生物制品1课件

第一章生物制品概述一、生物制品的发展简史二、我国生物制品的发展三、生物制品的概念、种类和用途一.生物药物的历史与现状二.生物药物的特性三.生物药物的分类四.生物药物的来源五.生物药物的制备一、生物制品的发展简史此法安全有效，很快推广到世界各地。牛痘苗可算作第一种安全有效的生物制品。微生物学和化学的发展促进了生物制品的研究与制作。19世纪中期，“免疫”概念已基本形成。1885年法国人L.巴斯德发明狂犬病疫苗，用人工方法减弱病毒的致病毒力，做成疫苗，被狂犬咬伤的人及时注射疫苗后，可避免发生狂犬病。巴斯德用同样方法制成鸡霍乱活疫苗、炭疽活疫苗，将过去以毒攻毒的办法改为以弱制强。D.E.沙门、H.O.史密斯等人研究加热灭活疫苗，先后研制成功伤寒、霍乱等灭活疫苗。19世纪末日本人北里柴三郎和德国人贝林，E.(A.)用化学法处理白喉和破伤风毒素，使其在处理后失去了致病力，接种动物后的血清中和相应的毒素，这种血清称为抗毒素，这种脱毒的毒素称为类毒素。R.科赫制成结核菌素，用来检查人体是否有结核菌感染。抗原—抗体反应概念的出现，有助于临床诊断。这些为微生物和免疫学发展奠定了基础,继续发展出各种生物制品,在预防疾病方面越发显得重要，是控制和消灭传染病不可缺少的手段之一。随着微生物学、免疫学和分子生物及其他学科的发展，生物制品已改变了传统概念。对微生物结构、生长繁殖、传染基因等，也从分子水平去分析，现已能识别蛋白质中的抗原决定簇,并可分离提取,进而可人工合成多肽疫苗。对微生物的遗传基因已有了进一步认识，可以用人工方法进行基因重组，将所需抗原基因重组到无害而易于培养的微生物中，改造其遗传特征，在培养过程中产生所需的抗原，这就是所谓基因工程，由此可研制一些新的疫苗。70年代后期，杂交瘤技术兴起，用传代的瘤细胞与可以产生抗体的脾细胞杂交，可以得到一种既可传代又可分泌抗体的杂交瘤细胞，所产生的抗体称为单克隆抗体，这一技术属于细胞工程。这些单克隆抗体可广泛应用于诊断试剂，有的也可用于治疗。科学的突飞猛进，使生物制品不再单纯限于预防、治疗和诊断传染病，而扩展到非传染病领域，如心血管疾病、肿瘤等，甚至突破了免疫制品的范畴。中国生物制品界首先提出生物制品学的概念，而有的国家则称之为疫苗学。。中国的生物制品事业始于20世纪初。1919年成立了中央防疫处，这是中国第一所生物制品研究所，规模很小，只有牛痘苗和狂犬病疫苗，几种死菌疫苗、类毒素和血清都是粗制品。中华人民共和国成立后，先后在北京、上海、武汉、成都、长春和兰州成立了生物制品研究所，建立了中央（现为中国）生物制品检定所，它执行国家对生物制品质量控制、监督，发放菌毒种和标准品。在控制和消灭传染病方面，接种预防生物制品效果显著,在公共卫生措施方面收益最佳,这不仅是一个国家或地区,而且是世界性的措施。世界卫生组织(WHO)1966年发表宣言，提出10年内全球消灭天花，1980年正式宣布天花在地球上被消灭。1978年

WHO又作出扩大免疫规划(EPI)，目的是对全球儿童实施免疫。EPI是用四种疫苗预防六种疾病，即卡介苗预防结核病；麻疹活疫苗预防麻疹；脊髓灰质炎疫苗预防脊髓灰质炎；百白破三联预防百日咳、白喉和破伤风,有计划地从儿童开始,使世界儿童都得到免疫。2000

年由国家经贸委医药司主持和制订了生化制药工业“十一五“(2001

-2005)

