生化药物制造工艺核酸类药物PPT课件
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生物合成核酸类药物课件
酸、甘氨酸、苏氨酸、苯丙氨酸及赖氨酸等8种
氨基酸也有促进作用。
除组氨酸外的其他8种氨基酸可以用高浓度的苯
丙氨酸一种来代替。
氨基酸可通过促进菌体生长使肌苷产量增加。
第十六页，共34页幻灯片
发酵条件，如pH值、温度、通气搅拌等都是 影响肌苷积累的重要因素。
肌苷积累的最适pH值为6.0~6.2； 最适温度对枯草杆菌为30℃，对短小芽孢杆菌
（4）选育肌苷酸高产变异菌株，直接发酵 生产。
第二十六页，共34页幻灯片
一般采用方法（2）和方法（4）生产肌酸。
国外采用枯草芽孢杆菌、产氨短杆菌的营养缺陷
型、抗代谢类似物、Mn2+不敏感抗生物素菌株， 以糖类等为基质的发酵法得到稳步发展，效 益显著。
工艺路线如下：
试管斜面培养→摇瓶种子培养→二级种子罐培 养→三级种子罐培养→发酵→板框压滤→脱色→ 活性炭吸附→浓缩结晶→精制
第二十七页，共34页幻灯片
4．肌苷酸的用途
肌苷酸可参与机体能量代谢以及蛋白质合成， 活化丙酮酸氧化酶，能使细胞在缺氧状态下 继续进行代谢。
肌苷酸的主要医用价值为白细胞或血小扳减少症、 各种急慢性肝炎、肺原性心脏病、中心性视网膜 炎、视神经萎缩症、放射线照射病、毛地黄中毒 症以及血吸虫病等的治疗。
由于腺嘌呤是肌苷酸的前体，而腺苷酸又是控制 IMP生物合成的主要因子，所以加入腺嘌呤的 多少，不仅影响菌体的生长，更影响肌苷积累。
腺嘌呤对肌苷积累最适浓度比菌体生长所需 要的最适浓度小一些，称为亚适量。
第十五页，共34页幻灯片
氨基酸促进肌苷积累、节约腺嘌呤用量。 其中组氨酸是必需的，异亮氨酸、亮氨酸、蛋氨
肌苷主要应用于心脏疾病、肝脏病、白细胞减 少症、放射性照射病、贫血病、血吸虫病、视 网膜炎、神经萎缩、毛地黄中毒等症。
氨基酸也有促进作用。
除组氨酸外的其他8种氨基酸可以用高浓度的苯
丙氨酸一种来代替。
氨基酸可通过促进菌体生长使肌苷产量增加。
第十六页，共34页幻灯片
发酵条件，如pH值、温度、通气搅拌等都是 影响肌苷积累的重要因素。
肌苷积累的最适pH值为6.0~6.2； 最适温度对枯草杆菌为30℃，对短小芽孢杆菌
（4）选育肌苷酸高产变异菌株，直接发酵 生产。
第二十六页，共34页幻灯片
一般采用方法（2）和方法（4）生产肌酸。
国外采用枯草芽孢杆菌、产氨短杆菌的营养缺陷
型、抗代谢类似物、Mn2+不敏感抗生物素菌株， 以糖类等为基质的发酵法得到稳步发展，效 益显著。
工艺路线如下：
试管斜面培养→摇瓶种子培养→二级种子罐培 养→三级种子罐培养→发酵→板框压滤→脱色→ 活性炭吸附→浓缩结晶→精制
第二十七页，共34页幻灯片
4．肌苷酸的用途
肌苷酸可参与机体能量代谢以及蛋白质合成， 活化丙酮酸氧化酶，能使细胞在缺氧状态下 继续进行代谢。
肌苷酸的主要医用价值为白细胞或血小扳减少症、 各种急慢性肝炎、肺原性心脏病、中心性视网膜 炎、视神经萎缩症、放射线照射病、毛地黄中毒 症以及血吸虫病等的治疗。
由于腺嘌呤是肌苷酸的前体，而腺苷酸又是控制 IMP生物合成的主要因子，所以加入腺嘌呤的 多少，不仅影响菌体的生长，更影响肌苷积累。
腺嘌呤对肌苷积累最适浓度比菌体生长所需 要的最适浓度小一些，称为亚适量。
第十五页，共34页幻灯片
氨基酸促进肌苷积累、节约腺嘌呤用量。 其中组氨酸是必需的，异亮氨酸、亮氨酸、蛋氨
肌苷主要应用于心脏疾病、肝脏病、白细胞减 少症、放射性照射病、贫血病、血吸虫病、视 网膜炎、神经萎缩、毛地黄中毒等症。
第十三章 生化药物制造工艺 核酸类药物
六、胞二磷胆碱（CDP-胆碱）
（一）结构与性质 胞二磷胆碱其化学名称为胞嘧啶核苷 -5 ＇ - 二磷酸 胆碱钠盐本品为白色无定形粉末，易吸湿，易溶于水， 几不溶于乙醇、氯仿、丙酮等多数有机溶剂。
四、阿糖胞苷
（一）结构与性质
阿糖胞苷又称胞嘧啶阿拉伯糖苷，糖的组成部分 是阿拉伯糖。 阿糖胞苷进入体内转变为阿糖胞苷酸，抑制DNA聚 合酶，抑制DNA的合成，干扰DNA病毒繁殖和肿瘤 细胞增殖。
（二）生产工艺
1．以5＇－CMP为原料的合成法 （1）工艺路线：
2、以葡萄糖酸钙为原料的合成路线
（五）聚肌胞苷酸（聚肌胞）
（三）核苷的制备
本节叙述核苷的化学法和发酵法生产。 1、RNA化学水解法制备核苷 （1）核苷生产工艺流程 RNA经甲酰胺化学水解制备核苷
2、发酵法生产核苷
