生物制品分析概论

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生化药物
定义：
半合成或用现代生物技术制得的生命 基本物质及其衍生物、降解物以及大 分子的结构修饰物等，如氨基酸、多 肽、蛋白质、酶、多糖、脂质、核甘 酸类。
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生物合成药物
定义:
由微生物代谢所产生的药物和必须利用微 生物及其酶转化反应共同完成的半合成药 物,如: 山梨醇、木糖醇、甘露醇、维生素、 甾体激素、酶与辅酶类药物等。
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（四）残余抗生素的检查
如果生物制品在生产过程中使用了抗生素，
则不仅要在纯化工艺中除去，而且要在原 液检定中增加残余抗生素活性的检测方法。 常用方法：抑菌圈测量。 结果判定：对照溶液有抑菌圈，阴性对照 无抑菌圈，供试品溶液抑菌圈的直径小于 对照溶液抑菌圈的
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二、安全性检查
（一）热原检查法和细菌内毒素检查 法 （二）异常毒性检查 （三）过敏试验
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（4）双价疫苗及多价疫苗：由单一型抗 原成分组成的疫苗通称单价疫苗。有两 个或两个以上同一种但不同型抗原合并 组成的含有双价或多价抗原成分的一种 疫苗，则分别称为双价疫苗或多价疫苗。
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抗毒素及抗血清类药物
定义：凡用细菌类毒素或毒素免疫马或其他大 动物所得的免疫血清叫抗毒素或抗毒血清。如： 破伤风抗毒素 白喉抗毒素 肉毒抗毒素 凡用细菌或病毒本身免疫马或其他大动物所得 的免疫血清叫抗菌或抗病毒血清。 如：抗蝮蛇毒血清 抗五步蛇毒血清 抗狂犬病血清
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（二）生物学法
利用生物体对生物制品特定的生物活性的反应为
基础进行供试品的鉴别来鉴别药物。 例如: 小鼠惊厥试验鉴别胰岛素 肝素延长血凝鉴别肝素
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第三节 杂质检查
可用来判断药品的优劣。由于生物制品来 自生物体，生物活性特特异性强，制造与 纯化工艺复杂，分子结构常常不确定，有 时产品并非单一，极微量杂质可能产生显 著的效应，因此，其杂质检查显得尤为重 要。主要包括： 一般杂质检查 特殊杂质检查 安全性检查
例如脑蛋白水解液 不同批次肽图的一致性
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二、生化鉴别法
1、酶法 利用酶对底物特异性的催化活力，做为 酶类生物制品简便、快速鉴别方法。 如尿激酶的鉴别 2、电泳法
等电点聚焦电泳、SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳等。 可用于蛋白质类生物制品的鉴别。 如重组人生长激素的鉴别： SDS聚丙烯酰胺凝 胶电泳
中国生物制品规程（2000年）
中华人民共和国药典三部（2005年）
中华人民共和国药典三部（2010年）
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药典三部各论内容
品名 定义、组成及用途
基本要求
制造 检定（原液、半成品、成品） 保存运输及有效期 使用说明（仅预防类含此项）
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生物制品
品名 定义、组成及用途 基本要求 制造 检定（原液、半成品、
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生物制品的种类和特点
根据所采用的材料、制法或用途不同， 可分为六类: 疫苗类药物 抗毒素及抗血清类药物 血液制品 重组DNA制品 诊断制品 其他制品
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疫苗类药物
定义:用病毒或立克次体接种于动物、鸡胚， 或经组织培养后加以处理制造。 分类: （1）细菌类疫苗：由有关细菌、螺旋体或 其衍生物制成的减毒活疫苗、灭活疫苗、 重组DNA疫苗、亚单位疫苗等。如：皮内 注射卡介苗、吸附破伤风疫苗、乙型脑炎 减毒疫苗、人用狂犬病疫苗等。
