核酸类药物及其生产工艺(1)
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；
核酸与核苷类药物PPT课件
生产菌株： （1）酶6、7缺失（为腺嘌呤缺陷型）积累IMP---肌 苷（肝炎辅助药）； （2）酶4缺失（为鸟嘌呤缺陷型）积累XMP---黄苷； （3）酶5缺失积累鸟苷。
• 发酵法生产肌苷
（1）肌苷生产工艺 （2）发酵工艺条件： ▪ 碳源为葡萄糖 ▪ 保证充足的氮源 ▪ 磷酸盐的影响 ▪ Mg+、Ca+有促进作用 ▪ 生长因子腺嘌呤或酵母粉要亚适量 ▪ 最适发酵温度为30--34℃，pH6.0—6.2 ▪ 需大风量,高溶氧和低CO2
发酵法生产核苷酸
1、发酵法生产肌苷酸（IMP） 肌苷酸钠是一种高效增鲜剂，在谷氨酸钠（味精）中加
2%，鲜度可增加3倍。因此，在味精中添加肌苷酸钠（或 鸟苷酸钠）后成为第二代特鲜味精。
产氨短杆菌嘌呤核苷酸生物合成途径、代谢调控和肌苷酸 发酵机制:
积累IMP的主要前提：
（1）阻断SAMP合成酶: 即选育缺该酶的菌株（嘌呤缺陷型），发酵前期提供适量
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。取RNA配成3％～3.5% 的水溶液，加氢氧化钠达0.3mol／L浓度，升温至38℃，保 温16～20小时，用6mol／L盐酸中和至pH7.0，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，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。
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。
寡核酸药物 生产工艺
寡核酸药物生产工艺
寡核酸药物的生产工艺包括以下几个步骤：
1. 培养细胞：首先需要选择适当的细胞株，例如细胞系、原代细胞或转基因细胞等，进行培养。
细胞通常以培养基中提供的营养物质和适宜的生长条件进行培养，以达到足够数量的细胞。
2. 表达寡核酸：在细胞培养的过程中，通过转染或转染的方式将寡核酸表达载体导入到细胞内。
载体通常包含有启动子、转录因子结合位点、顺式元件等，可以促进寡核酸的表达。
3. 寡核酸纯化：寡核酸表达后，通过细胞裂解、离心、超滤、膜过滤等工艺分离寡核酸和其他细胞成分。
通过离心和滤膜技术，可以获得粗制产物。
然后，通过各种色谱技术，如离子交换色谱、凝胶过滤层析等来纯化寡核酸。
4. 标准化和检测：对纯化后的寡核酸进行标准化和检测，以确保产品符合质量标准。
常用的检测方法包括凝胶电泳、质谱、高效液相色谱等，以确定寡核酸的分子量、纯度和杂质含量。
5. 包装和储存：寡核酸药物通常被包装成适当的剂型，如冻干粉末或溶液，并采用适当的包装材料进行封装和密封。
然后，通过低温储存来确保产品的稳定性和长期保存。
需要注意的是，寡核酸药物的生产工艺可能因具体的寡核酸类型、应用和生产厂家的要求而有所不同。
此外，生产过程中需要遵循相关的规范和法规，以确保产品的质量和安全性。
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。
《生物制药工艺学》教案
《生物制药工艺学》教案教材：现代生物制药工艺学(齐香君主编，化学工业出版社) 课程学时：36学时任课教师：陈俊第一章绪论【目的要求】1．掌握生物制药工艺学的含义、主要研究内容2．掌握生物制药相关定义3．熟悉生物药物的特点、分类4．了解生物药物的发展过程、现状及前景【教学重点】1．生物制药工艺学的含义、主要研究内容2．生物制药相关定义（抗生素、生化药物、生物制品等）【教学方法和教学学时】1．教学方法：讲授2．教学学时：2学时【教学内容】一、制药工艺学及生物制药工艺学：定义、相互关系、任务二、生物制药相关定义1．生物药物2．抗生素3．生化药物4．生物制品5．生物制药6．