生物制药工艺学ppt课件
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生物制药工艺学第一章课件-PPT精品文档
病 的三大药源。
一、概念：
1、 生物药物——是利用生物体、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、治疗制品。
2、 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。
50年代起开始应用发酵法生产氨基酸类药物， 到 90 年代初，已有生化药物 500 多种，还有 100 多 种临床诊断试剂。 截止到2000年2月，美国FDA已批准生物技术药物 76个，欧美已批准的有84种。
2、生物制品：
早在 10 世纪，我国民间就有种牛痘预防天花的实 践。所谓种牛痘就是用降低了毒力的天花病毒接种到 人体上，引起轻型感染。 1796年英国医生琴纳发明了预防天花的牛痘苗， 从此用生物制品预防传染病的方法才得到肯定。 30年代中期建立了小鼠和鸡胚培养病毒的方法， 从而用小鼠脑组织或鸡胚制成黄热病、流感、乙型脑 炎、森林脑炎和斑疹伤寒等疫苗。 50年代，在离体细胞培养物中繁殖病毒的技术取 得突破，从而研制成功小儿麻痹、麻疹、腮腺炎等新 疫苗。
4、 生物工程在医药上的开发应用
生物技术是应用基因工程（含蛋白质工程）、细 胞工程、发酵工程和酶工程，以生物体为依托发展各 种生物产业的技术，现在所称的生物技术是以基因工 程为核心以及具备基因工 程和细胞工程内涵的发酵工 程和酶工程，以区别于传统的生物技术。
生物技术作为高技术领域之一，已经越来越为人 们所重视。
据统计，截止到2019年底，我国已批准的基因工 程药品和疫苗产品约15种
目前我国已批准上市的基因工程新药21种，已批 准的进口基因工程药品19种 。
二、生物制药工艺学的性质与任务
一、概念：
1、 生物药物——是利用生物体、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、治疗制品。
2、 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。
50年代起开始应用发酵法生产氨基酸类药物， 到 90 年代初，已有生化药物 500 多种，还有 100 多 种临床诊断试剂。 截止到2000年2月，美国FDA已批准生物技术药物 76个，欧美已批准的有84种。
2、生物制品：
早在 10 世纪，我国民间就有种牛痘预防天花的实 践。所谓种牛痘就是用降低了毒力的天花病毒接种到 人体上，引起轻型感染。 1796年英国医生琴纳发明了预防天花的牛痘苗， 从此用生物制品预防传染病的方法才得到肯定。 30年代中期建立了小鼠和鸡胚培养病毒的方法， 从而用小鼠脑组织或鸡胚制成黄热病、流感、乙型脑 炎、森林脑炎和斑疹伤寒等疫苗。 50年代，在离体细胞培养物中繁殖病毒的技术取 得突破，从而研制成功小儿麻痹、麻疹、腮腺炎等新 疫苗。
4、 生物工程在医药上的开发应用
生物技术是应用基因工程（含蛋白质工程）、细 胞工程、发酵工程和酶工程，以生物体为依托发展各 种生物产业的技术，现在所称的生物技术是以基因工 程为核心以及具备基因工 程和细胞工程内涵的发酵工 程和酶工程，以区别于传统的生物技术。
生物技术作为高技术领域之一，已经越来越为人 们所重视。
据统计，截止到2019年底，我国已批准的基因工 程药品和疫苗产品约15种
目前我国已批准上市的基因工程新药21种，已批 准的进口基因工程药品19种 。
二、生物制药工艺学的性质与任务
现代生物技术制药工艺学ppt演示课件
5
生物技术就是整合自然科学和工程科学， 获得应用生物，生产细胞产品和分子产品。 所以生物技术药物应该包括任何生物技术手 段和方法（部分或全部）生产的药物，包括 传统生物技术方法，如非重组蛋白，从天然 资源如微生物中分离提取的抗生素或半合成 抗生素，植物来源的提取药物和细胞培养药 物。
按照来源可把生物技术药物分为微生物药 物、植物药物和动物（包括人）药物等。
美国FDA对生物制品的定义是病毒、治疗性血清、 毒素、抗毒素、疫苗、血液、血液成分及其衍生 物、变应原性制剂及类似产品、胂凡钠明及其衍 生物，用于预防、治疗疾病。
这个定义并没有包括所有生物来源的药物。传统 的生物制品包括疫苗、类毒素、血液制品和代谢 制剂，但现在也包括重组蛋白质和核酸药物。生 物反应修饰剂是激素、神经活性物质、免疫活性 物质的总称，它们在细胞水平上起作用。
基因药物：反义核酸药物、基因治疗药物、 DNA疫苗和核酶等。
天然药物：来自动物、植物、微生物和海洋 生物的天然产物。
生化药物：包括从动物组织或脏器等中分离
提取的氨基酸类、多肽和蛋白质类、酶与辅
酶类、核酸及其衍生物类、多糖类、脂类、
生长因子类等
8
药物
生物技术药物
重组蛋白质
是
单克隆抗体
是
天然材料中直接提取的多肽、蛋白质 是
现代生物技术制药 工艺学
1
第一讲 生物技术制药概论
第二讲 基因工程生物构建
