现代生物制药工艺设计设计学复习题

现代生物制药工艺学生物药物：是指运用生物学、医学、生物化学等的研究成果，利用生物体、生物组织、体液或其代谢产物（初级代谢产物和次级代谢产物），综合应用化学、生物技术、分离纯化工程和药学等学科的原理与方法加工、制成的一类用于预防、治疗和诊断疾病的物质。

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、氨基酸类药物及其衍生物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（二）按原料来源分类1、人体组织来源的生物药物2、动物组织来源的生物药物3、微生物来源的生物药物4、植物来源的生物药物5、海洋生物来源的生物药物（三）按功能用途分类1、治疗药物2、预防药物3、诊断药物4、其他用途药物的ADME药物在体内的整个过程通常用ADME表示。

A表示吸收，即药物在生物体的吸收；D表示分布，即药物在生物体内的分布；M表示代谢，即药物在体内的代谢转化；E表示排泄，即药物及其代谢产物自体内的排除。

新药研究开发的主要过程（1）确定研究计划（2）准备化合物（3）药理筛选（4）化学实验（5）临床前I期（6）临床前II期（7）I期临床（8）II期临床（9）III期临床（10）注册申请上市（11）售后监测新药研究方法①影响因素试验②加速试验(Accelerated testing)是在超常的条件下进行。

其目的是通过加速药物的化学或物理变化，为药品审评、包装、运输及贮存提供必要的资料。

③长期试验(Long-term testing)是在接近药品的实际贮存条件25℃2℃下进行，其目的是为制订药物的有效期提供依据。

新药临床试验分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ期Ⅰ期（phase Ⅰ）:初步临床药理学及人体安全评价试验。

Ⅱ期（phase Ⅱ）：是随机盲法对照临床试验。

Ⅲ期（phase Ⅲ）：是扩大的多中心临床试验。

Ⅳ期（phase Ⅳ）：是新药上市后监测。

抗生素是生物在其生命活动过程中产生的（或并用化学、生物或生物化学方法衍生的），在低微浓度下能选择性地抑制他种生物机能的化学物质。

抗生素的抗菌活性用最小抑菌浓度（MIC）表示。

MIC可以在液体试管或固体平板上测量，在一系列含有培养基和实验微生物的试管或平板中，分别加入不同浓度的抗生素，能够抑制微生物生长的最低抗生素浓度即为MIC。

抗生素的分类（按作用机制分类）（1）抑制或干扰细胞壁合成的抗生素（2）抑制或干扰蛋白质合成的抗生素（3）抑制或干扰DNA、RNA合成的抗生素（4）抑制或干扰细胞膜功能的抗生素（5）作用于能量代谢系统的抗生素青霉素结构（P53）青霉素发酵生产的一般流程（P59）氨基酸药物制备工艺过程及控制要点1、称取新鲜的茧蛹，用组织粉碎机绞碎，以滤布或适宜的过滤器过滤，除去残渣。

