生物制药工艺学实验
《生物制药工艺学》教学实践论文
浅谈《生物制药工艺学》的教学探索与实践摘要：生物制药工艺学是生物技术制药、制药工程等专业的重要专业课，是一门生命科学和工程技术理论与实践紧密结合的综合性制药工程学科。
笔者结合近几年的教学实践，从生物制药工艺学的教学方法、教学手段和实验教学几个方面进行了总结。
关键词：生物制药工艺学教学方法实践教学中图分类号：g633.91文献标识码：a 文章编号：1673-9795(2012)01(b)-0000-00生物制药工艺学是生物技术制药、制药工程等专业的重要专业课，是从事各类生物药物的研究、生产和制剂的综合性应用技术科学。
该门课程的教学重点在于各类生物药物的制造原理以及操作工艺过程 [1]。
笔者结合近几年的教学实践，从生物制药工艺学的教学方法、教学手段和实验教学几个方面进行了总结。
1 改进教学方法，提高教学质量为了加强生物制药工艺学的教学效果，我们在课堂上常采用启发式教学法来实现教与学的互动，活跃课堂气氛，充分调动学生的学习积极性，培养学生分析问题和解决问题的能力。
所以我们在备课时，须根据教学内容的系统性和学生的认知状态认真备问，设计一些有启发性的问题、有承前启后作用的问题，或设计能体现教学重点难点的问题。
然后在课堂上适时提问，鼓励学生认真思索、相互讨论，请同学大胆发言，老师再对答案加以补充或修改，这样能唤起学生的学习兴趣和主动学习的愿望。
例如在氨基酸类药物生产方法的教学中，上课时播放制药厂车间生产某种氨基酸药物的电教片，其中展示了生产氨基酸药物的反应罐、工业用离心机、干燥装置等各种加工装置及整个加工过程，学生看完后会产生强烈的兴趣，然后给学生提出问题：电教片里播放的反应罐是用来干什么的？为什么加工氨基酸类药物要采用这样的工艺过程？是否可以采用别的生产方法？有什么理论根据？这些问题都需要学生将所学的知识前后联系起来，进行综合分析，才能得出相应的结论。
这样能充分激发学生的思维活动，引导学生自发地对以前学过的知识进行回顾和总结，引导学生从不同角度去分析解决问题，同时还可以提高学生的语言表达能力，这种方法还可使学生对这节课的教学内容有清晰深刻的印象，从而达到理想的教学效果。
生物制药工艺试验
取 a 液 85mL 和 b 液 15mL 混匀，即得 pH＝7.5 磷酸盐缓冲溶液。 3、供试液的制备与测定：准确吸取待测溶液 1mL，将其稀释 1～25 倍，再 从稀释液中准确吸取 1mL，注入 25mL 的容量瓶中，加水 4mL 和酒石酸亚铁溶 液 5mL，充分混合，再加 pH＝7.5 的磷酸盐缓冲溶液至刻度，用 1cm 比色杯， 在波长 540nm 处，以试剂空白溶液作参比，测定吸光度。
生物制药工艺实验报告单
实验名称：生物制药工艺实验实验日期： 2023年X月X日实验地点：生物制药实验室实验指导老师： [老师姓名]实验学生： [学生姓名]一、实验目的1. 了解生物制药的基本工艺流程。
2. 掌握微生物发酵的基本操作技术。
3. 学习生物反应器的基本原理及操作方法。
4. 熟悉生物制药产品的纯化与分离技术。
二、实验原理生物制药是利用生物技术手段，从生物体中提取、分离、纯化和改造具有生物活性的物质，用于预防和治疗疾病的药物。
生物制药工艺主要包括微生物发酵、生物反应器、纯化与分离等步骤。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：- 菌种：大肠杆菌- 培养基：LB培养基- 药品：葡萄糖、酵母提取物、氯化钠等- 试管、烧杯、锥形瓶、培养皿等2. 实验仪器：- 生物反应器：发酵罐- 分光光度计- 超速离心机- 薄层色谱仪- 紫外-可见分光光度计四、实验步骤1. 菌种培养：- 将大肠杆菌接种于LB培养基中，37℃培养过夜。
- 取适量培养液，按1:100的比例转接至新的LB培养基中，37℃培养4-6小时。
2. 发酵：- 将菌种培养液按1:100的比例接种于发酵罐中，加入葡萄糖、酵母提取物、氯化钠等营养物质。
- 调节pH值至7.0，设置发酵温度为37℃，通气量为1L/min。
- 发酵过程中，每隔一定时间取样，测定菌体浓度、产物浓度等指标。
3. 产物分离与纯化：- 将发酵液离心分离，收集上清液。
- 使用薄层色谱法对上清液进行初步分离。
- 对分离得到的产物进行紫外-可见分光光度测定，确定其纯度。
4. 产物鉴定：- 使用紫外-可见分光光度计测定产物的最大吸收波长。
- 将产物与标准品进行比对，确定其结构。
五、实验结果与分析1. 菌体浓度：在发酵过程中，菌体浓度逐渐增加，发酵4小时后达到最大值，随后逐渐下降。
2. 产物浓度：在发酵过程中，产物浓度逐渐增加，发酵4小时后达到最大值，随后逐渐下降。
3. 产物纯度：通过薄层色谱法初步分离产物，发现产物斑点较纯，纯度较高。
