药物分析 课件 生化药物和基因工程药物分析概论

生化药物和基因工程药物分析概论引言生化药物和基因工程药物是现代医药领域的重要组成部分，对人类健康和疾病治疗起着至关重要的作用。本课程将介绍生化药物和基因工程药物的基本概念、分析方法以及发展趋势。通过学习本课程，学生将能够更好地理解生化药物和基因工程药物的性质、分析方法和应用。生化药物和基因工程药物的定义1生化药物从生物体中提取或利用生物技术手段制备的药物，具有天然来源、结构复杂、活性高、效力强等特点。2基因工程药物利用基因工程技术，将外源基因导入宿主细胞，表达并生产的药物，具有高效、安全、可控等特点。生化药物和基因工程药物的特点高特异性针对特定靶点，作用明确，副作用小。高活性高效，用量少，治疗效果显著。安全性来源天然，安全性较高，不易产生耐药性。生化和基因工程药物发展历程11920s胰岛素被首次分离和纯化，为治疗糖尿病患者开辟了新途径。21970s基因工程技术问世，为生产蛋白质类药物创造了新的可能性。31980s第一个基因工程药物人胰岛素获批上市，标志着生物技术药物时代的到来。41990s抗体药物、疫苗等多种基因工程药物相继问世，生物医药领域蓬勃发展。52000s生物仿制药的出现，为患者提供了更加经济实惠的治疗选择。2.生化药物分析分类生化药物种类繁多，按来源和制备方式可分为：天然药物半合成药物合成药物特点生化药物具有以下特点：生物活性强作用机制复杂安全性要求高生化药物的分类按来源分类从动植物或微生物中提取的天然药物，例如胰岛素和生长激素。按结构分类根据其化学结构，如肽类、蛋白质、酶、核酸、糖类和脂类。按作用机制分类根据其在体内的作用机制，例如激素、酶抑制剂、抗体、抗生素。生化药物的来源和制备1微生物发酵利用细菌、真菌等微生物进行大规模培养，生产生化药物2动物细胞培养利用动物细胞进行培养，生产生化药物3植物提取从植物中提取有效成分，生产生化药物生化药物的理化性质分析1溶解度溶解度是药物在特定溶剂中的溶解能力。2稳定性稳定性是指药物在特定条件下的储存寿命。3纯度纯度是指药物中活性成分的比例。4分子量分子量是药物分子中所有原子的原子质量之和。生化药物的定性分析光谱法紫外可见光谱、红外光谱、核磁共振谱等色谱法薄层色谱、高效液相色谱等免疫学方法抗原抗体反应、免疫印迹法等生化药物的定量分析高效液相色谱法分离和定量分析生化药物，提供高精度和灵敏度。紫外可见分光光度法基于生化药物的紫外可见吸收特性，进行定量分析。滴定法利用化学反应的计量关系，精确测定生化药物的含量。3.基因工程药物分析定义和特点基因工程药物是指利用基因工程技术生产的药物，具有高纯度、高活性、安全性高等特点。分类常见的基因工程药物包括重组蛋白、单克隆抗体、基因治疗药物等。基因工程药物的定义和特点基因工程药物定义利用基因工程技术生产的药物，其活性成分是由基因重组产生的蛋白质或其他生物活性物质。基因工程药物特点具有高纯度、高活性、安全性好、产量高、稳定性好等优点。基因工程药物的分类蛋白质类例如，重组人胰岛素、干扰素、生长激素等。核酸类例如，基因治疗药物、核酸疫苗等。其他例如，抗体药物、细胞因子、酶制剂等。基因工程药物的结构分析基因工程药物通常采用氨基酸序列、蛋白质结构、糖基化等方法进行结构分析。基因工程药物的表达系统分析1原核表达系统大肠杆菌是最常用的原核表达系统。2真核表达系统酵母、昆虫细胞和哺乳动物细胞等。3无细胞表达系统体外合成蛋白质，无需细胞培养。基因工程药物的纯度检测杂蛋白检测使用电泳技术、层析技术等方法检测杂蛋白，确保药物的纯度和安全性。宿主细胞DNA检测使用PCR技术检测宿主细胞DNA，确保药物中没有宿主细胞残留。内毒素检测使用鲎试剂法检测内毒素，确保药物的安全性。生物分析技术生物分析技术是现代药物分析的重要组成部分，广泛应用于生化药物和基因工程药物的分析研究。电泳技术分离原理利用带电分子在电场中的迁移速度不同进行分离。大小和电荷分离效果受分子大小、形状和电荷的影响。凝胶基质常用琼脂糖凝胶或聚丙烯酰胺凝胶。层析技术分离和纯化层析技术是一种用于分离和纯化混合物中不同组分的强大方法。保留时间不同组分在层析柱中的保留时间不同，从而实现分离。种类繁多层析技术种类繁多，例如：尺寸排阻层析、离子交换层析、亲和层析等。光谱技术紫外-可见光谱法用于测定物质的紫外-可见光吸收光谱，可用于定性和定量分析。红外光谱法用于测定物质的红外光吸收光谱，可用于结构分析和鉴定。荧光光谱法用于测定物质的荧光发射光谱，可用于定性和定量分析。核磁共振波谱法用于测定物质的核磁共振吸收光谱，可用于结构分析和鉴定。质谱技术通过测量离子质量来识别和定量分析物质。产生独特的质谱图，用于分析和鉴定化合物。广泛应用于药物分析，包括结构确认、纯度检测和代谢研究。免疫分析技术酶联免疫吸附试验一种广泛应用的技术，利用抗原抗体反应和酶标记技术，进行定量检测。流式细胞术利用激光和荧光标记，分析单个细胞的特性，包括数量、大小、形状和抗原表达。5.分析方法验证1准确性分析方法获得的测定值与真实值或参考值的一致程度。2精密度分析方法在相同条件下重复测定同一份样品获得的测定值之间的接近程度。3线性范围分析方法能够得到与浓度呈线性关系的测量结果的浓度范围。准确性定义准确性指测定结果与真实值之间的接近程度，反映方法的系统误差。评估方法通常采用回收率试验和加标回收率试验，通过比较测定值与真实值或理论值，评价方法的准确性。精密度1重复性在相同条件下，多次测定同一份样品所得结果的接近程度。2中间精密度不同时间，不同分析人员或使用不同仪器测定同一份样品所得结果的接近程度。3重现性在不同实验室或不同时间，使用不同仪器和分析人员测定同一份样品所得结果的接近程度。线性范围线性范围是指分析方法能够产生与分析物浓度成正比的响应信号的浓度范围。线性范围越宽，分析方法的灵活性越高，可以用于测定不同浓度的样品。检测限和定量限检测限(LOD)指在给定条件下，可被分