发酵法生产核苷是近代发酵工程领域中的杰出成果， 产率高，周期短，控制容易，产量大。用发酵法生产 各种核苷的菌株有着许多共同特点： ①它们都使用磷酸单酯酶活力很强的枯草芽孢杆菌 或短小芽孢杆菌为诱变出发菌株； ②它们都是通过使用物理或化学诱变方法选育出在 遗传性状上具有特定标记的诱变菌；
此合成路线的起始原料是胸苷。
（二）阿糖腺苷Adenine arabinoside
1、结构与性质 阿糖腺苷的化学名称为 9-β-D-阿拉伯呋喃糖腺嘌呤， 或称腺嘌呤阿拉伯糖苷。 早在1960年就在实验室合成了阿糖腺苷，1969年美 国用Streptomyces antibioticus NRRL3238菌株，1972年 日本用Strepto－myces hebacecus 4334菌株发酵法分别 制备了阿糖腺苷。
（2）以5`-AMP为原料的化学合成
3、作用与用途 阿糖腺苷是近年来引人注目的广谱DNA病毒抑制 剂，对单纯疱疹Ⅰ、Ⅱ型，带状疱疹，巨细，牛痘等 DNA病毒，在体内外都有明显抑制作用。 而且阿糖腺三磷对于病毒DNA聚合酶的亲和性比 宿主细胞的同一个酶的亲和性高。因此这个药物对于 抑制病毒具有较高选择性。
生化药物制造工艺核酸类药物PPT课件
经临床使用，对非特异性血小板减少症、对白血 球减少症、癌肿的化疗和放疗后的升白血球均有较好 疗效。
2021
17
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18
2、发酵法生产核苷酸 （1）发酵法生产肌苷酸（IMP） （2）发酵生产黄苷酸（XMP）及酶法转化成鸟苷酸
2021
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3、半合成法制备核苷酸
由于发酵法生产核苷的产率很高，核苷悬浮于磷酸 三甲酯或磷酸三乙酯中，在冷却条件下加入氯化氧磷， 进行磷酸化，从核苷生成5′-核苷酸收率可达90%。
如要制成固体状DNA，在热变性DNA溶液中逐渐 加入等体积95％乙醇，离心可获得纤维状DNA，沉淀 用乙醇、丙酮洗涤，减压低温干燥得DNA粗品，产品 含热变性DNA 50％～60％。
2021
9
2、具有生物活性DNA的制备
动物内脏（肝、脾、胸腺）加4倍重量生理盐水经 组织捣碎机捣碎1分钟，匀浆于2500r／pm离心30分钟。 将沉淀悬浮于20倍重量的冷生理盐水中，加入2倍量5 ％的（用45%乙醇作溶剂）十二烷基磺酸钠，并搅拌 2～3小时，在0℃2500r／pm离心，在上层液中加入等 体积的冷95％乙醇，离心即可得到纤维状DNA，再用 冷乙醇和丙酮洗涤，减压低温干燥得粗品DNA。
桔青霉产生5`-磷酸二脂酶 红酵母产生3`-磷酸二脂酶
2021
11
2021
12
（2）酶解法制备戊糖核苷酸
我国从60年代开始使用核酸酶P1降解核糖核酸生 产单核苷酸，日本年产呈味核苷酸（肌苷酸和鸟苷酸） 3000吨，其中60%是使用酶解法生产的。
酶解法生产5‘－单核苷酸工艺流程
2021
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2021
① 有关疾病的靶基因mRNA序列是已知的，因 此，设计合理特异性的反义核酸比较容易；
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2、发酵法生产核苷酸 （1）发酵法生产肌苷酸（IMP） （2）发酵生产黄苷酸（XMP）及酶法转化成鸟苷酸
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3、半合成法制备核苷酸
由于发酵法生产核苷的产率很高，核苷悬浮于磷酸 三甲酯或磷酸三乙酯中，在冷却条件下加入氯化氧磷， 进行磷酸化，从核苷生成5′-核苷酸收率可达90%。
如要制成固体状DNA，在热变性DNA溶液中逐渐 加入等体积95％乙醇，离心可获得纤维状DNA，沉淀 用乙醇、丙酮洗涤，减压低温干燥得DNA粗品，产品 含热变性DNA 50％～60％。
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2、具有生物活性DNA的制备
动物内脏（肝、脾、胸腺）加4倍重量生理盐水经 组织捣碎机捣碎1分钟，匀浆于2500r／pm离心30分钟。 将沉淀悬浮于20倍重量的冷生理盐水中，加入2倍量5 ％的（用45%乙醇作溶剂）十二烷基磺酸钠，并搅拌 2～3小时，在0℃2500r／pm离心，在上层液中加入等 体积的冷95％乙醇，离心即可得到纤维状DNA，再用 冷乙醇和丙酮洗涤，减压低温干燥得粗品DNA。
