核酸类药物的生产
核酸类药物的生产
DNA的作用
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➢ 利用补救合成途径为人体提 供脱氧核苷酸，参与人体核 酸代谢，从而具有促进细胞 生长、修复受损细胞及改变 机体代谢的作用。
用于急﹑慢性肝炎白细胞减 少症，血小板减少症及再生 障碍性贫血等的辅助治疗。
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DNA的粗提取 1、准备材料
将新鲜菜花和体积分数为95%的酒精溶液放入冰箱冷冻室,至少24 h。
NaCl
C、种子罐培养 ➢ (32 ±1)℃，培养12-15h ➢ 种子罐培养基：同摇瓶种子培养基
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(3) 发酵
50L发酵罐， (32 ±1)℃, 93h 500L发酵罐, (32 ±1)℃, 75h 20000L发酵罐，(35 ±1)℃, 83h ➢ 发酵培养基：淀粉水解糖、干酵母水解液、豆饼水解液、尿素、 硫酸铵、硫酸镁、氯化钾、磷酸氢二钠、有机硅油
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肌苷的背景知识
【质量标准】：收载于《中华人民 共和国药典》2005年版二部205页
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肌苷的背景知识
【药理作用】 本品能使处于低能缺氧状态
下的细胞继续顺利进行代谢，并 参与人体能量代谢与蛋白质的合 成。 【适应症】
临床用于白细胞或血小板减 少症，各种急慢性肝脏疾病、心 脏疾病、洋地黄中毒症等疾病。
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肌苷的背景知识
洋 地 黄
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肌苷的背景知识 肌苷是由次黄嘌呤与核糖结合而成。 次黄嘌呤可由腺嘌呤(A)脱氨形成，是嘌呤衍生物。
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1、肌苷生产的工艺流程
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2、肌苷生产的控制要点
控制要点
精制
提取 吸附 洗脱
菌种
肌苷
发酵
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。
生物制药：第十二章 核酸类药物
临床：病毒、肿瘤、艾滋病、产生干扰素、免疫抑制剂 代表药物：三氟代胸苷、叠氮胸苷、无环鸟苷、恩替卡韦等 制备方法：由自然结构核酸类物质通过半类药物
恩替卡韦
二、核酸类药物的生产方法
（一）核酸类药物的原材料 除病毒外，所有的动植
物组织中都含有核酸类物 质，包括大分子DNA和RNA、 小分子的核苷酸、核苷、碱 基等成分，但不同的组织中 含量有所不同。
酶液
混合，调pH 保温
鱼精
绞肉机粉碎
鱼精匀浆
热变性 冷却，过滤
DNA溶液
酶解液
加热使酶失活，调pH9.0置冷过夜，过滤
DNA降解液
吸附于氯型阴离子交换树脂分步洗脱
脱氧胞苷酸 dCMP
脱氧腺苷 dAMP
脱氧胸苷酸 dTMP
脱氧鸟苷酸 dGMP
三、主要核酸类药物的生产
1、RNA的提取——等电沉淀法
酵母菌体
稀NaOH，提取
提取液
中和，分离
抽提清液
pH2.5
RNA精品
洗涤、干燥
RNA粗品
工艺过程：
（1）预处理：压榨、除水；（2）提取：0.13%NaOH，使细胞壁变 性，使核酸从细胞内释放出来；（3）中和、除菌体；（4）分离：等 电点法，调pH2.5，使RNA沉淀下来；（5）洗涤、干燥
2、DNA的提取
猪脾脏
[预处理] 冷冻，绞碎
组织浆液
[预处理]
