22第三章-生化药物的生产-第七节-脂类药物的生产-第八节-维生素和辅酶类药物的生产
湖北工业大学生物制药学维生素及辅酶类药物
第七讲-2 维生素及辅酶类药物内容：◆第一节概述◆第二节重要药物的生产1第五讲-2 维生素及辅酶类药物一、维生素的基本概念第一节维生素及辅酶1、定义：i i ）是生物体内类量微化学结构各异具有特殊维素的基本概念维生素（Vitamin ）：是生物体内一类量微、化学结构各异，具有特殊功能的小分子化合物，它们大多需要从外界摄取。
2、特点：（1）参与生物生长发育和代谢所必需的一类微量有机物质;需求量很小每日仅以（2）需求量很小，每日仅以mg 或ug 计;日需量：V A 0.8-1.7mg ；V B 1 1-2mg ；V B2 1-2mg ；泛酸3-5mg ；V B62-3mg ；V D 0.01-0.02mg ；叶酸0.4mg ；生物素0.22mg ；1424601002V E 14-24mg ；V C 60-100mg 。
（）在体内不能合成或合成量不足必须由食物供给3）在体内不能合成或合成量不足，必须由食物供给;（4）绝大多数以辅酶或辅基形式参与体内酶促反应体系，在代谢中起调节作用;（5）“维生素缺乏症”;烟酸—癞皮病；V B1—脚气病；V A—夜盲症；V C—坏血病（6）在生物体内的作用，不同于糖类、脂类或蛋白质，不作为C、N或能源;）在生物体内的作用不同于糖类脂类或蛋白质不作为不用来供能或构成生物体的组成部分，但是代谢过程中必需的。
另外，有些化合物，具有生物活性，有人称之为“类维生素”，如类黄酮、肉碱、牛磺酸等。
33、命名：Vitamin ：V 加上拉丁字母。
多种混合再加上1、2、3等数字，按发现的先后顺序命名例如：1913年美国化学家Mendal 和Osborni 发现了V A4McCollum 和Davis 发现了V B 小分子化合物，结构上差异很大、维生素的分类⑴溶解性区分脂溶性：包括维生素A 、D3、D2、E 、K ，溶于脂肪及有机溶剂在食物中常于脂类共存水溶性：包括B 族维生素（B1、B2、B6、PP 、B12、叶酸、泛酸、生物素等）和维生素C ，溶于水有机溶剂，在食物中常于脂类共存⑵化学结构：无共同性脂肪族芳香族脂环族杂环和甾类化合物等4脂肪族、芳香族、脂环族、杂环和甾类化合物等二、维生素与辅酶、辅基的关系维生素与辅酶、辅基的关系辅酶（coenzyme）:与脱辅酶结合松弛的小分子有机物(通过透析可以除去，如辅酶1和辅酶2)。
107672-生物制药工艺-13.7维生素及辅酶类药物
脱氢 双键
H
HO
OH
O
O
OH OH
维生素C为白色粉末，无臭、味酸、熔点190～ 192℃，易溶于水，略溶于乙醇，不溶于乙醚，氯 仿及石油醚等。它是一种还原剂，易受光、热、氧 等破坏，尤其在碱液中或有微量金属离子存在时， 分解更快，但干燥结晶较稳定。具有右旋光性。
2、生产工艺
羟乙基
2、生产工艺
（1）合成生产（见书） （2）生物合成
根据专利报道，适宜为此目的来生产可采用的发酵 的 微 生 物 为 酵 母 属 （ Saccharo myees ） S.Cerisiae Honsen DRM 159 与 S.Uvarum Beijerin ck （ Syn . Sacch.carishergnsis Hansen）DBM 189等菌。
戊糖基
异咯嗪部分
• 维生素B2是构成黄素腺嘌呤单核核苷酸 FMN和黄素腺嘌呤二核苷酸FAD重要成分。