发展规划,对我国生化制药部分进行了认真规划。2002

年3

月国家计委决定在2002

-2005

年期间集中实施生物技术产业高技术工程,生物技术产品销售额5

年要增加20

多倍。这说明,我国的生物制药业将进入一个发展的新阶段,生物医药工业将成为医药产业增长最快的部分。一.生物药物的历史与现状二.生物药物的特性三.生物药物的分类四.生物药物的来源五.生物药物的制备三、生物制品的概念、种类和用途

生物制品是以微生物、细胞、动物或人源组织和体液等为原料，应用传统技术或现代生物技术制成，用于人类疾病的预防、治疗和诊断的药品。定义：生物制品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药品。生物制品不同于一般医用药品，它是通过刺激机体免疫系统,产生免疫物质（如抗体）才发挥其功效,在人体内出现体液免疫、细胞免疫或细胞介导免疫。人用生物制品包括：细菌类疫苗、病毒类疫苗、抗毒素及抗血清、血液制品、细胞因子、生长因子、酶、体内及体外诊断制品，以及其他生物活性的制剂，如毒素、抗原、变态反应原、单克隆抗体、抗原抗体复合物、免疫调节剂等。

均用于传染病的预防。包括疫苗、类毒素和γ-球蛋白三类。疫苗是由细菌或病毒加工制成的。过去中国生物制品界和卫生防疫界习惯将细菌制备的称作菌苗，病毒制备的称作疫苗，有的国家将二者都称作疫苗。类毒素也可称作疫苗。疫苗分灭活疫苗和活疫苗。1、预防类生物制品预防接种疫苗可使个体获得主动免疫，时机体获得长期的对某种传染病的抵抗性。但是从接种到获得免疫力需要一个诱导期，这就难以适应“应急的需要”，因此还可注射免疫球蛋白使机体获得被动免疫而暂时提高免疫水平，但是注射免疫球蛋白的抵抗力维持不长久。②活疫苗。指人工选育的减毒或自然无毒的细菌或病毒，具有免疫原性而不致病，经大量培养收获病毒或细菌制成。活疫苗用量小,只需接种一次,便可在体内增殖而达到免疫功效，而灭活疫苗用量大，并且需接种2～3次方能达到免疫功效。二者各有优缺点。现在，疫苗可通过基因重组技术来制备，主要用于尚不能用人工培养的细菌或病毒。③外毒素一些细菌在培养过程中产生的毒性物质称为外毒素，外毒素经化学法处理后，失去毒力作用，而保留抗原这种类似毒素而无毒力作用的称为类毒素，如破伤风类毒素。接种人体可产生相应抗体，保持不患相应疾病。是用于临床疾病治疗的生物制品。主要有免疫血清、血液制品、重组细胞因子制品、抗体药物、重组激素药物、核酸药物等。2、治疗类生物制品①血液制品是指各种人血浆蛋白制品，包括人血白蛋白、人胎盘血白蛋白、静脉注射用人免疫球蛋白、肌注人免疫球蛋白、组织胺人免疫球蛋白、特异性免疫球蛋白、乙型肝炎、狂犬病、破伤风免疫球蛋白、人凝血因子Ⅷ、抗人淋巴细胞免疫球蛋白等。血液制品的原料是血浆。人血浆中有92%-93%是水，仅有7%-8%是蛋白质，血液制品就是从这部分蛋白质分离提纯制成的。②重组激素药物举例：注射用重组人生长激素（用于因内源性生长激素缺乏所引起的儿童生长缓慢；用于重度烧伤治疗；用于已明确的下丘脑-垂体疾病所致的生长激素缺乏症和经两种不同的生长激素刺激试验确诊的生长激素显著缺乏）。用于检测各种疾病或机体功能的各种诊断试剂统称为诊断制品。利用生物技术开发的多种诊断试剂，是的人们对多种疾病的诊断更为快速、便捷、准确3、诊断用生物制品用于诊断的生物制品可分以下几类：①体内试验诊断制剂类。常用的有布鲁斯氏菌素、结核菌素和锡克试验毒素（白喉）三种，皮内注射0.1ml,观察反应，判断是否患过相应疾病或免疫接种成功否。②一般传染病的诊断制剂类。包括各种诊断菌液、病毒液和诊断血清。

