第三章--生物制药基本技术
重要生物制药制造工艺PPT课件
2、生产工艺
（1）提取法
（2）发酵法
原料
斜面培养基
麦芽 琼脂 淀粉糖化液
1kg 2.1%
玉米粉
玉米浆
NaNO3 KH2PO4 MgSO4 KCl
FeSO4
种子培养基
2% 2% 0.5% 0.3% 0.1% 0.05% 0.05% 0.001%
发酵培养基
2% 2% 0.5% 0.3% 0.1% 0.05% 0.05% 0.001%
硫酸乙 酰肝素
透明质酸
硫酸角 质素
粘多糖的连接方式
1.在木糖和丝氨酸之间的一个 O-糖苷键 2.在 N-乙酰氨基半乳糖与丝氨酸（或苏氨 酸）羟基之间的一个 O-糖苷键 3.在 N-乙酰氨基葡萄糖和天冬酰胺基之间 的一个 N-氨基糖残基的键
多糖的结构
四级结构 三级结构 二级结构 一级结构
多糖的构效关系
江西大茅制药有限责任 公司
中国中医科学院实验药 厂 沈阳双鼎制药有限公司
保定三九济世生物药业 有限公司
福州海王金象中药制药 有限公司
上海复星朝晖药业有限公司 天津华隆医药保健品有限公 司 湖南兰靖茯苓高科技开发有 限公司
产品类别
中药 化学药品
中药
中药 中药 中药
化学药 化学药 中药 中药
适应症
恶性肿瘤的辅助治疗
1糖类药物 的分类
单糖
低聚糖 糖的衍生物 多糖
葡萄糖、果糖、 氨基葡萄糖、 维生素C等
蔗糖、麦芽糖、 乳糖、乳果糖
6-磷酸葡萄糖、 1,6-二磷酸葡萄糖
磷酸肌醇
香菇多糖、 肝素 等
2、多糖的分类（按照其来源不同来分）
Text1
Text3
多糖在细胞内的存在方式
生物制药3
人体来源药物的特点
效价高，疗效可靠
效价高，治疗效果好；
质量好
如蛋白浓度为10%的免疫球蛋白或特异性免疫球蛋
白，其抗体效价比血浆中含量高10倍以上；如纯化
的因子制剂，效价可比原血浆高出10倍至上千倍。
人体来源药物的特点
稳定性好
这类提纯产品均可加工成冻干制剂，在10℃以下可
保存2年以上，有利于运输、贮存和使用 ；
胰岛素。
人体来源药物的种类与用途
药物种类
1、人血液成分制品
2、血浆的综合利用
3、人体液细胞中的活性物质
4、人体来源的其他原料的利用（人胎盘、人尿的 综合利用） 5、细胞因子
6、人体激素
人血液成分制品的分类
1、人血液成分制品 可分为全血制品、血液成分制品、血浆成分制品和体液细胞内成分制品。血 液成分制品包括红细胞、白细胞、血小板和血浆。通过离心和过滤的方法得 到。 （1）、红细胞制剂 适用于需要提高血液携氧能力和补充血红蛋白，而又不需要补充维持 血容量的场合。 压积红细胞可直接输注，必要时可加入适量的生理盐水稀释，以改善 流动性。是心脏病、慢性肾病和肝病患者补充血红蛋白的手选品种，对于骨 髓功能衰竭性贫血、术前和术后需要补充血红蛋白者和其他原因造成的低血 红蛋白者都十分有效。 少含白细胞的压积红细胞，对于需要经常输血的慢性病人特别适用。 冰冻储藏红细胞在零下80度到零下196度可长期保存，稀有血型的红细胞可 以包藏多年，重融后回收良好，缺点是保藏费用昂贵，适用于给肾脏移植患 者输用。
注射用药有特殊要求
检验上的特殊性
由于生物药物具有特殊的生理功能，因 此生物药物不仅要有理化检验指标,更要有 生物活性检验指标。这也是生物药物生产的 关键。
生物制药工艺学第三章-生物制药工艺技术的-幻灯片(1)
（二）细胞培养技术 1.动物细胞培养技术及其应用 动物细胞的培养是将来自动物体的某些组织或器官，在
模拟体内生理条件下，在体外进行培养，使之存活和 生长。
（1）动物细胞培养条件 营养条件 培养基（人工合成，半人工合成） pH条件7.2-7.4 温度条件 37±0.5℃ 气体条件 O2和CO2 渗透压 无菌条件 （2）培养方法 体外培养细胞有原代培养与传代培养两种方法。 原代培养法有单层培养法和组织块培养法。 传代培养是将原代培养的细胞进行稀释分瓶继续培养。
各种单克隆抗体。
1.酶的固定化方法
酶的固定化方法有下述4种：吸附法，包埋法，共价键结 合法，交联法
E E E E 吸附法