双水相
生物制药工艺学实验报告——摸索双水相萃取酵母蔗糖酶的条件【实验目的】了解双水相萃取的原理；掌握蔗糖酶比活力测定的原理和方法。
【实验原理】一、双水相萃取1.定义：某些高聚物之间或高聚物与无机盐之间在水中以适当的浓度溶解会形成互不相溶的两水相系统。
溶液的分相不一定依赖于有机溶剂，在一定条件下，水相也可以形成两相（即双水相系统）甚至多相。
于是有可能将水溶性的酶、蛋白质等生物活性物质从一个水相转移到另一水相中，从而完成分离任务。
在这两相中水分都占很大比例，活性蛋白质或细胞在这种环境中不会失活，但可以不同比例分配于两相，这就克服了溶剂萃取中蛋白质容易失活和强亲水性蛋白质难溶于有机溶剂的问题。
对聚合物而言，由于相对分子质量较大，分子间作用力也较大；高聚物与高聚物形成两相是由于高聚物的不相溶性，聚合物分子量越高，相分离所需浓度越低；高聚物与无机盐溶液也能形成两相是由于盐析作用，盐浓度越高，越易分相。
2.相图：两水相的形成条件和定量关系，常用相图来表示，它是一条双结点线。
系线的长度是衡量两相间差别的尺度，系线越长两相间的性质差别越大，反之则越小。
系线的长度反映了两相密度的差异，两相密度差随着系线长度的增加而增加，相分离加快，但远离临界点的聚合物浓度高，粘度大，也会导致相分离困难，所以在中间组成时，分离速度最佳。
3.影响分配系数的主要因素：聚合物的相对分子质量：在聚合物浓度不变的前提下，当聚合物相对分子质量降低时，其疏水性下降，亲水性蛋白质易分配于富含该聚合物的相中。
聚合物的浓度：当双水相系统的总浓度增大时，两相性质的差别增大，蛋白质趋向一侧分配。
盐类的影响：盐的浓度影响蛋白质疏水性。
4.双水相萃取的优点：双水相系统含水量高，聚合物对蛋白质有稳定作用，为生物活性物质提供了温和的分离环境。
双水相系统界面张力低，蛋白质在两相间达到分配平衡时间短，重现性很好，故可直接放大。
二、蔗糖酶活力测定原理：蔗糖酶可作用于β－1，2糖苷键，将蔗糖水解为D－葡萄糖和D－果糖。
生物制药工艺学实验
生物制药工艺学实验指导（12个实验，36学时）焦飞生物技术教研室实验一健胃消食片配方及片剂的制备一、实验目的1.掌握压片机压片的方法及影响片剂成型的主要因素；2.学会片剂处方的调配。
二、实验材料和仪器太子参，陈皮，山药，麦芽（炒），山楂，蔗糖粉，糊精，硬脂酸镁，粉碎机，干燥箱，制片机三、实验原理健胃消食片为内科伤食类非处方药品，主治健胃消食，用于脾胃虚弱，消化不良，脾胃虚弱所致的食积，症见不思饮食，暖腐酸臭，脘腹胀痛。
健胃消食片的配方如下，太子参228.6g，陈皮22.9g，山药171.4g，麦芽（炒）171.4g，山楂114.3g，蔗糖糊精适量，值得片剂为淡棕黄色的片或薄薄膜片，气略香，味微甜，酸。
制作方法：太子参半量与山药粉碎成细粉，其余陈皮三味药及剩余的太子参置于烧杯，加3倍量水，煎煮1小时，滤过，合并两次煎液，减压浓缩至浸膏，干燥。
将蔗糖粉糊精和生药粉以3：1：1的混合粉与浸膏混合制成软材，软材的软硬应适当，以“手握成团，轻压则散”为宜。
采用挤出制粒的方法制成颗粒，颗粒在60-80摄氏度干燥，干燥时应逐渐升温，以免因颗粒表面干燥过快结成硬壳而影响内部水分的蒸发。
颗粒整粒后加入1％硬脂酸镁混合后压片。
四、实验步骤1.称取太子参22.8g，陈皮2.3g，山药17.1g，山药17.1g，麦芽17.1g，山楂11.4g2.太子参山药用粉碎机粉成细粉。
3.将上述药材放入烧杯中，加入3倍量的水，煎煮半小时，重复两次，将上清液合并，减压浓缩至浸膏，将所得浸膏放入烘箱中80度干燥。
4.将蔗糖粉糊精和干燥后的粉末以3：1：1的比例混合制成颗粒软材，将软材放入烘箱中逐渐升温干燥。
5.干燥后的软材加入1％硬脂酸镁放入压片机中压片。
实验二溶菌酶结晶的制备一、实验目的1.掌握盐析法提取蛋白质的原理和过程；2.学会溶菌酶的结晶和精制方法。
二、实验材料与仪器新鲜鸡蛋，氯化钠，1 mol/L 氢氧化钠溶液，醋酸缓冲液，烧杯，玻璃棒，布氏漏斗，干燥箱。
生物制药工艺学实验教学大纲
（供制药专业使用）
课程总学时数：184实验学时数50
面向专业（层次）：制药工程专业
应开实验时间：三年级第一、二学期
实验类别：专业
一、实验教学目标与基本要求
生物制药工艺学实验的主要目标是使学生掌握生物制药工艺学实验的基本技能，学会生物大分子化合物的提取制备、分离提纯与分析鉴定的方法；培养并强化学生的专业技能和专业素质，同时培养学生严谨的科学态度和良好的实验习惯。通过实验，增强学生对生物制药工艺学专业知识的理解、运用和运用所学理论解决实际问题的能力。
2、掌握SDS-PAGE电泳的基本原理和应用；
3、学习SDS-PAGE电泳操作方法：注意电泳槽的安装和胶配制；