第三讲 基因工程菌发酵制药工艺
第四讲 基因工程动物细胞培养制 药工艺
第五讲 基因工程药物检测与质量 控制
2
第一讲 生物技术制药概论
第一节 生物技术药物
一、生物技术药物
1.分类
生物技术药物：利用生物机体、组织、细 胞，生产制造或从中分离得到的具有预防、 治疗和诊断功能的药品，包括具有生物活 性的初级代谢和次级代谢产物、天然活性 化合物及其类似物。
生物技术就是整合自然科学和工程科学， 获得应用生物，生产细胞产品和分子产品。 所以生物技术药物应该包括任何生物技术手 段和方法（部分或全部）生产的药物，包括 传统生物技术方法，如非重组蛋白，从天然 资源如微生物中分离提取的抗生素或半合成 抗生素，植物来源的提取药物和细胞培养药 物。
按照来源可把生物技术药物分为微生物药 物、植物药物和动物（包括人）药物等。
美国FDA对生物制品的定义是病毒、治疗性血清、 毒素、抗毒素、疫苗、血液、血液成分及其衍生 物、变应原性制剂及类似产品、胂凡钠明及其衍 生物，用于预防、治疗疾病。
这个定义并没有包括所有生物来源的药物。传统 的生物制品包括疫苗、类毒素、血液制品和代谢 制剂，但现在也包括重组蛋白质和核酸药物。生 物反应修饰剂是激素、神经活性物质、免疫活性 物质的总称，它们在细胞水平上起作用。
基因药物：反义核酸药物、基因治疗药物、 DNA疫苗和核酶等。
天然药物：来自动物、植物、微生物和海洋 生物的天然产物。
生化药物：包括从动物组织或脏器等中分离
提取的氨基酸类、多肽和蛋白质类、酶与辅
酶类、核酸及其衍生物类、多糖类、脂类、
生长因子类等
8
药物
生物技术药物
重组蛋白质
是
单克隆抗体
是
天然材料中直接提取的多肽、蛋白质 是
现代生物技术制药 工艺学
1
第一讲 生物技术制药概论
第二讲 基因工程生物构建
第三讲 基因工程菌发酵制药工艺
第四讲 基因工程动物细胞培养制 药工艺
第五讲 基因工程药物检测与质量 控制
2
第一讲 生物技术制药概论
第一节 生物技术药物
一、生物技术药物
1.分类
生物技术药物：利用生物机体、组织、细 胞，生产制造或从中分离得到的具有预防、 治疗和诊断功能的药品，包括具有生物活 性的初级代谢和次级代谢产物、天然活性 化合物及其类似物。
生物制药工艺学第一章课件ppt课件
生物药物对热、酸、碱、重金属及pH变化和各 种理化因素都较敏感，生物材料又易腐败、染菌、被 微生物的活动所分解或被自身的代谢酶所破坏，甚至 机械搅拌、压片机冲头的压力、金属器械、空气、日 光等对生物活性都会发生影响。
为此，要确保生物药物的有效药理作用，就要从 原料制造、工艺过程、制剂、贮存、运输和使用各个 环节严加控制。
第二节 生物药物的性质和分类
一、生物药物的特点
新陈代谢是生命的基本特征之一，生物体是有组 织的统一整体。生物体的组成物质及其在体内进行的 一连串代谢过程都是相互联系、相互制约的。
1、 所谓疾病——主要是机体受到内外环境的改变而 使代谢失常，导致起调控作用的酶、激素及核酸、蛋 白质等生物活性物质自身或环境发生障碍。
生物技术作为高技术领域之一，已经越来越为人 们所重视。
自七十年代初，以DNA重组技术和淋巴细胞杂交 瘤技术的发明和应用为标志，生物技术诞生了。
由于生物技术对解决人类面临的重大问题如：粮 食、健康、环境、能源等将开辟广阔的前景，所以各 国政府竟相制定发展计划，国家实行优惠政策，政府 和企业界巨资投入，促进生物技术的发展。
鉴于生物药物多数是生物活性分子, 其化学性质 与生物学性质都很不稳定，在生产过程中又易受到微 生物污染，从其他生物体制取的生物药物对人体往往 是异源物质，所以对制品的均一性、有效性、安全性 和稳定性等都有严格的要求。
其制造工艺设计与质量标准的制定也就与一般化 学药物有较多区别。
根据中华人民共和国卫生部制定发布的《新药审 批办法》规定，新药研究内容应包括工艺路线、质量 标准、临床前药理及临床研究，同时，必须研究该药 的物理、化学性能、纯度及检验方法、药理、毒理、 动物药代动力学、临床药理、处方、剂量、剂型、生 物利用度、稳定性等并提出药品质量标准草案。
最新发酵工程制药工艺技术基础PPT课件
12.03.2024
11
生物制药工艺学—— 概 微生述物菌种的选育与保藏
➢ 新药生产菌的保藏
保存机构： 中国典型培养物保藏中心（武汉大学） 中国科学院典型培养物保藏委员会：中国普通微生物菌种保藏管
理中心、中国工业微生物菌种保藏管理中心(CICC,北京)、抗生素菌种保藏 管理中心、中国医学微生物菌种保藏中心。 美国典型菌种保藏中心 （American Type Culture Collection） 日本技术评价研究所生物资源中心 (NITE Biological Resource Center) 英国国家菌种保藏中心 (The United Kingdom National Culture Collection )
12.03.2024
10
生物制药工艺学—— 概 微生述物菌种的选育与保藏
➢ 新药生产菌的保藏