基因工程药物三、生物药物原料来源四、生物药物的特点1．生物药物药理学特性2．原料的生物学特性3．生产制备的特殊性4．检验的特殊性5．生物药物剂型要求的特殊性五、生物药物的分类（一）按照药物的化学本质和化学特性分类1．氨基酸类药物及基衍生物2．多肽和蛋白质类药物3．酶类药物4．核酸及其降解物和衍生物5．多糖类药物6．脂类药物7．维生素类药物（二）按原料来源分类（三）按功能用途分类六、生物药物发展过程七、生物药物研究新进展八、生物制药业现状和发展前景第二章生物药物的质量管理与控制【目的要求】1．掌握基因工程药物的质量控制2．掌握生物药物常用的定量分析方法3．熟悉生物药物质量检定程序4．熟悉新药研究和开发的主要过程5．了解生物药物质量各级标准的制定【教学重点】1．基因工程药物的质量控制2．生物药物常用的定量分析方法【教学方法和教学学时】1．教学方法：讲授2．教学学时：2学时【教学内容】第一节生物药物质量的评价一、生物药物质量检定1．取样2．鉴别3．检查4．含量测定5．检验报告的书写二、药物的体内过程第二节药物的质量标准一、药品标准二、三级药品标准第三节生物药物的科学管理一、GLP二、GCP三、GMP四、GSP五、GAP第四节生物药物常用的定量分析方法一、理化分析法二、酶法三、电泳法四、生物检定法第五节基因工程药物质量控制一、基因工程药物质量标准二、基因工程药物的质量控制要点1．原材料的质量控制目的基因、表达载体、宿主细胞2．培养过程的质量控制3．纯化工艺过程的质量控制4．最终产品的质量控制（1）生物效价测定（2）蛋白质纯度检查（3）蛋白质药物的比活性（4）蛋白质性质的鉴定（5）杂质检查（6）安全性评价第六节新药研究和开发的主要过程一、新药研究开发（R&D）的主要过程二、基因工程药物的开发研制及审报1．工程细胞（菌）的构建与实验室研究阶段2．中试与质量检定阶段3．临床研究阶段4．试生产和正式生产阶段三、原料药的研究（一）化学结构（二）理化性质（三）新药稳定性研究1．稳定性的含义及分类2．化学稳定性及其研究方法（四）新药的鉴别（五）新药的纯度第三章抗生素概述【目的要求】1．掌握抗生素的具体含义2．掌握抗生素效价测定的原理和方法3．掌握抗生素的生产工艺4．熟悉抗生素的分类5．熟悉抗生素的质量控制6．了解抗生素的发展史7．了解抗生素的应用【教学重点】1．抗生素效价测定的原理和方法2．抗生素的生产工艺3．抗生素的质量控制【教学方法和教学学时】1．教学方法：讲授2．教学学时：2学时【教学内容】第一节概述1．抗生素的含义2．抗生素的物质来源3．医疗用抗生素应具备的条件第二节抗生素的发展简史一、抗生治疗和抗生素的发现二、我国抗生素研究及生产概况第三节抗生素的分类一、根据抗生素的生物来源分类二、根据医疗作用对象分类三、根据作用性质分类四、根据应用范围分类五、根据作用机制分类六、根据抗生素获得途径分类七、根据抗生素的生物合成途径分类八、根据化学结构分类第四节抗生素的应用一、抗生素在医疗上的应用二、抗生素在农业上的应用三、抗生素在畜牧业上的应用四、抗生素在食品保藏中的应用五、抗生素在工业上的应用六、抗生素在科学研究中的应用第五节抗生素工业生产及工艺一、抗生素工业的性质二、抗生素生产工艺过程1．菌种2．孢子制备3．种子制备4．发酵5．了酵液的过滤和预处理6．抗生素的提取7．抗生素的精制第六节抗生素质量控制一、性状二、鉴别试验三、一般项目检查1．酸碱度2．熔点3．比旋度4．溶液的澄清度与颜色5．干燥失重或水分6．炽灼残渣及重金属7．异常毒性8．热原10．无菌试验11．杂质12．溶出度13．注射用抗生素中不溶性微粒四、含量测定第七节抗生素生物效价测定一、抗生素剂量表示法二、抗生素生物效价测定法1．稀释法2．比浊法3．扩散法管蝶法第四章β－内酰胺类抗生素【目的要求】1．掌握青霉素的发酵生产2．熟悉β－内酰胺类抗生素特性和作用机制3．熟悉青霉素的性质【教学重点】1．青霉素的发酵生产【教学方法和教学学时】1．教学方法：讲授2．