• 是氧化还原酶的电子受体。
• 过量无害，量少引起口角炎和皮炎等。
• 维生素B2大量存在于青菜、黄豆、动物肝 脏、肾、心、乳中，但含量都低，不宜用 提取法生产。
2、生产工艺
• （1）菌种 • 菌种很多，主要是棉病囊霉和阿氏假囊酵
（十一）辅酶I（脱氢酶的辅酶）
CoI是具有较强吸湿性的白色粉末，易溶于水或生理 盐水，不溶于丙酮等有机溶剂，为两性分子，等电 点pH3，在干燥状态和低温下稳定。
在生物氧化过程中作为氢的受体或供体，起传递 氢的作用，可加强体内物质的氧化并供给பைடு நூலகம்量。为 两性分子，等电点pH3 。
广泛存在于动植物中，如酵母、谷类、豆类、动 物的肝脏、肉类等。
二、重要的维生素及辅酶类药物 （一）维生素Bl（vitamin B1）
《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。
脂类药物
作用与用途：人工牛黄为重要中药材、生化药， 有清热解毒、祛痰定惊作用。用于治疗热病谵狂、 神昏不语、咽喉肿痛及小儿急热惊风。外用治疗 疔疽及口疮等。
前列腺素（PG）
前列腺素为二十碳五元 环前列腺烷酸的一族衍
生物，共分
A,B,C,D,E,F,G,H八类， 目前主要有PGE1、 PGE2、PGE3、PGE1α 、 PGE2α 、PGE3α等20余
CDCA精品
CDCA结晶
真空干燥
CDCA成品
熊去氧胆酸(UDCA)
熊去氧胆酸呈白色结晶粉末,无臭,味苦. 易溶于乙醇,三氯甲烷,冰醋酸,稀碱液,略溶 于乙醚,难溶于水和稀矿酸.
熊去氧胆酸(UDCA)
化学合成法是用胆酸为原料进行酯化得胆
酸甲酯,经乙酰化,氧化.还原制得鹅去氧胆酸, 再氧化为3ɑ-羟基-7-酮基胆烷酸,还原后制得 熊去氧胆酸.
熊去氧胆酸 (UDCA)
胆酸
[酯化] 甲醇,HCl 回流20-30min [氧化] 铬酸钾 400C,8h [还原] 水合肼
胆酸甲酯
[乙酰化] 苯,吡啶,乙酐 室温20h
3ɑ,7ɑ-二乙酰胆
酸甲酯 酸甲酯
3ɑ,7ɑ-二乙酰氧基-12-酮基胆烷 3ɑ,7ɑ-二乙酰胆烷酸
[还原] 金属钠 1150C [氧化] 铬酸钾 室温
脑磷脂
脑磷脂---生产工艺
滤液(制备胆固醇) 丙酮 大脑或骨髓 5次 乙醇提取 滤饼 35-40 C,12h 滤液(制备卵磷脂)
0
乙醚溶 解 00C
滤饼
乙醚提 取 12h
浓缩
乙醇沉淀
滤液
浓缩液
00C,12h
沉淀物
乙醇沉淀
滤液
第七节_脂类药物的生产_第八节_维生素和辅酶类药物的生产
四、典型维生素/辅酶类药物的生产
㈠维生素C的生产 VC的生产方法较多，早期是化学合成，以后改为微生物发酵法。
加氢还原 醋酸杆菌
D-葡萄糖
D-山梨醇
氧化葡萄糖酸杆菌
D-山梨糖
化学转化
2-酮-L-古龙酸（2-KGA）
维生素C
两步发酵法是中国科学院微生物研究所和北京制药厂在1970年代最先发明的，目前仍在使 用中。第二步发酵是由氧化葡萄糖酸杆菌和巨大芽孢杆菌等伴生菌共同完成的，也有人在 这步使用假单胞菌。
四、典型维生素/辅酶类药物的生产
㈡辅酶Q的生产 辅酶Q又称泛醌，是一种脂溶性醌类化合物，所以有人也把它算入脂类药物之列。 但它更是生物体产能反应（呼吸链）及能量贮藏反应的重要辅酶。
皂化，NaOH
石油醚提取
猪心残渣
皂化液
提取液
减 压 浓 缩
无水乙醇结晶
硅胶吸附 洗脱液 浓缩液
精制CoQ10
思考题
1.