目的：保持长期存活、不退化、不丧失生产能力。 保存原理：使其代谢处于不活跃状态，即生长繁殖受抑制的 休眠状态，可保持原有特性，延长生命时限。 保存方法：斜面低温保存、液体石蜡密封保藏、砂土管保藏、 冷冻干燥保藏、液氮低温保藏。
12.03.2024
21
生物制药工艺学—— 概 述 发酵过程的控制
➢ 发酵过程的主要控制参数与检测
生物参数：菌丝形态、菌丝浓度。
➢ 发酵终点与控制
经济因素、下游工序、其他因素。
12.03.2024
22
生物制药工艺学—— 概 述
思考题
12.03.2024
23
结束语
谢谢大家聆听！！！
24
诱变育种 :诱变育种是人为创造条件，使菌种发生变异，从中筛选优良个 体，淘汰劣质个体，是当前菌种选育的一种主要方法。其特点是速度快、收效
生物制药工艺学课件
基因突变与蛋白质改造
通过基因工程技术对蛋白质进行定点 突变，以改善其功能或提高其稳定性 。
基因治疗
利用基因工程技术将正常基因导入病 变细胞，以纠正或补偿缺陷基因。
基因诊断
利用基因工程技术检测基因突变、单 基因遗传病和多基因疾病，为疾病的 预防和诊断提供依据。
细胞工程技术
细胞培养技术
通过细胞培养技术实现细胞的 大量扩增和生产，用于药物筛
采用先进的分离和纯化技术，如超滤、纳滤、色谱等，降低下游 处理的成本。
基因工程菌的高密度培养
通过优化培养条件，实现基因工程菌的高密度培养，提高单位体积 内的产物产量，降低生产成本。
副产物利用和废物处理
通过合理利用副产物和有效处理废物，降低生产过程中的能耗和物 耗，从而降低生产成本。
05
CATALOGUE
特点
以生物技术为基础，涉及微生物、细胞、酶等生物活性物质的利用，具有高度 专业化和技术密集型的特点。
生物制药工艺学的应用领域
01
02
03
04
抗生素生产
利用微生物发酵技术生产抗生 素等药物。
疫苗制备
利用微生物或细胞培养技术制 备疫苗。
重组蛋白质药物
利用基因工程技术重组蛋白质 并生产药物。
基因治疗
利用基因工程技术治疗遗传性 疾病和癌症等疾病。
生物制药工艺学课件
CATALOGUE
目 录
• 生物制药工艺学概述 • 生物制药工艺流程 • 生物制药工艺中的关键技术 • 生物制药工艺的优化与改进 • 生物制药工艺的法规与伦理问题
01
CATALOGUE
生物制药工艺学概述
生物制药工艺学Leabharlann 定义与特点定义生物制药工艺学是一门研究利用生物技术制备药物的方法和过程的学科。
《生物制药工艺学说》PPT课件
1.生物药品的概 念和性质； 2.生物制药、分 离纯化等操作技 术原理
1.生物药品的发 展、历史以及 趋势； 2.其它药物的一 般生产工艺
课程分析
3、课程目标
培养学生观察、分 析和解决实际问题
的能力
掌握基因工程、细 胞工程和酶工程制 药的技术操作方法
学会分离纯化工艺 的操作方法和基本
操作技能
2.技能 目标
课程分析
6、课程教学课时安排
7、教学活动设计与实施
1 “多媒体”教学法 2 “启发式”教学法 3 “讨论式”教学法
课程分析
1. “多媒体”教学法
课程分析
2、“启发式”教学法
课程分析
4.引出新的知识点 3.总结
药物基因工程化生产的 原因和必要性
实际能应用于药物生产的 是哪些来源
2.联系实际 1.提出问题
《生物制药工艺学》说课
说课内容
课程分析 1
学情分析 2
教学资源 3
课程考核方案与标准 4
课程分析
1.课程的性质与作用
生物制药工艺学是高职高专药学专业的专
业方向选修课；
主要讲述各类生物药品的来源、结构、性
质、用途、制造原理、工艺过程与生产方法 等内容。
开设时间：三年制高职药学专业第三学期。
2、与其它课程的关系
4、重点难点
课程分析
重点
1.生物药物的来源、性质与 分类 2.微生物菌种的选育与保藏 技术 3.培养基制备，动物细胞、 植物细胞培养 4.生物制药分离纯化技术
难点
生物药物生产工艺流程 及影响因素分析
5、教材的选用
课程分析
现在使用的教材是高职高专“十一五” 规划教材——《生物制药工艺学》, 陈电 容主编，人卫出版社出版
生物制药工艺学第三章-生物制药工艺技术的-幻灯片(1)
方面的应用，不仅可以改革现有的生产工艺，而且可 以创新多酶反应工艺，还可以促使发酵工业发生根本 性变革，因此在制药工业中的应用具有很大潜力。
（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。
（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。
生物制药工艺学-第二章-课件
第2章 生物制药工艺技术基础
9
尿液 尿激酶、激肽释放酶、集落刺激因子，表皮生长 因子，绒膜促性激素（HCG），HMG
胆汁 胆酸、胆红素； 蛇毒 纤溶酶，如蝮蛇抗栓酶等。
蝮 蛇
第2章 生物制药工艺技术基础
10
（三）海洋生物(halobios) （1）海藻
（2）腔肠动物
多肽或毒素
用于冠心病\脑血栓治疗
第2章 生物制药工艺技术基础
本章主要内容 生物材料与生物活性物质 生物活性物质的提取 生物活性物质的浓缩与干燥
