生物制药绪论
药物生物技术(绪论)
理 • 1928年英国 Fleming 发现青霉素
1680年荷兰微生物学家安东.列文虎发明显微镜发 现了自然界存在微生物。
Made by A.van Leeuwenhoek (1632-1723).Magnification ranges at 50-275x.
1857年，著名法国化学家 路易·巴斯德 (Louis Pasteur, 1822-1895) 第一次分离出了酵母菌, 揭示了酒精发酵的实质。
Eduard Buchner (gest. 1917), Nobelpreis für Chemie 1907
1897年，eduard Buchner和Hans Buchner两兄弟发现 一种离体酵母提取物 可以使酒精发酵，即 酵母细胞产生一种酶， 这种酶引起发酵。
a. 数据库（DNA、蛋白质序列）
b. 各种算法（Blast, Genscan……）
c. 这样就行了吗？
d.
——用户（生物学研究人员）如何
能更好的使用a和b
Bioinformatics – a Definition
--Oxford English Dictionary
• (Molecular) bio – informatics: bioinformatics is conceptualising biology in terms of molecules (in the sense of Physical chemistry) and applying “informatics techniques” (derived from disciplines such as applied maths, computer science and statistics) to understand and organise the information associated with these molecules, on a large scale. In short, bioinformatics is a
生物技术制药考试复习资料整理版
第一章、绪论1. 生物技术制药：采用现代生物技术，借助某些微生物、植物或动物来生产所需的医药品，称为生物技术制药。
2. 生物技术药物：采用DNA重组技术或其他生物新技术研制的蛋白质或核酸类药物，称为生物技术药物。
3. 生物药物：指运用生物学、医学、生物化学等的研究成果，综合利用物理学、化学、生物化学、生物技术和药学等学科的原理和方法，利用生物体、生物组织、细胞、体液等制造的一类用于预防、治疗和诊断的制品。
4. 现代生物药物四大类型：⑴应用重组DNA技术制造的基因重组多肽，蛋白质类治疗剂；⑵基因药物⑶来自动物、植物和微生物的天然药物；⑷合成与部分合成的生物药物。
5. 生物药物功能用途分类：⑴治疗药物，⑵预防药物⑶诊断药物。
6. 生物技术制药的特征：⑴高技术⑵高投入⑶长周期⑷高风险⑸高收益7. 生物技术在制药中的应用：⑴基因工程制药：①基因工程药物品种的开发、②基因工程疫苗、③基因工程抗体、④基因诊断与基因治疗、⑤应用基因工程技术建立新药的筛选模型、⑥应用基因工程技术改良菌种，产生新的微生物药物、⑦基因工程技术在改进药物生产工艺中的应用、⑧利用转基因动、⑨植物生产蛋白质类药物⑵细胞工程制药：①单克隆抗体技术、②动物细胞培养⑶酶工程制药⑷发酵工程制药8. 我国生物技术制药现状和发展前景（自己阐述观点）第二章基因工程制药1．基因工程生产哪些药：⑴免疫性蛋白，如各种抗原和单克隆抗体。
⑵细胞因子，如各种干扰素、白细胞介素、集落刺激生长因子、表皮生长因子及凝血因子。
⑶激素，如胰岛素、生长激素、心钠素⑷酶类，如尿激酶、链激酶、葡激酶、组织型纤维蛋白溶酶原激活剂及超氧化物歧化酶等。
2. 利用基因工程技术生产药品的优点在于：⑴利用基因工程技术可大量生产过去难以获得的生理活性蛋白和多肽（如胰岛素、干扰素、细胞因子等），为临床使用建立有效的保障。
⑵可以提供足够数量的生理活性物质，以便对其生理、生化和结构进行深入的研究，从而扩大这些物质的应用范围。
第二版生物制药技术习题答案
第二版生物制药技术习题答案The document was prepared on January 2, 2021第一章绪论1、生化药物：从生物体分离纯化所得的一类结构上十分接近人体内正常生理活性物质的,能调节人体生理功能以达到预防和治疗疾病目的的物质. P12、按照药物的化学本质,把生物药物分为氨基酸类、蛋白质类、酶类、核酸类、多糖类、脂类、维生素及辅酶类.P3-53、生物药物的原料来源分为动物、植物、微生物、海洋生物、人体五大类.P54、肝素的化学成分属于一种多糖 ,其最常见的用途是抗血凝 .P45、SOD的中文全称是超氧化物歧化酶 ,能专一性清除氧自由基 .P46、辅酶在人体内的酶促反应中起重要的递H、递e等作用,有药用价值,人体生化反应中重要的辅酶：NAD、NADP、FMN和FAD .P47、前列腺素的成分是一大类含五元环的不饱和脂肪酸 ,重要的天然前列腺素有PGE1、PGE2、PGF2α等.P58、请说明酶类药物主要有几类,并分别举例.P4第二章生物药物的质量管理与控制1、中试：是把已取得的实验室研究成果进行放大的研究过程.P282、热原：是指在药品中污染有能引起动物及人的体温升高的物质.P423、生物检定法：利用药物对生物体的作用以测定其效价或生物活性的一种方法.4、生物药物质量检验的程序包括取样、鉴别、检查、含量测定、写出检验报告.5、药物的ADME表示药物在体内的整个过程,它们分别是吸收Absorption、分布Distribution、代谢Metabolism、排泄Excretion.6、生物药物在表示含量的时候有百分含量和活性效价两种.7、英美等国在药品的质量管理上采取典型的主副典机制,其中美国的药典和副药典分别简称为 USP 和 NF .8、在生物药物的质量管理规范中,GMP、GLP、GCP分别指良好药品生产规范、良好药品实验研究规范、良好药品临床试验规范.9、为了对新兴的基因工程药物进行质量管理,中国在2000年编制并颁布了中国生物制品规程 .10、基因工程生产的重组蛋白药物,须进行蛋白纯度检查,按WHOG规定,须用 HPLC 和非还原SDS-PAGE 两种方法测定,纯度均应达到95%以上.P2011、国外没批准上市的基因工程药物属于Ⅰ类新药,国外已批准上市的是属Ⅱ类药物,前者无临床前研究资料供参考,须作临床前研究.12、基因工程药物的临床试验包括Ⅰ期和Ⅱ期,二者在对象性质和对象的数量上不同.Ⅰ期是在健康自愿者身上进行,一般人数 10-20 人.Ⅱ期在病人上分组进行,总人数一般在 300 以上.13、目前我国使用的药典是 2010年版本,它分为三部.14、进行生物药物的安全检查时,异常毒性检查通常在实验动物小鼠上进行；热原检查一般在实验动物家兔上进行；降压物质检查通常在实验动物家猫上进行. 15、对于进口药,我国执行的检验标准是国外药典,而对于仿制国外药则执行的检验标准为国外药典 .16、对于空气洁净度的100级和10000级这两个级别,其中 100 级的洁净度要求更高.17、在国内,药品的生产与管理主要依据三级标准,请解释该三级标准.国标-中国药典-委员会部标-部颁标准-卫生部1中国药典的补充；2具法律约束力；3新药须经2年试行期地标-地方药品标准-省、市对药典以外的、某地区常用的药品、制剂的规格和标准,常制订地区性的标准.18、请简述新药研发的主要过程.1新化合物实体的发现,药理筛选,化学试验 2临床前研究3研究新药申请IND,即申请临床试验 4临床试验+临床前研究继续补充5新药申请NDA 6上市及监测第三章抗生素概述1、初级代谢产物：微生物通过代谢活动所产生的、自身生长和繁殖所必需的物质,如氨基酸、核苷酸、多糖、脂类、维生素类.2、次级代谢产物：通过次级代谢合成的产物,大多是分子结构比较复杂的化合物,如抗生素、激素、生物碱、毒素.3、抗生素的MIC：能抑制微生物的最低抗生素浓度.4、抗生素的差异毒力：药物对病原菌和宿主组织的毒力差异.5、青霉素的母核为 6-APA 6-氨基青霉烷酸.6、微生物是抗生素的主要来源,其中以放线菌产生的最多,真菌次之,细菌又次之.7、目前国际上抗生素活性单位表示方法主要有两种,一种是指定单位unit ,一种是活性质量μg.8、抗生素分为五大类：9、抗生素药品的热原检查的基本原理与方法原理：热原是指在药品中污染,能引起动物及人的体温升高的物质,认为是由细菌内毒素引起的,因此用过温度是否升高来判断该药品中所含热原是否符合规定.