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生物药物发展过程：
第一代：利用生物材料加工制成的含有某些天
然活性物质与混合成分的粗提取物制剂：鱼肝 油、胰酶及其肠溶、甲状腺粉及其制剂等。 第二代：根据生物化学和免疫学原理，应用近 代生化分离纯化技术从生物体制取的具有针对 性治疗作用的特异生化成分。如：尿激酶、肝 素钠、胰岛素、人血白蛋白等。 第三代：应用生物工程技术生产的天然生理活 性物质，以及通过蛋白质工程原理设计制造的 具有比天然物质更高活性的类似物，或与天然 物质结构不同的全新的药理活性成分。如：重 组人生长激素、重组人胰岛素等。
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需做效价测定 对于生物制品有效成分的
检测，除应有一般化学方法或理化分心 进行有效成分含量测定外，更应根据产 品的特异生理效应或专一化反应拟定其 专属性的生物效价测定方法，以表征其 所含生物活性成分的含量。 例：人凝血酶原复合物的效价测定。
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三、生物制品的全程质量控制
生物制品化学性质与生物学性质都很不
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三、 生物鉴别法
（一）血清学法-体外抗原抗体试验
抗原抗体类生物制品的鉴别
抗原抗体在体外结合时，可因抗原物理性 状不同或参与反应的成分不同而出现各种类型 的反应，如凝集反应、沉淀反应、中和反应和 补给结合反应，即经典血清学反应，在此基础 上，又衍生出免疫扩散、免疫电泳、荧光标记、 酶标记等高度敏感的检测技术。
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（一）宿主细胞蛋白残留量测定
生物制品生产用细胞、工程菌相关的特殊
杂质。 方法：ELISA
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（二）外源性DNA残留量的检查
测定方法：
分子杂交技术 基于DNA结合蛋白分析系统
实时定量PCR方法
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（三）产品相关杂质检查
生物制品在生产制造、分离纯化和贮藏保
存过程中产生的与产品结构类似的同系物、 异构体、突变物、氧化物、聚合体或降解 物。 常用HPLC法和电泳法。 如重组人生长激素中相关蛋白质的测定 总相关蛋白质含量不超过10%。
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需检查生物活性 生物制品对热、酸、碱、
重金属及pH等变化敏感，各种理化因素 的变化易对生物活性产生影响。特别是 多肽和蛋白质。除理化分析，还需生物 检定，防止蛋白质失活 要求安全性检查 物制品组分复杂，有效 成分浓度很低，生物大分子杂质含量比 较高，生产工艺复杂，易引入特殊杂质 和污染物。如重组乙型肝炎疫苗涉及的 安全性检查包括：细胞外源因子检查、 原液、半成品、成品中有关血清白蛋白 残留量、CHO细胞DNA残留量检查、热 原检查、过敏试验、异常毒性检查等。
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一、理化鉴别法
1、化学鉴别法
利用药物与某试剂在一定条件下反应，生成有颜 色的产物或沉淀进行鉴别。如胰岛素的沉淀反应。
2、紫外分光光度法
蛋白质生物制品主要由芳香族氨基酸侧链如酪氨酸、 色氨酸、苯丙氨酸产生紫外吸收。如重组人促红素最 大吸收279nm。
3、高效液相色谱法 （主峰保留时间和肽图的一致性）
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血液制品
定义：由健康人的血液或经特异免疫的人 血浆，经分离、提纯或重组DNA技术制成 的血浆蛋白成分，以及血液细胞有形成分 统称为血液制品。 如：人血白蛋白 人免疫球蛋白 人凝血因子 Ⅷ
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（二）生物制品的特点
分子量不是定值。大部分生物制品的活性
组分均为大分子的生命物质（如蛋白质、 多肽、核酸、多糖类等）。组分相同，但 相对分子量不同而产生不同的生理活性， 因此常需进行相对分子量的测定。 生化法结构确证。由于有效结构或分子量 不确定，其结构的确证很难沿用化学药物 或结构已知的生化药物所常用的方法，还 需要生物化学分析如：氨基酸组成、N末 端氨基酸序列、肽图等。
酶法 酶活力测定法—以酶为分析对象 酶分析法—以酶为分析工具或分析试剂