本章要求 （1）熟悉生物材料的来源 （2）掌握制备生物药物的主要途径或方法
第2章 生物制药工艺技术基础
1
第1节 生物材料与生物活性物质
一、生物材料的来源
(1)天然来源（natural source) 动物、植物、微生物的组织、器官、细胞与代谢产物 (2)非天然来源 (artificial source) 工程菌或工程细胞 转基因动物、植物、克隆动物
第2章 生物制药工艺技术基础
海胆毒素 河豚毒素
13
国际市场上，河豚 毒素结晶每克已经 高达17万美元
目前已可人工合成
河豚毒素(TTX) 强烈的神经毒素(小分子量非蛋白质类)
临床用途: 1) 治疗癌症:鼻咽癌、食道癌、胃癌、结肠癌 2) 镇痛 :癌症疼痛、术后疼痛、胃溃疡引起的疼痛(剂量3μg 可以作为成瘾性镇痛药吗啡和杜冷丁的良好替代品 3)止喘、镇痉、止痒 ,抗菌
适用产品：不耐热的生物药物，如酶、核酸、血液制品、免疫
制剂
第2章 生物制药工艺技术基础
27
实验室真空干燥设备
100m2真空冷冻干燥设备
第2章 生物制药工艺技术基础
28
生物制药工艺学第一章课件
3
生产过程监控与质量保证
通过生物制药工艺学的技术和方法，对药物的生 产过程进行实时监控和质量控制，确保药物的质 量和生产的稳定性。
05
生物制药工艺学的未来 发展
生物制药工艺学的发展趋势
基因和细胞疗法
随着基因编辑技术的进步，基因和细胞疗法将成为未来生物制药工 艺学的重要发展方向。
人工智能与大数据
人工智能和大数，有助于加速药物研发和优化生产过程。
工程学基础
生物工程、化学工程等， 这些学科为生物制药工艺 学提供了工程学理论基础 。
生物制药工艺学的技术基础
基因工程技术
基因工程技术是生物制药工艺 学的重要技术基础，用于生产 重组蛋白、抗体等生物药物。
细胞培养技术
细胞培养技术是生物制药工艺 学的核心技术之一，用于生产 各种细胞和组织。
蛋白质工程技术
生物制药工艺学的特点
具有高度综合性和实践性，涉及多学 科交叉，强调工艺过程优化、质量控 制和安全生产。
生物制药工艺学的重要性
保障药品质量和安全
推动生物医药产业发展
通过科学合理的工艺过程，确保生物 药物的有效性和安全性。
为生物医药产业提供技术支持和创新 动力，促进产业持续发展。
提高生产效率和降低成本
模拟研究法
总结词
利用模型或模拟系统来研究生物制药工艺的方法。
详细描述
模拟研究法在生物制药工艺学中应用广泛。这种方法通过构建模型或使用模拟系统来模拟生物制药工艺的过程， 以便更好地理解工艺参数、优化工艺条件和提高产品质量。模拟研究法有助于降低实验成本、缩短研发周期，并 提高研究的可靠性和可重复性。
现场研究法
通过生物制药工艺学的方法，研究药物与靶点的相互作用机制，深 入了解药物的作用原理和作用途径。
生物制药工艺学课件
生物制药工艺学课件ppt
# 生物制药工艺学课件PPT 了解生物制药工艺学的基本概念、制备技术和应用前景，为未来生物制药行 业的发展提供支持。
一、课程简介
• 生物制药的定义 • 生物制药工艺学的概念 • 生物制药工艺学与传统制药工艺学的不同
二、制药前期准备
细胞培养
了解细胞培养技术的基 本原理和操作步骤，为 生物制药的生产奠定基 础。
质量控制
探索生物制药中的质量 控制标准和方法，确保 产品的安全性和有效性。
检测方法
介绍常用的生物制药检 测方法，如高效液相色 谱、质谱等。
三、下游制备
1 分离纯化方法
2 蛋白纯化方法
探索生物制药中的分离纯化技术，如过 滤、离心、层析等。
介绍生物制药中用于蛋白质纯化的常见 技术，如亲和纯化、离子交换层析等。
3 活性检测
4 鉴定
了解如何评估生物制药产品的活性，确 保产品的治疗效果。
介绍鉴定生物制药产品的方法，如质谱 分析、生物活性测试等。
四、生产工艺流程
1
初期培养
探索生物制药产品的初期培养条件和步骤，如种子培养、发酵过程等。
2
中期培养
了解中期培养阶段的控制参数和工艺优化，以提高产量的处理方法，如终末激发、分离蛋白质等。
4
产品收获
了解生产工艺中的产品收获步骤和后续处理方法。
五、技术发展及应用前景
国外技术发展状况
探讨国外生物制药技术的 最新进展与研究方向。
国内技术发展状况
了解国内生物制药技术的 发展现状和相关政策。
生物制药的应用 前景
展望生物制药在医药和生 命科学领域的广阔应用前 景。
六、总结
生物制药工艺学的意义
总结生物制药工艺学在生物 医药领域中的重要性和价值。
# 生物制药工艺学课件PPT 了解生物制药工艺学的基本概念、制备技术和应用前景，为未来生物制药行 业的发展提供支持。
一、课程简介
• 生物制药的定义 • 生物制药工艺学的概念 • 生物制药工艺学与传统制药工艺学的不同
二、制药前期准备
细胞培养
了解细胞培养技术的基 本原理和操作步骤，为 生物制药的生产奠定基 础。
质量控制
探索生物制药中的质量 控制标准和方法，确保 产品的安全性和有效性。
检测方法
介绍常用的生物制药检 测方法，如高效液相色 谱、质谱等。
三、下游制备
1 分离纯化方法
2 蛋白纯化方法
探索生物制药中的分离纯化技术，如过 滤、离心、层析等。