4、学习电泳图谱的绘制和目的蛋白条带相对分子质量的分析。
综合
10
9
低分子量肝素的制备与测定
1、了解化学裂解法制备低分子量肝素的过程；
2、掌握乙醇沉淀法的基本操作及注意事项；
3、掌握生色底物法测定低分子量肝素活性的原理与方法。
综合
18
10
酵母RNA的制备和单核苷酸的分离
1、掌握利用稀碱法从酵母提取RNA的原理和操作技术；
2、掌握利用离子交换法分离单核苷酸的原理和操作技术。
综合
18
11
天然生物活性物质的发现研究
1、掌握多肽、蛋白质或多糖类物质的提取、分离、纯化的一般手段与方法；
2、掌握多肽、蛋白质或多糖类物质纯度检定的方法；
5、学习旋转蒸馏装置安装、检漏和拆卸。
综合
12
5
从黄连中提取黄连素
1、通过从黄连中提取黄连素，掌握回流提取的方法；
2、比较索氏提取器与回流提取器的优异点。
综合
教学课件 生物制药工艺学实验--张茵
树脂的预处理
1. 物理处理：水洗、过筛，去杂，以获得粒度均匀的树脂颗粒； 2. 化学处理： ✓ 阳离子树脂 酸—碱—酸（氢型）； 碱—酸—碱（钠型）
树脂的再生
• 钠型阳树脂可用2~3M NaCl溶液再生； • 氢型阳树脂用强酸再生，如盐酸。 • 若有强吸附物则可用0.1N NaOH溶液洗树脂；若有脂溶
实验步骤
• 装填离子交换层析柱（重力沉降法） 1.固定层析柱，保持层析柱垂直； 2.将蒸馏水倒入层析柱中，以排出管道中的空气，
当蒸馏水高度约为层析柱高的一半时，将层析柱 下端的塑料管夹紧； 3.用玻璃棒将树脂搅拌均匀，倒入层析柱内，松开 下端的塑料管，树脂自然沉降，最后保持蒸馏水 面高于树脂表面约2cm。 注意事项：
生物制药工艺学实验
南京师范大学生命科学学院
2015年3月
从蛋清中提取溶菌酶
实验流程
• 柱层析前的准备工作 • 离子交换层析法从蛋清中初步提取溶菌酶 • 超滤法进一步分离纯化溶菌酶和盐析法浓缩、透析法除
盐 • SDS-PAGE法检测溶菌酶的纯度 • 测定溶菌酶的活力和冷冻干燥溶菌酶
实验一、柱层析前的准备工作
背景知识
离子交换树脂结构
骨架：接有功能基团，本身是惰 性
功能基团：连接在骨架上，可与 相反离子结合
活性离子：与功能基团所带电荷 相反的可移动的离子
待交换分子：在吸附阶段可与活 性离子交换，与骨架上的功能基 团结合
实验原理
• 724型阳离子交换树脂
骨架：丙烯酸型； 功能基团：羧基；pK＝4.5； 适用的pH范围：pH5～14； 系弱酸性阳离子交换剂，所以 ①交换容量随缓冲液pH值的变化而变化，pH＝7时，交换 容量是8.0mmol/g； ②Na型树脂比H型树脂更容易与溶菌酶进行交换。
制药工艺实验讲义(改革)1
生物制药工艺实验讲义范一文吴晓英目录实验一庆大霉素的液体发酵 (1)实验二离子交换法分离提取庆大霉素 (4)实验一庆大霉素的液体发酵一、实验目的：学习利用液体发酵法制备庆大霉素的原理和操作方法。
二、实验原理：庆大霉素是由放线菌属小单孢菌发酵产生的氨基糖苷类广谱抗生素，对多种革兰氏阴性菌(如大肠杆菌、沙门氏菌等)和金黄色葡萄球菌(包括β-内酰胺酶菌株)具有抗菌作用，在临床上具有广泛的应用。
本实验以紫色小单孢菌作为生产菌株，通过斜面孢子培养、种子液培养、发酵液培养，在优化的发酵条件下发酵生产庆大霉素。
该实验中，庆大霉素的含量测定采用的是磷钨酸钠紫外分光光度法。
磷钨酸钠溶液在紫外光谱的范围内有明显的吸收峰，而且其溶液的浓度在一定的范围内与其吸光度呈线性关系。
当把庆大霉素与已知过量的磷钨酸钠混合后，庆大霉素与磷钨酸钠发生反应生成白色沉淀，滤去沉淀测定其滤液的吸光度，可得未反应的磷钨酸钠量，从而确定庆大霉素的含量，建立标准曲线。
测定发酵液与磷钨酸钠反应后的滤液吸光度，则可从标准曲线上确定发酵液庆大霉素的含量。
三、实验材料与仪器1. 菌种：紫色小单孢菌、短小芽孢杆菌2. 培养基：（1）斜面培养基：高氏合成一号琼脂培养基。
（2）种子培养基（g/100ml)：可溶性淀粉 1.5，葡萄糖 0.5，蛋白胨 0.5，酵母粉 0.5，(NH4)2SO40.05，K2HPO4.3H2O 0.05，NaCl 0.05，MgSO4.7H2O 0.05，CaCO30.1，pH7.5， 121℃灭菌20min备用。
（3）发酵培养基（g/100ml)：可溶性淀粉 5.5，葡萄糖 0.5，黄豆饼粉 3.5，玉米粉 0.5，蛋白胨 0.3， KNO3 0.05，(NH4)2SO40.05，CaCO30.5，CoCl20.0006，甘氨酸 0.01，蛋氨酸 0.02，赖氨酸 0.015，酪氨酸 0.01,pH7.2， 121℃灭菌20min备用。
生物技术制药工艺学实验报告格式 (2)
4、液体电极需及时补充电解液，液面高度在注入口以下1—2cm.