E E E E
共价结合法
EE EE E
EE
交联法
EE EE 包埋法
（1）吸附法
吸附法分为物理吸附法与离子吸附法。用物理吸附法制 成固定化酶，酶活力损失很少，但吸着在载体上的酶， 易于脱落，使用价值少。
1.基因工程的基本程序
基因工程操作程序包括取得目的基因，将目的基因同载 体连接构建成DNA重组体，再将经过重组的DNA转化 导入受体细胞（宿主细胞），并使目的基因和载体上 其它基因地形状得以表达（即基因转录和翻译为目的 蛋白）
见图p57（五）生物合成技来自 1.利用微生物代谢产物的药物 （1）醇酮类药物：如乙醇，丁醇，丙醇及甘油。 （2）有机酸类药物：如醋酸，柠檬酸，苹果酸，乳酸 （3）维生素类药物 （4）氨基酸类药物 （5）生物碱类药物 （6）抗生素 2.半合成药物
离子吸附法是将酶与含有离子交换剂的水不溶性载体结 合，酶吸附于载体上较为牢固，在工业上用途颇广。
3.2第三章_基因工程菌的稳定性_生物制药
遗传特性
载体的选择 宿主的选择 外源基因整合到宿主染色体上 培养基 生长速率 限制性基质 温度 pH 和溶氧 外源基因表达
发酵工艺
改进载体受体系统 以增加质粒稳定性为目的的构建方法包括：
1.将 R1 质粒上的 parB 基因引入表达型载体中 其表达产物可以选择性地杀死由于分配不均匀所产生的无质粒细胞 2.正确设置载体上的多克隆位点 禁止 DNA 片段插在稳定区内 3.将受体细胞的致死性基因安装在载体上 同时构建条件致死性的相应受体系统，如大肠杆菌的 ssb 基因
的稳定性，在第二级进行表达。
提高基因工程菌稳定性的策略
控制目的基因的过量表达
使用可控型启动子控制目的基因的定时表达及表达程度
使用可控型复制子控制质粒的定时增殖或降低质粒的拷贝数
优化基因工程菌的培养工艺
培养基组成：限制培养基比丰富培养基更有利于稳定
培养温度： 较低的培养温度有利于重组质粒的稳定
提高基因工程菌稳定性的策略
分批培养中选用不同的碳源、补料培养中控制补料速度、 连续培养中控制稀释速率等培养方法，都能在一定范围内控 制菌体的生长，从而控制乙酸的产生，减少它的抑制作用， 以实现工程菌的高密度培养和提高重组产物的表达水平。 实质：控制菌体的糖酵解速度，使之低于三羧酸循环和 呼吸链的最大代谢能力，从而避免乙酰辅酶A的积累和乙酸的 产生，以降低供能速度或前体供应速度来降低蛋白合成和菌 体生长速度。
连续培养：
连续培养是将种子接入发酵反应器中，搅拌培养至菌体浓度达到一定程度 后，开动进料和出料蠕动泵，以一定稀释率进行不间断培养。
连续培养可以为微生物提供恒定的生活环境，控制其比生长速率，为研究
基因工程菌的发酵动力学、生理生化特性、环境因素对基因表达的影响等创造了 良好的条件。 但是由于基因工程菌的不稳定性，连续培养比较困难。为了解决这一问 题，人们将工程菌的生长阶段和基因表达阶段分开，进行两阶段连续培养。在这
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。
生物制药技术重点归纳
第一章生物技术：（Biotechnology）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。
生物技术制药：就是利用基因工程技术、细胞工程技术、微生物工程技术、酶工程技术、蛋白质工程技术、分子生物学技术等来研究和开发药物，用来诊断、治疗和预防疾病的发生。
第二章基因工程技术：基因工程技术又叫基因拼接技术或DNA重组技术。
将重组对象的目的基因插入载体，拼接后转入新的宿主细胞，构建成工程菌；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。
补料分批培养：补料分批培养是将种子接入发酵反应器中进行培养，经过一段时间，间歇或连续地补加新鲜培养基，使菌体进一步生长的培养方法。
连续培养：连续培养是将种子接入发酵反应器中，搅拌培养至菌体浓度达到一定程度后，开动进料和出料蠕动泵，以一定稀释率进行不间断培养。