介绍生物制药中用于蛋白质纯化的常见 技术，如亲和纯化、离子交换层析等。
3 活性检测
4 鉴定
了解如何评估生物制药产品的活性，确 保产品的治疗效果。
介绍鉴定生物制药产品的方法，如质谱 分析、生物活性测试等。
四、生产工艺流程
1
初期培养
探索生物制药产品的初期培养条件和步骤，如种子培养、发酵过程等。
2
中期培养
了解中期培养阶段的控制参数和工艺优化，以提高产量的处理方法，如终末激发、分离蛋白质等。
4
产品收获
了解生产工艺中的产品收获步骤和后续处理方法。
五、技术发展及应用前景
国外技术发展状况
探讨国外生物制药技术的 最新进展与研究方向。
国内技术发展状况
了解国内生物制药技术的 发展现状和相关政策。
生物制药的应用 前景
展望生物制药在医药和生 命科学领域的广阔应用前 景。
六、总结
生物制药工艺学的意义
总结生物制药工艺学在生物 医药领域中的重要性和价值。
生物制药工艺学ppt课件
9
二、生物药物的发展与展望
1．生物技术药物研究已进入蛋白质工程药物时代 第一代重组药物时代 ：一级结构与功能和天然活性蛋白
质完全一样； 第二代重组药物时代：对天然产物表达物进行简单修饰，
如PEG化或糖基化； 第三代重组药物时代：蛋白质工程药物，在DNA水平上，
合理设计、改造、创制新型治疗蛋白。目的： （1）提高活性； （2）减少或消除毒副作用； （3）提高体内外稳定性； （4）产生新的功能特性。
4
第一章 生物药物概述 Introduction of Biopharmaceutics
1．药物 Medicine(remedy)
药物是用于预防、治疗或诊断疾病与调节机 体生理功能、促进康复促健的物质，有4大类： （1）预防药物：如疫苗、卡介苗、艾滋病疫苗、 SARS疫苗、肿瘤疫苗。 （2）治疗药物：如抗生素、INS、尿激酶。 （3）诊断药物：如肝肾功能检查试剂盒、免疫 诊断试剂盒。 （4）康复保健药物：如维生素、氨基酸、叶酸。
18
2. 基因药物（核酸类药物） (1)核酸疫苗：将目的基因与表达载体构建 成重组体导入人体，使其表达免疫蛋白， 呈递免疫应答，如乳腺癌疫苗。 (2)反义药物ISIS2900，用于治疗巨细胞病 毒性视网膜炎。 （三）合成或半合成生物药物： 如催产素，降钙素，PEG-腺苷脱氨酶， PEG-门冬酰胺酶
5
2．药品 Drug 直接用于临床的药物制剂产品，是特
殊商品。 药品特点：有固定组成，明确规定有
适应症、用法与用量，疗程，并说明可 能存在的毒副反应。还规定使用有效期。
药品有3大类：（1）化学药品，（2） 生物药品，（3）中药（药材，饮片，中 成药）。
6
生物药物 Biopharmaceutics
二、生物药物的发展与展望
1．生物技术药物研究已进入蛋白质工程药物时代 第一代重组药物时代 ：一级结构与功能和天然活性蛋白
质完全一样； 第二代重组药物时代：对天然产物表达物进行简单修饰，
如PEG化或糖基化； 第三代重组药物时代：蛋白质工程药物，在DNA水平上，
合理设计、改造、创制新型治疗蛋白。目的： （1）提高活性； （2）减少或消除毒副作用； （3）提高体内外稳定性； （4）产生新的功能特性。
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第一章 生物药物概述 Introduction of Biopharmaceutics
1．药物 Medicine(remedy)
药物是用于预防、治疗或诊断疾病与调节机 体生理功能、促进康复促健的物质，有4大类： （1）预防药物：如疫苗、卡介苗、艾滋病疫苗、 SARS疫苗、肿瘤疫苗。 （2）治疗药物：如抗生素、INS、尿激酶。 （3）诊断药物：如肝肾功能检查试剂盒、免疫 诊断试剂盒。 （4）康复保健药物：如维生素、氨基酸、叶酸。
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2. 基因药物（核酸类药物） (1)核酸疫苗：将目的基因与表达载体构建 成重组体导入人体，使其表达免疫蛋白， 呈递免疫应答，如乳腺癌疫苗。 (2)反义药物ISIS2900，用于治疗巨细胞病 毒性视网膜炎。 （三）合成或半合成生物药物： 如催产素，降钙素，PEG-腺苷脱氨酶， PEG-门冬酰胺酶
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2．药品 Drug 直接用于临床的药物制剂产品，是特
殊商品。 药品特点：有固定组成，明确规定有
适应症、用法与用量，疗程，并说明可 能存在的毒副反应。还规定使用有效期。
药品有3大类：（1）化学药品，（2） 生物药品，（3）中药（药材，饮片，中 成药）。
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生物药物 Biopharmaceutics
生物制药工艺学ppt课件
生物制药工艺学
第一章 生物药物概论 Introduction of Biopharmaceutics
