生化药物制造工艺
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生物制药学——第十三章 生化药物制造工艺
配方模式：
有人乳、全蛋白、FAO（联合国粮食组织）、 FAO-WHO（世界卫生组织）以及血浆游离氨基酸模 式。
不同类型的AA输液
氨基酸 营养输 液 代血浆 用输液 止血用 氨基酸 输液 婴幼儿 用氨基 酸输液 是一种给人体补充蛋白质营养的静脉注射液， 其氨基酸组成的配比依 其模式不同而不同，如 FAO 模式、FAO/WHO 参考模式、人乳和鸡 蛋蛋白模式、土豆-鸡蛋模式等。 此类氨基酸输液以及补充维持患者血容量为目的，通常采用 11 种氨 基酸组成，输液中加入右旋醣酐等作为血容量补充剂。 这种氨基酸输液由普通氨基酸输液与止血剂如氨基己酸组成， 它一方 面补充因失血引起的蛋白质损失，同时阻止继续出血。
碱水解法：
方法： 6 mol/L 氢氧化钠或4 mol/L氢氧化钡，100 ℃ 水解6 h。
产物：多种氨基酸混合物。
优点：水解迅速而彻底，色氨酸不被破坏；
缺点：含羟基或巯基的氨基酸全被破坏，且产生消旋， 工业上多不采用。
酶水解法：
方法：在一定pH和温度条件下，经蛋白水解酶作用 产物：氨基酸和小肽 优点：反应条件温和，无需特殊设备；氨基酸不被 破坏，无消旋作用；
第一节 氨基酸类药物
本节内容
一、氨基酸类药物概述及分类 二、氨基酸类药物的制造方法 三、氨基酸输液
3
一、氨基酸类药物概述及分类
（一）氨基酸的分类
1.蛋白质氨基酸：编码氨基酸（20种）
脂肪族、芳香族、杂环族； 酸性、中性、碱性
2.非蛋白氨基酸：不是蛋白质组分（450种以上）
D型氨基酸、β-氨基酸、γ-氨基酸等 （瓜氨酸、鸟氨酸→精氨酸 ）
吸附法： 离子交换法：
（3）氨基酸的精制
结晶、重结晶、溶解度与重结晶结合
生物制药工艺学 第13章 生化药物制造工艺(酶类药物讲学课件
的决定性条件; 第四,发展生产力的客观要求。
经济学基础
第一章 我国的基本经济制度
一个公有制占主体,一个共同富裕,这是我们必须 坚持的社会主义根本原则。
------邓小平
经济学基础
第一章 我国的基本经济制度
(三)公有制主体地位的主要体现
公有制 表 经济为 主 体现
公有资产 在社会总 资产中占 优势
金属辅基与酶活性关系 Cu、Zn-SOD：Zn与分子结构有关，与催化活性无关 Cu与活性有关，对酶活力是必需的 Mn-SOD：Mn对酶活力是必需的 Fe-SOD：Fe对酶活力是必需的
1.以牛血红细胞提取Cu、Zn-SOD的工艺
【收集】
【洗涤】
新鲜牛血 离心
红细胞
2％NaCl
【溶血】
干净红细胞
H2O,30min
再次,有利于增加生产、扩大服务；
最后,有利于积累资金,增加财政收入；
此外，还可以促进经济落后地区、落后行 业的经济发展。
经济学基础
第一章 我国的基本经济制度
（二）多种所有制经济共同发展的意义 讨论
1.根据你的所见所闻说出，多种所有制 经济的发展带来哪些新变化？
2.如何评价一种生产资料所有制结构的 优劣,应该以什么为标准？
经济学基础
第一章 我国的基本经济制度
(二) 坚持公有制的主体地位
我们身边的公有制企业
中国石油
大唐电信
中国国际航空公司
经济学基础
第一章 我国的基本经济制度
(二)坚持公有制的主体地位
第一,建设中国特色社会主义的根本原则; 第二,消灭剥削 ,实现共同富裕的根本保证; 第三,保证其它所有制经济为社会主义服务
生物制药工艺学 第13章 生化 药物制造工艺（酶类药物）
经济学基础
第一章 我国的基本经济制度
一个公有制占主体,一个共同富裕,这是我们必须 坚持的社会主义根本原则。
------邓小平
经济学基础
第一章 我国的基本经济制度
(三)公有制主体地位的主要体现
公有制 表 经济为 主 体现
公有资产 在社会总 资产中占 优势
金属辅基与酶活性关系 Cu、Zn-SOD：Zn与分子结构有关，与催化活性无关 Cu与活性有关，对酶活力是必需的 Mn-SOD：Mn对酶活力是必需的 Fe-SOD：Fe对酶活力是必需的
1.以牛血红细胞提取Cu、Zn-SOD的工艺
【收集】
【洗涤】
新鲜牛血 离心
红细胞
2％NaCl
【溶血】
干净红细胞
H2O,30min
再次,有利于增加生产、扩大服务；
最后,有利于积累资金,增加财政收入；
此外，还可以促进经济落后地区、落后行 业的经济发展。
经济学基础
第一章 我国的基本经济制度
（二）多种所有制经济共同发展的意义 讨论
1.根据你的所见所闻说出，多种所有制 经济的发展带来哪些新变化？
2.如何评价一种生产资料所有制结构的 优劣,应该以什么为标准？
经济学基础
第一章 我国的基本经济制度
(二) 坚持公有制的主体地位