透析培养技术：透析培养技术是利用膜的半透性原理使培养物和培养基分离，其主要目的是通过去除培养液中的代谢产物来解除其对生产菌的不利影响。
高密度发酵：是指培养液中菌体的浓度在50gDCW/L以上，目的是降低成本，提高效率。
离子交换层析：是依据流动相中的组分离子与交换剂上的平衡离子进行可逆交换时结合力大小的差别而进行分离的一种层析方法。
疏水层析：是利用蛋白质表面的疏水区域和固定相上疏水基团之间的相互作用力差异，对蛋白组分进行分离的层析方法。
亲和层析：是利用固定化配体与目的蛋白质之间非常特异的生物亲和力进行吸附，这种结合既是特异的，又是可逆的，改变条件可以使结合解除。
凝胶过滤层析：是以多孔性凝胶填料为固定相，按分子大小对溶液中各组分进行分离的液相层析方法。
利用基因工程技术生产药物的优点？答：1大量生产过去难以获得的生理活性蛋白和多肽，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、可以发现、挖掘更多的内源性生理活性物质；4、内源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、可获得新型化合物，扩大药物筛选来源。
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。
生物制药复习题（有答案）
生物制药复习题（有答案）《生物技术制药》习题（课后作业）一、下列概念：⑴生物制药：⑵生物药物：包括生物技术药物，天然生化药物，微生物药物，海洋药物和生物制品。
(3)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。
(4)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。
（5）现代生物技术：以现代生命科学为基础, 把生物体系与工程学技术有机结合在一起，按照预先的设计，定向地在不同水平上改造生物遗传性状或加工生物原料, 产生对人类有用的新产品(或达到某种目的)之综合性科学技术。
（6）基因表达：⒈转录：在RNA聚合酶的催化下以DNA为模板合成mRNA的过程。
2、翻译：以mRNA为模板,tRNA作为运载工具,将活化的氨基酸在核糖体上合成蛋白质的过程（7）质粒的分裂不稳定：基因工程菌分裂时产生一定比例不含质粒的子代菌的现象,即重组分子从受体细胞中逃逸。
（8）质粒的结构不稳定：DNA从质粒上丢失或碱基重排、缺失所致工程菌性能的改变。
重组DNA分子某一区域发生变异，导致表观生物学功能的丧失；（9）显微注射：显微注射就是借助光学显微镜的放大作用，利用显微操作仪，直接把DNA注射到动物早期胚胎、胚胎干细胞、体细胞或卵母细胞中，然后生产动物个体的技术。
经过显微注射DNA发育而成的动物中，有少数整合了被注射的DNA分子，成为转基因动物。
（10）悬浮细胞：（11）补料分批培养：是指分批培养过程中，间歇或连续地补加新鲜培养基的培养方法。
（12）连续培养行下去的一种培养方法。
（13）接触抑制：细胞在生长分裂时达到相互接触而停止分裂的现象,称为接触性抑制（14）单克隆抗体：由一个抗原决定簇刺激的、单一的B细胞和骨髓瘤细胞融合增殖后所产生的、高度均一的抗体。
（15）多克隆抗体：一种抗原具有多个抗原决定簇,每个抗原决定簇都能刺激一个B细胞产生一种抗体。
这样所获得的免疫血清是多种抗体的混和物。
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 第三章 基因工程制药 基因工程药物制造实例和质量控制
• 基因工程药物需要在宿主细胞中表达的 外源基因，在转录或翻译、精制、工艺 放大过程中，都有可能发生变化，所以 从原料—制备过程—产品的每一步都必 须严格控制条件和鉴定质量，确保产品 符合质量标准、安全有效。
一、原材料的质量控制
1. hIFN-ɑ2b基因的获得 • 用于克隆的人ɑ2b干扰素基因是应用PCR方法