2、滤液放入搪瓷罐内或适宜的容器内，按1:1的比例，加入400mol/L硫酸液，搅拌均匀，盖严。

将容器放入高压锅内，通入蒸汽，以10℃高温高压水解8-10h。

3、取已水解的上清液少许，用双缩脲法检查，是否有肽键反应，如无兰红色的出现，说明水解反应已完成。

4、冷却后，用石灰乳中和硫酸，边加边搅拌，待中和到PH4.0时，要小心操作，继续用石灰乳中和，调节到PH值5.5即可。

5、趁热过滤，除去硫酸钙沉淀，向滤液中加入0.5%活性炭，煮沸5-10min，脱色除杂质。

6、再趁热过滤，得浅黄色溶液，并保持滤液温度在60-80℃，待含量测定后，调整溶液浓度为3%，搅匀，灌装，密封既得。

氨基酸的分类（1）根据氨基酸在PH=5.5溶液中带电状况可分为酸性、中性、碱性氨基酸三大类。

（2）按照氨基酸侧链的化学结构，可将氨基酸分为脂肪族氨基酸、芳香族氨基酸、杂环族氨基酸和亚氨基酸四大类。

（3）按氨基酸侧链基团的极性，把氨基酸分为极性氨基酸和非极性氨基酸两类。

（4）从对人体营养的角度，根据氨基酸对人体生理的重要性和人体内能否合成，将氨基酸分为必需氨基酸和非必需氨基酸两大类。

胸腺激素工艺过程及控制要点（1）将新鲜或冷冻胸腺除脂肪并绞碎后，加3倍量生理盐水，于组织捣碎机中制成匀浆，14000g离心，得提取液。

（2）提取液80℃加热15min，以沉淀加热不稳定部分。

离心去掉沉淀，得上清液。

（3）上清液冷至4℃，加入5倍体积的-10℃丙酮，过滤收集沉淀，干燥后得丙酮粉。

（4）将丙酮粉溶于PH=7.0磷酸盐缓冲溶液中，加硫酸铵至饱和度为0.25，离心去除沉淀，上清液调PH值为4.0，加硫酸铵至饱和度为0.50，得盐析物。

（5）将盐析物溶于PH=8.0的10mmol/L tris-HCL缓冲液中，超滤，取相对分子质量在15000以下的超滤液。

（6）超滤液经Sephadex G-25脱盐后，冷冻干燥得胸腺素。

胸腺肽工艺过程及控制要点（1）取-20℃冷藏小牛胸腺，用无菌的剪刀剪去脂肪、筋膜等非胸腺组织，再用冷无菌蒸馏水冲洗，置于灭菌绞肉机中绞碎。

（2）将绞碎胸腺与冷重蒸馏水按1:1的比例混合，置于10000r/min的高速组织捣碎机中捣碎1min，制成胸腺匀浆。

浸渍提取，温度应在10℃以下，并放置-20℃冰冻贮藏48h。

（3）将冻结的胸腺匀浆融化后，置水浴上搅拌加温至80℃，保持5min，迅速降温，放置-20℃以下冷藏2-3天。

然后取出融化，5000r/min离心40min，温度2℃，收集上清液，除去沉渣，用滤纸浆或微孔滤膜减压抽滤，得澄清滤液。

（4）将滤液用相对分子质量截流值为10000以下的超滤膜进行超滤，收取相对分子质量10000以下的活性多肽，得精制液，置-20℃冷藏。

经检验合格，加入3%甘露醇作赋形剂，用微孔滤膜除菌，分装，冷冻干燥即得注射用胸腺肽。

白蛋白制备工艺过程（1）结合（利凡诺沉淀）。

人血浆泵入不锈钢夹层反应罐内，开启搅拌器，用碳酸钠溶液调节PH=8.6，再泵入等体积的2%利凡诺溶液，充分搅拌后静置2-4h，分离上液与络合沉淀。

（2）解离。

沉淀加灭菌蒸馏水稀释，0.5mol/L HCL调节PH值至弱酸性，加0.15%-0.2%氯化钠，不断搅拌进行解离。

充分解离后，65℃恒温1h，立即用自来水夹层循环冷却。

（3）分离。

冷却后的解离液用篮式离心机分离，离心分离液再用不锈钢压滤器澄清过滤。

（4）超滤。

澄清滤液以Sartocon-IV超滤器浓缩。

（5）热处理。

浓缩液在60℃恒温处理10h，灭活病毒。

（6）澄清和除菌。

以不锈钢压滤器澄清过滤，再通过Sartoltis冷灭菌系统除菌。

（7）分装。

白蛋白含量及全项检查合格后，用自动定量灌注器进行分瓶灌装或冷冻干燥得白蛋白成品。

人血丙种球蛋白制备工艺过程（1）取利凡诺PH=8.6沉淀后的上清部分，在不锈钢反应罐中开启搅拌器，并以1mol/L盐酸调PH=7.0，加23%结晶硫酸铵，充分搅拌后沉淀静置4h以上。

（2）虹吸上清液，将下部混悬液泵入篮式离心机中离心，得沉淀。

（3）将沉淀用适量无热原蒸馏水稀释溶解，在不锈钢压滤机中进行澄清过滤。

（4）以Sartocon-IV超滤器浓缩、除盐。

（5）浓缩液在除菌后，静置于2-6℃冷库中存放1个月以上。

（6）以不锈钢压滤器澄清过滤，再通过Sartolis冷灭菌系统除菌。

（7）丙种球蛋白含量及全项检查合格后，灌封机分装，即得人血丙种球蛋白成品。

干扰素是由诱生剂诱导有关细胞所产生的一类高活性、多功能的诱生蛋白质。

干扰素的分类（根据其来源细胞不同）分为白细胞干扰素（IFN-α）、类淋巴细胞干扰素（IFN-α与IFN-β的混合物）、成纤维细胞干扰素（IFN-β）、T细胞干扰素（IFN-γ）等几类。

