核酸与核苷类药物概述及合成工艺
核酸类药物及其生产工艺
叠 氮 胸 苷 A Z T 合 成 工 艺
2、三氮唑核苷
（Vira301, RibacirinRTC)
商品名称病毒唑，主要应用于小儿呼 吸系统的疾病治疗。显著改善艾滋病 患者的症状，毒副作用小，价格便宜， 比AZT相差50倍。 它对病毒的作用点多，不易使病毒产 生抗药性。
4、Mn2+在限量的情况下培养后期产氨短杆 菌细胞膜容易透过细胞膜，并且嘌呤核苷 酸补救合成所需的酶和中间体核糖－5－磷 酸很容易透过，在细胞外重新合成大量的 肌苷酸； 5、因工业原料和工业水都含较高的Mn2＋， 通过诱变育种的方法选育了对Mn2+不敏感 的变异株，使发酵液Mn2＋ 含量高达 1000g/ml时，肌苷酸的生物合成仍不受影 响。
2、核苷酸的制备 3、核苷的制备
1 发 酵 法 制 备 R N A
2 酶 法 制 备 脱 氧 核 苷 酸
酶 法 制 备 5’ 单 核 苷 酸
双 酶 法 生 产 肌 苷 酸 和 鸟 苷 酸
产氨短杆菌嘌呤核苷 酸生物合成调节机制
3被A阻遏
4受ATP ADP AMP GMP反馈抑制
1被G阻遏 2受GMP反馈抑制
5受GMP ATP的反馈抑制 6受GTP的反馈抑制 注：PRPP——5－磷酸核糖焦磷酸
型 菌 株 发 酵 机 制
产 氨 短 杆 菌 腺 嘌 呤 缺 陷
IMP
肌 苷 酸 诱 变 图 谱
肌 苷 酸 产 生 诱 变 过 程 的 产 量 变 化
提高IMP产量的因素
1、选用产氨短杆菌腺嘌呤缺陷型菌株以解 除腺嘌呤衍生物对的反馈抑制； 2、提供亚适量A培养基通过补救途径合成微 生物生命活动所需要的DNA，不足以产生反 馈抑制的腺嘌呤衍生物； 3、培养基中加入特异抑制IMP脱氢酶的化学 物质（如8－氮杂鸟嘌呤）则IMP被切断， GMP不能生成，解除GMP的反馈抑制，使IMP 进一步被积累；
核酸类药物生产工艺
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。
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生物制药工艺学——核酸类药物概 述
核酸是由许多核苷酸以3’， 5’-磷酸二酯键连接而成的大分 子化合物。核苷酸由碱基、戊糖 和磷酸三部分组成，碱基和戊糖 组成的单元叫核苷。核酸类药物 包括核酸、核苷酸、核苷、碱基 及其衍生物。 依据化学结构和组成分四大类：
1 核酸碱基及其衍生物 2 核苷及其衍生物 3 核苷酸及其衍生物 4 多核苷酸
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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。
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
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生物制药工艺学——核酸类药物概 述
核酸类药物分为两类：一类为具有天然结构的核酸类物质, 这类药 物已广泛用于放射病(Co60)、血小板减少症、白细胞减少症、慢性肝 炎、心血管疾病等，属于这一类的核酸类药物有ATP、辅酶A、脱氧 核苷酸等。第二类为天然结构碱基、核苷、核苷酸结构类似物或聚合 物，这类药物是当今人类治疗病毒、肿瘤、艾滋病的重要手段，也是 产生干扰素、免疫抑制的临床药物，主要有三氟胸苷、叠氮胸苷、阿 糖腺苷等。
核酸药工艺的技术方法
核酸药工艺的技术方法
核酸药物是一类以核酸为主要成分的药物，主要包括DNA和RNA。
核酸药物的制备工艺主要包括以下几个步骤：
1. 核酸的设计和合成：首先，需要根据药物的作用机制和目标，设计出具有特定功能的核酸序列。
然后，通过化学合成的方法，将这些核酸序列逐一合成出来。
2. 核酸的纯化：合成出来的核酸需要进行纯化处理，去除可能存在的杂质和副产品，以保证药物的安全性和有效性。
3. 核酸的修饰：为了提高核酸的稳定性和生物利用度，通常需要对核酸进行修饰。
修饰的方法包括磷酸化、甲基化、糖基化等。
4. 核酸的封装：为了保护核酸不被体内的酶分解，通常需要将核酸封装在纳米颗粒、脂质体、聚合物等载体中。
5. 核酸的质量控制：在整个制备过程中，都需要对核酸的质量进行严格的控制，包括纯度、浓度、结构等方面。
6. 核酸的体内输送：最后，需要研究如何将核酸药物有效地输送到体内的目标部位。