我们身边的公有制企业
中国石油
大唐电信
中国国际航空公司
经济学基础
第一章 我国的基本经济制度
(二)坚持公有制的主体地位
第一,建设中国特色社会主义的根本原则; 第二,消灭剥削 ,实现共同富裕的根本保证; 第三,保证其它所有制经济为社会主义服务
生物制药工艺学 第13章 生化 药物制造工艺（酶类药物）
第十三章生化药物制造工艺多肽与蛋白质类药物
（9）根据蛋白质的某些特殊性质进行纯化
如：白蛋白在弱酸性条件下加辛酸钠可耐受67℃的 温度，而其他蛋白质将变性。球蛋白或白蛋白在碱性 条件下，可以和利凡诺作用，形成络合物而与其他蛋 白质分离。细胞色素C和胰岛素可用一定浓度的蛋白 沉淀剂如三氯醋酸沉淀，而保存其活力。
又如：酶蛋白——超氧化物岐化酶（SOD）能抵抗蛋 白水解酶的水解，因而可用蛋白水解酶降解其他蛋白 质，以便于SOD进一步的纯化。
9、我们的市场行为主要的导向因素，第一个是市场需求的导向，第二个是技术进步的导向，第三大导向是竞争对手的行为导向。21.8.821.8.8Sunday, August 08, 2021 10、市场销售中最重要的字就是“问”。20:09:1420:09:1420:098/8/2021 8:09:14 PM 11、现今，每个人都在谈论着创意，坦白讲，我害怕我们会假创意之名犯下一切过失。21.8.820:09:1420:09Aug-218-Aug-21 12、在购买时，你可以用任何语言；但在销售时，你必须使用购买者的语言。20:09:1420:09:1420:09Sunday, August 08, 2021 13、He who seize the right moment, is the right man.谁把握机遇，谁就心想事成。21.8.821.8.820:09:1420:09:14August 8, 2021 14、市场营销观念：目标市场，顾客需求，协调市场营销，通过满足消费者需求来创造利润。2021年8月8日星期日下午8时9分14秒20:09:1421.8.8 15、我就像一个厨师，喜欢品尝食物。如果不好吃，我就不要它。2021年8月下午8时9分21.8.820:09August 8, 2021 16、我总是站在顾客的角度看待即将推出的产品或服务，因为我就是顾客。2021年8月8日星期日8时9分14秒20:09:148 August 2021 17、利人为利已的根基，市场营销上老是为自己着想，而不顾及到他人，他人也不会顾及你。下午8时9分14秒下午8时9分20:09:1421.8.8
如：白蛋白在弱酸性条件下加辛酸钠可耐受67℃的 温度，而其他蛋白质将变性。球蛋白或白蛋白在碱性 条件下，可以和利凡诺作用，形成络合物而与其他蛋 白质分离。细胞色素C和胰岛素可用一定浓度的蛋白 沉淀剂如三氯醋酸沉淀，而保存其活力。
又如：酶蛋白——超氧化物岐化酶（SOD）能抵抗蛋 白水解酶的水解，因而可用蛋白水解酶降解其他蛋白 质，以便于SOD进一步的纯化。
9、我们的市场行为主要的导向因素，第一个是市场需求的导向，第二个是技术进步的导向，第三大导向是竞争对手的行为导向。21.8.821.8.8Sunday, August 08, 2021 10、市场销售中最重要的字就是“问”。20:09:1420:09:1420:098/8/2021 8:09:14 PM 11、现今，每个人都在谈论着创意，坦白讲，我害怕我们会假创意之名犯下一切过失。21.8.820:09:1420:09Aug-218-Aug-21 12、在购买时，你可以用任何语言；但在销售时，你必须使用购买者的语言。20:09:1420:09:1420:09Sunday, August 08, 2021 13、He who seize the right moment, is the right man.谁把握机遇，谁就心想事成。21.8.821.8.820:09:1420:09:14August 8, 2021 14、市场营销观念：目标市场，顾客需求，协调市场营销，通过满足消费者需求来创造利润。2021年8月8日星期日下午8时9分14秒20:09:1421.8.8 15、我就像一个厨师，喜欢品尝食物。如果不好吃，我就不要它。2021年8月下午8时9分21.8.820:09August 8, 2021 16、我总是站在顾客的角度看待即将推出的产品或服务，因为我就是顾客。2021年8月8日星期日8时9分14秒20:09:148 August 2021 17、利人为利已的根基，市场营销上老是为自己着想，而不顾及到他人，他人也不会顾及你。下午8时9分14秒下午8时9分20:09:1421.8.8
教学课件：第十三章-生化药物制造工艺-糖类药物
生化药物与其他药物的联合应用，可 以提高疗效、降低副作用，为患者提 供更好的治疗方案。