教学学时：2学时【教学内容】第一节概述一、β－内酰胺类抗生素特性和作用机制1．结构特性3．化学性质4．作用机制二、β－内酰胺类抗生素发展概况三、临床应用的主要β－内酰胺类抗生素及其生物活性第二节青霉素一、天然存在的青霉素二、青霉素的理化性质1．稳定性2．溶解度3．降解反应4．紫外吸收光谱5．过敏反应四、青霉素的发酵生产（一）青霉素生产菌种（二）青霉素发酵1．生产孢子的制备2．生产种子的制备3．发酵生产4．影响发酵生产的因素及发酵过程控制（三）青霉素的提取和精制1．发酵液的过滤和预处理2．萃取和精制3．结晶第五章大环内酯类抗生素【目的要求】1．掌握红霉素的发酵生产2．熟悉红霉素的结构和性质3．了解红霉素生物合成原理【教学重点】1．红霉素的发酵生产【教学方法和教学学时】1．教学方法：讲授2．教学学时：1.5学时【教学内容】第一节概述第二节红霉素的结构和性质1．结构与组分2．物理性质3．化学性质第三节红霉素的生物合成1．红霉内酯环的合成2．内酯环的修饰3．糖的生物合成、连接和修饰第四节红霉素的生产工艺生产菌种发酵工艺及控制要点孢子制备及控制要点种子培养及控制要点发酵生产及控制要点提取和精制第六章四环类抗生素【目的要求】1．掌握四环素的发酵生产2．熟悉四环类抗生素的结构和性质【教学重点】1．红霉素的发酵生产【教学方法和教学学时】1．教学方法：讲授2．教学学时：1.5学时【教学内容】第一节概述物理性质化学性质脱水化合物差向化合物降解反应螯合物与复合物第二节四环素的发酵工艺一、生产菌种二、种子制备及控制要点三、发酵工艺控制要点及影响因素1．培养基2．培养温度3．pH的控制4．溶氧的影响及控制第三节四环素的提取和精制一、发酵液的预处理二、四环素的提取1．沉淀法2．离子交换法3．四环素纯化第七章氨基糖苷类抗生素【目的要求】1．掌握链霉素的发酵生产2．熟悉氨基糖苷类抗生素的结构和性质【教学重点】1．链霉素的发酵生产【教学方法和教学学时】1．教学方法：讲授2．教学学时：2学时【教学内容】第一节概述氨基糖苷类抗生素的临床应用氨基糖苷类抗生素的分类氨基糖苷类抗生素的共性第二节链霉素的结构和理化性质一、链霉素的结构二、链霉素主要理化性持1．存在形式2．稳定性3．溶解度4．光学性质5．链霉素盐类的性质6．链霉素的降解反应7．氧化和还原反应8．醛基反应第三节链霉素发酵生产工艺一、菌种二、发酵的影响因素及控制1．碳源的影响及控制2．氮源的影响及控制3．无机元素的影响及控制4．通气和搅拌的影响及控制5．温度的控制6．pH的控制7．中间补料的控制第四节链霉素的提取和精制离子交换法发酵液的过渡及预处理吸附和解吸精制第八章现代生物技术在抗生素工业中的应用【目的要求】1．熟悉DNA重组技术在抗生素工业中的应用【教学重点】1．DNA重组技术在抗生素工业中的应用【教学方法和教学学时】1．教学方法：讲授2．教学学时：1学时【教学内容】第一节DNA重组技术在抗生素生产中的应用一、克隆抗生素生物合成基因的方法1．阻断变株法2．突变克隆法3．直接克隆法4．克隆抗生素抗性基因法5．寡核苷酸探针法6．同源基因杂交法7．在标准宿主系统中克隆检测单基因产物的方法二、几种典型的抗生素生物合成基因的结构1．红霉素2．青霉素三、提高抗生素产量的方法1．将产生菌基因随机克隆到原株直接筛选高产菌株2．增加参与生物合成限速阶段基因的拷贝数3．强化正调节基因的作用4．增加抗性基因四、改善抗生素组分五、改进抗生素生产工艺六、产生杂合抗生素1．不同抗生素生物合成基因重组2．生物合成途径中某个酶基因的突变3．在生物合成途径中引入一个酶基因4．利用底物特异性不强的酶催化形成新产物第二节细胞工程在抗生素工业中的应用一、细胞工程在提高抗生素的产量方面的应用二、产生新的化合物第九章生化药品概论【目的要求】1．熟悉生化药物的含义和分类2．掌握生化制药的一般工艺过程【教学重点】1．生化制药的一般工艺过程【教学方法和教学学时】1．教学方法：讲授2．教学学时：1.5学时【教学内容】第一节生化药品的分类1．氨基酸及其衍生物类药物2．