方法：将一定剂量的药液静脉注射注入家兔体内,以其体温升高的程度判断该药品中所含热原是否符合规定.10、请简述管碟法测定抗生素效价的基本步骤,并参考给出的二剂量管碟法的效价计算公式,解释一下式中θ、K、U2H 、S2H、U2L、S2L各参数的含义：lgθ=lgKU2H-S2H+U2L-S2L /S2H+U2H-S2L-U2L管碟法：比较标准品和待检品产生的抑菌圈的大小,来判定待检抗生素溶液的效价.在一定浓度范围内,对数剂量与抑菌圈直径呈线性关系1.称量；2.稀释；3.双碟制备；4.放置钢管；5.滴加抗生素溶液；6.抑菌圈测量.θ：供试品和标准品的效价比；K:高单位总量与低单位总量之比第四章β-内酰胺类抗生素1、青霉素G的汉语名称为苄青霉素,其结构可以看作由3个“酸”构成,即苯乙酸、半胱氨酸和缬氨酸,请进一步画出青霉素G的分子结构图______________2、各类青霉素的结构由“侧链”加“母环”构成,其中母环称为6-APA,而侧链有一定差异,例如青霉素G的侧链为苯乙酸.工业上制备出的母环可以作为重要的医药中间体,用来合成各种改造的青霉素衍生物.3、青霉素为代表的β内酰胺类抗生素的作用机制主要是通过抑制肽聚糖转肽酶及D-丙氨酸羧肽酶的活性而阻碍了肽聚糖的交联与合成,从而抑制了干扰了细菌的细胞壁合成.4、最早发现产生青霉素的微生物是属于青霉菌类中的点青霉,而目前生产上用于生产青霉素的菌种则属于产黄青霉素,且大多经过诱变育种,大大提高了青霉素产量.5、青霉素在临床上常用其盐类,最常用的为青霉素的钠盐和钾盐.6、从抗菌效力的发挥特点来讲,β内酰胺类抗生素属于在细菌的繁殖期发挥杀菌作用的抗生素,其对革兰氏阳性菌和阴性菌的作用效果有很大不同,即对革兰氏阳性菌效果更佳.7、简述获得青霉素发酵液后从中纯化青霉素的主要步骤.1发酵液的过滤和预处理；2萃取和精制；3结晶.8、简述β内酰胺类抗生素的作用机制1抑制肽聚糖合成→阻碍细菌细胞壁合成,使菌体失去屏障而膨胀裂解2触发细菌自溶酶活性第五章大环内酯类抗生素1、大环内酯类抗生素的结构是以大环内酯为母体,以苷键和1-3分子的糖相连接的一类抗生素物质.2、根据大环内酯结构的差异,大环内酯类抗生素分为三类：多氧类、多烯类和蒽沙类.3、红霉素的结构由三部分构成,分别为红霉内酯、红酶糖和去氧氨基己糖.4、红霉内酯的生物合成是由一分子的丙酰COA和6分子的甲基丙二酰COA重复缩合而成,在反应开始时的关键酶丙酸激酶的活性与红霉素的产量表现出直线关系.5、红霉素的发酵生产需要添加的前体物质为丙酸.6、红霉素发酵采用的菌种为红霉素链霉菌,发酵后主要采用萃取法来提取,在进一步纯化时,则将红霉素粗品溶于丙酮中,再加入2倍体积的水,即可制得红霉素纯品.7、氮源的代谢对红霉素合成影响很大,单独氮源实验表明,缬氨基酸对红霉素影响最大.8、简述红霉素的发酵生产与提取的步骤P77发酵生产：孢子悬液→种子罐→二级种子→发酵罐提取：萃取法第六章四环素类抗生素1、四环素发酵生产使用的菌种是产生金霉素的金色链霉菌菌种,它从微生物的种属分类上来说,属于一种放线菌,是一种原核生物2、四环素类抗生素是以氢化四并苯为母核的一类有机化合物.3、采用金色链霉菌发酵法生产四环素时在培养基中加一定的抑氯剂,其原因是什么P90阻止金霉素合成,促进四环素合成,使金霉素在总产量中低于5%,但浓度较大时对产生菌都有不同程度的毒性.4、为什么培养基中的钙盐有利于提高四环素发酵的产量 P91钙盐能与菌体合成的四环素结合成水中溶解度很低的四环素钙盐,从而降低了水中可溶性四环素的浓度,促进菌丝体进一步分泌四环素.第七章氨基糖苷类抗生素1、氨基糖苷类抗生素的代表性例子是链霉素,其分子结构由氨基环醇、氨基糖和糖三部分以苷键连接而成.2、图7-1是不同PH值的溶液中链霉素不同分子形式的存在浓度.根据该图并结合掌握的知识填空：链霉素从酸碱性上说,应被视为一种碱性,其在溶液中可以以4种形式存在,在从发酵液提取链霉素时如果采用离子交换法,应选择阳离子树脂.链霉素可以经反应生成盐,临床最常用的盐为硫酸盐.3、工业上用于生产链霉素的菌种是灰色链霉菌4、请简述链霉素的发酵生产与提取工艺包括哪些步骤.P103、106发酵生产：斜面孢子培养、摇瓶种子培养、二级或三级种子罐扩大培养、发酵培养及提取精制等提取工艺：发酵液过滤→原液吸附→饱和树脂洗脱→洗脱液脱色、中和、精制→精制液脱色、浓缩→成品浓缩液1、无菌过滤→水针剂2、无菌过滤,干燥→粉针剂5、为了减少损失,生产上采用离子交换法提取链霉素时,常采用三罐或四罐串联法进行吸附,请简述该方法的要点.P107原滤液流向主、副、次交换罐主罐：流出的Str浓度达到进口浓度的95%,就可认为已达饱和,可以解吸副罐：将升为主罐…补个新罐,继续吸附…次罐：…末罐流出液中的单位应＜100U/mL第八章现代生物技术在生物制药中的应用1、抗生素抗性基因：微生物能产生抗生素,须要自身能抵抗该抗生素,其相关基因为抗性基因.2、受体：指存在于细胞核内的生物大分子,其结构的某一特定部位能准确识别并特异结合某些专一性配体.3、配体：能与受体特异性结合的物质,包括内源性神经递质、激素、外源性活性物质和各种药物.4、请简述抗生素生物合成基因的特点.1高G-C含量：密码子第3个碱基的G-C比例极高2基因成簇：10-30个基因3位于染色体或质粒2添加保护剂：防止某些生理活性物质活性基团及酶活性中心受破坏.3抑制水解酶作用：根据不同水解酶的性质采用不同方法.4其他保护措施：注意避免紫外线、强烈搅拌、过酸、过碱或高温、高频震荡等6、请简述提取生物活性物质常用的三类方法,并分别举例.P1321用酸、碱、盐水溶液提取：胰蛋白酶用稀硫酸提取.2用表面活性剂提取：十二烷基磺酸钠SDS等可以破坏核酸与蛋白质的离子键合,对核酸酶又有一定抑制作用.3有机溶剂提取：1、固-液提取：丙酮提取脑组织中的胆固醇.2、液-液提取：7、请简述膜分离技术中微滤、超滤、纳滤、反渗透这几种方法的主要区别.1微滤MF：又称微孔过滤,它属于精密过滤,基本原理是筛孔分离过程.适用于细胞、细菌和微粒子的分离,在生物分离中,广泛用于菌体的分离和浓缩,目标物质的大小范围为0.01-10 μm,一般用于预处理.2超滤UF：是介于微滤和纳滤之间的一种膜过程,膜孔径在0.001～0.1微米.是一种能够将溶液进行净化、分离、浓缩的膜分离技术.对大分子有机物如蛋白质、细菌、胶体、悬浮固体等进行分离,广泛应用于料液的澄清、大分子有机物的分离纯化.3纳滤NF：是介于超滤与反渗透之间的一种膜分离技术,其截留分子量在80～1000的范围内,孔径为几纳米.纳滤膜能对小分子有机物等与水、无机盐进行分离,实现脱盐与浓缩的同时进行.4反渗透RO：是利用反渗透膜只能透过溶剂通常是水而截留离子物质或小分子物质的选择透过性,以膜两侧静压为推动力,而实现的对液体混合物分离的膜过程.能够去除可溶性的金属盐、有机物、细菌、胶体粒子、发热物质,反渗透技术是现代工业中首选的水处理技术.第十章氨基酸药物1、氨基酸对应的英文三个字母简写名称：丝氨酸Ser、苏氨酸Thr、苯丙氨酸Phe、酪氨酸Tyr 与色氨酸Trp2、氨基酸的中文名：Lys赖氨酸、Ala丙氨酸、Glu谷氨酸、Asp天冬氨酸3、20种天然氨基酸中属于碱性氨基酸的有赖氨酸、组氨酸和精氨酸.4、20种天然氨基酸中属于酸性氨基酸的有谷氨酸和天冬氨酸5、氨基酸根据侧链的化学结构,可分成脂肪族、芳香族、杂环族和亚氨基酸四类.6、在工业生产上,在各种氨基酸中以谷氨酸的发酵产量最大,赖氨酸的发酵产量次之.7、生产氨基酸的5种方法为蛋白水解法、化学合成法、酶转化法、直接发酵法和微生物合成法.8、赖氨酸是人体的八种必须氨基酸之一,而在食用的谷物中又常常缺乏,所以赖氨酸有重要的食品、医药用途,微生物一步发酵法生产赖氨酸常采用几种杆菌为生产菌,请列举其中常用的2种菌：黄色短杆菌或谷氨酸棒杆菌.9、蛋白水解法制备氨基酸常采用的原料蛋白有毛发、血粉和废蚕丝等,采用的水解方法则有酸水解法、碱水解法和酶水解法.10、某细菌合成赖氨酸的代谢公式如下,请计算赖氨酸对糖的理论转化率：3C6H12O6+4NH3+4O2—>2C6H14N2O2+6CO2+10H20赖氨酸对糖的理论转化率为：2146.19/3180100%=54.14%第十一章多肽与蛋白类药物1、干扰素：是由诱生剂诱导有关细胞所产生的一类高活性,多功能的诱生蛋白质.2、降钙素CT：是由甲状腺内的滤泡旁细胞分泌的一种调节血钙浓度的多肽激素.3、E-玫瑰花结实验：T淋巴细胞表面有针对绵阳红细胞SRBC的E受体,在一定实验条件下,SRBC 与T细胞表面是受体结合,形成以T细胞为中心,四周环绕SRBC,状如玫瑰花结的细胞集团.4、IL-2的中文名是白细胞介素-2,它是Th细胞在抗原或植物凝集素等丝裂原的刺激下而产生的一种糖蛋白成分.