桔青霉产生5`-磷酸二脂酶 红酵母产生3`-磷酸二脂酶
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（2）酶解法制备戊糖核苷酸
我国从60年代开始使用核酸酶P1降解核糖核酸生 产单核苷酸，日本年产呈味核苷酸（肌苷酸和鸟苷酸） 3000吨，其中60%是使用酶解法生产的。
酶解法生产5‘－单核苷酸工艺流程
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① 有关疾病的靶基因mRNA序列是已知的，因 此，设计合理特异性的反义核酸比较容易；
核酸类药物生产工艺
(1)酶水解 最常用的酶有桔青霉A.S3.2788产生的5’—磷酸二酯酶，也 可用红酵母发酵所产生的3’—磷酸二酯酶。
2021/6/27
4
生物制药工艺学——核酸类药物
核苷酸的制备
（2）碱水解法
在 稀 碱 条 件 下 ， RNA 容 易 水 解 得 到2’—核苷酸和3’—核苷酸。实际 上这是由于稀碱水解过程中，先 形成一个中间环状物2’，3’环状核 苷酸，它很不稳定，进一步水解 生成2’和3’—核苷酸。 稀碱水解的浓度随温度和作用时 间的不同而异。用1M氢氧化钾或 氢 氧 化 纳 在 80℃ 下 作 用 1h 能 使 RNA水解成单核苷酸；用0.3M氢 氧化钾或氢氧化纳在37℃下作用， 要16h。
2021/6/27
6
生物制药工艺学——核酸类药物
三磷酸腺苷生产工艺
1、化学结构和性质
白色类白色粉末，易溶于水， 难溶于有机溶剂。在水中的 溶解度具有氢型＞钠盐＞钡 盐＞汞盐的顺序。在碱性溶 液(pHl0)及低温下比较稳定。 ATP二钠是两性化合物。能与 可溶性汞盐和钡盐形成不溶 于水的沉淀物，利用这种性 质可分离ATP。
反义核酸技术及反义药物：反义技术是用人工合成的或生物中自然 存在的寡聚核苷酸片断（反义DNA和反义RNA），结合目标基因或 mRNA特定序列(靶核酸)，从而有效地抑制或封闭基因的转录与翻译。
反义药物能与特定基因杂交，在基因水平干扰致病蛋白的产生过程， 即干扰遗传信息从核酸向蛋白质的传递。
2021/6/27
2021/6/27
5
生物制药工艺学——核酸类药物
三磷酸腺苷生产工艺
三磷酸腺苷是体内广泛存在的辅酶，是体内组织细胞所需能 量的主要来源，蛋白质、脂肪、糖和核苷酸的合成都需ATP参与 。ATP经腺苷酸环化酶催化形成环磷酸腺苷(cAMP)，是细胞内的 生物活性物质，对细胞许多代谢过程有重要的调节作用。
2021/6/27
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生物制药工艺学——核酸类药物
核苷酸的制备
（2）碱水解法
在 稀 碱 条 件 下 ， RNA 容 易 水 解 得 到2’—核苷酸和3’—核苷酸。实际 上这是由于稀碱水解过程中，先 形成一个中间环状物2’，3’环状核 苷酸，它很不稳定，进一步水解 生成2’和3’—核苷酸。 稀碱水解的浓度随温度和作用时 间的不同而异。用1M氢氧化钾或 氢 氧 化 纳 在 80℃ 下 作 用 1h 能 使 RNA水解成单核苷酸；用0.3M氢 氧化钾或氢氧化纳在37℃下作用， 要16h。
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生物制药工艺学——核酸类药物
三磷酸腺苷生产工艺
1、化学结构和性质
白色类白色粉末，易溶于水， 难溶于有机溶剂。在水中的 溶解度具有氢型＞钠盐＞钡 盐＞汞盐的顺序。在碱性溶 液(pHl0)及低温下比较稳定。 ATP二钠是两性化合物。能与 可溶性汞盐和钡盐形成不溶 于水的沉淀物，利用这种性 质可分离ATP。
反义核酸技术及反义药物：反义技术是用人工合成的或生物中自然 存在的寡聚核苷酸片断（反义DNA和反义RNA），结合目标基因或 mRNA特定序列(靶核酸)，从而有效地抑制或封闭基因的转录与翻译。
反义药物能与特定基因杂交，在基因水平干扰致病蛋白的产生过程， 即干扰遗传信息从核酸向蛋白质的传递。
2021/6/27
2021/6/27
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生物制药工艺学——核酸类药物
三磷酸腺苷生产工艺