多肽和蛋白质类药物3．酶类药物4．核酸及其降解物和衍生类药物5．糖类药物6．脂类药物第二节生化药物的特点1．生物原料的复杂性2．生化物质种类多，有效成分含量低3．生物材料的种属特性4．药物活性与分子空间构象相关5．对制备技术条件要求高第三节传统生化制药的一般工艺过程一、生物材料的选择和保存（一）材料的选择1．合适的生物品种2．合适的组织器官3．合适的生长发育阶段4．合适的生理状态（二）材料的收集和保存1．保存方法2．影响冷冻保存质量的因素二、生物材料的预处理（一）组织与细胞的破碎（二）细胞器的分离（三）制备丙酮粉三、生物活性物质的提取（一）提取方法的选择及应注意的问题（二）提取活性物质中的一些保护性措施（三）影响提取的因素（四）常用的提取方法四、生物活性物质的浓缩与干燥（一）生物活性物质的浓缩（二）干燥五、生化物质的分离纯化（一）生化物质分离纯化的特点（二）分离纯化的基本原理（三）分离纯化的基本程序和实验设计（四）分离纯化工艺优劣的综合评价第十章氨基酸类药物【目的要求】1．熟悉氨基酸类药物的生产方法2．掌握赖氨酸的生产工艺及控制要点【教学重点】1．氨基酸类药物的生产方法2．赖氨酸的生产工艺及控制要点【教学方法和教学学时】1．教学方法：讲授2．教学学时：1.5学时【教学内容】第一节氨基酸的种类及其理化性质一、氨基酸的组成结构与理化性质二、氨基酸的分类与命名第二节氨基酸及其衍生物在医药中的应用一、氨基酸的营养价值二、治疗消化道疾病的氨基酸及其衍生物三、治疗肝病的氨基酸及其衍生物四、用于治疗肿瘤的氨基酸及其衍生物五、治疗其它疾病的氨基酸及其衍生物第三节氨基酸的生产方法一、蛋白水解法二、化学合成法三、酶法四、直接发酵法五、微生物生物合成法第四节赖氨酸的生产一、概述二、性质三、赖氨酸的生物合成途径四、赖氨酸的发酵生产（一）赖氨酸生产菌种及扩大培养（二）赖氨酸发酵工艺及控制要点（三）赖氨酸的提取和精制1．发酵液性质2．发酵液预处理3．赖氨酸的提取4．离子交换提取赖氨酸的工艺条件5．赖氨酸的精制五、赖氨酸的酶法生产（一）赖氨酸的酶法转化（二）赖氨酸的酶法拆分第十一章多肽和蛋白质类药物【目的要求】1．熟悉多肽类药物（降钙素、胸腺激素）的生产工艺2．掌握干扰素、胰岛素、白细胞介素2等蛋白质类药物的生产工艺【教学重点】多肽类药物（降钙素、胸腺激素）的生产工艺干扰素、胰岛素、白细胞介素－2等蛋白质类药物的生产工艺【教学方法和教学学时】1．教学方法：讲授2．教学学时：2学时【教学内容】第一节概述一、基本概念多肽、蛋白质、细胞因子二、生物技术在多肽与蛋白质类药物生产开发中的应用第二节多肽类药物的制备一、多肽类药物1．多肽激素2．多肽类细胞因子3．含有多肽成分的组织制剂二、多肽类药物的制备（一）降钙素1．生理活性和临床应用2．结构与性质3．生产工艺4．生物活性测定（二）胸腺激素1．结构与性质2．生产工艺3．活力测定第三节蛋白质类药物的制备一、蛋白质类药物1．蛋白质类激素2．血浆蛋白质3．蛋白质细胞因子4．黏蛋白5．胶原蛋白6．碱性蛋白7．蛋白酶抑制剂二、白蛋白及丙种球蛋白结构与性质生产工艺质量检验三、干扰素1．干扰素的定义2．分类3．结构与性质4．生物学活性及用途5．传统生产方法6．基因工程干扰素的生产四、胰岛素1．结构与性质2．生产工艺3．质量检验4．胰岛素制剂5．酶促半合成人胰岛素6．重组DNA技术制备人胰岛素五、白细胞介素－21．IL－2的结构与性质2．IL－2的传统制备工艺3．质量检验4．基因工程IL－2的制备第十二章核酸类药物【目的要求】1．熟悉核酸类药物的生产方法2．掌握ATP、肌苷、聚肌胞苷酸等核酸类药物的生产工艺【教学重点】1．ATP、肌苷、聚肌胞苷酸等核酸类药物的生产工艺【教学方法和教学学时】1．教学方法：讲授2．教学学时：1学时【教学内容】第一节概述一、核酸类药物的分类二、核酸类药物的生产方法三、核苷酸的生物合成及代谢调节第二节主要核酸类药物的生产一、DNA与RNA提取与制备二、A TP的制备1．