它的功能是刺激T淋巴细胞增殖分化,故在免疫方面有重要作用.5、6、胸腺肽组分5是由在80℃温度下热稳定的40-50种多肽组成的混合物,根据它们的等电点可区分成3个区,这些多肽中有活性的命名时习惯上被冠以胸腺素.7、8、ACTH的中文名是促皮质素,它是由腺垂体分泌的,化学成分为一种多肽,其功能是促进肾上腺的皮质激素的合成和分泌.9、白蛋白又称清蛋白,含量比例约占血浆总蛋白的55%,主要功能是维持血浆胶体渗透压10、人血丙种球蛋白的主要成分为免疫球蛋白Ig,Ig分为IgG、IgA、IgM、IgD和IgE五类,其中血中含量最高的,作为抗感染的主力的是IgG.11、胰岛素由51个氨基酸组成,有2条链,它们通过二硫键相连.12、简述在原核工程菌中生产重组干扰素包括哪些环节第十二章核酸类药物1、核苷酸的从头合成途径：利用磷酸核糖、氨基酸、及CO2等简单物质为原料合成核苷酸的过程.2、核酸类药物主要分为核酸、核苷酸、核苷和碱基及其衍生物四个种类3、4、核酸类药物的生产方法主要有酶解法、半合成法和直接发酵法.5、6、1987年3月美国FDA批准使用的抗艾滋药物AZT是全球首个被批准用于临床的艾滋病治疗药物,它是胸苷的衍生物.7、8、pI:C的中文名是聚肌胞苷酸,它可以诱导人体细胞产生干扰素,从而发挥光谱的抗病毒活性.第十三章1、请写出下列酶类药物的中文名：SOD超氧化物歧化酶、SAP去氢淀粉样蛋白、t-PA 组织纤溶酶原激活剂、CytC细胞色素C2、酶的提取主要方法有水溶液法、有机溶剂法和表面活性剂法.3、评价一个酶的纯化工艺的好坏,主要看两个指标：一是酶比活,二是总活力回收率.第十四章及之后章节1、低聚糖：由2-9个单糖组成的多聚糖2、粘多糖：是含氮的不均一多糖,是构成细胞间的主要成分,也广泛存在于哺乳动物各种细胞内.化学组成为和酪交替出现,有时含硫键.也称为.3、前列腺素PG：是存在于动物和人体中的一类不饱和脂肪酸组成的、具有多种生理作用的活性物质.4、超临界萃取法：指以超临界流体为溶剂,从固体或液体中萃取可溶组分的分离操作.5、采用分步提取法可从脑干中分别提取获得卵磷脂、脑磷脂和胆固醇三种重要的脂类药物,首先用丙酮提取出胆固醇；不溶物再用乙醇提取出卵磷脂；此时不溶物中则含有脑磷脂6、维生素：是维持机体正常代谢机能的一类化学结构不同的小分子有机化合物,大多需要从外界摄取.7、辅酶：是一类可以将化学基团从一个酶转移到另一个酶上的有机小分子.8、脂溶性维生素有维A、维D、维E、维K等,水溶性维生素有维B、维C两族.9、维生素与辅酶类药物的一般生产方法有三种,第一种是化学合成法,如维B1的生产；第二种是发酵法,如维C的生产；第三种是直接从生物材料中提取法,如辅酶Q10的生产.P24210、维生素的特点P2411不能供给能量,也不是组织细胞的结构成分,而是一种活性物质,对机体代谢起调节和整合作用；2需求量小；3大多是通过辅酶或辅基的形式参与体内酶促反应体系；4人体每日维生素的需要量甚微,但维生素却是机体不可缺少的营养素,在调节物质代谢过程中起重要作用,一旦缺乏,就会引起相应的疾病发生.11、蛋白同化激素：是一类从睾丸酮衍生物中分化出来的药物.12、非甾体类抗炎药：由于其化学结构和抗炎机制与糖皮质激素甾体抗炎药SAIDS不同,一类具有解热、镇痛,多数还有抗炎、抗风湿作用的药物.13、甾类激素药物根据生理活性可分为肾上腺皮质激素、性激素和蛋白同化激素三大类.它们都是含有环戊烷多氢菲核C17结构的化合物14、肾上腺皮质激素包括盐皮质激素和糖皮质激素两大类.前者主要调节水盐代谢；后者能调节糖、蛋白质、脂肪等的代谢,并有显着的抗炎、抗过敏作用.15、雄性激素的代表种类为睾丸酮,其结构由4个脂环构成,共19个碳原子.16、雌性激素包括雌激素和孕激素两类,前者由卵巢分泌,后者由黄体分泌,它们共同维持女性的性征和性周期.17、生物制品：是指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、细胞及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.18、弱毒：经过天然或人工改造方法,去除或封闭其毒力因子,使其致病力减弱,一般不引起感染或发病的细菌菌株或病毒菌.19、灭活：利用甲醛等灭活剂杀死培养的病毒,以制成灭活疫苗的操作过程.20、脱毒：利用一定量的甲醛等脱毒剂,将细菌的外毒素去掉毒性,不再具有致病性,但仍保持其抗原性和免疫原性.21、类毒素：由细菌产生的外毒素,经解毒精制而成.22、变量免疫定量攻击法：疫苗经系列稀释成不同的免疫剂量,分别免疫各组动物,间隔一定日期后,各免疫组均用统一计量毒素或活毒攻击.23、疫苗的发展已经经历了三代,第一代疫苗指弱毒苗和灭活苗,第二代指亚单位疫苗,第三代指核酸疫苗.目前利用酵母生产的乙肝疫苗属于第二代疫苗.24、百白破是一种联合型疫苗,可以同时预防百日咳、白喉和破伤风三种疾病.25、利用病毒制备灭活苗时,对病毒进行灭活通常采用的灭活剂为甲醛.26、请解释生物制品保护力测定中常用到的一些术语的中文名：MLD最小致死量、LD50半数致死量、MID最小感染量、ID50半数感染量27、简述病毒类疫苗的生产过程P27428、简述破伤风类毒素的制备工艺。
生物技术制药教案
第一章绪论一、概述1、生物药物泛指包括生物制品在内的生物体的初级和次极代谢产物或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。
生物制品是指用细菌疫苗制成的供预防、治疗和诊断特定传染病的药品。
2、生物技术制药采用现代生物技术人为地创造一些条件，借助某些微生物、植物或动物来生产所需的医药品。
3、生物技术药物采用DNA重组技术、单克隆抗体技术或其它生物新技术研制的蛋白质、治疗性抗体或核酸类药物。
4、生物技术以生命科学为基础，利用生物体（或生物组织、细胞及其组分）的特性和功能，设计构建具有预期性状的新物种或新品系，并与工程相结合，利用这样的新物种（品系）进行加工生产，为社会提供商品和服务的一个综合性技术体系。
5、生物技术的内容基因、细胞、酶、发酵、生化、蛋白质、抗体、糖链工程和海洋生物技术。
6、生物技术的相关学科生物学（微生物学、分子生物学、遗传学）化学（生物化学、无机、有机、分析、物理化学）工程学（化学工程、电子工程）医学、药学、农学。
7、生物技术的应用（1）、医药1977年出现第一个重组的生长激素抑制因子后，美国成立了第一家遗传工程公司—Genetech，进行小牛和小猪的生长激素的开发研究，与其他公司合作开发了干扰素，从此以后出现许多生物技术公司，1981年第一个诊断用单克隆抗体首先在美国上市。
利用基因治疗人类疾病的技术取得了突破性进展，原来用于治疗单基因缺陷的遗传病的治疗技术，现在已快速扩展到癌症、爱滋病、乙型肝炎、心血管病，此外，诊断试剂、酶试剂、动植物医药产品、核酸类药物也取得了很大进展。
（2）、农业转基因动植物的新品种，大幅度提高产量和质量。
（3）、食品氨基酸（天冬氨酸、半胱氨酸），有机酸（苹果酸、酒石酸），做食品添加剂，香料，葡萄糖，果糖，淀粉酶。
（4）、工业农药、香料、饲料、工业酶、有机酶、皮革工业脱毛软化、丝绸脱胶、加酶洗衣粉。
（5）、环境净化利用微生物或酶处理废物和废水。
生物制药 绪论
手段
• 生物技术制药是指采用现代生物技术可以 人为地创造一些条件，借助某些微生物， 植物或动物来生产所需的医药品。 原材
• 它包括基因工程制药，动物细胞工程制料药， 抗体制药，植物细胞工程制药，酶工程制 药。
分子生物学
微生物学
生物化学 遗传学 细胞生物学
现代生物技术
化学工程