③诊断肿瘤用制剂。如甲胎蛋白血清、癌胚抗原诊断试剂盒等。④测定免疫水平的诊断制剂。测定人体内所含的五种免疫球蛋白(IgG、IgA、IgM、IgD、IgE),以Ig单价诊断血清与患者血清作定量测定，用于疾病诊断、治疗以及机体免疫功能的测定，亦是临床诊断某些疾病的重要指标。⑤激素用诊断制剂。如妊娠诊断制剂。第二章生物制品的制备第一节、一般生物制品的制备方法第二节、各类生物制品的分离纯化方法第三节、基因工程制品的制备第一节一般生物制品的制备方法生物制品的制造主要包括以下工艺过程：

1.生物材料的选取与预处理2.从生物材料中提取有效活性物质3.有效成分的分离和纯化4.后处理及制剂一、生物材料的选取与预处理1.生物材料的选取：选取时需考虑其来源、价格、目的物的含量、杂质的种类、含量和性质等。具体选择原则是：1）根据目的物的分布应选择富含有效成分的生物品种，如制备催乳素，应选择哺乳动物，而不是鱼类。2）选择合适的组织器官，如制备胃蛋白酶要选择胃做原料，而不是骨头。3）选择生物适宜的生长期，生物的生长期对生理活性物质的含量影响很大。如凝乳酶只能以哺乳期小牛、仔羊的胃为原料，成年的牛羊就不适用。4）应考虑到杂质的性质，应避免选择杂质的性质与有效成分相似的生物材料，以避免分离纯化时杂质带来的干扰。如胰脏含有磷酸单酯酶和磷酸二酯酶，二者很难分开，所以很少选胰脏作为提取磷酸单酯酶的原料，而是选用前列腺为提取材料，应为它不含磷酸二酯酶。2.生物材料的采集与保存生物活性物质易失活，易降解，采集时必须保持材料的新鲜。防止腐败、变质和微生物污染。如胰脏、脾脏采摘后要立即速冻，防止有效成分活力丧失。胆汁不可在空气中久置，以防止胆红素氧化。二、生物活性物质的提取1、生物组织与细胞的破碎生物制品大部分存在于生物组织或细胞中，因此，要分离或提取这些产物或者提高提取率，把生物组织或细胞破碎就显得十分的重要。破碎细胞是为了破坏细胞壁或细胞膜，使细胞内容物有效的释放出来，获得有效的提取。具体使细胞破碎的方法有：1)高压匀浆法2)反复冻融法3)超声振荡破碎法4)酶溶破碎法5)高速珠磨法6)化学渗透法7)压力法1）高压匀浆法属于机械破碎法，所用的设备是高压匀浆器。破碎原理是：在高压下将匀浆液以高速喷射到静止的环上，再流出，再转到常压下。经过这样高压与常压的反复将细胞破碎。此法的优点是：可大规模处理匀浆；缺点是工作中会使液体升温，造成一些蛋白的失活。2)反复冻融法该法是将细胞放在低温下冷冻，然后在室温中融化，如此反复多次而使细胞壁破裂，其原理主要有两点：一是冷冻使细胞内的疏水键断裂，增加细胞液的溶解度，而使冷冻使细胞内的水结冰膨胀而使细胞壁破裂。优点是设备简单操作简便，活性保持好；缺点是耗时，细胞破碎率低。3)超声振荡破碎法这种方法是当今应用较多的一种方法。原理是：当声波达到200000HZ以上时，液体会发生非常快速的振动，产生数以万计的小气泡，这些小气泡不断的产生内爆，造成局部的真空，这叫做空穴效应，这种空穴效应造成细胞内外压强的改变而达到破碎的目的。4)酶溶破碎法在提取液中加入特定的能够破坏细胞壁或细胞膜的酶。利用酶促反应将细胞壁或细胞膜分解掉或破坏它们的结构，使细胞里面的内容物流出来。为了提高破碎效率，有时可以几种方法同时使用。破碎过程中要选择尽量经济便捷的方法，但是首先应以不破坏有效成分为前提。2、把破碎的匀浆固液分离刚破碎完的匀浆中含有有效成分，但是并不能直接使用，因为在匀浆中除了有效成分还还有大量的细胞碎片和颗粒性物质，所以需要对提取液进行固液分离操作，出去细胞碎片等。固液分离操作可采用的方法很多，常