以嘌呤为前体生产ATP的工艺流程及控制要点2．直接发酵生产ATP的工艺及控制要点三、核苷类药物的制备（一）肌苷发酵生产1．生产菌种2．肌苷产生菌和选育3．肌苷发酵工艺及控制要点（二）聚肌胞苷酸的生产第十三章酶类药物【目的要求】1．熟悉酶类药物相关定义2．掌握尿激酶、组织纤溶酶原激活剂等重要酶类药物的生产工艺【教学重点】1．尿激酶、组织纤溶酶原激活剂等重要酶类药物的生产工艺【教学方法和教学学时】1．教学方法：讲授2．教学学时：2学时【教学内容】第一节概述一、概述二、治疗酶的来源三、治疗酶的种类四、酶类药物传统生化制备方法五、微生物发酵法生产治疗酶第二节重要酶类药物的性质及生产方法一、胃蛋白酶1．来源与作用2．理化性质3．药动学4．临床应用5．生产工艺二、尿激酶1．概述2．结构性质与作用机制3．临床应用4．传统生产工艺5．质量控制6．重组人尿激酶原的生产三、门冬酰胺酶1．来源2．作用与作用机制3．临床应用4．生产工艺四、超氧化物歧化酶1．来源2．组成结构与性质3．作用与作用机制4．临床应用5．生产工艺五、组织纤溶酶原激活剂1．来源与特征2．作用3．理化性质及生物学特性4．t-PA的生产第十四章糖类药物【目的要求】1．熟悉糖类药物的生产方法2．掌握肝素等重要糖类药物的生产工艺【教学重点】1．糖类药物的生产方法2．肝素等重要糖类药物的生产工艺【教学方法和教学学时】1．教学方法：讲授2．教学学时：2学时【教学内容】第一节糖类药物的类型及生物学活性一、糖类药物的类型及作用1．单糖2．单糖衍生物3．寡糖4．多糖二、多糖的生理活性第二节糖类药物的制备方法一、动植物来源的糖类药物的生产（一）单糖、低聚糖及其衍生物的制备（二）多糖的分离与纯化1．分离2．纯化二、微生物来源的多糖类药物的生产第三节重要糖类药物生产工艺一、甘露醇（一）结构与性质（二）生产工艺二、1，6－二磷酸果糖（一）结构与性质（二）生产工艺1．酶转化工艺2．固定化细胞制备工艺（三）检验三、肝素（一）结构与性质（二）生产工艺1．盐解离子交换生产工艺2．酶解离子交换生产工艺（三）检验1．生物检定法2．天青A比色法四、硫酸软骨素（一）结构与性质（二）生产工艺（三）检验五、透明质酸（一）结构与性质（二）生产工艺（三）检验第十五章脂类药物【目的要求】1．熟悉脂类药物的生产方法2．熟悉超临界流体萃取技术的理论和技术3．掌握前列腺素E2等重要脂类药物的生产工艺【教学重点】1．超临界流体萃取技术的理论和技术2．前列腺素E2等重要脂类药物的生产工艺【教学方法和教学学时】1．教学方法：讲授2．教学学时：2学时【教学内容】第一节概述一、概念二、原料来源和生产方法（一）直接从生物材料中提取（二）化学合成或半合成（三）生物转化法第二节重要脂类药物的生产一、前列腺素E21．性质和来源2．生产工艺3．质量标准与检定二、卵磷脂1．性质和来源2．脑干卵磷脂制备工艺3．蛋黄卵磷脂超临界萃取技术第十六章维生素及辅酶类药物【目的要求】1．掌握维生素C等重要药物的生产工艺【教学重点】1．维生素C等重要药物的生产工艺【教学方法和教学学时】1．教学方法：讲授2．教学学时：1学时【教学内容】第一节概述一、基本概念1．相关定义2．生理作用特点3．分类二、一般生产方法1．化学合成法2．发酵法3．直接提取法第二节重要维生素及辅酶类药物的生产一、维生素C1．结构和性质2．维生素C的合成（1）传统方法（2）两步发酵法（3）合成VitC 新工艺路线和代谢基因工程菌的研究二、维生素B2三、维生素B12四、细胞色素C五、辅酶Ⅰ六、辅酶Q七、辅酶A第十七章甾类激素药物【目的要求】1．掌握甾类激素药物的生产工艺【教学重点】1．微生物转化的特点和类型2．甾类激素药物的生产工艺【教学方法和教学学时】1．教学方法：讲授2．教学学时：2学时【教学内容】第一节概述一、甾类激素药物的分类及生理作用二、甾类激素药物的生产发展过程三、微生物转化的特点和类型（一）微生物转化的特点（二）微生物转化的反应类型第二节甾类激素药物的生产一、甾类激素药物生产的基本过程二、甾类激素药物生产原料三、微生物生物转化生产法（一）微生物转化甾类激素药物的一般方法（二）微生物转化甾类激素药物的工艺流程及控制要点第十八章生物制品【目的要求】1．