农业生物技术 医药生物技术 生物技术疫苗 生物技术诊断 家畜生物技术 海洋生物技术
• 污染物是指在细菌表达产物中的内毒素、 动物细胞污染的致瘤性DNA及病毒，这3）生物技术药物由实验室技术扩大到生 产规模，在生产培养期间，意外的改变可 导致有利宿主/载体系统表达其它的基因， 并使多肽发生改变，这些改变可使产品量 下降或杂质的质与量的改变，因此要绝对 保证生产条件的一致性及最终产品的一致 性。
主要有氨基酸、多肽蛋白类、核酸类、多 糖、脂、细胞生长调节因子等。
• （4）生物制品（Biological Products）指 以微生物、寄生虫、动物毒素、生物组织 作为起始原料，采用生物学工艺或分离纯 化技术制备，并以生物学技术和分析技术 控制中间产物和成品质量制成的生物活性 制剂。包括：疫（菌）苗、毒素、类毒素、 免疫血清、血液制品、免疫球蛋白、抗原、 变态反应原、细胞因子、激素、酶及辅酶、 发酵产品、McAb、DNA重组产品、体外免 疫试剂等。
4 、生物技术药物的特性
• 生物技术药物与其它药物之间的区别，主要由生 物技术药物的以下特点所决定的：
• （1）生物技术来源药物的生产方式，是应用基因 修饰的生物体产生的蛋白或多肽类的产物，或是 依据靶基因化学合成互补的寡核苷酸，所获产品 往往分子质量较大，并具有复杂的分子结构。
• （2）生物技术药物存在着种属特异性。许多生物 技术药物的药理学活性与动物种属及组织特异性 有关，主要是药物自身，以及药物作用受体和代 谢酶的基因序列存在着动物种属的差异
生物技术制药 (全套课件234P) ppt课件
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3、生物药物：是指以生物资源为原料或以生物技术为手段开发生产 的用作疾病的预防、诊断和治疗的医药品。
4、生物新技术药物：是指采用基因工程技术、细胞工程技术、抗体 工程技术以及其他生物新技术开发生产的重组蛋白质类、抗体类和 核酸类药物。
医学资源
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作业：
1、名词解释 生物技术制药，生物药物，生物新技术药物 2、生物技术制药涉及的技术领域
医学资源
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第二节 生物药物的性质与分类
一、生物药物的性质 1、药理学特性 （1）治疗的针对性强，疗效可靠。
治疗的生理、生化机制合理，如胰岛素治疗糖尿病。 （2）药理活性高。
（4）对环境条件敏感，生产条件的变化对产品质量的影响较大。
（5）相对分子量较大（几千至几百万），组成分复杂，常以多组分 存在，大多是复杂蛋白质的混合物。
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（6）用量少，价值高。
（7）注射用药有特殊要求。
生物药物易被肠道中的酶所分解，给药途径主要是注射用药。对药品 制剂的均一性、安全性、稳定性、有效性等都有严格要求。
是从大量原料中精制出的高活性物质。
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（3）毒副作用小，营养价值高。 主要有蛋白质、核酸、糖类和脂类等。
（4）生理副作用常有发生。 生物间存在种属和个体差异，不同生物中活性物质结构有很大差异， 常出现免疫反应、过敏反应。
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2、在生产、制备中的特性
（1）有效物质含量低，杂质种类多且含量高。
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（一）按所采用的技术手段来分
1、生物技术药物
生物技术制药复习知识点
生物技术制药复习知识点第一章绪论1.生物制药的研究内容包括基因工程制药, 细胞工程制药, 酶工程制药和发酵工程制药。
2.生物技术制药, 是采用现代生物技术人为地创造一些条件, 借助某些微生物、植物或动物来生产所需的医药品。
3.生物技术药物, 是采用DNA 重组技术、单克隆抗体技术或其它生物新技术研制的蛋白质、治疗性抗体或核酸类药物。
4.生物药物, 指包括生物制品在内的生物体的初级和次级代谢产物或生物体的某一组成部分, 甚至整个生物体用作诊断和治疗的医药品。
5.现代生物药物四种类型: ①应用DNA重组技术制造的基因重组多肽、蛋白质类治疗剂。
②基因药物, 如基因治疗剂、基因疫苗、反义药物和核酶等。
③来自动植物和微生物的天然生物药物。
④合成与部分合成的生物药物。
6.生物药物按功能用途分为三类: 治疗药物, 预防药物和诊断药物。
7.生物技术药物的特性：分子结构复杂, 具种属特异性, 治疗针对性强、疗效高, 稳定性差, 基因稳定性, 免疫原性、重复给药会产生抗体, 体内半衰期短, 受体效应, 多效性和网络效应, 质量控制的特殊性, 生产系统的复杂性。
8.生物技术制药特征：高技术, 高投入, 长周期, 高风险, 高收益。
9.基因诊断: 指采用分子生物学的方法在DNA水平或RNA水平对基因的结构和功能进行分析从而对特定的疾病进行诊断。
第二章基因工程制药1.利用基因工程技术生产药品的优点: （1）可以大量生产过去难以获得的生理活性蛋白和多肽（如胰岛素、干扰素、细胞因子等）, 为临床使用提供有效的保障；（2）可以提供足够数量的生理活性物质, 以便对其生理、生化和结构进行深入的研究, 从而扩大这些物质的应用范围；（3）利用基因工程技术可以发现、挖掘更多的内源性生理活性物质；（4）内源性生理活性物质在作为药物使用时存在的不足之处, 可通过基因工程和蛋白质工程进行改造和去除；（5）利用基因工程技术可获得新型化合物, 扩大药物筛选来源。
医药行业生物制药工艺优化方案
医药行业生物制药工艺优化方案第1章绪论 (3)1.1 生物制药工艺概述 (3)1.2 工艺优化的重要性 (4)1.3 国内外生物制药工艺优化研究现状 (4)第2章生物制药工艺流程与关键参数 (4)2.1 生物制药工艺流程 (4)2.1.1 原料处理与改造 (5)2.1.2 发酵与培养 (5)2.1.3 提取与纯化 (5)2.1.4 制剂与包装 (5)2.2 工艺关键参数及其影响 (5)2.2.1 发酵与培养参数 (5)2.2.2 提取与纯化参数 (6)2.2.3 制剂与包装参数 (6)2.3 参数优化方法 (6)2.3.1 响应面法 (6)2.3.2 人工神经网络 (6)2.3.3 遗传算法 (6)2.3.4 实验设计 (6)第3章基因工程技术在生物制药中的应用 (6)3.1 基因重组技术 (6)3.1.1 生产重组蛋白药物 (7)3.1.2 生产重组抗体 (7)3.1.3 疫苗研发 (7)3.2 基因编辑技术 (7)3.2.1 生产细胞株 (7)3.2.2 疾病模型构建 (7)3.2.3 基因治疗 (7)3.3 基因表达调控 (7)3.3.1 提高蛋白质产量 (7)3.3.2 优化蛋白质质量 (8)3.3.3 降低生产成本 (8)3.3.4 生产差异化产品 (8)第4章发酵工艺优化 (8)4.1 发酵过程控制策略 (8)4.1.1 温度控制 (8)4.1.2 pH控制 (8)4.1.3 溶氧控制 (8)4.1.4 营养物质控制 (8)4.2 发酵罐设计及操作参数优化 (8)4.2.1 发酵罐设计 (8)4.3 发酵过程监测与优化 (9)4.3.1 在线监测技术 (9)4.3.2 生物过程建模与仿真 (9)4.3.3 智能优化算法 (9)4.3.4 数据分析及工艺优化 (9)第5章细胞培养工艺优化 (9)5.1 悬浮细胞培养工艺 (9)5.1.1 悬浮细胞培养概述 (9)5.1.2 悬浮细胞培养工艺优化策略 (9)5.2 固定化细胞培养工艺 (10)5.2.1 固定化细胞培养概述 (10)5.2.2 固定化细胞培养工艺优化策略 (10)5.3 微载体细胞培养工艺 (10)5.3.1 微载体细胞培养概述 (10)5.3.2 微载体细胞培养工艺优化策略 (10)第6章蛋白质药物制备工艺优化 (10)6.1 蛋白质表达与纯化 (10)6.1.1 基因克隆与载体选择 (10)6.1.2 优化表达宿主细胞 (11)6.1.3 诱导表达条件优化 (11)6.1.4 蛋白质纯化策略 (11)6.2 蛋白质折叠与修饰 (11)6.2.1 蛋白质折叠过程及其调控 (11)6.2.2 蛋白质修饰的生物学意义 (11)6.2.3 优化蛋白质折叠与修饰条件 (11)6.3 蛋白质稳定性优化 (11)6.3.1 蛋白质降解途径及影响因素 (11)6.3.2 提高蛋白质稳定性的策略 (11)6.3.3 蛋白质稳定性评价方法 (12)第7章抗体类药物制备工艺优化 (12)7.1 抗体表达与纯化 (12)7.1.1 表达系统选择 (12)7.1.2 表达条件优化 (12)7.1.3 纯化工艺优化 (12)7.2 抗体人源化与亲和力成熟 (12)7.2.1 抗体人源化 (12)7.2.2 亲和力成熟 (12)7.3 抗体药物偶联物（ADC）制备工艺优化 (12)7.3.1 偶联技术 (12)7.3.2 偶联物质量控制 (12)7.3.3 制备工艺优化 (13)第8章疫苗制备工艺优化 (13)8.1 疫苗设计与制备 (13)8.1.2 抗原制备 (13)8.1.3 疫苗佐剂与配方 (13)8.1.4 疫苗制备工艺流程 (13)8.2 疫苗免疫效果优化 (13)8.2.1 疫苗免疫原性与免疫机制 (13)8.2.2 免疫效果评价指标 (13)8.2.3 免疫效果优化策略 (13)8.3 疫苗生产过程控制与优化 (13)8.3.1 生产过程关键参数监控 (14)8.3.2 生产工艺优化方法 (14)8.3.3 质量控制与保证 (14)8.3.4 生产过程安全管理 (14)第9章药物质量控制与工艺优化 (14)9.1 药物质量分析 (14)9.2 质量控制策略 (14)9.3 工艺优化在质量控制中的应用 (15)第10章生物制药工艺优化案例分析 (15)10.1 抗体类药物工艺优化案例 (15)10.1.1 案例背景 (15)10.1.2 工艺优化方案 (15)10.1.3 优化效果 (15)10.2 疫苗制备工艺优化案例 (16)10.2.1 案例背景 (16)10.2.2 工艺优化方案 (16)10.2.3 优化效果 (16)10.3 蛋白质药物制备工艺优化案例 (16)10.3.1 案例背景 (16)10.3.2 工艺优化方案 (16)10.3.3 优化效果 (16)10.4 生物制药工艺优化发展趋势与展望 (16)第1章绪论1.1 生物制药工艺概述生物制药工艺是指运用生物技术手段，以生物体或其组成部分为原料，通过细胞培养、微生物发酵、蛋白质工程等方法，生产具有预防、诊断、治疗等作用的药物生产工艺。
绪论生物制药PPT课件
生物药物是指利用生物体、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、治疗疾病的制品。
广义的生物药物包括从动物、植物、微生物等 生物体中制取的以及运用现代生物技术产生的 各种天然生物活性物质及其人工合成或半合成 的天然物质类似物。
生物药物的分类
• 酶类药物 （1）助消化的酶类
如胃蛋白酶、胰酶、纤维素酶、麦芽淀粉酶等
（2）消炎酶
如溶菌酶、胰蛋白酶、木瓜凝乳蛋白酶、胶原蛋白酶等
（3）心血管疾病的治疗酶
（4）抗肿瘤类
（5）其他酶类
如弹性蛋白酶、激肽释放酶、尿激酶、纤溶酶 等 L-门冬酰胺酶、谷氨酰胺酶、蛋氨酸酶等
SOD、PEG-腺苷脱氨酶、DNA酶和RNA酶、细胞色素C
II. 天然活性物质，即生物技术药物的来源是 细菌、酵母、昆虫、植物和哺乳动物细胞 等各种生物内的特征细胞产物。
广义生物技术药物
• 从血液中提取的多克隆抗体、凝血因子； • 用微生物发酵生产的抗生素如青霉素； • 用生物技术生产的人用兽用疫苗如流感疫苗、 甲肝疫苗等； • 从动物、植物、微生物或海洋生物中提取的活 性物质，如从猪胰中提取的胰岛素，从红豆杉 中提取的紫杉醇等。
生物药物的特性
1、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
生物药物的特性
2、原料的生物学特性
（1）原料中有效成分含量低，杂质多 （2）原料的多样性 （3）原料的易腐败性
生物药物的特性
3、生产制备的特殊性 4、检验的特殊性
5、剂型要求的特殊性
生物药物的分类
第二版生物制药技术习题答案完整版
第二版生物制药技术习题答案HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】第一章绪论1、生化药物：从生物体分离纯化所得的一类结构上十分接近人体内正常生理活性物质的，能调节人体生理功能以达到预防和治疗疾病目的的物质。
P12、按照药物的化学本质，把生物药物分为氨基酸类、蛋白质类、酶类、核酸类、多糖类、脂类、维生素及辅酶类。
P3-53、生物药物的原料来源分为动物、植物、微生物、海洋生物、人体五大类。
P54、肝素的化学成分属于一种多糖，其最常见的用途是抗血凝。
P45、SOD的中文全称是超氧化物歧化酶，能专一性清除氧自由基。
P46、辅酶在人体内的酶促反应中起重要的递H、递e等作用，有药用价值，人体生化反应中重要的辅酶：NAD、NADP、FMN和FAD 。
P47、前列腺素的成分是一大类含五元环的不饱和脂肪酸，重要的天然前列腺素有PGE1、PGE2、PGF2α等。
P58、请说明酶类药物主要有几类，并分别举例。
P4第二章生物药物的质量管理与控制1、中试：是把已取得的实验室研究成果进行放大的研究过程。
P282、热原：是指在药品中污染有能引起动物及人的体温升高的物质。
P423、生物检定法：利用药物对生物体的作用以测定其效价或生物活性的一种方法。
4、生物药物质量检验的程序包括取样、鉴别、检查、含量测定、写出检验报告。
5、药物的ADME表示药物在体内的整个过程，它们分别是吸收Absorption、分布Distribution、代谢Metabolism、排泄Excretion。
6、生物药物在表示含量的时候有百分含量和活性效价两种。
7、英美等国在药品的质量管理上采取典型的主副典机制，其中美国的药典和副药典分别简称为 USP 和 NF 。
8、在生物药物的质量管理规范中，GMP、GLP、GCP分别指良好药品生产规范、良好药品实验研究规范、良好药品临床试验规范。
9、为了对新兴的基因工程药物进行质量管理，中国在2000年编制并颁布了中国生物制品规程。
第一章生物制药绪论
2013-6-8
苏州大学医学部
三类 已在国外上市销售但尚未在国内上市销售的药品： （1）已在国外上市销售的制剂及其原料药，和/或改变该制 剂的剂型，但不改变给药途径的制剂； （2）已在国外上市销售的复方制剂，和/或改变该制剂的剂 型，但不改变给药途径的制剂； （3）改变给药途径并已在国外上市销售的制剂； （4）国内上市销售的制剂增加已在国外批准的新适应症 。 四类 改变已上市销售盐类药物的酸根、碱基（或者金属元 素），但不改变其 药理作用的原料药及其制剂。 五类 改变国内已上市销售药品的剂型，但不改变给药途径 的制剂。 六类 已有国家药品标准的原料药或者制剂。
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3、相对分子质量较大 酶类药物：1－50万dolt， 抗体蛋白:5-95万dolt 多糖类药物:小的上千，大的可上百万。 4、对酸碱、重金属、热等理化因素的变化较 敏感。 这类生物药物功能的发挥需要保持其特定 的生理活性结构。
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苏州大学医学部
5、制药所用的材料大多含有丰富的营养成分， 利于微生物生长，故易被微生物分解。 6、生产中搅拌力、金属器械及空气等也可能 对活性有影响。 生产中必须全面严格控制，包括从原料选择和 预处理、生产工艺、制剂成型、保藏、运输及 使用各个环节。
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二、生物制药的研究内容
(1) 发酵工程制药
(2) 基因工程制药 (3) 细胞工程制药 (4) 酶工程制药
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1、发酵工程制药