从带有人ɑ2b干扰素基因的染色体片段获得的： 模板DNA 4ng，引物为50pmol/L，各25µL 4×dNTP 4µL，TaqDNA聚合酶2.5µL， 10×PCR反应缓冲液10µL，补水使总反应体积 为100µL。反应条件：变性温度为94 ℃，退火温 度为50℃，链延伸温度为72 ℃ 。共30个循环。
第八节 基因工程药物制造实例
一、干扰素 二、人粒细胞巨噬细胞集落刺激因子 三、人白细胞介素-2 四、美洲商陆抗病毒蛋白
干扰素（interferon，IFN）是人体细胞 分泌的一种活性蛋白质，具有广泛的抗病毒、 抗肿瘤和免疫调节活性，是人体防御系统的重 要组成部分。根据分子结构和抗原性的差异分 为α、β、γ、ω等4个类型。α型干扰素在 分为ɑ1b，ɑ2a ，ɑ2b等亚型，其区别表现在个 别氨基酸的差异上。
⑻残余抗生素活性测定 ⑼紫外光谱扫描 ⑽肽图测定 ⑾等电点测定 ⑿除菌半成品应做干扰素效价测定、无
菌试验、热原质试验。
⒉ 成品检定
⑴物理性状 ⑵鉴别试验 ⑶水分测定 ⑷无菌试验 ⑸热原试验 ⑹干扰素效价测定 ⑺安全试验 美洲商陆
第九节 基因工程药物的质量控制
• 基因工程药物与传统意义上的一般药品的生产不同， 首先它是利用活的细胞作为表达系统，所获蛋白质产 品往往相对分子质量较大，并具有复杂的结构；许多 基因工程药物还是参与人体一些生理功能精密调节所 必需的蛋白质，极微量就可产生显著效应(每剂量的用 量：白介素-12仅0.1 µg， ɑ干扰素也只有10~30
生物制药工艺学总结(大致按要求整理)
生物制药工艺学名词: 10个20分；选择10个10分；填空10个20分；简答5个30分；论述2个20分。
第一章生物药物概述1.药.、生物药物、生物制品药物：用于预防、治疗或诊断疾病或调节机体生理功能、促进机体康复保健的物质, 有4大类：预防药、治疗药、诊断药和康复保健药。
生物药物．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．, ．综合应用生物与医学、生物化学与分．．．．: ．是利用生物体、生物组织、细胞或其成分子生物学、微生物学与免疫学、物理化学与工程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、治疗和康复保健的制品。
．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．广义: 从动物、植物、微生物和海洋生物为原料等制取的各种天然生物活性物质以及人工合成或半合成的天然物质类似物；还包括生物工程技术制造生产的新生物技术药物。
医学生物制品：一般指：用微生物（包括细菌、噬菌体、立克次体、病毒等）、微生物代谢产物、动物毒素、人或动物的血液或组织等加工制成的预防、治疗和诊断特定传染病或其它有关疾病的免疫制剂, 主要指菌苗、疫苗、毒素、应变原与血液制品等。
《新生物制品审批办法》生物制品定义: 是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。
2..基因重组药物（基因工程药物）与基因药物有什么区别？基因重组药物属于基因工程药物, 这类药物主要是应用基因工程和蛋白质工程技术制造的重组活性多肽、蛋白质及其修饰物。
而基因药物不是基因工程药物, 这类药物是以基因物质（RNA或DNA及其衍生物）作为治疗的物质基础, 包括基因治疗用的重组目的DNA片段、重组疫苗、反义药物和核酶等。
第二章生物制药工艺技术基础1.生化制药制备工艺的六个环节（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。
医药行业生物制药技术方案