掌握生物制品相关定义2．掌握生物制品的一般生产方法3．掌握生物制品的质量要求和检定4．掌握乙肝疫苗等重要生物制品的生产工艺5．掌握核酸疫苗的制备工艺【教学重点】1．生物制品的一般生产方法2．生物制品的质量要求和检定3．乙肝疫苗等重要生物制品的生产工艺4．核酸疫苗的制备工艺【教学方法和教学学时】1．教学方法：讲授2．教学学时：3学时【教学内容】第一节概述一、基本概念1．生物制品2．疫苗亚基疫苗、活体重组疫苗、核酸疫苗、免疫佐剂二、生物制品的分类（一）根据材料分类（二）根据用途分类三、生物制品的免疫学基础1．机体的抗感染免疫2．人工免疫第二节生物制品的一般制备方法一、病毒类疫苗的制备1．工艺流程2．毒种的选择和减毒3．病毒的繁殖4．疫苗的灭活5．疫苗的纯化6．疫苗的冻干二、细菌类疫苗和类毒素的一般制备方法1．菌种的选择2．培养基的营养要求3．培养条件的控制4．杀菌5．稀释、分装和冻干三、抗毒素的制备工艺第三节生物制品质量要求与检定一、生物制品的质量要求二、生物制品的质量检定（一）理化性质检定1．物理性状2．蛋白质含量3．纯度检查及鉴别试验4．相对分子质量或分子大小测定5．防腐剂含量测定（二）安全试验1．外源性污染的检查2．杀菌、灭活和脱毒检查3．残余毒力和毒性物质的检查4．过敏性物质的检查（三）效力试验1．免疫力试验2．活菌数和活病毒滴度测定3．类毒素和抗毒素的单位测定4．血清学试验5．其他有关效力的检定和评价三、生物制品检定标准第四节重要生物制品的制备一、乙型肝炎疫苗（一）基因工程疫苗1．酵母表达系统制备乙型肝炎疫苗2．中国仓鼠卵巢细胞表达系统制备乙型肝炎疫苗（二）血源乙型肝炎疫苗的制备二、流行性乙型脑炎疫苗三、脊髓灰质炎疫苗的制备四、卡介苗的制备五、霍乱疫苗的制备六、白喉类毒素的制备七、破伤风类毒素的制备第五节核酸疫苗一、概述1．核酸疫苗2．核酸疫苗的优点3．核酸疫苗的缺点二、核酸疫苗的构建1．抗原基因和载体的准备2．抗原基因与载体的连接3．重组子导入宿主细胞4．重组子的克隆筛选与鉴定5．核酸疫苗在体对哺乳动物细胞中的表达与检测三、核酸疫苗的制备1．工程菌的扩增2．核酸疫苗的纯化四、核酸疫苗的质量监控1．浓度测定2．纯度测定3．限制性内切酶图谱分析五、核酸疫苗接种任途径六、核酸疫苗作用机制第十九章单克隆抗体【目的要求】1．掌握单克隆抗体的制备过程6．掌握抗HbsAg的单克隆抗体的生产工艺【教学重点】1．单克隆抗体的制备过程2．抗HbsAg的单克隆抗体的生产工艺【教学方法和教学学时】1．教学方法：讲授2．教学学时：2学时【教学内容】第一节抗体一、抗体的生成二、抗体的分子结构三、抗体的分类四、抗体分子的功能第二节单克隆抗体的制备一、抗原和动物免疫二、细胞融合与杂交瘤细胞的选择性生产三、筛选阳性克隆与克隆化四、杂交瘤细胞与抗体性状鉴定五、单克隆抗体的大量制备六、单克隆抗体的纯化第三节抗HbsAg的单克隆抗体的生产一、工艺流程二、工艺过程及控制要点1．培养基2．饲养细胞制备3．亲本细胞准备4．固定化抗大鼠K轻链单抗的制备5．细胞融合6．杂交瘤细胞筛选7．抗HbsAg的单克隆抗体的生产8．抗HbsAg的单克隆抗体的分离纯化第四节单克隆抗体的表达系统一、在重组噬菌体中筛选生产抗体1．组合抗体文库2．随机多肽文库3．目的基因噬菌体抗原决定簇文库二、在植物中生产抗体。
核酸药物(1)
核酸药物(1)
核酸药物(1)
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 。
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。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
核酸药物(1)
