生物制药工艺学课件

生物制药工艺学课件第1页/共29页2第1节生物材料与生物活性物质一、生物材料的来源动物、植物、微生物的组织、器官、细胞与代谢产物工程菌或工程细胞转基因动物、植物、克隆动物(1)天然来源（naturalsource)(2)非天然来源(artificialsource)第2页/共29页3哪些组织、器官可制取生物药？第3页/共29页4（－）动物脏器(animalviscera)（1）胰脏(pancreas)

激素、酶、多肽、核酸、多糖、脂类及氨基酸等

代表药物：胰酶

（2）脑(brain)

富含脂质，脂类13.5％，蛋白质占8-10％

脑磷脂，肌醇磷脂、神经磷脂、脑苷脂、神经节苷脂和胆固醇胰蛋白酶、胰淀粉酶及胰脂肪酶主要来源：猪其它：牛、羊、家禽、鱼类修复脑细胞，改善记忆治疗脑瘫，缺血缺氧性脑病，帕金森第4页/共29页5（3）胃粘膜(stomachmucousmembrane)

胃粘膜总提取物、胃蛋白酶、凝乳酶、粘多糖胃粘膜蛋白水解产物猪胃粘膜胃蛋白酶和胃膜素羔羊与乳猪胃粘膜胃优乐和双歧因子牛羊胃凝乳酶植物性凝乳酶：无花果树叶和菠萝果实微生物凝乳酶：霉菌和酵母菌第5页/共29页6（4）肝脏(liver)

肝RNA、免疫RNA、肝细胞生长因子、肝抑素、造血因子等（5）脾脏(spleen)

脾水解物，脾RNA和脾转移因子,人脾混合淋巴因子第6页/共29页7（6）小肠(smallintestine)

（7）脑垂体(pituitary)

促皮质激素（ACTH)、促黄体激素(LH)、促卵泡激素(FSH)、加压素缩宫素注射液、垂体后叶注射液等（8）心脏(heart)

细胞色素C，辅酶Q10等猪小肠粘膜肝素十二指肠类肝素、冠心舒、脑心舒第7页/共29页8其他动物脏器：

肺、肾、胸腺、肾上腺、扁桃体、甲状腺、睾丸、胎盘、羊精囊、气管软骨、眼球、鸡冠等第8页/共29页9（二）血液、分泌物和其他代谢物(blood、secretionand

metabolite)

人血白蛋白，免疫球蛋白，凝血因子Ⅷ、Ⅸ，抗凝血酶Ⅲ，α－干扰素，白介素－2，SOD等。凝血酶、原卟啉、血卟啉、血红蛋白、血红素、SOD及各种氨基酸。

以人血为原料生产的制品以动物血为原料生产的制品第9页/共29页10

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

胆酸、胆红素；

纤溶酶，如蝮蛇抗栓酶等。

尿液胆汁蛇毒蝮蛇第10页/共29页11（三）海洋生物(halobios)（1）海藻甘露醇烟酸酯、褐藻酸钠（2）腔肠动物海葵毒素（抗癌）海葵僧帽水母多肽或毒素用于冠心病\脑血栓治疗第11页/共29页12（3）节肢动物甲壳素（4）软体动物多糖、多肽、糖肽、毒素脱乙酰壳聚糖第12页/共29页13

海星皂素二十碳五烯酸海参素河豚毒素鱼肝油肝脏鱼精鱼精蛋白软骨软骨素（5）棘皮动物（6）鱼类海胆鲨鱼海胆毒素第13页/共29页14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:治疗癌症:鼻咽癌、食道癌、胃癌、结肠癌镇痛: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第14页/共29页15

鲸鱼鱼肝油抗贫血剂维生素A、D江豚油（7）爬行动物（8）海洋哺乳动物鲸鱼海蛇毒液：蛋白酶、转氨酶、透明质酸酶第15页/共29页16四）植物(plant)天花粉蛋白人参多糖薜荔果多糖伴刀豆球蛋白茶叶多糖菠萝蛋白酶木瓜蛋白酶苦瓜胰岛素第16页/共29页17（五）徽生物(microorganism)