1．药物 Medicine(remedy) 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。 2．药品 Drug 直接用于临床的药物产品，是特殊商品。 药品应规定有适应症、用法与用量和疗程，说 明毒副反应。还要有使用有效期，过期药品不准 使用。
生物药物 Biopharmaceutics
是以生物体、生物组织或其成份为原 料（包括组织、细胞、细胞器、细胞成 分、代谢、排泄物）综合应用生物学、 物理化学与现代药学的原理与方法加工 制成的药物。
(书：P1页)
生物是奥妙的
水蛭（俗称蚂蝗）→ 水蛭素：抗凝血
苍蝇
→ 抗菌肽
现代生物药物分四大类：
（1）重组DNA药物（又称基因工程药物） （2）基因药物：以遗传物质DNA、RNA为物 质基础制造的药物 一般把采用DNA重组技术或单克隆抗体技 术或其他生物技术制造的蛋白质、抗体或核 酸类药物统称为生物技术药物(biotech drug)， 在我国又统称为生物制品。 （3）天然生物药物 （4）合成或半合成生物药物
3．中国的三大药源：
化学药 生物药 中药
{
生化药物
微生物药物 生物制品 (P1页)
中国药典2005年版分一部、二部和三部。 药典一部收载药材及饮片、植物油脂和提取 物、成方制剂和单味制剂等； 药典二部收载化学药品、抗生素、生化药品、 放射性药品以及药用辅料等； 药典三部收载生物制品，首次将《中国生物 制品规程》并入药典。
氨基酸 半合抗
书： P7页
第一节 生物药物的研究范围
第一章 生物药物概论 Introduction of Biopharmaceutics
1．药物 Medicine(remedy) 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。 2．药品 Drug 直接用于临床的药物产品，是特殊商品。 药品应规定有适应症、用法与用量和疗程，说 明毒副反应。还要有使用有效期，过期药品不准 使用。
生物药物 Biopharmaceutics
是以生物体、生物组织或其成份为原 料（包括组织、细胞、细胞器、细胞成 分、代谢、排泄物）综合应用生物学、 物理化学与现代药学的原理与方法加工 制成的药物。
(书：P1页)
生物是奥妙的
水蛭（俗称蚂蝗）→ 水蛭素：抗凝血
苍蝇
→ 抗菌肽
现代生物药物分四大类：
（1）重组DNA药物（又称基因工程药物） （2）基因药物：以遗传物质DNA、RNA为物 质基础制造的药物 一般把采用DNA重组技术或单克隆抗体技 术或其他生物技术制造的蛋白质、抗体或核 酸类药物统称为生物技术药物(biotech drug)， 在我国又统称为生物制品。 （3）天然生物药物 （4）合成或半合成生物药物
3．中国的三大药源：
化学药 生物药 中药
{
生化药物
微生物药物 生物制品 (P1页)
中国药典2005年版分一部、二部和三部。 药典一部收载药材及饮片、植物油脂和提取 物、成方制剂和单味制剂等； 药典二部收载化学药品、抗生素、生化药品、 放射性药品以及药用辅料等； 药典三部收载生物制品，首次将《中国生物 制品规程》并入药典。
氨基酸 半合抗
书： P7页
第一节 生物药物的研究范围
生物制药工艺学基因工程制药ppt演示课件
c. 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；
d. 内源性生理活性物质在作为药物使用时存在的不足 之处，可以通过基因工程和蛋白质工程进行改造；
e. 利用基因工程技术可获得新型化合物，扩大药物筛 选 源。
10
关于中国
20世纪70主末，开始应用DNA重组技术、淋巴细 胞杂交瘤技术、细胞培养、克隆表达等技术开发 新产品 改造传统制药工艺。
化学 专一性 仅限于合成核苷酸对较少的 合成法 最强 简单基因
42
个人观点供参考，欢迎讨论！
切除发夹结构（核酸酶S1，专一性切除单链DNA）
28
4. cDNA克隆
用于cDNA克隆的载体有两类： 质粒DNA（如pUC、pBR322等） <10kb 噬菌体DNA（如gt10、 gt11等） >10kb
根据重组后插入的cDNA能否表达、转录和翻译 合成蛋白质，又将载体分为： 表达型载体（pUC、gt11）有启动子 非表达型载体（pBR322、gt10 ）
18
第三节 目的基因的原核+真核） 反转录-聚合酶链反应法（真核） 化学合成法（原核+真核） 旧基因改造法（原核+omic DNA）：指代表一个细 胞或生物体整套遗传信息（染色体及线粒体） 的所有DNA序列。
可从基因组中、载体上扩增基因
32
PCR的条件
模板 引物
dNTP DNA聚合酶
双链DNA
原材料：A、T、G、C 链的延伸
33
PCR三步曲
PCR 反应分三步完成： 第一步 变性 --95℃高温下，双链DNA 变性成 为单链。 第二步 退火--适当温度下，引物 DNA结合在 适于配对的DNA片断上。 第三步 延伸--72℃，由DNA 聚合酶催化，从 引物开始利用四种脱氧核糖核苷酸合成目的 基因DNA。