DO电极：
1、每三个月对电极维护一次
2、每次更换膜或换电解液后，电极必须重新极化和校准，先极化（即连续通电7小时以上）后校准。
3、满度校正：发酵开始时进行
实消：
1、培养基灭菌过程中，蒸汽将会带入一定量的凝结水，使灭菌后培养基体积升高。同时，考虑接种时种子带入的液体体积，故培养基配制时须相应的减少水的加入量。因此母液加入罐内后应补水至所需培养液总量的70%，其余30%为蒸汽冷凝水和种子量。初次使用种子罐应适当减少配料时加入水的量，待明确实消过程增加的冷凝水的量后再调整配料体积。
2、按工艺要求配制培养基母液。关闭阀门P11、P12，将配好的培养基母液加入罐内，补水。开启机封冷却系统，开启控制系统电源。
3、升温：打开阀门D11，稍开S13，将夹套内残水排空，并对发酵液预热，温度达到90℃时关闭S13。
1）检查P1是否已经完全闭合
2）
4、罐温到达灭菌温度后，适当关小P11、A16的开度。调节S13、D11、A17使罐压保持在0.1~0.12MPa。计时灭菌30~50min
3、固定种子罐罐盖螺栓时，罐盖密封螺栓对称拧，螺栓和各接口螺母不可拧得太紧，牢靠即可，防止损坏螺栓和橡胶密封圈。
4、空消前一定要排尽种子罐夹套内存水，并保持D11打开状态，否则空消过程可能会将发酵罐内筒体压扁，造成设备损坏。
5、空消前一定要拔下尾气冷凝管两端软管，放出存水，否则在空消过程中会有过多回流冷凝水，并且灭菌不彻底。
2、检查种子罐的所有阀门是否都是关闭的，若是关闭的，
①排出夹套中残留的冷却水，操作如下：
②排出种子罐罐底的积水，操作如下：
生物技术制药实验指导
目录实验一植酸钙镁的制备 (2)实验二溶菌酶结晶的制备及活力测定 (5)实验三固定化细胞生产L-天冬氨酸 (8)实验一植酸钙镁的制备植酸钙镁又称菲汀， 是种良好的营养药，具有促进新陈代谢、增进食欲和营养、助发育等作用。
适用于治疗神经系统各种疾病、血管张力减退、癔病、神经衰弱、佝偻病、贫血和结核病等。
一、化学结构和性质化学名称为肌醇六磷酸酯钙镁盐，呈白色粉末，无臭，溶于盐酸、硝酸和硫酸，不溶于碱水。
植酸钙镁在高等植物中含量很丰富，玉米浸泡的水液可作为提取的原料，是生产玉米淀粉的副产品。
米糖和麦麸也可作为原料。
二、提取方法1、以玉米浸泡液为原料的提取法 （1）技术路线（2）工艺过程取净化玉米投入浸泡罐内，用0.3%亚硫酸溶液在52~53℃浸泡70小时,放出浸液，搅拌下加入8Be 的石灰乳，中和至pH5.4~5.8,静置1h,除去上层清液,混浊液压滤,滤饼在60~80℃烘干。
对玉米质量计，总收率0.2~0.3%。
2、以植酸钙为原料的提取法 （1）技术路线（2）工艺过程按m （工业植酸钙）：V （浓盐酸）：V （氢氧化钠）：m （活性炭）：V （水）=1:1:0.625:0.04:8的配料比，投料取工业植酸钙溶于等量的浓盐酸中，加热使溶解，加入活性炭，加水稀释，过滤。
滤液在搅拌下，加入120g/L(12%氢氧化钠)溶液中和至pH5.1，析出沉淀，静置，检查pH ，过滤，收集滤饼用水洗至氯离子合格为止，甩干，搓成小条状，通风干燥，得植酸钙镁。
对植酸钙质量计，总收率50%以上。
3、以麸皮为原料的提取法（1）技术路线(2)工艺过程取麸皮加入4倍量的水和0.02倍量的硝酸(相对密度1.4~1.42),搅拌均匀浸2h, 搅拌，取出植酸水溶液，麸皮再加入3倍量水和0.01倍量的硝酸，浸泡5h，搅拌，放出植酸水溶液，合并，pH 4。
加入右灰乳(100g/L)调节pH 5.0~5.5，再用NaOH(10%)调pH7，静止分层，去上层清液过滤，甩干，干燥，得粗品，对麸皮计，总收率3%~3.5%。
生物制药实验
实验一生物药物原料的选择、处理与保存一、目的要求1、了解各种不同生物药物原料的来源。
2、学习并掌握各种原料的选择原则、处理及保存方法。
二、基本原理生物药物原料以天然的生物材料为主，包括人体、动物、植物、微生物和各种海洋生物等。
生物药物的提取与分离方法因为原材料、药物的种类和性质的不同而有很大差异。
因此在选择时应注意选择有效成分含量高、原料新鲜、来源丰富、杂志含量少的原料，还要选择最佳采集时间。
原料的处理依原料的种类不同而不同。
动物原料采集后要立即处理，去除结缔组织、脂肪组织等，并迅速冷冻储存；植物原料确定后，要择时采集并就地去除不用的部分，将有用部分干燥，保鲜处理；微生物原料收集时，要及时将菌细胞与培养液分开，进行保鲜处理。
原料的保存方法主要有三种：冷冻法、有机溶剂脱水法和防腐剂保险法。
本实验着重介绍有机溶剂脱水法。
有机溶剂脱水法：植物、动物组织中常含有较多的脂肪和微生物，该类物质不仅容易氧化酸败，导致原料变质，而且还会影响纯化操作和制品收率。
因此，将动植物原料置于脂溶性有机溶剂（丙酮、乙醚等）中进行脱脂、脱水，制成丙酮干粉，长期保存。
三、器材剪刀、研钵、离心机、表面皿、冰箱冷丙酮四、操作步骤1、取植物组织（芹菜叶片）适量（10-20 g），用水洗净，甩干。
2、用剪刀剪碎，放入研钵，加5倍体积的冷丙酮，研磨成浆糊状。
3、将上述研磨物转入50 mL离心管，于-20℃静置30 min。
4、取出，于4℃下4000 rpm离心20 min。
5、倒去上清液，将沉淀转到表面皿中，室温自然风干，制成丙酮干粉，可在4℃下长期保存。
五、实验报告1、各种不同生物药物原料的选择原则是什么？2、不同生物药物原料的处理及保存方法有哪几种？实验二植物药物制备技术实验——大蒜SOD的提取一、目的要求1、了解酶类药物的特性和功能2、掌握超氧化物歧化酶（SOD）的提取过程。