医药行业生物制药技术方案第一章生物制药概述 (3)1.1 生物制药的定义与分类 (3)1.1.1 生物制品 (3)1.1.2 生物技术药物 (3)1.1.3 生物类似药 (3)1.2 生物制药的发展历程 (3)1.2.1 传统生物制药阶段 (3)1.2.2 生物技术制药阶段 (3)1.2.3 生物制药现代化阶段 (3)1.3 生物制药的行业现状 (4)1.3.1 市场规模不断扩大 (4)1.3.2 研发投入持续增加 (4)1.3.3 技术创新不断涌现 (4)1.3.4 政策支持力度加大 (4)第二章基因工程技术 (4)2.1 基因克隆与重组技术 (4)2.1.1 基因克隆方法 (4)2.1.2 基因重组技术 (4)2.2 基因表达与调控 (5)2.2.1 基因表达 (5)2.2.2 基因调控 (5)2.3 基因工程制药的关键技术 (5)2.3.1 目的基因的获取与优化 (5)2.3.2 重组载体的构建与筛选 (5)2.3.3 受体细胞的选择与优化 (5)2.3.4 基因表达调控与产物纯化 (6)2.3.5 药物评价与质量控制 (6)第三章细胞培养技术 (6)3.1 动物细胞培养 (6)3.1.1 动物细胞培养的原理 (6)3.1.2 动物细胞培养的方法 (6)3.1.3 动物细胞培养的注意事项 (6)3.2 植物细胞培养 (6)3.2.1 植物细胞培养的原理 (7)3.2.2 植物细胞培养的方法 (7)3.2.3 植物细胞培养的注意事项 (7)3.3 细胞培养条件的优化 (7)3.3.1 培养基的优化 (7)3.3.2 温度和湿度的控制 (7)3.3.3 氧气和二氧化碳的供应 (7)3.3.4 细胞密度和接种比例的调整 (7)3.3.5 搅拌和通风 (7)3.3.6 光照和黑暗周期的设置 (7)第四章生物反应器与发酵技术 (7)4.1 生物反应器的类型与选择 (8)4.2 发酵过程的优化与控制 (8)4.3 生物制药过程中的发酵技术 (8)第五章生物制药纯化技术 (9)5.1 蛋白质纯化技术 (9)5.2 核酸纯化技术 (9)5.3 生物制药产品的质量控制 (9)第六章生物制药工艺优化 (10)6.1 工艺参数的优化 (10)6.1.1 培养基的优化 (10)6.1.2 温度和pH的优化 (10)6.1.3 搅拌和溶氧的优化 (11)6.2 工艺流程的改进 (11)6.2.1 菌株筛选和改造 (11)6.2.2 上游工艺的改进 (11)6.2.3 下游工艺的改进 (11)6.3 生产成本的降低 (11)6.3.1 降低原料成本 (11)6.3.2 提高生产效率 (12)6.3.3 降低能耗 (12)6.3.4 提高设备维修保养水平 (12)第七章生物制药安全性评价 (12)7.1 生物制品的安全性评价方法 (12)7.2 生物制药产品的质量控制标准 (12)7.3 生物制药的安全性风险与防控 (13)第八章生物制药法规与政策 (13)8.1 生物制药的法规体系 (13)8.2 生物制药的审批流程 (14)8.3 生物制药行业的政策支持 (14)第九章生物制药市场分析 (15)9.1 生物制药市场的现状与趋势 (15)9.1.1 市场现状 (15)9.1.2 市场趋势 (15)9.2 生物制药市场的竞争格局 (15)9.2.1 市场竞争主体 (15)9.2.2 竞争格局分析 (15)9.3 生物制药市场的机会与挑战 (16)9.3.1 市场机会 (16)9.3.2 市场挑战 (16)第十章生物制药未来展望 (16)10.1 生物制药技术的发展方向 (16)10.2 生物制药行业的创新趋势 (16)10.3 生物制药行业的可持续发展策略 (17)第一章生物制药概述1.1 生物制药的定义与分类生物制药是指利用生物技术手段，通过对生物体的基因、蛋白质等生物大分子进行研究和开发，制备具有预防、治疗和诊断作用的生物药物。
（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 教学大纲
生物技术制药教学大纲温州医学院生物技术药物教研室二零一二年九月理论课教学大纲《生物技术制药》教学大纲一、课程基本信息课程名称：生物技术制药Biotechnological Pharmaceutics课程号（代码）：04000006课程类别：必修学时：32 学分：2.0二、前言生物技术制药课程是建立在微生物学、生物化学、遗传学、分子免疫学、分子生物学、生物技术原理等课程基础上的一门专业应用性课程。