细菌放线菌真菌酵母菌第17页/共29页18（1）氨基酸亮氨酸、异亮氨酸、色氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸（2）有机酸柠檬酸、L-苹果酸、乳酸（3）糖类葡聚糖、聚果糖、聚甘露糖、脂多糖（4）核苷酸类5‘－AMP，5’－肌苷酸（5）维生素VCVB1VB2VB6（6）酶淀粉酶、蛋白酶、凝乳酶、脂肪酶、弹性蛋白酶1.细菌（bacteria）微生物转化发酵法发酵法和微生物转化法发酵法第18页/共29页19（1）氨基酸丙氨酸、蛋氨酸、赖氨酸、鸟氨酸（2）核苷酸类5-氟尿苷酸

（3）维生素VB、胡萝卜素、番茄素

（4）酶高温蛋白酶、中性和碱性蛋白酶纤维素酶

2、放线菌（actinomycetesfrom）第19页/共29页20（1）酶淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、果胶酶（2）有机酸柠檬酸、葡萄糖酸、苹果酸

（3）氨基酸

丙氨酸、谷氨酸、蛋氨酸、赖氨酸（4）核酸及其有关物质5‘－核苷酸3’－核苷酸

（5）维生素核黄素、β－胡萝卜素（6）促生素赤霉素（7）多糖葡聚糖、半乳聚糖、甘露聚糖、银耳多糖3、真菌（fungi）霉菌发酵第20页/共29页21（1）维生素肌醇VB1,2,6尼克酸、叶酸、泛酸（2）蛋白质与多肽

酵母酪素（3）核酸RNA、DNA、腺苷、鸟苷、胞苷酸、腺苷酸还可生产：柠檬酸、苹果酸、核黄素、VC、辅酶A4、酵母菌（yeast）第21页/共29页22（六）开发生物新资源（1）动植物细胞的大规模培养（细胞工程）

植物细胞培养：生物碱、甾类、糖苷、香料等动物细胞培养：激素、单抗、干扰素、酶制剂、疫苗（2）“工程菌”或“工程细胞”（基因工程）

紫衫、人参、洋地黄干扰素、白介素、EPO重组（酵母）HBV疫苗、重组（CHO细胞）HBV疫苗白介素第22页/共29页23制备生物药物的主要途径或方法1.提取法2.化学合成或半合成法3.发酵法4.生物催化与转化（酶法）5.细胞工程（动、植物细胞培养）6.基因工程技术（工程菌、细胞，转基因动、植物）

总结生物技术制药传统生物技术制药现代生物技术制药第23页/共29页24第2节生物活性物质的提取适用于水溶性、盐溶性的生化物质。胰蛋白酶－稀硫酸提取，肝素－－pH9的3％氯化钠溶液提取离子型表面活性剂：易引起生物大分子（如蛋白）变性

SDS常用于DNA的提取非离子型表面活性剂：适用于用水、盐系统无法提取的蛋白或酶类药物的提取(如吐温类)（一）酸、碱、盐水溶液提取（二）表面活性剂提取第24页/共29页25适用范围：水不溶性的脂类、脂蛋白、膜蛋白结合酶等常用溶剂：甲醇、乙醇、丙酮、丁醇乙醚、氯仿、苯等

分次加入溶剂，连续多次提取（三）有机溶剂提取1.固－液提取2.液－液萃取旋转式液液萃取塔第25页/共29页26第3节生物活性物质的浓缩与干燥（一）盐析浓缩（二）有机溶剂沉淀浓缩（三）用葡聚糖凝胶浓缩（四）用聚乙二醇浓缩（五）超滤浓缩（六）真空减压浓缩与薄膜浓缩除去挥发性溶剂规模大、温度低、速度快一、浓缩常用硫酸铵

需透析除盐乙醇、丙酮

低温操作，逐渐加入凝胶吸水

重复多次操作

与透析结合浓缩几十至上百倍

膜分离1-50nm分子

第26页/共29页27（一）减压