（1） 发酵工程制药：是指利用微生物代 谢过程生产药物的技术。此类药物有抗 生素、维生素、氨基酸、核酸有关物质、 有机酸、辅酶、酶抑制剂、激素、免疫 调节物质以及其他生理活性物质。 （2）主要研究：微生物菌种筛选和改良、 发酵工艺的研究、产品后处理即分离纯 化等问题。重组DNA技术改良微生物菌种。
生物技术制药复习知识点
生物技术制药复习知识点第一章绪论1.生物制药的研究内容包括基因工程制药，细胞工程制药，酶工程制药和发酵工程制药。
2.生物技术制药，是采用现代生物技术人为地创造一些条件，借助某些微生物、植物或动物来生产所需的医药品。
3.生物技术药物，是采用DNA 重组技术、单克隆抗体技术或其它生物新技术研制的蛋白质、治疗性抗体或核酸类药物。
4.生物药物，指包括生物制品在内的生物体的初级和次级代谢产物或生物体的某一组成部分，甚至整个生物体用作诊断和治疗的医药品。
5.现代生物药物四种类型：①应用DNA重组技术制造的基因重组多肽、蛋白质类治疗剂。
②基因药物，如基因治疗剂、基因疫苗、反义药物和核酶等。
③来自动植物和微生物的天然生物药物。
④合成与部分合成的生物药物。
6.生物药物按功能用途分为三类：治疗药物，预防药物和诊断药物。
7.生物技术药物的特性：分子结构复杂，具种属特异性，治疗针对性强、疗效高，稳定性差，基因稳定性，免疫原性、重复给药会产生抗体，体内半衰期短，受体效应，多效性和网络效应，质量控制的特殊性，生产系统的复杂性。
8.生物技术制药特征：高技术，高投入，长周期，高风险，高收益。
9.基因诊断：指采用分子生物学的方法在DNA水平或RNA水平对基因的结构和功能进行分析从而对特定的疾病进行诊断。
第二章基因工程制药1.利用基因工程技术生产药品的优点：（1）可以大量生产过去难以获得的生理活性蛋白和多肽（如胰岛素、干扰素、细胞因子等），为临床使用提供有效的保障；（2）可以提供足够数量的生理活性物质，以便对其生理、生化和结构进行深入的研究，从而扩大这些物质的应用范围；（3）利用基因工程技术可以发现、挖掘更多的内源性生理活性物质；（4）内源性生理活性物质在作为药物使用时存在的不足之处，可通过基因工程和蛋白质工程进行改造和去除；（5）利用基因工程技术可获得新型化合物，扩大药物筛选来源。
2.基因工程技术就是将目的基因插入载体，拼接后转入新的宿主细胞，构建工程菌（或细胞），实现遗传物质的重新组合，并使目的基因在工程菌内进行复制和表达的技术。
生物技术制药课后习题答案
第一章绪论1生物技术是以生命科学为基础，利用生物体（或生物组织、细胞及其组分）的特性和功能，设计构建有预期性状的新物种或新品系，并与工程相结合，进行加工生产，为社会提供商品和服务的一个综合性的技术体系。
2生物技术的主要内容：P1基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程蛋白质工程：运用基因工程全套技术改变蛋白质结构的技术。
染色体工程：探索基因在染色体上的定位，异源基因导入、染色体结构改变。
生化工程：生物反应器及产品的分离、提纯技术。
3生物技术制药采用现代生物技术人为创造条件，借助微生物、植物或动物来生产所需的医药品过程被称为4生物技术药物采用DNA重组技术或其它生物新技术研制的蛋白质或核酸类药物才能被称为5生物药物生物技术药物与天然生化药物、微生物药物、海洋药物和生物制品一起归类为PPT复习题第二章基因工程制药1、简述基因工程制药的基本程序。
P162、说明基因工程技术用于制药的三个重要意义。
P15第一段第一行3、采用哪两种方法来确定目的cDNA克隆？P18（7目的基因c DN A的分离和鉴定）①核酸探针杂交法用层析法或高分辨率电泳技术(蛋白质双向电泳技术或质谱技术)分离出确定为药物的蛋白质，氨基酸测序，按照密码子对应原则合成出单链寡聚核苷酸，用做探针，与cDNA文库中的每一个克隆杂交。
这个方法的关键是分离目的蛋白，②免疫反应鉴定法（酶联免疫吸附检测）4、说明用大肠杆菌做宿主生产基因工程药物必须克服的6个困难。
①原核基因表达产物多为胞内产物，必须破胞分离，受胞内其它蛋白的干扰，纯化困难；②原核基因表达产物在细胞内多为不溶性(包含体, inclusi on body)，必须经过变性、复性处理以恢复药物蛋白的生物学活性，工艺复杂；③没有翻译后的加工机制，如糖基化，应用上受到限制；④产物的第一个氨基酸必然是甲酰甲硫氨酸，因无加工机制，常造成N-Met冗余，做为药物，容易引起免疫反应；⑤细菌的内毒素不容易清除；⑥细菌的蛋白酶常常把外源基因的表达产物消化；5、用蓝藻做宿主生产基因工程药物有什么优越性？蓝藻：很有前途的药物基因的宿主细胞①有内源质粒，美国Wolk实验室已构建1200种人工质粒，可用做基因载体。
生物制药技术复习提纲
生物制药技术复习提纲第一章绪论1.生物技术涵盖的技术范畴：基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、生化工程、蛋白质工程、抗体工程等。
2.生物制品：指以微生物、寄生虫、动物毒素、生物组织为起始材料，采用生物学工艺或分离纯化技术制备，并以生物学技术和分析技术控制中间产物和成品质量制成的生物活性制剂。
3.生物制品的分类：预防用~（疫苗、菌苗和类毒素）；治疗用~（抗血清与抗毒素、血液制品、细胞因子和抗体）；诊断用~（细菌学试剂、免疫试剂和临床化学试剂）。
4.生物技术制药：采用现代生物技术,借助某些微生物、植物、动物生产医药品。
5.生物技术药物的分类（1）按药物化学本质和特性：①aa及其衍生物类药物；②多肽及pro类药物；③酶与辅酶类药物；④核酸及其降解物和衍生物类药物；⑤糖类药物；⑥脂类药物；⑦vit与辅酶（2）按原料来源分类：①人组织来源的药物；②动物组织~；③植物组织~；④微生物~；⑤海洋生物~ （3）按功能用途分类：①治疗药物；②预防药物；③诊断药物；④其他用途6.生物技术药物的特性（1）药理学特性①治疗的针对性强，疗效高生理生化机制合理，疗效可靠（细胞色素C：治疗缺氧性疾病）②药理活性高（ATP直接供能，效果确切、显著）③毒副作用小，营养价值高（生物药物主要有:蛋白质、核酸、糖类、脂类）④生理副作用常有发生（免疫反应、过敏反应）（2）原料的生物学特性①原料中有效成分含量低，杂质多；②原料的多样性；③原料的易腐蚀性（3）在生产制备中特殊性①提取纯化工艺复杂；②稳定性差；③易变质腐败；④注射用药的特殊要求（4）检验的特殊性①理化性质指标；②生物活性指标；③安全性指标7.蛋白质类药物的分离纯化方法（1）沉淀法（2）按分子大小分离方法①超滤法；②透析法（膜分离法）；③凝胶过滤法；④超速离心法（3）按分子所带电荷进行分离的方法①离子交换层析法；②电泳法；③等电聚焦（4）亲和层析法8.核酸类药物的分离纯化方法（1）提取法：先提取核酸与蛋白质复合物,再解离核酸与蛋白质,然后分离RNA与DNA。
生物制药技术知识点
第一章：绪论生物技术制药:采用现代生物技术，借助某些微生物、植物、动物生产药品。
生物技术药物一般来说，采用DNA重组技术或其他生物新技术研制的蛋白质或核酸类药物。
生物技术：基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、生化工程、蛋白质工程、抗体工程等。
基因工程是生物技术的核心和关键，是主导技术；细胞工程是生物技术的基础；酶工程是生物技术的条件；发酵工程是生物技术获得最终产品的手段。
生物技术：从广义角度来看，是人类对生物资源（包括微生物、植物、动物）的利用、改造并为人类服务的技术。
现代生物技术包括:⑴重组DNA技术⑵细胞和原生质体融合技术⑶酶和细胞的固定化技术⑷植物脱毒和快速繁殖技术⑸动物和植物细胞的大量培养技术⑹动物胚胎工程技术⑺现代微生物发酵技术⑻现代生物反应工程和分离工程技术⑼蛋白质工程技术⑽海洋生物技术现代生物技术的发展趋势主要体现在下列几个方面：①基因操作技术日新月异，不断完善。
②新技术、新方法一经产生便迅速地通过商业渠道出售专项技术，并在市场上加以应用。
③基因工程药物和疫苗的研究和开发突发猛进。
④新的生物治疗制剂的产业化前景十分光明，21世纪整个医药工业将面临全面的更新改造。
⑤转基因植物和动物取得重大突破⑥现代生物技术在农业上的广泛应用将给农业和畜牧业生产带来新的飞跃。
⑦阐明生物体基因组及其编码蛋白质的结构与功能是当今生命科学发展的一个主流方向，⑧基因治疗取得重大进展，有可能革新整个疾病的预防和治疗领域。