个性化治疗的发展
基于基因组学和蛋白质组学的研究成 果，生化药物正向着个性化治疗的方 向发展，以实现更精准的医疗。
03 糖类药物的制造工艺
糖类药物的种类
单糖类药物
如葡萄糖、果糖等，主要用于能 量补充和作为药物合成的前体。
生产制备技术的改进
随着市场需求的变化，糖类药物的生产制备技术 将不断改进和优化，以提高生产效率和产品质量。
3
临床应用的拓展
随着糖类药物在疾病治疗中的广泛应用，其临床 应用领域也将不断拓展，为人类健康事业做出更 大的贡献。
05 案例分析
案例一：某糖类药物的制造工艺流程
总结词
详细描述某糖类药物的制造工艺流程，包括原料选择、预处理、反应条件、分离纯化等 步骤。
糖酐的生产。
合成法
通过化学合成手段制备 具有特定结构和功能的
糖类药物。
酶法
利用酶催化反应制备糖 类药物，具有条件温和、 选择性高、产物纯净等
优点。
糖类药物制造过程中的质量控制
01
02
03
04
原料控制
确保使用符合要求的原料，避 免污染和交叉污染。
工艺控制
严格控制制造工艺参数，确保 产品质量稳定。
质量检测
对产品进行严格的质量检测， 确保符合相关质量标准。
包装与储存
保证产品的包装严密、防潮、 避光等，并按照规定条件进行
储存和运输。
04 糖类药物的应用与市场前 景
糖类药物的应用领域
抗肿瘤药物
糖类药物在抗肿瘤药物中具有 重要作用，如抗癌抗生素、激
素和酶等。
免疫调节剂
生化药物制造工艺核酸类药物PPT课件
经临床使用，对非特异性血小板减少症、对白血 球减少症、癌肿的化疗和放疗后的升白血球均有较好 疗效。
2021
17
2021
18
2、发酵法生产核苷酸 （1）发酵法生产肌苷酸（IMP） （2）发酵生产黄苷酸（XMP）及酶法转化成鸟苷酸
2021
19
3、半合成法制备核苷酸
由于发酵法生产核苷的产率很高，核苷悬浮于磷酸 三甲酯或磷酸三乙酯中，在冷却条件下加入氯化氧磷， 进行磷酸化，从核苷生成5′-核苷酸收率可达90%。
如要制成固体状DNA，在热变性DNA溶液中逐渐 加入等体积95％乙醇，离心可获得纤维状DNA，沉淀 用乙醇、丙酮洗涤，减压低温干燥得DNA粗品，产品 含热变性DNA 50％～60％。
2021
9
2、具有生物活性DNA的制备
动物内脏（肝、脾、胸腺）加4倍重量生理盐水经 组织捣碎机捣碎1分钟，匀浆于2500r／pm离心30分钟。 将沉淀悬浮于20倍重量的冷生理盐水中，加入2倍量5 ％的（用45%乙醇作溶剂）十二烷基磺酸钠，并搅拌 2～3小时，在0℃2500r／pm离心，在上层液中加入等 体积的冷95％乙醇，离心即可得到纤维状DNA，再用 冷乙醇和丙酮洗涤，减压低温干燥得粗品DNA。
桔青霉产生5`-磷酸二脂酶 红酵母产生3`-磷酸二脂酶
2021
11
2021
12
（2）酶解法制备戊糖核苷酸
我国从60年代开始使用核酸酶P1降解核糖核酸生 产单核苷酸，日本年产呈味核苷酸（肌苷酸和鸟苷酸） 3000吨，其中60%是使用酶解法生产的。
酶解法生产5‘－单核苷酸工艺流程
2021
13
2021
① 有关疾病的靶基因mRNA序列是已知的，因 此，设计合理特异性的反义核酸比较容易；
2021
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2、发酵法生产核苷酸 （1）发酵法生产肌苷酸（IMP） （2）发酵生产黄苷酸（XMP）及酶法转化成鸟苷酸
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3、半合成法制备核苷酸
由于发酵法生产核苷的产率很高，核苷悬浮于磷酸 三甲酯或磷酸三乙酯中，在冷却条件下加入氯化氧磷， 进行磷酸化，从核苷生成5′-核苷酸收率可达90%。
如要制成固体状DNA，在热变性DNA溶液中逐渐 加入等体积95％乙醇，离心可获得纤维状DNA，沉淀 用乙醇、丙酮洗涤，减压低温干燥得DNA粗品，产品 含热变性DNA 50％～60％。
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2、具有生物活性DNA的制备
动物内脏（肝、脾、胸腺）加4倍重量生理盐水经 组织捣碎机捣碎1分钟，匀浆于2500r／pm离心30分钟。 将沉淀悬浮于20倍重量的冷生理盐水中，加入2倍量5 ％的（用45%乙醇作溶剂）十二烷基磺酸钠，并搅拌 2～3小时，在0℃2500r／pm离心，在上层液中加入等 体积的冷95％乙醇，离心即可得到纤维状DNA，再用 冷乙醇和丙酮洗涤，减压低温干燥得粗品DNA。
桔青霉产生5`-磷酸二脂酶 红酵母产生3`-磷酸二脂酶
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（2）酶解法制备戊糖核苷酸