三磷酸腺苷是体内广泛存在的辅酶，是体内组织细胞所需能 量的主要来源，蛋白质、脂肪、糖和核苷酸的合成都需ATP参与 。ATP经腺苷酸环化酶催化形成环磷酸腺苷(cAMP)，是细胞内的 生物活性物质，对细胞许多代谢过程有重要的调节作用。
核酸类药物1 PPT课件
2019/9/1
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生物制药工艺学——核酸类药物
4、注解
三磷酸腺苷生产工艺
①应用兔肌肉为原料的提取法生产ATP，曾采用三氯乙酸沉淀蛋白质，以 钡盐和汞盐纯化ATP。此法耗用试剂多，成本高，易造成环境污染和直接 危及操作人员身体健康。后改用蒸馏水提取ATP，树脂精制纯化 从根本 上解决了上述存在的问题．又可回收AMP、ADP，兔肉渣还可食用，总 收率并不比汞盐法低。 ②产氨短杆菌B1是生物素缺陷型菌株，其诱变菌株也依赖生物素作为生 长因子。玉米浆中含有丰富的生物素，加入培养基中使ATP的产量显著提 高。
2019/9/1
9
生物制药工艺学——核酸类药物
三磷酸腺苷生产工艺
2、以兔肌肉为原料
⑤除热原、杂质 将洗脱液按总体积计加入0.6％的硅藻土，0.4％的 活性炭搅拌10min，用4号垂熔漏斗过滤，收集ATP滤液。
⑥结晶、干燥 用6M盐酸调滤液至pH2.5—3，在28℃的水浴中恒温, 加乙醇，不断搅拌，使ATP二钠结晶，用4号垂熔漏斗过滤，分别用 无水乙醇、乙醚洗涤，收集ATP二钠结晶，置五氧化二磷干燥器内 真空干燥，即得ATP成品。次滤液，冷处静置3h，经布氏漏斗过滤 至澄清，得提取液。
提取液上柱流速控制在0.6一1ml／(cm2.min)左右，吸附ATP。上柱过程 中用DEAE—C薄板检查。
④洗脱饱和ATP柱，用pH3、0.03M氯化钠液洗涤柱上滞留的AMP、ADP 及无机盐等，流速控制在1mL／(cm2.min)。再用pH3.8、1M氯化钠液洗 脱 ATP ， 流 速 控 制 在 0.3ml/(cm2.min) ， 收 集 洗 脱 液 。 操 作 温 度 在 0 一 10℃。
生物制药工艺学——核酸类药物
核酸类药物 基本概况 核苷酸生产工艺 三磷酸腺苷生产工艺
核酸类药物ppt课件
主要用于病毒性角膜炎、单纯疱疹、慢性病
毒性肝炎的辅助治疗。
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19
适用于绒毛膜上皮癌、恶性葡萄胎、急性淋巴细 胞白血病及急性非淋巴细胞白血病、慢性粒细胞 白血病的急变期。
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【不良反应】 ①骨髓抑制：较常见； ②肝脏损害：可致胆汁郁积出现黄疸； ③消化系统：恶心、呕吐、食欲减退、腹
泻和口腔炎，但较少发生； ④高尿酸血症：多见于白血病治疗初期，
严重的可发生尿酸性肾病。
核酸药物中另一类为裸DNA基因疫苗 与基因药物，它们是将具有预防和治 疗疾病的功能基因与真核表达载体重 组，将此重组DNA导入人体细胞，使 其表达活性的多肽或蛋白质，产生免 疫或治疗作用。
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第二节 核酸类药物各论
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一、碱基及其衍生物 巯嘌呤（6-巯基嘌呤）
【作用与用途】
属于抑制嘌呤合成的细胞周期特异性药物，化学 结构与次黄嘌呤相似，能竞争性地抑制次黄嘌呤 的转变过程，在抗肿瘤方面拥有较大市场。
（一）碱基及其衍生物
多数是经过人工化学修饰的碱基衍生 物，主要有巯嘌呤、氟尿嘧啶等。
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（二）核苷及其衍生物
1.腺苷类:阿糖腺苷等。 2.尿苷类:碘苷等。 3.胞苷类:阿糖胞苷等。 4.肌苷类:肌苷等。 5.脱氧核苷类:氮杂脱氧胞苷等。
-
5
（三）核苷酸及其衍生物
1.单核苷酸类:有腺苷酸(AMP)、尿苷酸(UMP)、肌苷酸 (IMP)、环腺苷酸(cAMP)、双腺苷酸、辅酶A等。
第十一章 核酸类药物-1第一节 核 Nhomakorabea类药物概述
核酸由核苷酸组成； 核苷酸由碱基、戊糖和磷酸三部分
组成； 戊糖与碱基组成的单元叫核苷。
核酸类药物ppt精选课件
肌苷类：有肌苷、肌苷二醛(IDA)、异丙肌苷(Inosiplex) 脱氧核苷类：有氮杂脱氧胞苷(5-Aza-2’-deoxycytidine)、
脱氧硫鸟苷、三氟胸苷
.
