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生物制品分析概论 Biopharmaceutical Analysis
1
【基本要求】
1．了解生化药物和基因工程药物定义、 种类和特点。
2．熟悉该类药物的质量检验的基本程序与 方法。
3．掌握常用的定量分析方法中的色谱分析 法。
返回
2
2005年版药典分为几部？每部的收载内容？
第一部：收载中药材及饮片，植物油脂和提取 物，成方制剂和单方制剂
第二部：收载化学药品、抗生素、生化药品、 放射性药品及其制剂
第三部：生物制品和《中国生物制品规范》， 101种
3
第一节：概述
化学药物 Chemical drugs 生物药物 Biopharmaceuticals 中药 Traditional Chinese Medicine TCM
4
生物药物：是指利用生物体、生物组织或器 官等，综合运用生物学、生物化学、免疫学 和药学等原理与方法制得的一类药物。
35
重量法：根据样品中分离出来的单体或化合物的重 量测定所含成分的含量的方法。
提取法：用适宜的溶剂提取样品中的某成分后挥去溶 剂进行测定的方法。
挥发法：利用被测组分的挥发性，或经过衍生化后将 其转化成挥发性物质来进行测定的方法。
沉淀法：将被测组分转化成沉淀，称定沉淀的重量来 计算含量的方法。
36
光谱分析方法
程
药 酶及凝血因子类 单克隆抗体、基因药物、反义核酸
物
10
生物制品的种类和特点
1、疫苗类药物：细菌疫苗、病毒疫苗、联合疫 苗、多价疫苗
2、抗毒素及抗血清类药物：被动免疫制剂
3、血液制品
4、重组DNA制品：细胞因子、生长因子、酶、 抗体
5、诊断制品 6、其他制品
11
12
13
14
生化药物和基因工程药物的特点
小鼠、LD50 过敏试验：是对生化药物和基因工程药物中的异性
蛋白进行进检查。
豚鼠、皮肤过敏和腹腔注射 降压物质检查：检查药物中能够导致血压降低的 物质，如组胺类。
猫或狗
28
无菌检查：对于不能进行高温灭菌的生物药品， 必须进行无菌检查。 一些特殊污染物的检查：主要考虑外源性DNA、 一些杂蛋白等。 致突变试验：回复突变试验、染色体畸变试验等 生殖毒性试验
15
生化药物和基因工程药物质量检 验的基本程序于方法
鉴别试验 杂质检查 安全性检查 效价测定
16
第 二 节 ： 鉴
鉴 别 试 验
别
实
验
理化鉴别试验 化学反应法
对比吸收光谱和特 征吸收的一致性
光谱鉴别法－UV
色谱鉴别法－HPLC
生物化学鉴别法 酶法
对比色谱保 留行为的一
致性
电泳法
等电点聚焦法
生物鉴别法
比色法
利用样品与显色剂发生现色反应，根据反应产 物的颜色强度来测定含量。Elson-Morgan
20
2、CZE条件：毛细管柱（37 cm×75 μm）， 有效长度：30 cm Buffer: 0.05 mol/l的磷酸盐水溶液（pH=5.8) 运行电压：12 KV DW： 214 nm
21
22
▲ 生化鉴别
23
第三节：杂质检查
杂
特殊杂质检查
质
检
查 安全性检查
24
特殊杂质检查
1、宿主细胞蛋白残留量的检查 目的：控制异源蛋白的含量以防超量后引起机体免 疫反应 测定法：酶联免疫吸附剂测定法－ELISA 2、外源性DNA残留量的检查 目的：防止外源性DNA对人类的危害 测定法：分子杂交技术、基于DNA结合蛋白分析 系统、实时定量PCR技术
17
▲ 理化鉴别
链激酶
18
高效液相色谱法： 1、反相高效液相色谱法 2、分子排阻色谱法 毛细管电泳 1、毛细管区带电泳CZE
19
重组人粒细胞集落刺激因子 的肽图分析
1、RP-HPLC条件：Vydac C18 (150 ×4.6, 5μm) MP:0.1%CH3CF3-CH3CN in gradient elution FR: 0.5 ml/min DW: 214 nm
25
3、产品相关杂质的检查－同系物、异构体、 降解产物等 测定法：HPLC和CE 4、残余抗生素的检查 目的：控制生物制品制备时抗生素的用量 测定法：抑菌试验
26
常规热源和细菌内毒素的检查
异常毒性试验
安 过敏试验
全 降压物质试验
性 检
无菌试验
查 一些特殊污染物的检查
致突变Baidu Nhomakorabea验
生殖毒性试验
27
异常毒性试验：是用一定剂量的药物按照指定的操 作方法和途径给予规定体重的某试验动物，观察其 极性毒性反应。
6
生物合成药物：利用现代生物技术研制
的一类药物，包括基因工程药物。
基因工程药物：在确定对某种疾病具有预
防和治疗作用的蛋白质，进而控制该蛋白质
合成过程的基因进行分离、纯化或人工合成，