⑨蛋白质工程是基因工程的发展，它将分子生物学、结构生物学、计算机技术结合起来，形成一门高度综合的学科。
⑩信息技术的飞跃发展渗透到生命科学领域中，形成形成引人注目、用途广泛的生物信息学。
新型生物反应器有:1.气升式生物反应器2.流化床式生物反应器3.固定床式生物反应器4.袋式或膜式生物反应器5.中空纤维生物反应器一、生物技术药物分类1.重组DNA技术制造的多肽、蛋白类药物2.基因药物，包括基因治疗药、基因疫苗、反义药物、核酶3.来自动、植物、微生物的天然药物4.合成与半合成的生物药物按照医学用途分类：1.治疗药物，治疗疾病是生物药物的主要功能。
（完整版）生物技术制药复习资料
（完整版）生物技术制药复习资料《生物技术制药》复习资料（Biotechnological Pharmaceutics）第一章绪论一、概述1.概念：生物药物（生物制药）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或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。
|采用现代生物技术人为地创造一些条件，借助某些微生物、植物或动物来生产所需的医药品，叫做生物技术制药。
2.技术范畴：基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、生化工程以及后来衍生出来的第二代、第三代的蛋白质工程、抗体工程、糖链工程和海洋生物技术等。
3.相关学科：有生物学（含微生物学、分子生物学、遗传学等）、化学、工程学（化学工程、电子工程等）、医学、药学、农学等。
但从基础学科来讲，生物学、化学和工程学是其主要的学科。
4.应用范围：（1）医药；（2）农业；（3）食品；（4）工业；（5）环境净化；（6）能源。
二、生物技术的发展简史1.传统生物技术阶段主要产品：乳酸、酒精、丙酮、丁酸、柠檬酸、淀粉酶。
生产的特点：过程简单，大多属兼气发酵或表面培养，生产设备要求不高，产品化学结构简单，属初级代谢产物。
2.近代生物技术阶段主要产品：抗生素、维生素、甾体、氨基酸；食品工业的工业酶制剂、食用氨基酸、酵母、啤酒；化工业的酒精、丙酮、丁醇、沼气；农林业的农药；环境保护业的生物治理污染。
生物技术的特点：（1）产品类型多，初级（氨基酸、酶、有机酸）、次级（抗生素）、生物转化（甾体）；（2）生物技术要求高，纯种、无菌、通气，产品质量要求也高；（3）生产设备规模大；（4）技术发展速度快。
3.现代生物技术主要产品：胰岛素、干扰素、生长激素等。
生物技术的内容包括：（1）重组DNA技术及其它转基因技术（基因工程）；（2）细胞和原生质体融合技术（细胞工程）；（3）酶或细胞的固定化技术（酶工程）；（4）植物脱毒和快速繁殖技术；（5）动物细胞大量培养技术；（6）动物胚胎工程技术；（7）现代发酵技术；（8）现代生物反应工程和分离工程技术；（9）蛋白质工程技术；（10）海洋生物技术。
生物技术制药试题及重点
生物技术制药试题及重点第一章绪论填空题1. 生物技术制药的特征高技术、高投入、高风险、高收益、长周期。
2. 生物药物广泛应用于医学各领域，按功能用途可分为三类，分别是治疗药物、预防药物、诊断药物。
3. 现代生物药物已形成四大类型：一是应用DNA 重组技术制造的基因重组多肽、蛋白质类治疗剂；二是基因药物；三是来自动物植物和微生物的天然生物药物；四是合成与部分合成的生物药物；4. 生物技术的发展按其技术特征来看，可分为三个不同的发展阶段，传统生物技术阶段；近代生物技术阶段；现代生物技术阶段。
5. 生物技术所含的主要技术范畴有基因工程；细胞工程；酶工程；发酵工程；蛋白质核酸工程和生化工程；选择题1. 生物技术的核心和关键是（A ）A 细胞工程B 蛋白质工程C 酶工程D 基因工程2. 第三代生物技术（A ）的出现，大大扩大了现在生物技术的研究范围A 基因工程技术B 蛋白质工程技术C 海洋生物技术D 细胞工程技术3. 下列哪个产品不是用生物技术生产的（D ）A 青霉素B 淀粉酶C 乙醇D 氯化钠4. 下列哪组描述（A ）符合是生物技术制药的特征A 高技术、高投入、高风险、高收益、长周期B 高技术、高投入、低风险、高收益、长周期C 高技术、低投入、高风险、高收益、长周期D 高技术、高投入、高风险、低收益、短周期5. 我国科学家承担了人类基因组计划（C ）的测序工作A10% B5% C 1% D 7% 名词解释（2）近代生物技术阶段的技术特征是微生物发酵技术，所得产品的类型多，不但有菌体的初级代谢产物、次级代谢产物，还有生物转化和酶反应等的产品，生产技术要求高、规模巨大，技术发展速度快。
代表产品有青霉素，链霉素，红霉素等抗生素，氨基酸，工业酶制剂等。
（3）现代生物技术阶段的技术特征是DNA 重组技术。
所得的产品结构复杂，治疗针对性强，疗效高，不足之处是稳定性差，分离纯化工艺更复杂。
代表产品有胰岛素，干扰素和疫苗等。
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• 伯格（美国生物化学 家）通过把两个不同来源 的DNA连结在一起并发挥 其应有的生物学功能，证 明了完全可以在体外对基 因进行操作。他作为“重 组DNA技术之父”于1980 年获诺贝尔化奖。
生物制药绪论
不能忘记的人-Mullis
•Kary B Mullis
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• 1985年穆利斯发明了 高效复制DNA片段的聚 和酶链式反应（PCR） 技术，利用该技术可从 极其微量的样品中大量 生产DNA分子，使基因 工程获得了革命性发展。
n 临床期时间最长，约占药物研发时间的一半， 临床试验的新药只有23％有望进入未来市场， 其余约77％将被淘汰。
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生物制药绪论
高回报：如美国Amgen公司，首次开发上
市的EPO(红细胞生成素)、G-SCF(粒细胞集 落刺激因子)到1997年的销售额即近20亿美元
n 碱性成纤维细胞生长因子 n 红细胞生成素 n 白细胞介素-2 n 巨细胞粒细胞集落刺激因子 n 胰岛素
n 欧洲生物技术公司的总市值比2005年增长了43%，达 841.1亿美元（约合621亿欧元）
n 亚太地区的毛收入比2005年提高46%达到30亿美元。
n Ernst & Young预计在2010年以前，全球生物技术的 毛收入可达1000亿美元。
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生物制药绪论
生物药品投入的增长
n 另一方面，生物医药 技术的研发投入不断 增加。
• 1953年4月25日， 英国《自然》杂志发 表了沃森和克立克的 文章“核酸的分子结 构 — DNA的一个结 构模型”。标志着 DNA双螺旋结构的建 立，从此，遗传学和 生物学的历史从细胞 阶段进入了分子阶段。
生物制药绪论
不能忘记的人-Sanger & Gilbert
• F Sanger
W Gilbert
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生物制药绪论
1.2.1传统生物技术
n 公元前6000年古代巴比伦人酿造啤酒 n 公元前4000年埃及人发酵面包 n 我国殷朝 制酱 n 周朝 制醋 n 19世纪，证明了酒精发酵源于酵母菌并发现了磨碎的菌仍
能发酵，从而发现了“酶” n 20世纪30年代生产的产品有：乳酸、酒精、丙酮—丁醇、
。DNase
EPO 因子Ⅷ G-CSF
葡萄糖脑苷酯酶
GM-CSF GPⅡb/ⅢaMAb
B型肝炎疫苗
人生长激素
人胰岛素
人白细胞介素-2
α-干扰素
β-干扰素
γ-干扰素
tPA
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总计
适应性 移植排斥 囊性纤维变性
贫血 血友病 嗜中性白细胞减少症 Gaucher氏病 骨髓移植 血管造形术中血凝块 B型肝炎 生长不良，肾功能不全 糖尿糖