脂类药物的制备
㈡细胞培养——生物转化 来源于生物体的多种脂类药物可以采用微 生物发酵、动植物细胞大规模培养（细胞 工程）以及酶工程等生物转化的方法生产。 应用微生物发酵法或烟草细胞培养法生产 CoQ10； 用紫草细胞培养法生产紫草素； 以花生四烯酸为原料，用类脂氧化酶-2和前 列腺素合成酶，通过酶转化合成前列腺素。
典型脂类药物的生产实例
猪脑或脊髓
丙酮提 取 蒸馏浓 缩
滤液
乙醇结 晶
固体物
解溶 醇乙
粗胆固醇
硫酸水 解
粗胆固醇酯
滤液
乙醇重结 晶
胆固醇成品
1. 2. 3. 4. 5.
6.
提取：加3倍体积丙酮，不断搅拌冷浸24小时，过滤，得丙酮提取液。 浓缩与溶解：蒸馏浓缩至出现大量黄色固体，加入10倍体积乙醇，加热回流，过滤。 结晶：滤液于0~5℃冷却结晶，过滤得粗胆固醇酯。 水解：加5倍量工业乙醇和5~6%硫酸加热回流水解8小时，臵0~5℃结晶。 重结晶：上述结晶用10倍量工业乙醇和3%活性炭加热熔解并回流1小时，过滤，臵 0~5℃冷却结晶。滤取结晶，压干，挥发除去乙醇后，70~80℃真空干燥，即得精制 胆固醇。 鉴别：1%的胆固醇氯仿溶液中加入硫酸，氯仿层为血红色，硫酸层显绿色荧光。
生物化学第三章 脂类化学知识点整理
脂类的生理功能
促脂溶性维生 素吸收
与细胞识别， 组织免疫等有
关
其他重要生理 活性物质的前
体
储能、供能
防止热量散 失、维持体温
结构组分：磷 脂是生物膜的
主要成分
脂类 的生理 功能
保护和固定功 能
生物化学
第二章 脂类化学
二
简单 脂质
1、甘油三酯 2、脂肪酸 3、脂肪酸与甘油三酯的理化性质
1.甘油三酯
极性头部 甘油磷脂结构通式
一、甘油磷脂
（二）主要类型
磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺是细胞膜中最丰富的脂质
一、甘油磷脂
磷脂酰丝氨酸
磷脂酰肌醇
双磷脂酰甘油
心磷脂
（三）甘油磷脂的一般性质
（1）溶解性：溶于含少量水的非极性溶剂，难溶于无水丙酮。 （2）磷脂是两性脂质，可做乳化剂，在水中能形成双分层、微囊。
（3）磷脂的水解 被碱水解 被酸水解 被专一性磷脂酶水解
如：半乳糖-N-乙酰葡萄糖胺-半乳糖-葡萄糖-鞘氨醇
甘油 三脂
三分子 脂肪酸
一分子 甘油
1.甘油三酯
单纯甘油三酯
R1、R2、R3为脂肪酸链
相同
不同
混合甘油三酯
2.脂肪酸
I. 结构
由一条4~36个碳的烃链和一个末端羧基组成的有机物。 • 脂肪酸间差别：主要是碳氢链的长度和不饱和双键的数目和位置；
2.脂肪酸 饱和脂肪酸
不饱和脂肪酸
2.脂肪酸
II. 命名及脂肪酸的简写原则
（三）甘油磷脂的一般性质 磷脂酶A1,A2,C,D：专一性水解甘油磷脂的酯键和磷酸二酯键。
溶血甘油磷酸酯（或溶血磷脂）： 只含一个脂肪酸的甘油磷脂。
能溶解细胞膜。
生物化学简明教程维生素及辅酶
H2N N N
O
21
N3 4
87 6
5
9 10
CN
C
N H2 H
OH
2-氨基-4-羟基-6-亚甲基蝶呤 对氨基苯甲酸
COOH
N CH H
CH2 CH2 COOH
蝶酸
谷氨酸
叶酸—蝶酰谷氨酸
生物化学简明教程维生素及辅酶
生物化学简明教程维生素及辅酶
生物化学简明教程维生素及辅酶
H3CH3C N N
OHOH H3CH3C N N
OHOH
磷酸 磷吡 酸哆 吡醛 哆醛
磷酸 磷吡 酸哆 吡胺 哆胺