0.1M NaCl-0.5M 柠檬酸混合液，
离心
沉淀
[抽提] 1M NaCl
上清液
0.14M NaCl
沉淀物
95%乙醇
上清液 氯仿-异戊醇 （DNA）
溶解液
10% NaCl
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。
核酸类药物的生产
三、核酸类药物的生产实例
（四）辅酶A的生产
新鲜猪肝 【绞碎】
【水，提取】
TCA，除蛋白
2. 生 产 工 艺
肝浆
提取液
滤液
GAM 树 脂
LD-601，再吸附
HCl，酸化
HCl-NaCl CoA浓集液
LD-601-CoA 浓 缩
酸化
CoA酸化液
GAM-CoA
丙酮沉淀
脱水干燥
浓缩液
上清液
沉淀物
CoA粉
三、核酸类药物的生产实例
四、核酸类药物的检测
•2、RNA含量测定 （1）定磷法——660nm； （2）定糖法——地衣二酚（苔黑酚）法。 盐酸水解 RNA ，使核糖游离出来，并生成糠醛 ，与地衣二酚反应呈蓝绿色，在 670nm 处有最大吸 收峰。 •3、核苷酸、核苷含量的测定——紫外分光光度法
它们都有特殊的紫外吸收曲线，选取合适的波 长，可以根据其吸收值测定核苷、核苷酸的含量。
三、核酸类药物的生产实例
（三）ATP制备
腺嘌呤前体
枯草杆菌160 （Smr +Try－+Pur－）
枯草杆菌 160 （ Sm ｒ+tyr － +pur － ）菌株，在添加腺嘌呤 （由丙二氰化学合成）的培养 基上培养，可以大量累积腺苷。
腺苷
微生物或化学转化
也可使用发酵法直接生产 ATP ，所用菌种是产氨短杆菌 ATCC6872。
珍奥集团
• 珍奥集团与国内外十几家科研院所及上百位科学家建立了 长期稳定的科研合作关系。包括国际免疫联合会前主席青 克纳格尔博士在内的12位诺贝尔奖得主曾走进珍奥生命园 ，并对珍奥科研项目和科研实验活动进行了评价和指导。 截至目前，珍奥集团拥有专利近百件，被评为“国家知识 产权试点单位”。 珍奥集团贯彻“宁失一万，不失万一”的质量方针， 严格执行健康食品和药品生产的国际安全准则，先后通过 了ISO9001国际质量管理体系认证、HACCP国际食品安全预 防控制体系认证、ISO22000国际食品安全管理体系认证、 ISO14001国际环境管理体系认证、药品和保健食品GMP等 认证。此外，珍奥还获得了美国FDA企业注册资格和产品 通关检验，以及日本厚生省健康产品准入认证。
多肽和蛋白质药物及核酸类药物的生产
化学合成
利用化学合成方法，合成多肽 或蛋白质。
分离纯化
通过各种分离纯化技术，如色 谱、电泳等，将目的多肽或蛋 白质从其他杂质中分离出来。
核酸类药物的生产工艺流程
基因克隆
将目的基因克隆到载体上，构建重组DNA分子。
转录与翻译
将重组DNA分子导入细胞或微生物中，转录并翻 译成目的核酸。
提取与纯化
通过各种提取和纯化技术，如离心、沉淀、色谱 等，将目的核酸从其他杂质中分离出来。
液相合成
直接在液相中合成核酸类药物，但操作较为繁 琐。
修饰与改造
对合成的核酸进行修饰和改造，以提高其稳定性和生物活性。
03 生产工艺流程与质量控制
多肽和蛋白质药物的生产工艺流程
01
02
03
04
基因工程
利用基因工程技术，将目的基 因导入细胞或微生物中，表达
并产生多肽或蛋白质。
细胞培养
通过培养细胞，使细胞大量增 殖并产生多肽或蛋白质。
基因工程方法生产多肽和蛋白质药物通常用于生产具有高生物活性、低免疫原性 和低毒性的蛋白质或多肽药物。这些药物可用于治疗各种疾病，如糖尿病、肝炎 、癌症等。
化学合成法生产多肽和蛋白质药物
化学合成法生产多肽和蛋白质药物是 通过化学反应将氨基酸或其他有机分 子连接在一起形成多肽或蛋白质的过 程。这种方法通常需要多个化学反应 步骤，并且需要精确控制反应条件和 纯化过程。
质量控制成本
为了确保核酸类药物的质量和安全性，需要进行严格的质量控制和检 测，这些质量控制和检测的成本也是生产成本的一部分。
市场前景与竞争格局分析
市场前景
