛋白质类药物的制剂研究、生产、贮存等极为重要。
• 由于共价键引起的不 稳定性 蛋白质的水解 蛋白质的氧化 外消旋作用 二硫键断裂及其交换