这可能需要借助一些特殊的输送系统，如病毒载体、纳米粒子等。
以上就是核酸药物制备的主要工艺步骤。
需要注意的是，由于核酸药物的特殊性，其制备过程需要高度的精细化和自动化，同时也需要严格的质量控制和安全性评估。
此外，核酸药物的研发还面临着许多挑战，如如何提高药物的稳定性、如何提高药物的生物利用度、如何解决药物的免疫反应等问题。
核酸与核苷类药物概述及合成工艺
选育鸟嘌呤、腺嘌呤缺陷型菌株，同时解除PRPP转酰 胺酶及XMP合成酶的阻遏，积累大量XMP(GMP合成酶及SAMP 合成酶缺失）。
XMP转化为GMP菌株的条件:
(1)GMP不被分解 (2)GMP合成酶活力要强化(抗生素激动剂) (3)增加细胞通透性
半合成法制备核苷酸
三、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
酶解法制备脱氧核苷酸
桔青霉产生5`-磷酸二脂酶 红酵母产生3`-磷酸二脂酶
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。
第一节 概述
一、核酸与核苷类药物
核酸与核苷类药物是指具有药用价值的核酸、核 苷酸、核苷或者碱基
天然的、类似物、衍生物及其聚合物 作用：
影响生物的蛋白质合成和脂肪、糖类的代谢 恢复正常代谢或干扰某些异常代谢
• 用途：放射病、血小板减少症、白细胞减少症、 急慢性肝炎、心血管疾病和肌肉萎缩、肿瘤、病 毒病
本都可经微生物发酵或从生物资源中提取。
后一类药物是治疗病毒感染性疾病、肿瘤的 重要手段，也是产生干扰素、免疫抑制的临 床药物。
正式用于临床的抗病毒核苷类药物有三氮唑 核苷、叠氮胸苷、阿糖腺苷等。
二、核酸与核苷的一般理化性质
核酸
核苷酸
（DNA、RNA）
核苷 磷酸
核糖（核糖 脱氧核糖） 嘌呤（腺嘌呤、鸟嘌呤）
工业用DNA的提取
[提取]
鱼精
[热变性]
[沉淀]乙醇
提取液
纤维状DNA
核酸类药物生产工艺
核酸类药物生产工艺
接下来是核酸的纯化。
纯化步骤通常包括离心、柱层析和溶液浓缩等
过程。
离心能够分离出核酸与其他细胞组分。
柱层析则利用离子交换、凝
胶过滤或亲和层析等方法，从样品中分离出纯净的核酸。
最后，溶液浓缩
可以将核酸在适当的缓冲液中浓缩，以便进行下一步的处理。
第三个步骤是核酸的合成。
核酸合成可以采用化学合成或重组DNA技术。
化学合成是指通过有机合成方法合成核酸。
这要求高纯度和高效的合
成试剂，以确保合成的核酸具有良好的纯度和活性。
重组DNA技术则是通
过克隆技术，将目标基因插入表达载体中，并经过细胞培养和表达，生产
目标核酸。
接下来是核酸的包装。
核酸类药物通常通过载体或纳米粒子进行包装，以保护核酸并提高其递送效率。
载体可以是合成的脂质体、聚合物或病毒
颗粒。
这些载体通常具有良好的稳定性和低毒性，并能够在体内稳定地释
放核酸。
最后一个步骤是质控。
质控是核酸类药物生产过程中至关重要的一步，它确保了生产的药物符合安全和有效的要求。
质控包括对原材料、生产过
程和最终产品的检验和测试。
常见的质控检测方法包括高效液相色谱法、
质谱法、凝胶电泳以及分子生物学技术。
总之，核酸类药物的生产工艺涉及核酸提取、纯化、合成、包装和质
控等多个步骤。
每个步骤都非常关键，需要严格的控制和检测，以确保生
产的核酸类药物具有良好的质量和效果。
这些步骤的不断改进和优化将有
助于提高核酸类药物的生产效率和质量，进一步推动其在临床上的应用。
核酸类药物生产工艺
HO 5
OH
CH2 O
4 H3 H 1
H OH 2OHH
β-D-核糖
腺嘌呤（A）
（U）
HO 5
OH
CH2 O
4 H3 H 1
H OH 2H H
β-2-D-脱氧核糖
鸟嘌呤（G）
（T） （C）
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生物制药工艺学——核酸类药物
核苷酸的制备
核酸(RNA主要存在于微生物中，如啤酒酵母、纸浆酵母以及 多种抗生素的菌丝体；DNA主要存在于动物内脏等)经酶、酸、 碱水解生成核苷酸，然后分离提取制备各种核苷酸的方法通称 水解核酸法。用催化剂的不同，分为酶水解、酸水解和碱水解 等。
滤液，冷处静置3析柱，用pH3的水将柱平衡。
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℃。
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。