IFN-α型干扰素又以其结构不同再分为IFN-α I b、IFN-α II a、 IFN-α II b等亚型。

干扰素的作用（1）抑制病毒等细胞内微生物的增值；（2）抗细胞增值；（3）通过作用于巨噬细胞、NK 细胞、T淋巴细胞、B淋巴细胞而进行免疫调节；（4）改变细胞表面的状态，使负电荷增加，组织相容性抗原表达增加；（50增加细胞对双链DNA的敏感性。

抗生素的工艺过程（P168）（1）分离灰黄层。

取新鲜血液，加入ACD抗凝剂，离心后分离出血浆，小心吸取灰黄层。

(2)氯化铵处理。

每份灰黄层加入30mL缓冲盐水，再加入9倍体积量的冷的氯化钠溶液，混匀，4℃放置10min，然后在4℃离心20min。

（3）启动诱生。

取稀释的细胞悬液加入白细胞干扰素，使其最后浓度为100ug/mL，置37℃水浴搅拌培养2h。

（4）正式诱生。

启动后的白细胞加入仙台病毒，使其最后浓度为每毫升100-150血凝单位，在37℃搅拌培养过夜。

（5)收获。

将培养物离心30min，吸取上清液即得粗制干扰素。

IL-2的工艺过程（P179）（白细胞介素-2）（1）诱生。

用鸡瘟病毒和PHA联合刺激人外周血白细胞，37℃培养。

（2）病毒灭活和固液分离。

用6mol/L HCL调节PH=2.0-2.再用6mol/L NaOH调回到PH=7.2-7.4，离心除去变性杂蛋白。

（3）硫酸铵分级沉淀。

取上述离心后的培养上清液，加饱和硫酸铵至35%饱和度，4℃静置4h，离心弃去沉淀。

上清液补加固体硫酸铵至85%饱和度，4℃静置24h，离心，收集沉淀。

（4）除盐。

将沉淀溶于10mmol/L PBS中，PH=6.5。

对10mmol/L PBS透析24h。

（5）蓝色琼脂糖层析。

将上述透析内液通过Sepharose 4B 层析柱，用200mL起始PBS洗去不吸附的蛋白，再用含0.4mol/L NaCL的PBS洗涤亲和柱，最后用含1.0mol/L NaCL的PBS解吸IL-2活性组分。

（6）凝胶层析。

将解吸的IL-2活性组分经PEG浓缩，再上ACA44Ultrogel层析柱。

用含0.1%PEG、0.2%正丁醇和PH=7.6的0.5mol/L甘氨酸的0.2mol/L tris-HCL洗脱，得IL-2。

药用酶的分类（根据药用酶的临床用途)分为；（1）促进消化酶类如蛋白质、糖类和脂类等。

（2）消炎酶类如溶菌酶、菠萝蛋白酶、胰凝乳蛋白酶等。

（3）与治疗心脑血管疾病有关的酶类如链激酶、尿激酶、纤溶酶、凝血酶等。

（4）抗肿瘤的酶类如天冬酰胺酶、谷氨酰胺酶、蛋氨酸酶、酪氨酸氧化酶等。

（5）与生物氧化还原电子传递有关的酶如细胞色素C、超氧化物歧化酶、过氧化物酶等。

（6）其他药用酶如青霉素酶、有机磷解毒酶等。

尿激酶的工艺过程（1）收尿收集男性尿，所收集的尿液应在8h内处理。

（2）沉淀处理尿液冷至10℃以下，用NaOH调至PH=8.5，静置1h，虹吸上清液。

用盐酸调至PH=5.0-5.5。

（3）硅藻土吸附处理好的尿液加入1%尿量的硅藻土，于5℃以下搅拌吸附1h。

（4）洗脱硅藻土吸附物用5℃左右冷水洗涤，然后装柱，先用0.02%氨水加0.1mol/L氯化铵洗脱，当洗脱液由清变浑时开始收集，每吨尿约可收集15L洗脱液。