我国从60年代开始使用核酸酶P1降解核糖核酸生 产单核苷酸，日本年产呈味核苷酸（肌苷酸和鸟苷酸） 3000吨，其中60%是使用酶解法生产的。
酶解法生产5‘－单核苷酸工艺流程
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① 有关疾病的靶基因mRNA序列是已知的，因 此，设计合理特异性的反义核酸比较容易；
生化制药工艺技术基础
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。
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。
2024/10/16
9
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;
16
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。
加入方式：分步固体盐或饱和溶液
2024/10/16
7
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；
2024/10/16
8
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
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。
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;
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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。
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
《生化药物制造工艺》课件
05
生化药物制造的未来 展望
新技术的研发与应用
01
02
03
基因工程技术
利用基因工程技术，研发 新型生化药物，提高药物 疗效和安全性。
细胞工程技术
通过细胞工程技术，实现 细胞培养和细胞分化，为 生化药物的生产提供新的 途径。
纳米技术
纳米技术在生化药物制造 中具有广泛应用前景，如 纳米药物载体、纳米药物 制剂等。
20世纪初，生化药物的研究和应用开始起步，主要集中在酶和多 糖类产品的开发。
发展阶段
20世纪中叶，随着生物技术的不断发展，生化药物的种类和应用 范围逐渐扩大。
成熟阶段
20世纪末至今，生化药物的研究和应用已经进入成熟阶段，成为 医疗保健领域的重要支柱之一。
02
生化药物制造工艺流 程
原料选择与处理
原料选择
VS
详细描述
基因工程技术通过克隆和表达目标基因， 实现对生化药物的合成和生产。该技术广 泛应用于蛋白质、酶、细胞因子等生化药 物的制备过程。基因工程技术能够提高目 标蛋白的表达量、纯度和稳定性，降低生 产成本，为生化药物的生产提供新的途径 。
细胞工程技术
总结词
细胞工程技术是利用细胞进行生化药物生产 和改造的技术，具有高活性、高表达、高产 量等优点。
资源循环利用
02
实现资源的循环利用，降低生产成本，减少对自然资源的依赖
。
社会责任
03
企业应承担社会责任，关注员工福利和社区发展，实现企业与
社会的和谐发展。
THANK YOU
根据生化药物的种类和生产需求 ，选择合适的原料，如天然动植 物、微生物等。
原料处理
对原料进行清洗、破碎、提取、 分离等预处理，以便后续的生化 反应和提取分离。
生化制药重点
第二章 生物制药的基本技术 一，基本制造方法：1、提取法2、发酵法3、化学合成4、组织培养法5、现代生物技术。
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：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。
二，生化药物提取的一般工艺流程:生物材料、发酵或培养液↓预处理（清洗、加热、调pH 、凝聚、絮凝）↓细胞分离（沉降、离心、过滤）↓细胞↓细胞破碎（高压均质处理、研磨、溶菌处理）↓收集上清液↓初步纯化（沉淀、吸附、萃取、过滤）↓高度纯化（离子交换色谱、亲和色谱、疏水色谱、吸附色谱及电泳等）↓成品加工（无菌过滤、超滤、浓缩、冷冻干燥、喷雾干燥、结晶等）.。
三，原料选择的基本准则：1、在大量的信息资料和实践经验的基础上，选择目标原料。
2、选择有效成分含量高的新鲜材料；3、来源丰富易得；4、制造工艺简单易行；5、成本比较低；6、原料的采集不破坏生态环境, 选择对环境友好的原材料资源，防止生物入侵。