磷酸吡哆素是转氨酶、脱羧酶、消旋酶的辅酶 ，转氨酶通过磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺的相互转 换，起转移氨基的作用。
生理功能
（1）参与AA的转氨作用，脱羧作用 （2）氨基酸的消旋作用 生物化学简明教程维生素及辅酶
缺乏原因
（1）维生素摄入量不足
（2）维生素的吸收障碍
（3）需要量增加
（4）食物以外的维生素供给不足
生物化学简明教程维生素及辅酶
7.1 脂溶性维生素
• VA、VD、VE、VK • 不溶于水，而溶于脂肪及脂溶剂（如苯、
乙醚、氯仿）
• 消化道内的吸收与脂质有关，体内的储
存——肝
生物化学简明教程维生素及辅酶
缺乏症：
（1）由于TPP与糖代谢密切相关。 （2）神经特别是大脑平时正常情况下以葡萄糖为唯 一燃料分子 （3）机体缺乏VB1，血、尿和神经组织中丙酮酸含量 升高 （4）神经组织能量供应不足——出现许多临床症状 称为脚气病
生物化学简明教程维生素及辅酶
7.2.2 维生素B2
• 核黄素 • 化学本质：核醇 ＋ 6,7-二甲基异咯嗪 • 活性形式：黄素单核苷酸（FMN）和黄素
（完整版）生物技术制药复习资料
（完整版）生物技术制药复习资料《生物技术制药》复习资料（Biotechnological Pharmaceutics）第一章绪论一、概述1.概念：生物药物（生物制药）是泛指包括生物制品在内的生物体的初级和次级代谢产物或生物体的某一组成部分，甚至整个生物体用作诊断和治疗疾病的医药品。
|采用现代生物技术人为地创造一些条件，借助某些微生物、植物或动物来生产所需的医药品，叫做生物技术制药。
2.技术范畴：基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、生化工程以及后来衍生出来的第二代、第三代的蛋白质工程、抗体工程、糖链工程和海洋生物技术等。
3.相关学科：有生物学（含微生物学、分子生物学、遗传学等）、化学、工程学（化学工程、电子工程等）、医学、药学、农学等。
但从基础学科来讲，生物学、化学和工程学是其主要的学科。
4.应用范围：（1）医药；（2）农业；（3）食品；（4）工业；（5）环境净化；（6）能源。
二、生物技术的发展简史1.传统生物技术阶段主要产品：乳酸、酒精、丙酮、丁酸、柠檬酸、淀粉酶。
生产的特点：过程简单，大多属兼气发酵或表面培养，生产设备要求不高，产品化学结构简单，属初级代谢产物。
2.近代生物技术阶段主要产品：抗生素、维生素、甾体、氨基酸；食品工业的工业酶制剂、食用氨基酸、酵母、啤酒；化工业的酒精、丙酮、丁醇、沼气；农林业的农药；环境保护业的生物治理污染。
生物技术的特点：（1）产品类型多，初级（氨基酸、酶、有机酸）、次级（抗生素）、生物转化（甾体）；（2）生物技术要求高，纯种、无菌、通气，产品质量要求也高；（3）生产设备规模大；（4）技术发展速度快。
3.现代生物技术主要产品：胰岛素、干扰素、生长激素等。
生物技术的内容包括：（1）重组DNA技术及其它转基因技术（基因工程）；（2）细胞和原生质体融合技术（细胞工程）；（3）酶或细胞的固定化技术（酶工程）；（4）植物脱毒和快速繁殖技术；（5）动物细胞大量培养技术；（6）动物胚胎工程技术；（7）现代发酵技术；（8）现代生物反应工程和分离工程技术；（9）蛋白质工程技术；（10）海洋生物技术。