二、基本原理超氧化物歧化酶（SOD）是一种具有抗氧化、抗衰老、抗辐射和消炎作用的药用酶，可催化超氧阴离子（O2-）进行歧化反应，生成氧和过氧化氢：2 O2- + H2 = O2 + H2O2。
生物制药工艺学实验课件3讲义
透析示意图
实验步骤
1. 超滤分离（四组同学的溶菌酶洗脱液合并超滤）： 将溶菌酶洗脱液以合适的流速经过超滤膜（进口
南京师范大学生命科学学院 张茵
2015年4月
实验三 超滤法分离溶菌酶和盐析 浓缩溶菌酶
实验目的
掌握超滤分离技术的原理和操作； 掌握盐析的原理和操作。
实验流程
超滤法进一步分离溶菌酶 透过液盐析法沉淀溶菌酶 透析法除盐
实验材料
溶液：0.5M NaOH溶液 透析缓冲液：0.1M磷酸钠缓冲液（pH7.0） 其他材料：透析袋（8000~10000Da），超
压力不超过 2.0bar ），收集透过液，回流
液（吸取 200μL于dorf管中，标记为“6”）， 当透过液与回流液体积比约为3:1时，超滤可结 ✓束超。滤结束后，需要用50mM 磷酸缓冲液冲洗膜包；当透
过液与回流液体积比约为1:1时，冲洗即可结束。 ✓ 如果透过液流速减慢，需要用0.5M NaOH溶液清洗膜包，
滤膜（30kD），固体硫酸铵，研钵，捣杵 等。
实验原理
超滤分离技术
1. 原理：它是一种膜分离技术，它的 特点是使用不对称多孔膜，根据分 子的大小来分离溶液中的大分子物 质与小分子物质。它是一种流体切 向流动和压力驱动的过滤过程。
2、分离方式：切向流过滤
切向流过滤：溶液沿与超滤 膜平行的方向流动，可避免 浓差极化，提高超滤速度。
封头过滤：溶液流动方向与 过滤方向一致，随着过滤的 进行，膜表面形成的滤饼层 厚度逐渐增大，流速逐渐降 低。
3、超滤分离过程示意图
4、选择超滤膜
生物制药工艺学实验5
两相区
系线
双结点线
均相区
临界点
例如： M点，两相有不同的组成和密度，上相（T）主要含PEG， 下相（B）主要含葡聚糖。直线TMB称为系线，所有在该系线上 的点，其上、下相组成均与T和B点相同，但体积比不同。
当系线长度趋于零时，即C点，两相差别消失，C点称为临界点 （critical point）。
原理：蔗糖酶可作用于β－1，2糖苷键，将蔗糖水解为D－ 葡萄糖和D－果糖。 葡萄糖和果糖具有还原性，在偏碱性条件下，可与3，5－二 硝基水杨酸共热后生成棕红色物质，在一定浓度范围内，还 原糖的量和反应液的颜色强度成正比关系； 蔗糖酶的活力通过其水解产生的还原糖量来反映。
实验步骤
1. 研磨法破碎酵母细胞
5.蛋白质含量测定
试剂
空白组
粗酶液组
萃取组
相应组别的溶液
—
0.1
0.1
（mL）
蒸馏水（mL）
0.1
—
—
考马斯亮蓝G-250 5
5
5
（mL）
混匀，然后以空白组调零，测定各组OD595nm
6.制作蛋白质标准曲线
管号
0
123
4
5
6
标准牛血清白蛋白溶液（1.5mg/mL） 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06
组别
体积（mL） 比活力
粗酶液
萃取相（上 相）
萃取相（下 相）
纯化倍数 —
回收率 —
8
பைடு நூலகம் 单因素实验
一、考察PEG种类对蔗糖酶分配的影响 条件：硫酸铵浓度为15%，PEG浓度为18% PEG种类：PEG1500，PEG6000，PEG20000
生物制药工艺学实验
3. 打孔注入无菌滤液
用直径为6毫米的无菌打孔器在平板上打4个孔 （呈十字排列），其中 2 孔注入无菌滤液，另 两孔注入空白培养基（经过于发酵液相同的处
理）。
4. 培养并测定抑菌圈直径
将平板置于37℃的培养箱，24小时后观察抑菌
效果，并测量抑菌圈直径。
四、实验作业
1、简述本实验的实验原理及流程。 2、简述本实验中有哪些无菌操作步骤。 3、实验结果及分析。
生物制药工艺学实验
一、实验目的
1. 掌握产抗生素微生物的培养流程。 2. 掌握抗生素抑菌活性测定方法。
二、实验材料
1.实验菌种：Bacillus oceanisediminis
平板照片
2.LB 培养基 （ Bacillus oceanisediminis 斜面和平板，
作液体种子培养基时不加琼脂即可 ） 胰蛋白胨 酵母提取物 氯化钠 10.0g 5.0g 10.0g
蒸馏水
pHபைடு நூலகம்
1.0 L
7.０
3.PDB培养基（Bacillus oceanisediminis 发酵培养基）
200g马铃薯切成小块，煮沸20分钟后过滤，加入20g 葡萄糖，补水至1L，调pH至中性。
4.沙堡氏培养基配方（培养白色念珠菌用，液体培
养基不加琼脂） 蛋白胨 10g 葡萄糖 40g 琼脂 20g 蒸馏水 1000ml 调pH值至5.4～5.8，高压蒸汽灭菌115℃，30min。
5.无菌器具
平板、离心管、滤膜、打孔器等。
三、实验内容
培养基的制备 斜面的制备 发酵液的制备 发酵液预处理 抑菌活性测定 结果分析
培养基的制备
斜面培养基 种子培养基 发酵培养基 按照 配方 称量 分装 锥形瓶
生物制药大实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解生物制药的基本原理和实验流程。
2. 掌握生物制药过程中常用设备和仪器的操作方法。
3. 通过实验，了解蛋白质工程、基因工程和细胞培养等生物制药技术。
4. 学习生物制药产品的制备、纯化和检测方法。
二、实验原理生物制药是利用生物技术手段，从生物体或生物体细胞中提取、制备具有药理活性的物质，或通过基因工程、蛋白质工程等方法生产新型药物。