随着生物技术的不断发展，多肽和蛋白质药物及核酸类药物的应用领域不断扩大，市场需求也在不断增长。未来， 随着新药研发的加速和新治疗方法的出现，多肽和蛋白质药物及核酸类药物的市场前景将更加广阔。
拥有自主知识产权的核酸药物开发和生产方案(二)
拥有自主知识产权的核酸药物开发和生产方案1. 实施背景随着生物技术的飞速发展，核酸药物在医疗领域的应用逐渐得到广泛关注。
中国作为世界上人口最多的国家，公共卫生和医疗健康领域的需求与日俱增，核酸药物产业拥有巨大的市场潜力。
然而，当前中国在核酸药物开发和生产方面还存在一定程度的短板，亟需进行产业结构改革，提升自主知识产权实力，以满足日益增长的医疗需求。
2. 工作原理核酸药物，主要包括RNA和DNA两类，是利用基因组学和生物信息学技术，针对特定疾病靶点设计的药物。
其工作原理是利用核酸的特异性结合能力，实现对疾病靶点的精准干预和治疗。
核酸药物的优点包括高效性、特异性和低毒性。
3. 实施计划步骤3.1 研究开发首先，我们需要建立一支由生物学家、药学家、化学家等多学科背景组成的研发团队。
其次，对目标疾病进行深入的基因组学和生物信息学分析，找出关键的疾病靶点。
最后，设计和优化针对这些靶点的核酸药物。
3.2 临床试验在完成初步的实验室研究后，我们需要进行严格的临床试验。
这包括Ⅰ期、Ⅱ期和Ⅲ期临床试验，以评估药物的安全性和有效性。
在此过程中，我们还需要建立一套完善的药物质量控制系统，以确保药品的质量和稳定性。
3.3 产业转化在成功完成临床试验后，我们需要在GMP认证的工厂中开始大规模生产。
同时，我们需要建立一套完善的销售和售后服务体系，以确保药品的市场推广和患者的用药安全。
4. 适用范围核酸药物适用于多种疾病的治疗，包括但不限于遗传病、肿瘤、传染病等。
此外，核酸药物还可以用于预防性疫苗的制备，以及农业和畜牧业中病虫害的防治。
5. 创新要点我们的方案强调以下几点创新：5.1 技术突破：利用最新的基因组学和生物信息学技术，设计和优化针对特定疾病靶点的核酸药物。
5.2 知识产权保护：建立完善的专利保护体系，保护我们的技术成果和市场利益。
5.3 产业协同：建立与上下游企业的紧密合作关系，形成完整的核酸药物产业链。
5.4 公共卫生战略：通过推广核酸药物，提升中国在公共卫生领域的全球影响力。
核酸药物及其生产技术
核酸药物及其生产技术随着生物科技的不断发展，核酸药物逐渐成为了一个备受瞩目的领域。
核酸药物是指以核酸分子作为药物的药物产品，包括DNA、RNA和核酸类似物等。
与传统药物相比，核酸药物具有精准疗效、高效性和低毒副作用等优势，因此受到了广泛的关注和研究。
本文将介绍核酸药物及其生产技术的相关信息。
一、核酸药物的种类核酸药物可分为DNA药物和RNA药物两大类。
其中，DNA药物主要指DNA疫苗、基因编辑药物、基因疗法等技术；RNA药物主要指RNA干扰技术、RNA编辑技术等。
1. DNA药物DNA药物有许多种类，包括：（1）DNA疫苗：以DNA为载体，将病毒、细菌等病原体的抗原编码进去，并通过注射等方式，使人体能够产生相应的抗体，从而起到预防疾病的作用。
（2）基因编辑药物：使用CRISPR/Cas9等技术对基因进行编辑，从而达到治疗遗传性疾病、癌症等疾病的效果。
（3）基因疗法：将正常的基因插入到有缺陷的基因中，以改变异常的表达，从而治疗遗传性疾病等。
2. RNA药物RNA药物主要包括：（1）RNA干扰技术：针对不同的疾病，设计特定的小分子干扰RNA(siRNA)或miRNA等，通过靶向特定的基因，抑制对应的蛋白质的合成，从而达到治疗疾病的效果。
（2）RNA编辑技术：通过CRISPR-Cas9或其他RNA编辑技术，实现对RNA序列的特定修改，从而改变某些基因的表达，从而达到治疗疾病的效果。
二、核酸药物的生产技术核酸药物的生产技术是核酸药物研究的重要组成部分。
生产技术的不断完善和提高，对于核酸药物的研究和开发具有重要的推动作用。
1. DNA药物生产技术DNA药物生产的核心部分是质粒的构建和提纯。
一般采用的是大肠杆菌作为质粒的宿主细胞，通过转染、电转化等技术将质粒导入到大肠杆菌中。