利用重组DNA技术加以改造，最后将该基
因导入可以大量生产的受体细胞中，在受体
中不断繁殖和表达，进而生产大规模具有复
方和治疗疾病的蛋白质。
7
生物制品：是应用普通的生物技术获得 的微生物、细胞及组织等生物材料制备 用于人类疾病预防、治疗和诊断的药品。
8
生化药物和基因工程药物的分类
氨基酸、多肽和蛋白质
生
酶和辅酶类
化 多糖类
药
物 脂质类药物
核酸及其降解产物
9
基 因
激素和神经递质类 胰岛素、生长激素
工 细胞因子类 人干扰素、人白细胞素、促红细胞生成素
生化药物 Biochemical drugs 生物合成药物 Biosynthetic drugs 生物制品 Biological products
5
生化药物：生化药物是指从动物、植物及 微生物中提取的,或采用生物化学合成和现 代生物技术制得的生命基本物质及其衍生 物、降解产物以及大分子的结构修饰物等， 如氨基酸、多肽、蛋白质等。
◆ 都是来自生物体或通过生物手段获得 ◆ 分子量都较大 几十KD～几千KD，不是固定值 ◆化学结构式难以确认，单单是光谱分析方法难以进行 ◆ 在生产过程中需要全面的质量控制 ◆在生产过程中要求进行生物活性检查 ◆往往需要进行安全性检查 热源、过敏、异常毒性、
致突变、生殖毒性
◆ 往往需要进行效价（含量）测定
29
定第 四 节 ： 含 量 （ 效 价 ） 测
效含 价量 测测 定定
HPLC UV or Flueserence SDS-PAGE
30
31
32
33
常用的定量分析方法及应用
理化分析法 生化分析法 生物检定法
34
法理 化 分 析
化学分析方法 电化学分析法 光谱分析法 色谱分析法
重量法 容量分析法
1
【基本要求】
1．了解生化药物和基因工程药物定义、 种类和特点。
2．熟悉该类药物的质量检验的基本程序与 方法。
3．掌握常用的定量分析方法中的色谱分析 法。
返回
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2005年版药典分为几部？每部的收载内容？
第一部：收载中药材及饮片，植物油脂和提取 物，成方制剂和单方制剂
第二部：收载化学药品、抗生素、生化药品、 放射性药品及其制剂
第三部：生物制品和《中国生物制品规范》， 101种
3
第一节：概述
化学药物 Chemical drugs 生物药物 Biopharmaceuticals 中药 Traditional Chinese Medicine TCM
4
生物药物：是指利用生物体、生物组织或器 官等，综合运用生物学、生物化学、免疫学 和药学等原理与方法制得的一类药物。
35
重量法：根据样品中分离出来的单体或化合物的重 量测定所含成分的含量的方法。
提取法：用适宜的溶剂提取样品中的某成分后挥去溶 剂进行测定的方法。
挥发法：利用被测组分的挥发性，或经过衍生化后将 其转化成挥发性物质来进行测定的方法。
沉淀法：将被测组分转化成沉淀，称定沉淀的重量来 计算含量的方法。
36
光谱分析方法
程
药 酶及凝血因子类 单克隆抗体、基因药物、反义核酸
物
10
生物制品的种类和特点
1、疫苗类药物：细菌疫苗、病毒疫苗、联合疫 苗、多价疫苗
2、抗毒素及抗血清类药物：被动免疫制剂
3、血液制品
4、重组DNA制品：细胞因子、生长因子、酶、 抗体
5、诊断制品 6、其他制品
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生化药物和基因工程药物的特点
小鼠、LD50 过敏试验：是对生化药物和基因工程药物中的异性
蛋白进行进检查。
豚鼠、皮肤过敏和腹腔注射 降压物质检查：检查药物中能够导致血压降低的 物质，如组胺类。
猫或狗
28
无菌检查：对于不能进行高温灭菌的生物药品， 必须进行无菌检查。 一些特殊污染物的检查：主要考虑外源性DNA、 一些杂蛋白等。 致突变试验：回复突变试验、染色体畸变试验等 生殖毒性试验
15
生化药物和基因工程药物质量检 验的基本程序于方法
鉴别试验 杂质检查 安全性检查 效价测定
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第 二 节 ： 鉴
鉴 别 试 验
别
实
验
理化鉴别试验 化学反应法
对比吸收光谱和特 征吸收的一致性
光谱鉴别法－UV
色谱鉴别法－HPLC
生物化学鉴别法 酶法
对比色谱保 留行为的一
致性
电泳法
等电点聚焦法
生物鉴别法
比色法
利用样品与显色剂发生现色反应，根据反应产 物的颜色强度来测定含量。Elson-Morgan
20