四，原料预处理方法：1、动物组织先要剔除结缔组织、脂肪组织等非活性部分；植物种子去壳除脂；微生物要进行菌体与发酵液分离等基本操作。
便于贮存和运输。
2、冷冻法预处理：有些材料要冷冻保存或低温保存，以便抑制微生物和酶的作用。
3、有机溶剂除去部分水分：用丙酮或乙醇进行脱水和脱脂，有利于贮存。
五，原料的粉碎（3点）：动物脏器组织：常用绞肉机机械法粉碎；植物肉质组织：常用磨碎法；微生物：常用自溶、冷热交替、加砂研磨、超声、加压等 处理方法。
1.机械法：组织捣碎机、匀浆器、研钵、球磨机、万能粉碎机、绞肉机、击碎机、刨片机。
动物组织多在冰冻状态绞碎、溶浆。
2.物理法：A 、反复冻融法：把待破碎的样品冷至-20℃-15℃ ，使之凝固，然后缓慢的溶解，如此反复操作，大部分动物性细胞及细胞内的颗粒可以破碎。
生化试剂主要生产工艺
生化试剂主要生产工艺一、常见生产流程容器清洗——称量（关键工序）——溶解、配制（过滤）——半成品检验——分装——如有冻干（特殊工序）——打印批号、贴标、包装、装盒——成品检验二、操作规程及质量控制点（一）主要原材料与产品质量密切相关的主要原材料包括各种酶制剂、化学试剂、抗原、抗体等。
主要原料的常规检验项目一般包括：1.外观2.含量（化学试剂）：根据国家、国际标准或本企业内部标准。
质量要求一般为分析纯以上。
3.酶活性（酶制剂）：根据通用标准或本企业内部标准。
4.抗体效价：通过倍比稀释法与抗原反应进行检测（建议通过配制试样检测到货产品质量）。
（二）其它1.包装瓶质量要求：外观、密封性、抗跌性、溶出物、脱色试验、振荡试验。
2.说明书、包装外盒、瓶签等标识参照国家食品药品监督管理局颁布的《医疗器械说明书和标签管理规定》和《体外诊断试剂说明书编写指导原则》。
（三）试剂盒生产的关键步骤及质控项目试剂的生产包括试剂的制水、配制、过滤、冻干（冻干试剂）、分包装等步骤；并通过产品的半成品检验和成品检验两个质控过程来保证其质量符合相关规定。
1.制水使用水处理设备进行工艺用水的制备，并经过专用管路连接到各用水点。
2.容器清洗（1）用水清洁配制所需容器。
（2）质控要求：清洁无污渍。
（3）容器的清洗要按验证方案进行；应有对清洗用水的要求；（4）如有对容器清洗后干燥的要求，应有干燥过程参数的验证报告。
3.称量（1）称量前天平应调节水平并经校准，称量时应双人复核，应有天平调零过程；（2）天平精度应至少高于所称量物品最小精度的一个数量级；4.配制（1）应有搅拌方法的要求：如用搅拌机应有速率及时间的要求，如人工搅拌应有搅拌圈数的要求；（2）配制间温度一般应控制在18～25℃，配制、过滤时间一般不超过4小时。
5.过滤（如有）根据各产品的规程选择不同的滤膜进行过滤，确保溶液无杂质、空白吸光度符合要求。
常规质控项目：试剂外观、空白吸光度（通过后续的半成品检验完成）。
《生物制药工艺技术》生化药品生产技术
➢ 过饱和溶液：溶质浓度超过饱和溶解度时，该溶液 称之为过饱和溶液
溶质只有在过饱和溶液中才能析出
几种物质在水中的溶解度曲线
结晶的T～C关系图
过饱和曲线 溶解度曲线
稳定区不可能结晶 介稳区 不会自发产生晶核 不稳区 能自发产生晶核
溶液的过饱和与超溶解度曲线
➢ 稳定区内的任一点溶液都是稳定的,不管采用什么 措施都不会有结晶析出。
高度纯化（色谱、电泳等）
成品加工（无菌过滤、超滤、浓缩、结晶、干燥）
三、原料的选取、处理及有效成分的提取
（一）原料的选取与保存 选择生化药物生产原料的主要原则： 有效成分含量高，原料新鲜； 原料来源丰富，易得，原料成本低； 原料中杂质含量较少等。
保存生物材料的主要方法： 冷冻法，常用-40℃速冻，适用于所有生物原料； 有机溶剂脱水法，常用有机溶剂丙酮制成“丙酮粉”，
生化药物特殊性：
稳定性差，受pH、温度、离子强度、金属离子、提取过
程中所使用的溶剂等环境因素的影响； 含量低； 目的产物与杂质性质接近。
生化药物提取分离方法要求较高
2.提取的溶剂系统 （1）水溶性、盐溶性物质提取：用酸碱盐水溶液为提取剂 （2）水、盐系统无法提取的蛋白质或酶的提取：用表面活性 剂或有机溶剂为提取剂 液-液提取，萃取
利用溶质在互不相溶的两相中分配系数的不同而进行提取 分离的方法。多用于抗生素、核苷酸等小分子药物的提取。
萃取剂的选择依据：对目的物有较大溶解度和良好选择性 ，在工业上还要考虑价格低廉、挥发性小、毒性小、来源广等 特点，以及萃取剂对产品的选择性能、与原溶剂不相溶、两相 有较大密度差、萃取剂易于回收等。
五、色谱技术
一组相关分离方法的总称，色谱柱的一般结构含有固 定相（表面积很大或多孔介质）和流动相（液体、气 体），根据物质在两相间的分配行为不同（由于亲和 力差异），经过多次分配，达到分离、分析的目的。