大肠杆菌在大规模生产DNA疫苗等药物时，需要进行上千升的发酵，然后将细胞破碎，提取DNA质粒，并加以纯化。
为了适应大规模生产，目前常用的提纯方法包括离子交换、透析、凝胶过滤、超滤、液相层析等技术。
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主要内容
1、 核酸药物的分类 2、核酸类药物的生产方法 3、核酸类药物的生产实例 4、核酸类药物的检测
5、核酸药物的应用
核酸药物的分类
具有天然结构的核酸类物质
天然碱基、核苷、核苷酸 的类似物或聚合物
如：DNA、RNA、肌苷、ATP、 辅酶A、脱氧核苷酸、肌苷酸等。 获得：微生物发酵或从生物资源 中提取生产。 药理功能：有助于改善机体的物 质代谢和能量代谢平衡，加速受 损组织的修复，促使机体恢复 正常生理功能。
核酸类药物的生产实例
核酸类药物的生产实例
RNA的生产
1、来源：微生物——酵母 2、RNA的提取——等电沉淀法 3、工艺过程
（1）预处理：压榨、除水 （2）提取：0.13%NaOH，使细胞壁变性，使核酸从细胞内释放 出来 （3）中和、除菌体 （4）分离：等电点法，调pH2.5，使RNA沉淀下来 洗涤、干燥
核酸类药物的生产实例
4.发酵法生产 高含量RNA酵 母及其RNA提 取工艺流程
核酸类药物的生产实例
ATP制备
基本工艺路线：
核酸类药物的生产实例
辅酶A的生产
核酸类药物的检测
1、DNA含量测定
DNA是磷酸和戊糖通过磷酸二酯键形成的长链，所以磷酸或戊糖 的量正比例于DNA的量，可通过测定磷酸或戊糖的量来测定DNA 的量，前者称为定磷法，后者称为定糖法。 （1）定磷法 磷酸与钼酸反应生成磷钼酸，再转变为钼蓝，吸收峰在660nm。 （2）定糖法——二苯胺法 670nm
核酸类药物的生产方法
核苷酸、核苷及碱基类似物的生产方法
1、酶解法
核酸类药物的生产方法
核苷酸、核苷及碱基类似物的生产方法
2、半合成法
微生物发酵与化学合成并用。 由于发酵法生产核苷的产率很高，因此可由发酵法生产 核苷后经提取，精制再经磷酸化制取核苷酸。 方法：将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：三氟代胸苷、叠氮胸苷等。 获得：由自然结构的核酸类物质 通过半合成生产。 药理功能：治疗病毒、肿瘤、爱滋 病的重要药物，也是产生干扰素、 免疫抑制剂的临床药物。
核酸类药物的生产方法
DNA和RNA的生产方法
DNA主要存在于细胞核中，RNA主要 存在于细胞质中。1、核酸的生产一般 采用提取法，即从粉碎、破裂的生物 组织细胞中通过一定的方法获取总 DNA或总RNA。 2、获取大分子核酸的另一方法是人工 合成，即利用化学的方法按照设定的 核苷酸顺序逐一加入形成核酸。现已 有核酸合成仪，但合成长度还有一定 限制，并且该仪器价格昂贵。因此这 种方法一般用于研究，不适合生产。
2、RNA含量测定
（1）定磷法——二苯胺法，595nm （2）定糖法——地衣二酚（苔黑酚）法
3、核苷酸、核苷含量的测定 紫外分光光度法
核酸药物的应用
核酸类产品的重要用途是用作药物、保健品和食品添中剂。 用作食品添加剂的主要是鲜味肌苷酸(IMP)、乌苷酸(GMP)等。 作为保健品，它对促进婴儿生长发化妆 品也逐渐成为人们生活的必需品。 作为药物在临床已应用于中枢神经、泌尿、代谢和心血管等许 多方面。
3、直接发酵法
采用营养缺陷型菌株或营养缺陷型兼结构类似物抗性 菌株来发酵大量生产目的核苷或核苷酸。
核酸类药物的生产实例
DNA的生产技术
1、来源
选用细胞核含量比例大的生物组织作为提取制备DNA的材 料，如胰脏、脾、胸腺等。
2、提取原理
细胞内的核酸通常是与蛋白质形成复合物——核糖核蛋白 （RNP）和脱氧核糖核蛋白（DNP），这两种复合物在不 同电解质溶液中的溶解度有较大差异。
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