本实验主要涉及以下几个方面：1. 蛋白质工程：通过基因修饰或蛋白质改造，提高蛋白质的活性、稳定性或选择性。
2. 基因工程：利用分子生物学技术，将目的基因导入宿主细胞，使其表达具有特定功能的蛋白质。
3. 细胞培养：在无菌条件下，利用培养基和生物反应器培养细胞，为生物制药提供原材料。
4. 生物制药产品的制备、纯化和检测：通过生物反应器、离心、层析、电泳等手段，制备、纯化和检测生物制药产品。
三、实验材料与仪器1. 材料：重组蛋白表达菌株、质粒、培养基、生物反应器、细胞、酶、指示剂等。
2. 仪器：离心机、层析柱、电泳仪、生物反应器、显微镜、分光光度计等。
四、实验步骤1. 重组蛋白表达：将目的基因克隆到表达载体中，转化宿主细胞，培养表达菌株，提取重组蛋白。
2. 细胞培养：在生物反应器中培养细胞，进行细胞扩增和诱导表达。
3. 生物制药产品的制备：利用生物反应器生产生物制药产品。
4. 生物制药产品的纯化：通过层析、电泳等方法，对生物制药产品进行纯化。
5. 生物制药产品的检测：利用分光光度计、质谱等仪器，对生物制药产品进行检测。
五、实验结果与分析1. 重组蛋白表达：实验成功获得了重组蛋白，其表达水平与对照菌株相比显著提高。
2. 细胞培养：细胞生长良好，生物反应器中细胞密度达到预期水平。
3. 生物制药产品的制备：生物反应器中成功制备了生物制药产品。
4. 生物制药产品的纯化：通过层析、电泳等方法，纯化了生物制药产品，纯度达到预期要求。
5. 生物制药产品的检测：生物制药产品的活性、纯度和质量符合要求。
《生物制药技术》实验
《生物制药技术》实验第一篇：《生物制药技术》实验《生物制药技术》实验指导实验一金霉素链霉菌培养基的制备（验证型）实验目的：1、学会培养基的配制2、掌握灭菌方法。
实验原理：金霉素链霉菌（Streptomyces aureofaciens）亦称“金色链霉菌”，放线菌门(Actinobacteria)，放线菌纲(Actinobacteria)，放线菌目(Actinomycetales)，链霉菌科(Streptomycetaceae)，链霉菌属(Streptomyces)。
在固体培养基上产生金色色素，故名。
其菌落为草帽型, 菌落直径一般为3～5毫米, 表面较平坦, 中间有隆起。
菌落开始为白色，长孢子后变青色。
在显微镜下可以看到短杆状的菌丝。
抗菌素工业上用以生产金霉素。
放线菌是一类介于细菌与真菌之间的单细胞微生物。
放线菌在土壤中分布最多，大多数生活在含水量较低、有机质丰富和微碱性的土壤中。
多数情况下，泥土中散发出的“泥腥味”就是由放线菌中链霉菌产生的土腥素造成的。
放线菌大都好氧，属于化能异养，菌丝纤细，分枝，常从一个中心向周围辐射生长。
因其生长具辐射状，故名放线菌。
放线菌能像真菌那样形成分枝菌丝，并在菌丝末端产生外生的分生孢子，有些种类甚至形成孢子囊，因而曾被误认是真菌。
但其菌落较小而致密，不易挑取。
不少菌种在医药、农业和工业上广泛应用，可产生抗菌素，现已发现和分离出的由放线菌产生的抗生素多达4 000多种，其中，有50多种抗生素已经广泛地得到应用，如链霉素、红霉素、土霉素、四环素、金霉素、卡那霉素、氯霉素等用于临床治疗人的多种疾病；有些可生产蛋白酶、葡萄糖异构酶；有的用于农业生产，如灭瘟素、井冈霉素、庆丰霉素等。
四环素类抗生素是由链霉菌生产或经半合成制取的一类广谱抗生素。
抗菌谱极广，包括革兰氏阳性和阴性菌、立克次体、衣原体、支原体和螺旋体。
品种主要包括金霉素、四环素和土霉素。
器材：1ml移液枪；铝锅；电炉试剂：NaBr母液（100 g／L）KCl母液（100 g／L）M-促进剂母液（2.5 g／L）实验步骤： 1．种子培养基种子培养基(g／L)：可溶性淀粉40，黄豆饼粉20，酵母粉5，蛋白胨5，CaCO3 4，(NH4)2SO4 3，MgSO4·7H2O 0.25，KH2PO4 0.25。
生物制药实验
实验一、质粒DNA的提取及检测一、实验目的掌握碱裂解法提取质粒DNA及琼脂糖凝胶电泳检测的方法和技术。
二、实验原理当菌体在NaOH和SDS溶液中裂解时，蛋白质与DNA发生变性，当加入中和液后，质粒DNA分子能够迅速复性，呈溶解状态，离心时留在上清中；蛋白质与染色体DNA不变性而呈絮状，离心时可沉淀下来。
DNA分子在琼脂糖凝胶中泳动时，有电荷效应和分子筛效应。
三、仪器与试剂摇床、离心机、灭菌锅、凝胶成像系统、电泳仪等。
溶液Ⅰ、溶液Ⅱ、溶液Ⅲ、TE、苯酚、氯仿、异戊醇、乙醇、5×TAE、6×loading buffer、1% 琼脂糖。
四、操作步骤1、挑取LB固体培养基上生长的单菌落，接种于5.0ml LB(含相应抗生素)液体培养基中，37℃、190r/min振荡培养过夜(约12-14h)。
2、取1.5ml培养物于微量离心管中，12000r/min室温离心，弃上清，将离心管倒置，使液体尽可能流尽。
（可收集两次）3、将细菌沉淀重悬于100μl预冷的溶液Ⅰ中，剧烈振荡，使菌体分散混匀。
室温静置5min4、加200μl新鲜配制的溶液Ⅱ，颠倒数次混匀(不要剧烈振荡)，并将离心管放置于冰上5min，使细胞膜裂解。
5、加入150μl预冷的溶液Ⅲ，将管温和颠倒数次混匀，见白色絮状沉淀，可在冰上放置3-5min。
4℃，12000r/min，离心10 min。
6、小心吸取上清（约400μl）于另一个干净的1.5ml离心管中（不要将白色沉淀物带入），加入等体积的苯酚/氯仿（1:1），振荡混匀，4℃，12000r/min，离心5 min。