三、核苷酸及其衍生物 单核苷酸类：有腺苷酸(AMP)、尿苷酸(UMP)、肌苷
酸(IMP)、环腺苷酸(cAMP)、双丁酰环腺苷酸(DBC)、 辅酶A(CoA)等； 核苷二磷酸类：有尿二磷葡萄糖(UDPG)、胞二磷胆碱 (CDP-Choline)等； 核苷三磷酸类：有腺三磷(ATP)、胞三磷(CTP)、尿三 磷(UTP)、鸟三磷(GTP)等； 核苷酸类混合物：有5’-核苷酸、2’，3’-核苷酸、脱氧 核苷酸、核酪等。
质会使机体代谢失调，发生病态，提供这类物质， 有助于改善机体的物质代谢和能量平衡，加速受 损组织的修复. 临床上已广泛应用于放射病、血小板减少症、白 细胞减少症、慢性肝炎、心血管疾病等。 属于这一类的核酸药物有ATP、辅酶A、脱氧核 苷酸、CTP、UTP、腺苷、混合核苷酸、辅酶I等。
.
第二类为天然碱基、核苷、核苷酸结构类似物或聚 合物，这一类核酸类药物是当今人类治疗病毒、肿 瘤、艾滋病等的重要手段，也是产生干扰素、免疫 抑制的临床药物。
已经在临床上应用的抗病毒核苷酸类药物有以下一 些品种：氮杂鸟嘌呤、巯嘌呤、6一氯嘌呤、氟胞 嘧啶、氟尿嘧啶、呋喃氟尿嘧啶、氟苷、阿糖胞苷、 环胞苷、肌苷二醛、异丙基苷、脱氧巯鸟苷、环腺 苷酸、聚肌胞等。
.
反义核酸技术（简称反义技术）
利用这一技术研制的药物称为反义药物，根据核酸 杂交原理，反义药物能与特定基因杂交，在基因水 平干扰致病蛋白的产生过程，及干扰遗传信息从核 酸向蛋白质的传递。
第五章 核酸类药物
.
1868年瑞士青年生化学家米歇尔(Miescher)，在用 胃蛋白酶分解细胞蛋白质的时候，发现酶不能分 解细胞核。经过化学分析，细胞核主要是由含磷 的物质构成的，它的性质又不同于蛋白质，起名 叫核素，20年以后，人们发现这种物质是强酸， 改称为核酸。
脱氧硫鸟苷、三氟胸苷
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三、核苷酸及其衍生物 单核苷酸类：有腺苷酸(AMP)、尿苷酸(UMP)、肌苷
酸(IMP)、环腺苷酸(cAMP)、双丁酰环腺苷酸(DBC)、 辅酶A(CoA)等； 核苷二磷酸类：有尿二磷葡萄糖(UDPG)、胞二磷胆碱 (CDP-Choline)等； 核苷三磷酸类：有腺三磷(ATP)、胞三磷(CTP)、尿三 磷(UTP)、鸟三磷(GTP)等； 核苷酸类混合物：有5’-核苷酸、2’，3’-核苷酸、脱氧 核苷酸、核酪等。
质会使机体代谢失调，发生病态，提供这类物质， 有助于改善机体的物质代谢和能量平衡，加速受 损组织的修复. 临床上已广泛应用于放射病、血小板减少症、白 细胞减少症、慢性肝炎、心血管疾病等。 属于这一类的核酸药物有ATP、辅酶A、脱氧核 苷酸、CTP、UTP、腺苷、混合核苷酸、辅酶I等。
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第二类为天然碱基、核苷、核苷酸结构类似物或聚 合物，这一类核酸类药物是当今人类治疗病毒、肿 瘤、艾滋病等的重要手段，也是产生干扰素、免疫 抑制的临床药物。
已经在临床上应用的抗病毒核苷酸类药物有以下一 些品种：氮杂鸟嘌呤、巯嘌呤、6一氯嘌呤、氟胞 嘧啶、氟尿嘧啶、呋喃氟尿嘧啶、氟苷、阿糖胞苷、 环胞苷、肌苷二醛、异丙基苷、脱氧巯鸟苷、环腺 苷酸、聚肌胞等。
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反义核酸技术（简称反义技术）
利用这一技术研制的药物称为反义药物，根据核酸 杂交原理，反义药物能与特定基因杂交，在基因水 平干扰致病蛋白的产生过程，及干扰遗传信息从核 酸向蛋白质的传递。
第五章 核酸类药物
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1868年瑞士青年生化学家米歇尔(Miescher)，在用 胃蛋白酶分解细胞蛋白质的时候，发现酶不能分 解细胞核。经过化学分析，细胞核主要是由含磷 的物质构成的，它的性质又不同于蛋白质，起名 叫核素，20年以后，人们发现这种物质是强酸， 改称为核酸。
《生化药物制造工艺》课件
05
生化药物制造的未来 展望
新技术的研发与应用
01
02
03
基因工程技术
利用基因工程技术，研发 新型生化药物，提高药物 疗效和安全性。
细胞工程技术
通过细胞工程技术，实现 细胞培养和细胞分化，为 生化药物的生产提供新的 途径。
纳米技术
纳米技术在生化药物制造 中具有广泛应用前景，如 纳米药物载体、纳米药物 制剂等。
20世纪初，生化药物的研究和应用开始起步，主要集中在酶和多 糖类产品的开发。
发展阶段
20世纪中叶，随着生物技术的不断发展，生化药物的种类和应用 范围逐渐扩大。
成熟阶段
20世纪末至今，生化药物的研究和应用已经进入成熟阶段，成为 医疗保健领域的重要支柱之一。
02
生化药物制造工艺流 程
原料选择与处理
原料选择
VS
详细描述
基因工程技术通过克隆和表达目标基因， 实现对生化药物的合成和生产。该技术广 泛应用于蛋白质、酶、细胞因子等生化药 物的制备过程。基因工程技术能够提高目 标蛋白的表达量、纯度和稳定性，降低生 产成本，为生化药物的生产提供新的途径 。
细胞工程技术
总结词