溶质只有在过饱和溶液中才能析出
几种物质在水中的溶解度曲线
结晶的T～C关系图
过饱和曲线 溶解度曲线
稳定区不可能结晶 介稳区 不会自发产生晶核 不稳区 能自发产生晶核
溶液的过饱和与超溶解度曲线
➢ 稳定区内的任一点溶液都是稳定的,不管采用什么 措施都不会有结晶析出。
高度纯化（色谱、电泳等）
成品加工（无菌过滤、超滤、浓缩、结晶、干燥）
三、原料的选取、处理及有效成分的提取
（一）原料的选取与保存 选择生化药物生产原料的主要原则： 有效成分含量高，原料新鲜； 原料来源丰富，易得，原料成本低； 原料中杂质含量较少等。
保存生物材料的主要方法： 冷冻法，常用-40℃速冻，适用于所有生物原料； 有机溶剂脱水法，常用有机溶剂丙酮制成“丙酮粉”，
生化药物特殊性：
稳定性差，受pH、温度、离子强度、金属离子、提取过
程中所使用的溶剂等环境因素的影响； 含量低； 目的产物与杂质性质接近。
生化药物提取分离方法要求较高
2.提取的溶剂系统 （1）水溶性、盐溶性物质提取：用酸碱盐水溶液为提取剂 （2）水、盐系统无法提取的蛋白质或酶的提取：用表面活性 剂或有机溶剂为提取剂 液-液提取，萃取
利用溶质在互不相溶的两相中分配系数的不同而进行提取 分离的方法。多用于抗生素、核苷酸等小分子药物的提取。
萃取剂的选择依据：对目的物有较大溶解度和良好选择性 ，在工业上还要考虑价格低廉、挥发性小、毒性小、来源广等 特点，以及萃取剂对产品的选择性能、与原溶剂不相溶、两相 有较大密度差、萃取剂易于回收等。
五、色谱技术
一组相关分离方法的总称，色谱柱的一般结构含有固 定相（表面积很大或多孔介质）和流动相（液体、气 体），根据物质在两相间的分配行为不同（由于亲和 力差异），经过多次分配，达到分离、分析的目的。
生化制药基本技术
↓
预处理（清洗、加热、调pH、凝聚、絮凝）
↓
细胞分离（沉降、离心、过滤）
↓
上清液（含胞外产品）
细胞
↓
细胞破碎（高压均质处理、研磨、溶菌处理）
↓
收集上清液
↓
初步纯化（沉淀、吸附、萃取、过滤）
↓
高度纯化（离子交换色谱、亲和色谱、疏水色谱、吸附色谱及电泳等）
↓
成品加工（无菌过滤、超滤、浓缩、冷冻干燥、喷雾干燥、结晶等）
可编辑ppt
11
三、细胞破碎技术
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植 物 细 胞 模 式 图
12
1. 机械法：包括球磨法、高压匀浆法、超声破碎法、Xpress等。
JJ-2组织可捣编碎辑p匀pt 浆机
13
超声波破碎仪
可编辑ppt
14
2. 非机械法：酶溶法、化学渗透法、反复冻融法、干燥 法等
酶溶法的缺点在于酶的价格昂贵限制了在大规模 生产中的使用，虽然条件温和、具有选择性。细胞悬 浮液中加入酶能迅速和细胞壁反应并破坏它们。酶选 择性的催化细胞壁反应，不破坏细胞内的其它物质。
常用的盐析用盐包括硫酸铵、硫酸钠、硫酸镁、氯 化钠、磷酸二氢钠等。
可编辑ppt
20
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21
二、有机溶剂沉淀法
向水溶液中加入一定量亲水性的有机溶剂、降低溶 质的溶解度，使其沉淀析出的分离纯化方法称为有机溶 剂沉淀法。
许多能与水互溶的有机溶剂如乙醇、丙酮、甲醇和 乙腈，常用于低盐浓度下沉淀蛋白质。
可编辑ppt
4
二、生化药物提取
1. 物理性质与提取
提取是利用目的物的溶解特性，将其与细胞的固形成分或其 它结合成分分离，使其由固相转入液相或从细胞内的生理状 态转入特定溶液环境的过程。 许多生化药物具有生物活性，其稳定性受pH、温度、离子强 度、金属离子、提取过程中所使用的溶剂等环境因素的影响。
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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
第 三 篇
重要生物药物制造工艺
发酵工程教研室 郭伟云
E-mail：xinmigwy@ Tel：3831677
1
本门课程由以下三大部分内容组成
1
基础篇：生物制药工艺基础 技术篇： 生物分离工程技术 品种篇：重要生物药物制造工艺
2
2
3
生物药物的类别
（一）天然生物药物 1.微生物药物 microbial medicine 2.天然生化药物 Biochemical medicine 3. 海洋生物药物 marine medicine
提高半衰期
克服免疫原性 提高半衰期 提高半衰期 血液代用品 提高半衰期
第 十 三 章
生化药物制 造工艺
7
生化药物的定义、分类、特点