7、小心移出上清于一新微量离心管中，加入2倍体积预冷的无水乙醇，混匀，室温放置5min，4℃，12000r/min，离心5 min。
8、小心弃掉上清液，尽量倒置弃干净，用预冷的70%乙醇洗涤沉淀1-2次，4℃，12000r/min，离心5 min，将沉淀在室温下晾干。
9、沉淀溶于40μl TE中(含RNase A 20μg/ml)，室温放置2min，使DNA完全溶解，在离心机中瞬时离一下，使溶液集中在管底，-20℃保存备用。
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生物制药工艺学实验指导（12个实验，36学时）焦飞生物技术教研室实验一健胃消食片配方及片剂的制备一、实验目的1.掌握压片机压片的方法及影响片剂成型的主要因素；2.学会片剂处方的调配。
二、实验材料和仪器太子参，陈皮，山药，麦芽（炒），山楂，蔗糖粉，糊精，硬脂酸镁，粉碎机，干燥箱，制片机三、实验原理健胃消食片为内科伤食类非处方药品，主治健胃消食，用于脾胃虚弱，消化不良，脾胃虚弱所致的食积，症见不思饮食，暖腐酸臭，脘腹胀痛。
健胃消食片的配方如下，太子参228.6g，陈皮22.9g，山药171.4g，麦芽（炒）171.4g，山楂114.3g，蔗糖糊精适量，值得片剂为淡棕黄色的片或薄薄膜片，气略香，味微甜，酸。
制作方法：太子参半量与山药粉碎成细粉，其余陈皮三味药及剩余的太子参置于烧杯，加3倍量水，煎煮1小时，滤过，合并两次煎液，减压浓缩至浸膏，干燥。
将蔗糖粉糊精和生药粉以3：1：1的混合粉与浸膏混合制成软材，软材的软硬应适当，以“手握成团，轻压则散”为宜。
采用挤出制粒的方法制成颗粒，颗粒在60-80摄氏度干燥，干燥时应逐渐升温，以免因颗粒表面干燥过快结成硬壳而影响内部水分的蒸发。
颗粒整粒后加入1％硬脂酸镁混合后压片。
四、实验步骤1.称取太子参22.8g，陈皮2.3g，山药17.1g，山药17.1g，麦芽17.1g，山楂11.4g2.太子参山药用粉碎机粉成细粉。
3.将上述药材放入烧杯中，加入3倍量的水，煎煮半小时，重复两次，将上清液合并，减压浓缩至浸膏，将所得浸膏放入烘箱中80度干燥。
4.将蔗糖粉糊精和干燥后的粉末以3：1：1的比例混合制成颗粒软材，将软材放入烘箱中逐渐升温干燥。
5.干燥后的软材加入1％硬脂酸镁放入压片机中压片。
实验二溶菌酶结晶的制备一、实验目的1.掌握盐析法提取蛋白质的原理和过程；2.学会溶菌酶的结晶和精制方法。
二、实验材料与仪器新鲜鸡蛋，氯化钠，1 mol/L 氢氧化钠溶液，醋酸缓冲液，烧杯，玻璃棒，布氏漏斗，干燥箱。
三、实验原理溶菌酶又称细胞壁质酶或N—乙酰胞壁质聚糖水解酶，是一种国内外很紧销的生化物质，广泛应用于医学临床。
具有多种药理作用，能抗感染、消炎、消肿、增强体内免疫反应等，有抗菌的作用，常用于五官科多种粘膜炎症，皮肤带状疮疹等疾病。
是优良的天然防腐剂，可用于食品的防腐保鲜。
尤其重要的是近年来溶菌酶已成为基因工程及细胞工程必不可少的工具酶。
四、实验步骤（1）收集鸡蛋清将新鲜鸡蛋两端各敲一个小洞，使蛋清流出（最好是新生的鸡蛋、PH 值不得低于8，否则不能使用），按其体积的两倍量加入水，轻轻搅拌5min，使蛋清溶液的稠度均匀，注意在搅拌过程中不能起泡，搅拌不宜过快、搅拌棒应光滑等，以防蛋白质变性而影响溶菌酶产品的得率及质量，最后用双层细纱布滤除蛋清溶液中的脐带块及碎蛋壳等。
（2）加入氯化钠按每100ml蛋清溶液加入2g.氯化钠的比例，白蛋清溶液中慢慢加入氯化钠细粉，边加边搅拌，促使氯化钠细粉及时溶解，以避免局部浓度过高或沉淀于容器底部，否则会引起蛋白质的变性而产生大量的白色沉淀。
（3）粗制溶菌酶加完氯化钠细粉后，再用1mol/L 的氢氧化钠溶液小心地将上述蛋清溶液的PH值调节到10.8。
在用氢氧化钠溶液调节蛋清溶液PH值时，用胶头滴管将其逐渐滴入并不断搅拌以免局部过碱而导致蛋白质的变性，从而影响溶菌酶的得率和质量。
为加速溶菌酶的结晶过程，可再加入适量的溶菌酶结晶体作为晶种。
低温下静置数天，溶菌酶结晶将慢慢析出，于72~96h 达到最高产率。
待结晶完全后，倾去上清液并用布氏漏斗滤出结晶，即可得到粗制的溶菌酶晶体。
（4）精制溶菌酶将制得的粗结晶用PH值4.6的醋酸溶解，然后让酶液静置2h，接着过滤除去不溶物，收集滤液并量出体积，按100ml滤液加5g氯化钠的比例加入（加入方法与第二步加入氯化钠的方法相同）。
然后用1mol/L的氢氧化钠溶液缓慢地将其PH值调节到10.8 后，低温下静置结晶。
为加速结晶过程可向酶液中加入溶菌酶晶种，待结晶完全后再倾去上清液，用布氏漏斗过滤可得溶菌酶结晶，如纯度不够，可重复操作提纯，直至达到所需要的纯度为止，结晶于30~40°:烘干后即得溶菌酶产品。
（5）包装存贮产品应装于玻璃或陶瓷容器中，置于阴冷处保存，以免溶菌酶受热后失去活性。
注意事项（1）整个过程只能在玻璃或陶瓷容器中进行，不可用金属容器，以免酶失活而影响产品的得率及质量。
（2）操作的全过程要在低温下进行（10°以下），防止原料变质和酶失活。
（3）第三步中加入溶菌酶晶种的具体操作是将溶菌酶晶体均匀地悬浮于少量的PH值为10.8，浓度为5%氯化钠溶液中，取几滴加入到调好的PH值和氯化钠浓度的蛋清液内，再置低温处结晶。
实验三纤维素酶活力的测定一、实验目的1.了解纤维素酶的种类和测定原理，以及纤维素酶的作用特性；2.掌握3,5-二硝基水杨酸（DNS）法测定纤维素酶活力的原理和方法。
二、实验原理纤维素酶是一种多组分酶，包括4种组分：内切β-1,4-葡聚糖酶、外切β-1,4-葡聚糖酶、纤维二糖水解酶和纤维二糖酶（又称β-葡聚糖苷酶）。