细胞工程技术是利用细胞进行生化药物生产 和改造的技术，具有高活性、高表达、高产 量等优点。
资源循环利用
02
实现资源的循环利用，降低生产成本，减少对自然资源的依赖
。
社会责任
03
企业应承担社会责任，关注员工福利和社区发展，实现企业与
社会的和谐发展。
THANK YOU
根据生化药物的种类和生产需求 ，选择合适的原料，如天然动植 物、微生物等。
原料处理
对原料进行清洗、破碎、提取、 分离等预处理，以便后续的生化 反应和提取分离。
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2021
1
随着分子生物学和遗传工程的发展，基因治疗应 运而生，得到广泛的肯定。其中包括反义核酸技术， 简称反义技术。利用这一技术研制的药物称为反义药 物，根据核酸杂交原理，反义药物能与特定基因杂交， 在基因水平干扰致病蛋白的产生过程，及干扰遗传信 息从核酸向蛋白质的传递。
反义核酸作为药物与常规药物相比有两个显著特 点：
桔青霉产生5`-磷酸二脂酶 红酵母产生3`-磷酸二脂酶
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（2）酶解法制备戊糖核苷酸
我国从60年代开始使用核酸酶P1降解核糖核酸生 产单核苷酸，日本年产呈味核苷酸（肌苷酸和鸟苷酸） 3000吨，其中60%是使用酶解法生产的。
酶解法生产5‘－单核苷酸工艺流程
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如要制成固体状DNA，在热变性DNA溶液中逐渐 加入等体积95％乙醇，离心可获得纤维状DNA，沉淀 用乙醇、丙酮洗涤，减压低温干燥得DNA粗品，产品 含热变性DNA 50％～60％。
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2、具有生物活性DNA的制备
动物内脏（肝、脾、胸腺）加4倍重量生理盐水经 组织捣碎机捣碎1分钟，匀浆于2500r／pm离心30分钟。 将沉淀悬浮于20倍重量的冷生理盐水中，加入2倍量5 ％的（用45%乙醇作溶剂）十二烷基磺酸钠，并搅拌 2～3小时，在0℃2500r／pm离心，在上层液中加入等 体积的冷95％乙醇，离心即可得到纤维状DNA，再用 冷乙醇和丙酮洗涤，减压低温干燥得粗品DNA。
通常在细菌中RNA占5％～25％，在酵母中占2.7 ％～15％，在霉菌中占0.7%～28％。
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在菌体内RNA含量的变化受培养基组成影响，其 中关键是铵离子浓度和磷酸盐浓度。培养酵母菌体收 率高，易于提取RNA。
很显然在许多酵母中，早期细胞中的RNA含量高， 其确切数值取决于碳、氮比例和培养基组成等。
粗品DNA溶于适量蒸馏水，加入5％十二烷基磺酸 钠达1／10体积，搅拌1小时，经5000r／pm离心1小时， 清液中加入NaCl达1mol／L，再缓慢加入冷95%乙醇， DNA析出，经乙醇、丙酮洗涤，真空干燥得具有生物 活性的DNA。
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（二）用酶解法、发酵法和半合成法制备核苷酸 1、酶解法及碱水解法制备核苷酸 （1）酶解法制备脱氧核苷酸
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脱 氧 核 糖 核 蛋 白 溶 于 浓 盐 溶 液 1mol/L, 不 溶 于 0.14mol/L,而核糖核蛋白溶于0.14mol/L盐溶液。
④ RNA的提取实例：啤酒酵母是提取RNA的很好 的资源。取100g压榨啤酒酵母（含水份70%），加入 230ml含NaOH 3g的水，20℃以下缓慢搅拌30分钟。 用6mol／L HCl调至pH7，搅拌15分钟，离心得清液 255m1。冷至10℃以下，6mol／L HCl调pH2.5，置 冷过夜，离心得RNA l.8g（纯度80％）。
核酸疫苗又称基因疫苗或基因免疫。
DNA疫苗为目前尚无满意疗法的某些疾病（如慢 性病毒性肝炎、疟疾、艾滋病）提供一种新的治疗途 径。
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二、核酸类物质的分离提取及其发酵生产
（一）RNA与DNA的提取与制备
1、 RNA的提取与制备
（l）工业用RNA的提取
① RNA及其工业来源 从微生物中提取RNA是工 业上最实际和有效的方法。一些最常见的菌体含有丰 富的核酸资源，如酵母、白地霉、多种抗菌素的菌丝 体。
（1）菌体自溶法生产核苷酸工艺流程：
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（5）碱水解法生产2＇，3＇-混合核苷酸
RNA结构中的磷酸二酯键对于碱性条件不稳定， 很容易生成2′，3-环状磷酸酯，此环状磷酸酯对碱更 不稳定，很易加水分解生成2‘，3’-混合核苷酸。
从RNA水解成2′，3‘-核苷酸的降解率达95％以上， 将2′，3’-混合核苷酸制成每片含50～100mg的片剂。