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②发酵培养 培养温度30℃，36h，投入腺嘌呤，加尿素、氢氧化钠和氨， 控制pH。通风量1：0.5v／(v·min)。
核酸与核苷类药物(1)
AMP GMP
脱氨
还原
酶
酶
SAMP 合成酶
IMPIMP脱 Βιβλιοθήκη 酶GMP合 成酶XMP
馈抑制的。 • 枯草杆菌的腺嘌呤缺陷
强
弱
AICAR
型，当培养基中提供限
量腺嘌呤时就累积肌苷。
SAICAR
• 而枯草杆菌的腺嘌呤、 黄嘌呤缺陷型，当培养 基中提供限量鸟嘌呤时 就累积腺苷。
PRPP PRPP
PRPP转酰胺酶
• ATP：用于心肌炎、心肌梗死、心力衰竭、及动脉或冠状动脉硬化、 肝炎等的治疗或辅助治疗。
• 肌苷(IMP)：用于急慢性肝炎、肝硬化、白细胞减少、血小板减少等。
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核酸类药物分类
——自然结构核酸类物质的类似物和聚合物
• 它们是当今人类治疗病毒、肿瘤、艾滋病的重要药物，也是产生干扰素、 免疫抑制剂的临床药物。
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• 核酸是一种多聚体大分子，它的组成单元是核苷 酸，将核苷酸中的磷酸基团去掉，剩余部分称核 苷，核苷进一步分解可生成戊糖和碱基。
胰核酸酶
胰、肠核苷酸酶
核苷酶
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3
嘌呤核苷酸
AMP 嘧啶核苷酸的结构
GMP
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核酸类药物分类
——具有天然结构的核酸类物质
• 如：ATP、GTP、CTP、UTP、IMP、CoA、CoI(NAD+) 、 CoII(NADP+) 。
具有生物活性dna的制备可从动物内脏肝脾胸腺中提取制备操作条动物内脏加4倍量生理盐水经组织捣碎机捣碎1分钟匀浆于2500rpm离心30分钟沉淀用同样体积的生理盐水洗涤3次每次洗涤后离心将沉淀悬浮于20倍量的冷生理盐水中再捣碎3分钟加入2倍量5十二烷基磺酸钠并搅拌23小时在02500rpm离心在上层液中加入等体积的冷乙醇离心即可得纤维状dna再用冷乙醇和丙酮洗涤减压低温干燥得粗品dna
核苷类药物知识
核苷类药物知识核苷类药物的综述,免费下载的，大家给好评吧！O(∩_∩)O~1. 前言核苷和脱氧核苷是由核苷碱基分别和核糖或脱氧核糖以苷键形式而构成的，它们是组成核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA）的基本元件，是遗传基因的基础。
核苷和脱氧核苷系列衍生物具有多种生物活性物质,可以直接或间接地作为药物使用，在治疗多种重大的疾病方面起到极其重要的作用，国外已经研究开发出系列化药物并商品化,国内研究与开发较晚，发展前景非常广阔.1。
1 核苷类药物的合成与生产从20世纪40年代末期，国外就开始核苷及其系列药物的合成与开发。
目前世界排名前25位制药大公司都有自己的核苷衍生物生产或加工厂,并且均有持有专利的核苷类药物上市，并且从20世纪90年代起投入巨资用于基因药物的研究。
据国外有关资料预计，2003年基因药物的市场价值将超过30亿美元.在亚洲，日本是最早开发核苷类药物和基因药物的国家，如武田、住友、味之素等公司均有相关的中间体开发机构和生产基地。
另外韩国、印度在20世纪90年代初开始投入这类产品的开发与生产.中国在核苷及其衍生物方面的开发研究与生产始于20世纪90年代末期，但是核苷及其中间体品种少,部分原料依赖进口,与目前快速发展的生命科学及相关药物研究不相适应。
1。
2 核苷类药物的应用核苷与脱氧核苷系列化合物主要用于医药领域，用途广泛，而且新产品层出不穷，应用范围不断扩大.（一）抗病毒药物。
核苷类抗病毒药物品种繁多，结构多样，主要以破坏病毒转录,干扰或终止病毒核酸的合成为目的，用于抗疱疹病毒、HIV、HBV、以及流感和呼吸系统病毒等DNA和RNA病毒。
目前在这方面应用最多，而且新出现的药物主要集中于治疗上述疾病。
(二）抗肿瘤药物。
目前用于临床和正在研究的核苷类抗肿瘤药物有数十种，它们的主要作用是干扰肿瘤的DNA合成，或者影响核酸的转录过程，抑制蛋白质的合成,从而达到治疗肿瘤的效果。
（三）抗真菌类药物.具有这方面作用的核苷类化合物已经有多种用于临床应用,其中有部分产品对多种真菌具有抑制作用,而且对哺乳动物几乎无毒性。