第二类为自然结构碱基、核苷、核苷酸结构的类 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、艾滋病的重要手段，也是产生干扰素、 免疫抑制的临床药物。
第二类核酸类药物大部分由自然结构的核酸类物 质进行半合成为结构改造物，近年来发展为化学-酶 合成法。大大提高收率，降低成本。
核酸药物(1)
核酸药物(1)
2、具有生物活性RNA的制备
核酸药物(1)
从核糖核蛋白中分离RNA
(1)乙醇沉淀法：
核糖核蛋白溶于NaHCO3
用含辛醇的 氯仿去蛋白
水相 乙醇
RNA沉淀
(2)盐酸胍法：
核糖核蛋白
2～4盐酸胍 38OC溶解
冷却至0OC
离心 RNA沉淀
核酸药物(1)
（二）DNA的提取与制备
1．工业用DNA的提取
核酸类生物技术药物的生产
项目实施
任务一 三磷酸腺苷二钠的生产
质量检测 三磷酸腺苷的生产
确定生产技术、生产原料和工艺路线
生产前准备
项目实施
任务一 三磷酸腺苷二钠的生产
一、生产前准备 （一）查找资料，了解三磷酸腺苷二钠生产的基本知识
1.三磷酸腺苷二钠的结构、性质？ 2.三磷酸腺苷二钠的药理作用和临床应用？ 3.三磷酸腺苷二钠的生物生产方式？
（二）确定生产技术、生产原料和工艺路线 （1）确定生产技术——生化提取技术 （2）确定生产原料：兔肉 （3）确定生产工艺路线及生产过程
3.确定生产工艺路线及生产过程如下：
兔肌肉
[肉松制备]
冰浴，降温 兔肉糜 [原料处理]乙醇
绞碎
30min
[热醇处理]乙醇 变性兔肉糜
煮沸 5min
捣碎，吹干 兔肉饼
▪ ☆能力目标 1.学会核酸类药物生产的操作技术、方法和基本操作
技能。 2.熟练操作典型核酸类药物三磷酸腺苷二钠、免疫核
糖核酸的生产工艺。 3.能够进行典型核酸类药物生产相关参数的控制，并
能制定某些药物的工艺方案。
▪ ☆素质目标 具有严谨求实的科学态度和勤于思考、刻苦
钻研、认真细致的工作作风;具备良好的职业道德 和社会责任感;诚信、刻苦，严守操作规程;具有发 现问题、分析问题和解决问题的能力和较强的创 新意识和创新能力；具有正确的世界观、人生观、 价值观和劳动观。
⑤氯化物 取本品0.10g，依法检查（通则0801），与标准氯化钠 溶液5.0mL制成的对照液比较，不得更浓（0.05%）。
⑥铁盐 取本品 1.0g， 依法检查（通则0807），与标准铁溶液1.0 mL制成的对照液比较，不得更深（0.001%）。
兔肉松
流出液（回收 AM P、ADP）
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。
医学课件ppt
5
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。
医学课件ppt
2
• 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
医学课件ppt
4
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
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系核苷酸的类似物，取代正常腺嘧啶核苷酸 参与病毒的合成但不能继续复制，从而达到 阻止病毒增值的目的。
精品医学ppt
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叠 氮 胸 苷
A
Z
T 合 成 工 艺
精品医学pa301, 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。
2、核苷酸的制备
3、核苷的制备
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2
1 发 酵 法 制 备
R
N
A
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3