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2、DNA的提取与制备
（1）工业用DNA的提取
取新鲜冷冻鱼精20kg，用绞肉机粉碎2次成浆状， 加入等体积水，搅拌均匀，倾入反应锅内，缓慢搅拌， 升温至100℃，保温15分钟，迅速冷却至20～25℃， 离心除去鱼精蛋白等沉淀物，获得35L含热变性DNA 的溶液，经精确测定DNA含量后直接可用于酶法降解 生产脱氧核苷酸。
② 高RNA含量酵母菌株的筛选 可以从自然界筛选 到RNA含量高的酵母菌株，也可用诱变育种的方法提 高酵母菌的RNA含量。
③ 工业废水培养高含量RNA酵母
RNA的提取的方法：
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稀碱法：是用氢氧化钠溶液（1%），使细胞壁变 性，使核酸从细胞内释放出来。需用酸中和pH7。然 后除去菌体，将pH调至RNA的等电点（pH2.5），使 RNA沉淀出来。
此法的缺点是制得的RNA Mr较低,(磷酸单脂酶、 磷酸二脂酶降解RNA，90 ℃保持3~4h破坏酶)。
浓盐法：是用高浓度盐溶液（6%~8%）处理，同 时加热，以改变细胞壁的通透性，使核酸从细胞内释 放出来。
要避免分子降解，可采用苯酚法制备RNA。用苯 酚处理生物材料，使蛋白质变性，然后离心，上层水 溶液内含有全部RNA，可用乙醇沉淀出来。
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（3）双酶法生产肌苷酸和鸟苷酸（I＋G）
呈味核苷酸的主要品种是肌苷酸钠和鸟苷酸钠， 商品名简称为（I＋G），用核酸酶Pl降解RNA可获得 GMP和AMP，其中AMP经脱氨生成IMP。双酶法生 产（I十G）工艺 。
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（4）菌体自溶法生产核苷酸
磷酸二酯酶在合适的条件下降解细胞内的RNA可 产生5′-核苷酸。在国内用谷氨酸产生菌体自溶法生产 5‘-核苷酸。
① 有关疾病的靶基因mRNA序列是已知的，因 此，设计合理特异性的反义核酸比较容易；
② 反义寡核苷酸与靶基因能通过碱基配对原理 发生特异和有效的结合从而调节基因的表达。
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它的缺点是天然的寡核苷酸难以进入细胞内、而 一旦进入又易被胞内核酸酶水解，很难直接用于治疗。
核酸疫苗是将编码某种抗原蛋白的外源基因 （DNA或RNA）直接导入动物细胞内，并通过宿主细 胞的转录系统合成抗原蛋白质，诱导宿主产生对该抗 原蛋白质的免疫应答以达到防病治病的目的。
经临床使用，对非特异性血小板减少症、对白血 球减少症、癌肿的化疗和放疗后的升白血球均有较好 疗效。
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随着分子生物学和遗传工程的发展，基因治疗应 运而生，得到广泛的肯定。其中包括反义核酸技术， 简称反义技术。利用这一技术研制的药物称为反义药 物，根据核酸杂交原理，反义药物能与特定基因杂交， 在基因水平干扰致病蛋白的产生过程，及干扰遗传信 息从核酸向蛋白质的传递。
反义核酸作为药物与常规药物相比有两个显著特 点：
桔青霉产生5`-磷酸二脂酶 红酵母产生3`-磷酸二脂酶
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（2）酶解法制备戊糖核苷酸
我国从60年代开始使用核酸酶P1降解核糖核酸生 产单核苷酸，日本年产呈味核苷酸（肌苷酸和鸟苷酸） 3000吨，其中60%是使用酶解法生产的。
酶解法生产5‘－单核苷酸工艺流程
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如要制成固体状DNA，在热变性DNA溶液中逐渐 加入等体积95％乙醇，离心可获得纤维状DNA，沉淀 用乙醇、丙酮洗涤，减压低温干燥得DNA粗品，产品 含热变性DNA 50％～60％。
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2、具有生物活性DNA的制备
动物内脏（肝、脾、胸腺）加4倍重量生理盐水经 组织捣碎机捣碎1分钟，匀浆于2500r／pm离心30分钟。 将沉淀悬浮于20倍重量的冷生理盐水中，加入2倍量5 ％的（用45%乙醇作溶剂）十二烷基磺酸钠，并搅拌 2～3小时，在0℃2500r／pm离心，在上层液中加入等 体积的冷95％乙醇，离心即可得到纤维状DNA，再用 冷乙醇和丙酮洗涤，减压低温干燥得粗品DNA。
通常在细菌中RNA占5％～25％，在酵母中占2.7 ％～15％，在霉菌中占0.7%～28％。
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在菌体内RNA含量的变化受培养基组成影响，其 中关键是铵离子浓度和磷酸盐浓度。培养酵母菌体收 率高，易于提取RNA。
很显然在许多酵母中，早期细胞中的RNA含量高， 其确切数值取决于碳、氮比例和培养基组成等。