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生物制药绪论
1.2.2.2典型代表：青霉素生产
n 1941年二战期间，美英两国合作开发研究成功青霉 素用于急救。
n 表面培养法：劳动力密集—从清洗、装料、灭菌、接 种、培养到出料花费大量劳动力。
n 生产空间大—1kg 20%青霉素需要80 000个1L的培 养瓶。价格贵。
n 沉没培养法：通入无菌空气进行搅拌发酵。
生物制药绪论
1.3 生物制药发展现状
n 1.3.1 国际发展现状 n 1.3.2 国内发展现状 n 1.3.3 研究新进展 n 1.3.4 发展前景
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生物制药绪论
1.3.1国际：全球生物制药产业发展迅猛
n 预言: 21世纪头30-40年世界经济发展 的火车头，发展最快的领域
n 芯片技术 n 医药 n 生物工程 n 第四次科技革命浪潮：生物经济为主
1.1 生物制药的概念及特点
n 生物制药：采用现代生物技术人为创造条件，借 助某些微生物、植物或动物初级和次级代谢产物 来生产所需的医药品和农兽药品。又称生物技术 制药
n 生物技术药物：采用DNA重组技术或其他生物新 技术研制的蛋白质、核苷酸类等药物。
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生物制药绪论
生物制药产业特点：典型的高新技术产业
n 高技术：高层次人才，高新技术手段，多学 科渗透
n 高投入：投入1~3亿美元，人均投入7.1万美元; 满足GMP要求安全规范设施厂房；科研投入
n 长周期：需要6~8－10~12年时间
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生物制药绪论
生物制药产业特点：典型的高新技术产业
n 高风险: 经过研发、中试、动物实验、I~III期 临床实验，上市和严格的药政监督管理。每 一步都可能失败，而前功尽弃；产品价格偏 高难以推广
生物制药-绪论
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2020/11/26
生物制药绪论
•2006-09-04 12:3014:10
第1章 绪论
n 1.1 生物制药的概念及特点
n 1.2 生物技术发展简史
n 1.3 生物制药发展现状
n 1.4 生物制药发展前景
n 1.5《生物制药》课程内容和教学安排
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生物制药绪论
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生物制药绪论
1.2.3.2基础学科和分支
n 分子生物学 n 微生物学 n 生物化学 n 遗传学 n 细胞生物学 n 化学工程
现代生物技术
医药生物技术 生物技术疫苗 生物技术诊断 农业生物技术 家畜生物技术 海洋生物技术
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生物制药绪论
1.2.3.3内容
n 按主要技术范畴分： n 基因工程 n 细胞工程 n 酶工程（蛋白质工程） n 发酵工程 n 生化工程
•特点：产品类型多；技术含量高； 生产规模巨大；技术发展速度快。
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生物制药绪论
1.2.3现代生物技术-
n 1.2.3.1重要进程
n 1953年美国Watson和英国Crick提出了DNA结构的双螺旋 模型。
n 1973年美国Boyer和Cohen首次在实验室实现了基因转移。 n 1975年英国Mistein和Kohler发明了细胞杂交瘤技术，
肾癌 癌症，肝炎 多发性硬化
肉芽肿病 心力衰竭/栓塞/中风
年销售额(亿美元) 0.80 1.11 16.50 2.50 9.36 2.15 0.41 1.30 10.00 4.50 7.00 0.40 7.00 2.55 0.04 3.00
生物制药68绪.6论2
全球上市生物技术公司的销售额超700亿美元
柠檬酸、淀粉酶等。 n 表面培养法。 n 特点:自然发酵、全凭经验
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生物制药绪论
1.2.2 近代生物技术
n 1.2.2.1 重要事件 n 1860年荷兰微生物学家安东.列文虎发明显微镜发现
了微生物。 n 1865年法国科学家巴斯德证明了发酵原理。 n 1928年英国 Fleming发现青霉素 n 1940年英国弗洛里、钱恩分离出青霉素
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生物制药绪论
1.2.3.3内容
n （1）DNA重组技术及其它转基因技术。 n （2）酶或细胞的固定化技术。 n （3）细胞和原生质体融合技术。 n （4）植物脱毒和快速繁殖技术。 n （5）动、植物细胞的大量培养技术。 n （6）动物胚胎工程技术。 n （7）现代微生物发酵技术。 n （8）现代生物反应工程和分离工程技术。 n （9）蛋白质工程技术。 n （10）海洋生物技术。
n 2006年，生物技术公司吸纳资本279亿美元，显著高 于2005年的197亿美元，仅风险投资一项就达到54亿 美元。
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生物制药绪论
全球上市生物技术公司的销售额超700亿美元
n 美国是生物技术公司最大国家，但是欧洲与亚洲发展 也十分迅速。
n 全球最主要的生物技术公司都在美国，4月15日，全 球最大的生物技术公司Genentech（NYSE: DNA） 的市值为856.9亿美元，第二大公司Amgen （Nasdaq: AMGN）为689.2亿美元，第三大公司 Genzyme（Nasdaq: GENE）为164亿美元。
n 生产效率高、产品质量好。成本显著下降。
n 无菌技术、控制技术、补料技术的应用。
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生物制药绪论
1.2.2.3 主要成就
n 医药：抗生素（青霉素、链霉素、金霉素、红 霉素等）、维生素、甾体激素、氨基酸；
n 轻工业：工业酶制剂、食用aa、酵母、啤酒； n 化学工业：酒精、丙酮、丁醇、沼气； n 农用抗生素 n 环保业的生物修复（治疗污染）等。
• 桑格（英国化学家） 最早测定胰岛素的氨基酸 顺序获得1958年诺贝尔化 奖。22年后，他因测定了 一种噬菌体的一级结构获 1980年的诺贝尔化学奖。
• 吉尔伯特在DNA测序 领域，因其卓越的工作获 得1980年诺贝尔化学奖。
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生物制药绪论
不能忘记的人-Berg
• Paul Berg
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生物制药绪论
动物药厂
n 终成本比较 n 元/g n 细胞培养：6400-40000 n 动物药厂：0.1能忘记的人-孟德尔
•在1865年他根据豌豆七对 不同性状的杂交实验,发现 生殖细胞成熟中同对因子 分离,异对因子自由组合两 条遗传规律,即遗传学分离 规律和自由组合规律.为遗 • Mendel 传学提供了数学基础,创立 • 奥地利原天主教神父 了孟德尔学派。
n 生物药品销售额占整个医药行业销售额的比例不断 提高，从1995年的不足4%提高到2000年的9%。 2003年全球生物制药总额突破600亿美元，年增长 率超过20%，其中EPO和CG-CSF的单品种销售额 均超过10亿美元。
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生物制药绪论
16种主要生物技术药物销售情况
生物药品名称 抗CD3MAb
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