酶活力测定法
酶活力

酶催化一定化学反应的能力。测定一个被酶所催 化的化学反应速度。酶反应速度以单位时间底物 的减少或产物的增加来表示。
稳定，又易受微生物污染，故对生物制 品的均一性、有效性、安全性和稳定性 等应有严格要求，以生产出具有药理活 性高、针对性强、毒性低、副作用小， 疗效可靠及营养价值高等特点的安全、 高效的生物制品。为此，必须进行原材 料、生产过程和最终产品的全程质量控 制，以确保产品符合质量标准要求。
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生物制品及检定规程草案（1952年） 生物制品制造检定规程（1959年）
生物制品分析概论
1、生物制品药物分析有那些特点？ 2、为什么必须对生物制品进行全
程质量控制？
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第一节 概述 化学药物、生物药物、中药
生化药物
生物药物
（来源和生产方法）
生物合成药物 生物制品
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生物药物
利用生物体、生物组织或组成生物体的各
种成分，综合运用生物学、生物化学、微 生物学、免疫学、物理化学和药学的原理 与方法制得的一大类药物。

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HPGFC测定rh-TNF衍生物的分子量
色谱条件： 色谱柱：SEC-3000柱 流动相：0.01mmol/LKH2PO4：0.1mmol/L Na2SO4（1：1），内加0.05%叠氮化钠 流速：1mL/min 柱温： 检测波长:280nm
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二、生化分析法
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（一）酶法
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生物制品
定义
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体液等生物 材料制备，用于人类疾病预防、治疗和诊断 的药品。包括：细菌类疫苗、病毒类疫苗、 抗毒素及免疫血清、血液制品、细胞因子、 体内及体外诊断制品以及其他活性制剂 微生态制剂:双歧杆菌
生物制品质量控制基本方法 鉴别试验

杂质检查 安全性检查 含量测定（生物活性或效价）
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第二节 鉴别试验
依据生物制品的化学结构、理化性质和生
物学特点，利用化学法、物理法及生物学 方法进行某些特殊反应，或测定某些专属 的理化常数如紫外吸收系数、等电点、电 泳迁移率、色谱保留时间和肽图等，判断 与确证产品的真伪。（一组实验）
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（2）减毒类疫苗：由病毒、衣原体、立克 次体或其衍生物制成的减毒活疫苗、灭活 疫苗、重组DNA疫苗、亚单位疫苗等。如： 口服脊髓灰质炎减毒疫苗 麻疹减毒活疫苗 风疹减毒活疫苗 腮腺炎减毒活疫苗 重组乙型肝炎疫苗 甲型肝炎减毒活疫苗 流感全病毒灭活疫苗
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（3）联合疫苗：指两种或两种以上疫苗 原液按特定比例配合制成的具有多种免疫 原性的灭活疫苗或活疫苗。如： 伤寒副伤寒甲乙联合疫苗 吸附百白破联合疫苗 麻疹腮腺炎联合减毒疫苗
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（三）HPLC法
特点：适合于对高沸点、大分子、强极性和热
稳定性差

色谱条件：
色谱柱：C8、C18 流动相：甲醇-水（或缓冲液）、 乙腈-水 （或缓冲液） 检测器：UV、荧光、ECD
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高效凝胶过滤色谱法（HPGFC）
多肽及蛋白质等生物药物的分离及其分子量测定
特点： 活性蛋白质可以回收 流动相通常为缓冲液，为改善分离，可加少量 有机改性剂或表面活性剂 根据有效粒径分离
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一般杂质检查
氯化物、硫酸盐、磷酸盐、铵盐、 铁盐、重金属、酸度、溶液的澄清度、 溶液的颜色、水份及干燥失重、炽烧残 渣
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一、特殊杂质检查
从原料中带入或生产工艺中或贮藏过程中引入 的杂质 根据生物制品的生产工艺特点与产品的稳 定性，其特殊杂质分为： 生物污染物：微生物污染、宿主细胞蛋白、外 源性DNA、培养基成分等 产品相关杂质：二聚体和多聚体、脱氨或氧化 产物、突变物、裂解产物等 工艺添加剂：残余抗生素、蛋白分离剂聚乙二 醇、乙醇、佐剂氢氧化铝，产品稳定剂如辛酸 钠、肝素，防腐剂苯酚、硫柳汞，细菌与病毒 灭活剂甲醛、戊二醛等。
化学药品
品名 化学结构、分子式 性状 鉴别 检查 含量测定
成品） 保存运输及有效期 使用说明（仅预防类含 此项）
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生物制品质量控制重点
有效成分的同一性、结构确证 有效成分的均一性、纯度检查 有害物质及残余杂质等的控制 高效、灵敏的生物活性及比活性等实验方法
检查异性蛋白 （四）降压试验 检查组胺、类组胺或其他导致血压下降 的物质 （五）无菌试验 检查药品及敷料是否有活菌的一种方法
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第四节 含量（效价）测定
（一）含量测定 表示方法： 百分含量：适用于结构明确的小分子药物或经水解变 成小分子的药物 测定方法： 1、HPLC 2、SDS-PAGE （二）效价测定 表示方法： 生物效价或酶活力：适用于酶类或蛋白质类药物。
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一、理化分析法
（一）滴定分析法
根据生物制品中某些成分能与标准溶液定量 地发生酸碱中和反应、氧化还原反应等特性，通 过滴定进行含量测定。如胰酶中胰脂肪酶的测定。 以橄榄油为底物，经胰脂肪酶水解后产生脂肪酸， 用氢氧化钠液滴定。
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（二）光谱分析法
1、比色法 例如：硫酸软骨素的测定 2、紫外分光光度法 糜蛋白酶与底物N-乙酰-L-酪氨酸 237nm测定 3、荧光分光光度法 反应物或反应产物激发产生应观荧光 应用荧光试剂产生荧光 应用另一酶的催化反应产生荧光