在各种酶组分的协同作用下，能降解纤维素，使之变成纤维寡糖、纤维二糖和葡萄糖等还原糖。
这些还原糖能将碱性条件下的3,5-二硝基水杨酸（DNS）还原，生成红棕色的氨基化合物，在540 nm波长处有最大光吸收，在一定范围内还原糖的量与反应液的颜色强度呈比例关系。
利用比色法测定其还原糖的量就可测定纤维素酶的活力。
由不同底物测得的酶活力分别称为FPA（滤纸糖酶活力）和CMCA（羧甲基纤维素酶活力）。
为了统一标准，目前通常用滤纸作为纤维素酶作用的底物。
纤维素酶在一定温度和pH条件下，将纤维素底物(滤纸)水解，释放出还原糖。
在碱性、煮沸条件下，3,5-二硝基水杨酸(DNS试剂)与还原糖发生显色反应，其颜色的深浅与还原糖(以葡萄糖计)含量成正比。
通过在540nm测其吸光度，可得到产生还原糖的量，计算出纤维素酶的滤纸酶活力。
滤纸酶活力Filterp apera ctivity (FPA)指lg 固体酶(或1mL液体酶)，在(50士0.1)℃,指定pH条件下(酸性纤维素酶pH4.8，中性纤维素酶pH 6.0), lh水解滤纸底物，产生出相当于l mg葡萄糖的还原糖量，为1个酶活力单位，以u/g(或u/mL)表示。
三、实验器材和试剂水浴锅、分光光度计、计时器、比色皿、移液管、吸耳球DNS试剂、柠檬酸缓冲液、葡萄糖标准储备溶液、快速定性滤纸四、实验内容1.葡萄糖标准曲线的绘制：取7支具塞刻度试管，编号，按照表一规定的量，分别吸取葡萄糖标准液、缓冲溶液和DNS试剂于各管中，混匀。
将标准管同时置于沸水浴中，反应10 min，取出，迅速冷却至室温，用水定容至25 ml，盖塞，混匀。
在540 nm处测量吸光度，以葡萄糖量为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制标准曲线，获得线性回归方程。
表一葡萄糖标准曲线2. 待测酶液的制备（1）称取酶样1.0 g，用柠檬酸缓冲液溶解至100 ml（100倍），之后分别做200倍、400倍和800倍稀释,混匀。
准确定容放置10 min，待测。
（2）滤纸条的准备滤纸条事先干燥，水分平衡后，将滤纸折成宽1 cm，质量为5±0.5 mg的滤纸条，折成M型备用。
（3）酶活力的测定取四支具塞试管，将折成M型的滤纸条分别放入每支试管底部，其中一支试管空白，分别向四支试管中加入缓冲液1.5 ml，待测酶液0.5 ml（空白管不加），使管内溶液浸没滤纸，盖塞。
将四支试管同时置于50 ℃水浴中，准确计时60 min，取出，立即向各管中加入DNS 试剂3.0 ml。
再于空白管中准确加入稀释好的待测酶液0.5 ml，摇匀。
将四支管同时放入沸水浴中，加热10 min，取出，迅速冷却至室温，加水定容至25 ml，摇匀。
以空白管（对照液）调仪器零点，在540 nm下，测量三支平行管中样液的吸光度，取平均值。
以平均值查标准曲线或用回归方程求出还原糖含量。
（4）酶活力的计算纤维酶活力按以下公式计算：X=A×1/0.5×n式中，X-样品的滤纸酶活力，u/g；A-根据吸光度在标准曲线上查得的还原糖量，mg；n-酶样的稀释倍数。
实验四金银花、黄芩、川芎和连翘浸膏的制备一、实验目的1．掌握提取方法及操作要点。
2．熟悉提取率的测定方法。
3. 了解总浸膏量中总黄酮量和总有机酸量的测定方法。
二、实验原理浸膏剂指用适宜溶剂与方法提取中药中有效成分，蒸去全部溶剂，调整浓度至规定标准所制成的膏状或粉状的固体制剂。
除另有规定外，浸膏剂毎1g相当于原有药材的2~5g。
浸膏剂一般用煎煮法或渗漉法制备。
煎煮法指将药材加水煎煮取汁的方法，一般过程为取规定药材，切碎或粉碎成粗粉，置适宜煎器中，加水浸没药材，浸泡适宜时间后，加热至煮沸，保持微沸一定时间，分离煎出液，药渣依法煎出数次（一般为2~3次），至煎液味淡为止，合并各次煎出液，浓缩至规定浓度。
煎煮法适用于有效成分能溶于水，且对湿、热均稳定的药材。
渗漉法是将适度粉碎的药材置渗漉筒中，由上部不断添加溶剂，溶剂渗过药材层向下流动过程中浸出药材成分的方法。
适用于贵重药材、毒性药材及高浓度制剂。
三、实验材料与器材金银花、黄芩、川芎、连翘、酚酞试剂、NaOH滴定液、0.6%Mg(Ac)2甲醇溶液索氏提取仪、回流冷凝管、加热套、水浴锅四、实验内容1. 金银花提取取最粗粉金银花、黄芩、川芎、连翘各20 g，加入200 ml蒸馏水，按煎煮法，煎煮3次，每次30 min，取上清液或过滤取滤液。
2. 浸膏制备：将滤液浓缩至稀糖浆状，静置2 周，过滤，即得浸膏。
3. 质量检查（1）观察浸膏的外观性状，本品在水浴上蒸干后，在105℃干燥3小时，至恒定，测定测定总浸膏量。
（2）含量测定①总有机酸的测定：在供试品溶液中加入酚酞试剂2滴，用标定好的0.0749 mol/L的NaOH滴定液滴定至溶液显粉色。
毎1 ml NaOH滴定液相当于9.916 mg的水杨酸，总有机酸量以水杨酸计。
②总黄酮的测定：按《中药化学》中芦丁测定方法，0.6%Mg(Ac)2甲醇溶液为参比，于510nm处测定各溶液吸光值。
实验五金银花、黄芩、川芎和连翘浸膏的纯化及丸剂的制备一、实验目的1.掌握泛制法、塑制法制备丸剂的方法与操作要点。
2.熟悉水丸、蜜丸、滴丸对药料和辅料的处理原则及各类丸剂的质量要求。
二、实验原理丸剂是根据中医辨证论治的原则组方。
碾研成细末，混合均匀后，根据处方用蜜、水、黄酒、醋、面糊、米糊、蜂蜡、药汁、流浸膏、糖浆等为粘合剂，制成圆球形的内服固体剂型，如蜜丸、水丸、糊丸、蜡丸、浓缩丸等，以治疗疾病的一种疗法。
丸剂的制法有泛制法、塑制法和滴制法。