2
酶
法
制
备
脱
氧
核
苷
酸
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4
酶 法 制 备
5’ 单 核 苷 酸
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5
双
酶
法
生
产
肌
苷
酸
和
鸟
苷
酸
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6
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
它对病毒的作用点多，不易使病毒产生
抗药性。
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2、氮唑核苷生产工艺
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3、阿糖胞苷
抑制DNA聚合酶，干扰DNA病 毒繁殖和肿瘤细胞增殖，用于治 疗急性粒细胞白血病，口服无效， 只能注射。
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阿糖胞苷生产工艺
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3、核苷生产工艺流程
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二、核酸类药物生产
1、叠氮胸苷 2、阿糖腺苷 3、三氮核苷 4、阿糖胞苷 5、聚肌胞苷酸 6、胞二磷胆碱
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1、叠氮胸苷－
（Azidothymidine, AZT）
是美国FAD批准的治疗艾滋病的新药；
68％的病人临床表现为减轻症状、延长寿命 的显著疗效；副作用为贫血、白细胞减少， 但有32％的患者服用后引起股骨头坏死、破 坏人的造血功能。
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－磷酸核糖焦磷精酸品医学ppt
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型产 菌氨 株短
缺杆 发 陷菌 酵腺 机嘌 制呤
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肌 苷 酸 诱 变 图 谱
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肌 苷 酸 产 生 诱 变 过 程 的 产 量 变 化
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一、核酸类药物的分离纯 化一般方法
核酸类药物生产方法主要有提取 法和发酵法。
提取法生产DNA和RNA的主要技 术是，先提取核酸和蛋白质复合 物，再解离核酸与蛋白质，然后 分离RNA与DNA。
发酵法主要用于生产单核苷酸。
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二、核酸类物质的分离
提取及其发酵生产
1、RNA与DNA的提取与制备
进一步被积累；
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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。
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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