重点
定义： 具体运用生物化学研究方法，从
生物体中经提取、分离、纯化等手段获得 的天然存在的生化活性物质或将上述这些 物质加以结构改造或人工合成创造出的自 然界没有的新的活性物质，通称生化药物 （Biochemical medicine）。
毒蜥
16
蝎毒肽
麻省Transmolecular公司的
科学家将放射性 I131附着于自蝎
子毒液中提取的一种多肽制成
药物，研究发现该药物具有靶 向性，对晚期神经胶质瘤有较
好疗效，患者只需要从外部注
射这种化合物，而无需再进行 化疗或放射治疗。
17
生物药物的资源
ห้องสมุดไป่ตู้
植 物 动 物
动物脏器血液、分泌物及其它代谢物
结构复杂，生物活性受空间结构 严格限制，稳定性差
2
3
生物材料易染菌，腐败
11
生化药物的特性
3．天然生物药物是新型药物的先导物
通过合理的药物设计，可以创造出疗
效更高，作用更专一，更易为机体接受，副 作用与不良反应更小的新药。
12
生化药物发展概况
有机溶剂分级分离、等电点沉淀等 --------粗提物。
T
体外聚乙二醇修饰（PEG化）
CH3(-O-CH-CH)n-OH
+
聚乙二醇
蛋白或多肽
偶联物
(1)增大药物分子量，避免被肾小球过滤 (2)阻碍蛋白酶的降解作用
(3)屏蔽药物的免疫位点
(4)增加药物在体液中的溶解度
(5)与药物间的化学键在体内随时间水解，缓慢释放药物
我国在PEG修饰蛋白质方面的一些工作
15
脑 心 肺 肝 脾 胃肠 及黏 膜 脑下 垂体 胰 脱氧核糖核
Exenatide
Exendin-4 是自毒蜥唾液中提 取的一种多肽，研究发现该多肽与 人体内的 GLP-1 在序列上有 53 ％的 同源性，同 GLP-1 一样具有促进胰 岛素分泌、抑制胰高血糖素分泌及 保护胰岛β细胞等作用。2005年经 FDA 批准用于二型糖尿病的治疗。 Exenatide是Exendin-4的人工合成 品。
离子交换层析、凝胶层析、超滤等技术
--------提高了产品的纯度和收率
多种层析技术、超速离心等 --------高纯度的生化药物
13
生化药物的资源
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
14
主要从以下脏器中制取生化药物
脑磷脂、卵磷脂、胆固醇、神经节苷酯等 细胞色素 C、辅酶 Q10、CoA、CoI、VD3 等 抑肽酶、纤溶酶原激活剂、肺表面活性剂 RNA、iRNA、SOD、肝抑素、抑肽酶等 DNA、RNA、脾转移因子、脾铁蛋白等 胃蛋白酶、胃膜素、内在因子、凝乳酶、肝素、硫酸糖糖 苷肽（Sulglycotide） 、舒血管肽等，另外还有一类胃肠肠 道激素 促皮质素（ACTH） 、催乳素、促甲状腺素、生长激素、 促性激素、中叶素、神经垂体素、缩宫素、加压素等 “酶库” 。Ins、胰高血糖素、胰酶、糜蛋白酶、胰蛋白酶、 酶、胰脂酶、胶原酶、弹性蛋白酶、胆碱酯酶、血管舒 缓素 血液、胆汁、肾、胸腺、肾上腺、松果体、扁桃体、甲状腺、 睾 丸、羊精囊、骨、气管软骨、眼球、鸡冠等均为生化制药原料。 此外小动物的分泌物（如蜂皇浆、蜂毒、蛇毒等）
1
2
3
21
齐考诺肽（ziconotide）
齐考诺肽（ ziconotide ） 最初由僧袍芋螺中提取，现 已人工合成，是一种神经细 胞钙通道阻断剂。作为一种 僧袍芋螺
非阿片类镇痛药物，用于治
疗严重的慢性神经性疼痛， 其 鞘 内 注 射 剂 经 FDA 批 准 于 2005年上市。
22
海鞘来源的抗癌肽 Didemnin B DidemninB是一种由7个氨 基酸和 2 个羧酸组成的带有分 枝的环缩肽，既能抑制蛋白质 的合成 , 也能抑制 DNA 、 RNA 的合成，对黑色素瘤 B16 细胞 周期作用的研究表明，它可杀 伤各期细胞，尤以 G1 至 S 期细 胞敏感，它可快速完全介导 HL-60 细 胞 凋 亡 。 目 前 Didemin B 已能够人工全合成。
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
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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：
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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
第 三 篇
重要生物药物制造工艺
发酵工程教研室 郭伟云
E-mail：xinmigwy@ Tel：3831677
1