d. 内源性生理活性物质在作为药物使用时存在的不足 之处，可以通过基因工程和蛋白质工程进行改造；
e. 利用基因工程技术可获得新型化合物，扩大药物筛 选 源。
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关于中国
20世纪70主末，开始应用DNA重组技术、淋巴细 胞杂交瘤技术、细胞培养、克隆表达等技术开发 新产品 改造传统制药工艺。
化学 专一性 仅限于合成核苷酸对较少的 合成法 最强 简单基因
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个人观点供参考，欢迎讨论！
切除发夹结构（核酸酶S1，专一性切除单链DNA）
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4. cDNA克隆
用于cDNA克隆的载体有两类： 质粒DNA（如pUC、pBR322等） <10kb 噬菌体DNA（如gt10、 gt11等） >10kb
根据重组后插入的cDNA能否表达、转录和翻译 合成蛋白质，又将载体分为： 表达型载体（pUC、gt11）有启动子 非表达型载体（pBR322、gt10 ）
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第三节 目的基因的原核+真核） 反转录-聚合酶链反应法（真核） 化学合成法（原核+真核） 旧基因改造法（原核+omic DNA）：指代表一个细 胞或生物体整套遗传信息（染色体及线粒体） 的所有DNA序列。
可从基因组中、载体上扩增基因
32
PCR的条件
模板 引物
dNTP DNA聚合酶
双链DNA
原材料：A、T、G、C 链的延伸
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PCR三步曲
PCR 反应分三步完成： 第一步 变性 --95℃高温下，双链DNA 变性成 为单链。 第二步 退火--适当温度下，引物 DNA结合在 适于配对的DNA片断上。 第三步 延伸--72℃，由DNA 聚合酶催化，从 引物开始利用四种脱氧核糖核苷酸合成目的 基因DNA。
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第一节 生物药物的研究与发展前景
一、生物药物研究发展现状 生物药物的发展已走过传统生物制药技
术和工业化生物制药时代，从1982年10月 rhIns上市，正式步入现代生物制药阶段。 1、世界现状：已上市200多种生物技术药 物，已进入Ⅲ其临床400种；其中200种进 入FDA审批，还有700多种进入Ⅰ-Ⅱ期临 床，在各个不同临床前研究的有2600多种。
是以生物材料（生物体、生物组织或其成分： 组织、细胞、细胞器、细胞成分、代谢物、排 泄物）为原料，综合应用生物学、物理化学与 现代药学的原理与方法加工制成的药物。通常 有5类： （1）生化药物 Biochemical medicine （2）微生物药物 Microbial medicine （3）海洋药物 Marine medicine （4）生物制品 Biologics(biologicals) （5）生物医药产品 Biological medicinal products
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2. 哺乳动物细胞表达产物所占比重快速增加 2000年已批准创新生物技术药物：酵母表达产品2种，
E.coli表达产品4种，分子量均在3.5KDa~6KDa,表示它表达 多肽有优势，而通过动物细胞表达系统22种（包括抗体、酶、 凝血因子）如：TNKase(t-pA突变体)；（58KDa）； AlsuraZyme（laromidase）(58KDa治疗粘多糖病)Fabrazyme （Algasidasebeta,100KDa,治疗Fabry’s病） 3. 治疗性抗体发展迅猛
α2a,INFα2b,INF-γ,IL-2,IL2-ser125,IL-11,G25F,GM-CSF,γ-SK， γGH，EPO，TPO，EGF，EGF衍生物，bFGF，Ins，TNF衍生 物，脑钠素，心钠素，抗IL-8单抗乳膏剂，胸苷激酶基因工程 细胞制剂，CHO乙肝疫苗，痢疾疫苗，WuT3单抗（抗 CD3CMAb，抗肾移植排斥），131I-chTNT人鼠嵌合型单抗 （治肺癌），P53腺病毒抗癌注射剂，葡激酶等，已进入临床 的有SARS疫苗，禽流感疫苗，艾滋病疫苗。
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随着生物技术药物的快速发展，现代 生物药物已形成4大类： （1）重组DNA药物（包括基因工程和蛋白 质工程药物） （2）基因药物genetic medicine（核算类药 物，以遗传物质DNA、RNA为治疗物质 基础的药物），如核算疫苗、反义药物。 （3）天然生物药物 （4）合成或半合成药物。