粗品DNA溶于适量蒸馏水，加入5％十二烷基磺酸 钠达1／10体积，搅拌1小时，经5000r／pm离心1小时， 清液中加入NaCl达1mol／L，再缓慢加入冷95%乙醇， DNA析出，经乙醇、丙酮洗涤，真空干燥得具有生物 活性的DNA。
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（二）用酶解法、发酵法和半合成法制备核苷酸 1、酶解法及碱水解法制备核苷酸 （1）酶解法制备脱氧核苷酸
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脱 氧 核 糖 核 蛋 白 溶 于 浓 盐 溶 液 1mol/L, 不 溶 于 0.14mol/L,而核糖核蛋白溶于0.14mol/L盐溶液。
④ RNA的提取实例：啤酒酵母是提取RNA的很好 的资源。取100g压榨啤酒酵母（含水份70%），加入 230ml含NaOH 3g的水，20℃以下缓慢搅拌30分钟。 用6mol／L HCl调至pH7，搅拌15分钟，离心得清液 255m1。冷至10℃以下，6mol／L HCl调pH2.5，置 冷过夜，离心得RNA l.8g（纯度80％）。
核酸疫苗又称基因疫苗或基因免疫。
DNA疫苗为目前尚无满意疗法的某些疾病（如慢 性病毒性肝炎、疟疾、艾滋病）提供一种新的治疗途 径。
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二、核酸类物质的分离提取及其发酵生产
（一）RNA与DNA的提取与制备
1、 RNA的提取与制备
（l）工业用RNA的提取
① RNA及其工业来源 从微生物中提取RNA是工 业上最实际和有效的方法。一些最常见的菌体含有丰 富的核酸资源，如酵母、白地霉、多种抗菌素的菌丝 体。
（1）菌体自溶法生产核苷酸工艺流程：
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（5）碱水解法生产2＇，3＇-混合核苷酸
RNA结构中的磷酸二酯键对于碱性条件不稳定， 很容易生成2′，3-环状磷酸酯，此环状磷酸酯对碱更 不稳定，很易加水分解生成2‘，3’-混合核苷酸。
从RNA水解成2′，3‘-核苷酸的降解率达95％以上， 将2′，3’-混合核苷酸制成每片含50～100mg的片剂。
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2、DNA的提取与制备
（1）工业用DNA的提取
取新鲜冷冻鱼精20kg，用绞肉机粉碎2次成浆状， 加入等体积水，搅拌均匀，倾入反应锅内，缓慢搅拌， 升温至100℃，保温15分钟，迅速冷却至20～25℃， 离心除去鱼精蛋白等沉淀物，获得35L含热变性DNA 的溶液，经精确测定DNA含量后直接可用于酶法降解 生产脱氧核苷酸。
② 高RNA含量酵母菌株的筛选 可以从自然界筛选 到RNA含量高的酵母菌株，也可用诱变育种的方法提 高酵母菌的RNA含量。
③ 工业废水培养高含量RNA酵母
RNA的提取的方法：
ห้องสมุดไป่ตู้2021
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稀碱法：是用氢氧化钠溶液（1%），使细胞壁变 性，使核酸从细胞内释放出来。需用酸中和pH7。然 后除去菌体，将pH调至RNA的等电点（pH2.5），使 RNA沉淀出来。
此法的缺点是制得的RNA Mr较低,(磷酸单脂酶、 磷酸二脂酶降解RNA，90 ℃保持3~4h破坏酶)。
浓盐法：是用高浓度盐溶液（6%~8%）处理，同 时加热，以改变细胞壁的通透性，使核酸从细胞内释 放出来。
要避免分子降解，可采用苯酚法制备RNA。用苯 酚处理生物材料，使蛋白质变性，然后离心，上层水 溶液内含有全部RNA，可用乙醇沉淀出来。
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（3）双酶法生产肌苷酸和鸟苷酸（I＋G）
呈味核苷酸的主要品种是肌苷酸钠和鸟苷酸钠， 商品名简称为（I＋G），用核酸酶Pl降解RNA可获得 GMP和AMP，其中AMP经脱氨生成IMP。双酶法生 产（I十G）工艺 。
2021
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（4）菌体自溶法生产核苷酸
磷酸二酯酶在合适的条件下降解细胞内的RNA可 产生5′-核苷酸。在国内用谷氨酸产生菌体自溶法生产 5‘-核苷酸。
① 有关疾病的靶基因mRNA序列是已知的，因 此，设计合理特异性的反义核酸比较容易；
② 反义寡核苷酸与靶基因能通过碱基配对原理 发生特异和有效的结合从而调节基因的表达。
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它的缺点是天然的寡核苷酸难以进入细胞内、而 一旦进入又易被胞内核酸酶水解，很难直接用于治疗。
核酸疫苗是将编码某种抗原蛋白的外源基因 （DNA或RNA）直接导入动物细胞内，并通过宿主细 胞的转录系统合成抗原蛋白质，诱导宿主产生对该抗 原蛋白质的免疫应答以达到防病治病的目的。
经临床使用，对非特异性血小板减少症、对白血 球减少症、癌肿的化疗和放疗后的升白血球均有较好 疗效。