通过本课程的教学，将使学生全面系统掌握生物技术药物制备和生产的一般规律、基本方法、制造工艺及其控制原理，使学生掌握现代生物制药的基本知识、基本理论和基本技能，了解21世纪生物制药工业的发展及药物生物技术的新进展，为学生应用现代生物技术研究新药和从事生物药物的研究开发及生产奠定基础。
三、课程的内容和要求第一章绪论[基本内容]生物技术发展简史，生物技术与医药工业的关系，生物技术药物的分类和特性，生物技术在制药工业中的应用。
[基本要求]掌握生物技术药物的分类和特性，熟悉生物技术的涵义和任务，明确生物技术在医药工业中的地位与重要性。
第二章基因工程制药[基本内容]基因工程技术在药品生产中的应用。
基因工程制药的基本过程。
目的基因获得的方法，基因表达体系，不同表达体系的特点及高效表达的措施。
基因工程菌生长代谢的特点。
基因工程菌的稳定性，不稳定的表现及提高稳定性的方法。
基因工程菌培养培养方式和设备，高密度发酵的影响因素及控制方法。
基因工程药物的分离纯化的基本过程，分离纯化技术。
基因工程药物的质量控制及产品质量分析，产品保存方法。
基因工程药物干扰素、集落刺激因子和白介素-2的生产。
[基本要求]掌握基因工程菌构建的过程，基因工程菌发酵影响因素及控制方法，基因工程药物分离纯化方法和质量分析方法。
熟悉不同表达体系的特点和基因工程菌生长代谢的特点。
了解基因工程制药的基本过程。
第三章动物细胞工程制药[基本内容]动物细胞的形态、细胞的结构和功能、细胞的化学组成和代谢、细胞的分裂和周期生产用动物细胞的要求和获得，常用细胞的特性。
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对于一个新研制的生物药物，从查阅文献开始，到探索实验、 条件考察（记录客观）、总结制定工艺规程、制定分析鉴定方 法，再进行中试放大，全面考察工艺是否成熟，是否稳定等。
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第三章 生物制药基本技术
1、提取法(Extraction)
2、发酵法（ Zymotechnics）
提取条件的选择:
1、溶剂:常用水、稀盐、稀酸、稀碱，有机溶剂如乙醇、 丙酮、氯仿、四氯化碳、丁醇等。丁醇提取的pH、温度范 围较广（pH3-6, -2-40℃）。适用于动植物和微生物原 料。
2、pH : 与溶解度和稳定性有很大关系，一般选择在 pI 的两侧。
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3、温度:一般在5 ℃ 以下,但对温度耐受力较大的药物,可适 当的提高温度，使杂蛋白变性分离，有利于提取和纯化。如 胃蛋白酶、酵母醇脱氢酶及多肽激素类，选择37-50 ℃ 提取， 效果较好。 影响提取的因素:
* 由于自溶时间较长，不易控制，故制造具有活性的核酸和蛋白质
时比较少用。
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B. 溶菌酶处理法:溶菌酶是专一地破坏细菌细胞壁的酶。 多用于微生物,对蜗牛酶、纤维酶及植物细胞也适用。如用 噬菌体感染大肠杆菌细胞制造DNA时,采用pH8.0的 0.1mol/L Tris-0.01mol/L EDTA 制成 2 亿/ml的细胞悬液， 然后加 入100μg~1mg的溶菌酶，在37 °C保温10min， 细菌胞壁即被破坏。
基 本 3、化学合成（Chemical synthesize）
制 造
4、组织培养法（Tissue culture）
方 5、现代生物技术(Modern Biotechnics):
法
Gene engineering, Enzyme engineering,
Cell engineering , protein Engineering,