本门课程由以下三大部分内容组成
1
基础篇：生物制药工艺基础 技术篇： 生物分离工程技术 品种篇：重要生物药物制造工艺
2
2
3
生物药物的类别
（一）天然生物药物 1.微生物药物 microbial medicine 2.天然生化药物 Biochemical medicine 3. 海洋生物药物 marine medicine
提高半衰期
克服免疫原性 提高半衰期 提高半衰期 血液代用品 提高半衰期
第 十 三 章
生化药物制 造工艺
7
生化药物的定义、分类、特点
重点
定义： 具体运用生物化学研究方法，从
生物体中经提取、分离、纯化等手段获得 的天然存在的生化活性物质或将上述这些 物质加以结构改造或人工合成创造出的自 然界没有的新的活性物质，通称生化药物 （Biochemical medicine）。
毒蜥
16
蝎毒肽
麻省Transmolecular公司的
科学家将放射性 I131附着于自蝎
子毒液中提取的一种多肽制成
药物，研究发现该药物具有靶 向性，对晚期神经胶质瘤有较
好疗效，患者只需要从外部注
射这种化合物，而无需再进行 化疗或放射治疗。
17
生物药物的资源
ห้องสมุดไป่ตู้
植 物 动 物
动物脏器血液、分泌物及其它代谢物
结构复杂，生物活性受空间结构 严格限制，稳定性差
2
3
生物材料易染菌，腐败
11
生化药物的特性
3．天然生物药物是新型药物的先导物
通过合理的药物设计，可以创造出疗
效更高，作用更专一，更易为机体接受，副 作用与不良反应更小的新药。
12
生化药物发展概况
有机溶剂分级分离、等电点沉淀等 --------粗提物。
T
体外聚乙二醇修饰（PEG化）
CH3(-O-CH-CH)n-OH
+
聚乙二醇
蛋白或多肽
偶联物
(1)增大药物分子量，避免被肾小球过滤 (2)阻碍蛋白酶的降解作用
(3)屏蔽药物的免疫位点
(4)增加药物在体液中的溶解度
(5)与药物间的化学键在体内随时间水解，缓慢释放药物
我国在PEG修饰蛋白质方面的一些工作
15
脑 心 肺 肝 脾 胃肠 及黏 膜 脑下 垂体 胰 脱氧核糖核
Exenatide
Exendin-4 是自毒蜥唾液中提 取的一种多肽，研究发现该多肽与 人体内的 GLP-1 在序列上有 53 ％的 同源性，同 GLP-1 一样具有促进胰 岛素分泌、抑制胰高血糖素分泌及 保护胰岛β细胞等作用。2005年经 FDA 批准用于二型糖尿病的治疗。 Exenatide是Exendin-4的人工合成 品。
离子交换层析、凝胶层析、超滤等技术
--------提高了产品的纯度和收率
多种层析技术、超速离心等 --------高纯度的生化药物
13
生化药物的资源
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
14
主要从以下脏器中制取生化药物
脑磷脂、卵磷脂、胆固醇、神经节苷酯等 细胞色素 C、辅酶 Q10、CoA、CoI、VD3 等 抑肽酶、纤溶酶原激活剂、肺表面活性剂 RNA、iRNA、SOD、肝抑素、抑肽酶等 DNA、RNA、脾转移因子、脾铁蛋白等 胃蛋白酶、胃膜素、内在因子、凝乳酶、肝素、硫酸糖糖 苷肽（Sulglycotide） 、舒血管肽等，另外还有一类胃肠肠 道激素 促皮质素（ACTH） 、催乳素、促甲状腺素、生长激素、 促性激素、中叶素、神经垂体素、缩宫素、加压素等 “酶库” 。Ins、胰高血糖素、胰酶、糜蛋白酶、胰蛋白酶、 酶、胰脂酶、胶原酶、弹性蛋白酶、胆碱酯酶、血管舒 缓素 血液、胆汁、肾、胸腺、肾上腺、松果体、扁桃体、甲状腺、 睾 丸、羊精囊、骨、气管软骨、眼球、鸡冠等均为生化制药原料。 此外小动物的分泌物（如蜂皇浆、蜂毒、蛇毒等）
1
2
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齐考诺肽（ziconotide）
齐考诺肽（ ziconotide ） 最初由僧袍芋螺中提取，现 已人工合成，是一种神经细 胞钙通道阻断剂。作为一种 僧袍芋螺
非阿片类镇痛药物，用于治
疗严重的慢性神经性疼痛， 其 鞘 内 注 射 剂 经 FDA 批 准 于 2005年上市。
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海鞘来源的抗癌肽 Didemnin B DidemninB是一种由7个氨 基酸和 2 个羧酸组成的带有分 枝的环缩肽，既能抑制蛋白质 的合成 , 也能抑制 DNA 、 RNA 的合成，对黑色素瘤 B16 细胞 周期作用的研究表明，它可杀 伤各期细胞，尤以 G1 至 S 期细 胞敏感，它可快速完全介导 HL-60 细 胞 凋 亡 。 目 前 Didemin B 已能够人工全合成。