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如：快速Ins，B9-Ser→B9-Asp, B27-Thr →B27-Glu 长效Ins, B21-Asn→B21-Gly, B-C末端加入2个Arg PI由pH5.4→pH6.8
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2. 中国现状：
（1）生产生化药物100多种，抗生素近100种； （2）已批准生物技术药物30多种：如INF-α1b,INF-
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二、生物药物的发展与展望
1．生物技术药物研究已进入蛋白质工程药物时代 第一代重组药物时代 ：一级结构与功能和天然活性蛋白
质完全一样； 第二代重组药物时代：对天然产物表达物进行简单修饰，
如PEG化或糖基化； 第三代重组药物时代：蛋白质工程药物，在DNA水平上，
合理设计、改造、创制新型治疗蛋白。目的： （1）提高活性； （2）减少或消除毒副作用； （3）提高体内外稳定性； （4）产生新的功能特性。
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二、本课程的性质： 是生物技术、生物工程、海洋药学、生化制药、微
生物制药、、生物技术制药的专业必修课，也是药学专 业的重要选修课。 三、 本课程研究内容
是从事各类生物药物的研究，生产和制剂工艺过程 的一门综合性应用技术科学。 （1）生化与微生物药物制造工艺。 （2）生物技术药物与生物制品制造工艺。 （3）其它生物医药产品（康复保健品）制造工艺。 四、学习任务与要求： （1）掌握制造工艺基本原理及相关基础理论。 （2）熟练制造技术过程及制剂技术。 （3）熟悉生物药物的来源、结构、性质及临床用途。
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第一章 生物药物概述 Introduction of Biopharmaceutics
1．药物 Medicine(remedy)
药物是用于预防、治疗或诊断疾病与调节机 体生理功能、促进康复促健的物质，有4大类： （1）预防药物：如疫苗、卡介苗、艾滋病疫苗、 SARS疫苗、肿瘤疫苗。 （2）治疗药物：如抗生素、INS、尿激酶。 （3）诊断药物：如肝肾功能检查试剂盒、免疫 诊断试剂盒。 （4）康复保健药物：如维生素、氨基酸、叶酸。
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2．药品 Drug 直接用于临床的药物制剂产品，是特
殊商品。 药品特点：有固定组成，明确规定有
适应症、用法与用量，疗程，并说明可 能存在的毒副反应。还规定使用有效期。
药品有3大类：（1）化学药品，（2） 生物药品，（3）中药（药材，饮片，中 成药）。
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生物药物 Biopharmaceutics
中国生物制药企业近代生物制药企业通过GMP的厂家已近 200家，年产值400多亿元，仅占全国医药产值7.5%发展空间 可观（美国400多亿美元/年），已开始进入自主创新阶段。如： （1）γ-bFGF(全球首家上市)；
（2）思凯通（注射SK，1997年上市）； （3）注射用重组葡激酶（2003年上市）； （4）今又生Gendicine（P53腺病毒注射剂）； （5）TNF衍生物
生物制药工艺学 生物制药工艺学
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《生物制药工艺学》主要参考书
1．吴梧桐 主编 《生物制药工艺学》第二版，北京，中 国医药科技出 版社，2006.
2．王志军 主编《生物技术药物研究开发和质量控制》， 北京，科学出版社，2002.
3．吴剑波 《微生物制药》，北京，化学出版社，2002
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杂志期刊：
1. 中国抗生素杂志.
2. 药物生物技术.
3. 中国生物工程学报. 4. 中国生化药物杂志.
5. 中国天然药物.
6. 中国医药工业.
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生物制药工艺学 Biopharmaceutical process
一、学习本课程的目的： 1、培养自己掌握扎实的专业知识，具有创新、
创业能力的高素质人才，按联合国科教文组 织对世界大学生的要求： （1）Learn to know. (2) Learn to do. (3) Learn to be. (4) Learn to together. 2、培养自己成为药物研究、生产、流通、应用 与管理的专门人才。为人民的防病、治病、 保健、康复提供疗效好，副作用少，价格便 宜，使用方便的生物药物。