2、CZE条件：毛细管柱（37 cm×75 μm）， 有效长度：30 cm Buffer: 0.05 mol/l的磷酸盐水溶液（pH=5.8) 运行电压：12 KV DW： 214 nm
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22
▲ 生化鉴别
23
第三节：杂质检查
杂
特殊杂质检查
质
检
查 安全性检查
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特殊杂质检查
1、宿主细胞蛋白残留量的检查 目的：控制异源蛋白的含量以防超量后引起机体免 疫反应 测定法：酶联免疫吸附剂测定法－ELISA 2、外源性DNA残留量的检查 目的：防止外源性DNA对人类的危害 测定法：分子杂交技术、基于DNA结合蛋白分析 系统、实时定量PCR技术
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▲ 理化鉴别
链激酶
18
高效液相色谱法： 1、反相高效液相色谱法 2、分子排阻色谱法 毛细管电泳 1、毛细管区带电泳CZE
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重组人粒细胞集落刺激因子 的肽图分析
1、RP-HPLC条件：Vydac C18 (150 ×4.6, 5μm) MP:0.1%CH3CF3-CH3CN in gradient elution FR: 0.5 ml/min DW: 214 nm
25
3、产品相关杂质的检查－同系物、异构体、 降解产物等 测定法：HPLC和CE 4、残余抗生素的检查 目的：控制生物制品制备时抗生素的用量 测定法：抑菌试验
26
常规热源和细菌内毒素的检查
异常毒性试验
安 过敏试验
全 降压物质试验
性 检
无菌试验
查 一些特殊污染物的检查
致突变Baidu Nhomakorabea验
生殖毒性试验
27
异常毒性试验：是用一定剂量的药物按照指定的操 作方法和途径给予规定体重的某试验动物，观察其 极性毒性反应。
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生物合成药物：利用现代生物技术研制
的一类药物，包括基因工程药物。
基因工程药物：在确定对某种疾病具有预
防和治疗作用的蛋白质，进而控制该蛋白质
合成过程的基因进行分离、纯化或人工合成，
利用重组DNA技术加以改造，最后将该基
因导入可以大量生产的受体细胞中，在受体
中不断繁殖和表达，进而生产大规模具有复
方和治疗疾病的蛋白质。
7
生物制品：是应用普通的生物技术获得 的微生物、细胞及组织等生物材料制备 用于人类疾病预防、治疗和诊断的药品。
8
生化药物和基因工程药物的分类
氨基酸、多肽和蛋白质
生
酶和辅酶类
化 多糖类
药
物 脂质类药物
核酸及其降解产物
9
基 因
激素和神经递质类 胰岛素、生长激素
工 细胞因子类 人干扰素、人白细胞素、促红细胞生成素
生化药物 Biochemical drugs 生物合成药物 Biosynthetic drugs 生物制品 Biological products
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生化药物：生化药物是指从动物、植物及 微生物中提取的,或采用生物化学合成和现 代生物技术制得的生命基本物质及其衍生 物、降解产物以及大分子的结构修饰物等， 如氨基酸、多肽、蛋白质等。
◆ 都是来自生物体或通过生物手段获得 ◆ 分子量都较大 几十KD～几千KD，不是固定值 ◆化学结构式难以确认，单单是光谱分析方法难以进行 ◆ 在生产过程中需要全面的质量控制 ◆在生产过程中要求进行生物活性检查 ◆往往需要进行安全性检查 热源、过敏、异常毒性、
致突变、生殖毒性
◆ 往往需要进行效价（含量）测定
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定第 四 节 ： 含 量 （ 效 价 ） 测
效含 价量 测测 定定
HPLC UV or Flueserence SDS-PAGE
30
31
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33
常用的定量分析方法及应用
理化分析法 生化分析法 生物检定法
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法理 化 分 析
化学分析方法 电化学分析法 光谱分析法 色谱分析法
重量法 容量分析法