C. 表面活性剂处理法:表面活性剂的分子中，兼有亲脂性 和亲水性基团，能降低水的界面张力，具有乳化、分散、 增溶作用。常用有：SDS、氯化十二烷基吡啶、去氧胆酸 钠。
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三、提 取 Extraction 提取:也称抽提、萃取,就是利用一种溶剂对物质的不同溶解
度,从化合物中分离出一种或几种组分的过程。分为固体 处理（液—固萃取）和液体处理（液—液萃取）。
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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。
B、冷热交替法：将材料投入沸水中，在90℃左右维持数
1、被提取物质溶解度的大小：一般极性对极性;非极性 对非极性;酸对碱；碱对酸；高温；远离等电点。
源,防止生物入侵。
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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。
Fermentation engineering
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第三章 生物制药基本技术
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。
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一. Raw Material Selecting and Pretreatment 原料选择和预处理
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
分钟，即置于冰浴中，使之迅速冷却，绝大部分细胞
被破坏。此法多用于细菌或病毒中提取蛋白和核酸。
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C、超声波处理法:多用于微生物材料,处理的效果与 样品浓度、使用频率有 关。用大肠杆菌制备各种酶 时,常用50~100mg/L菌体浓度，在1~10KC频率下 处理10~15min。操作时注意避免溶液中气泡的存在。
D、加压破碎法:加气压或水压，达0.59~34.32MPa (210~350kgf/cm2)的压力时， 可使90%以上细胞被 压碎。多用于微生物酶制剂的工业制备。
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3. 生化及化学法: A. 自溶法:将新鲜的生物材料存放在一定的pH和
适当温度下,利用组织细胞中自身的酶系将细胞破坏, 使细胞内含物释放出来的方法。自溶的温度，动物 材料在0-4℃ ，微生物在室温下。自溶时，需加少 量的防腐剂，甲苯、氯仿，以防止外界细菌的污染。
第三章 生物制药的基本技术
Chapter 3 Basic Technique For Biopharmacon
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第三章 生物制药基本技术
生物制药是把生物体内的具有生物活性的基本物质, 保持原来的结构和功能,又能在含有多种物质的液相 或固相中较高纯度的分离出来。它是一项严格、细致、 复杂的工艺过程，涉及物理、化学、生物学、工程等 方面的知识和操作技术。
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二、原料的粉碎Comminution of Raw Material
原料的粉碎:在提取前先将大块的原料粉碎或绞碎成适度的粒 度,或将细胞破碎,使胞内活性物质充分释放到溶液中，有利 于提取或吸附。 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。