最新生物制药工艺学-第二章-课件幻灯片
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现代生物技术制药工艺学ppt演示课件
5
生物技术就是整合自然科学和工程科学， 获得应用生物，生产细胞产品和分子产品。 所以生物技术药物应该包括任何生物技术手 段和方法（部分或全部）生产的药物，包括 传统生物技术方法，如非重组蛋白，从天然 资源如微生物中分离提取的抗生素或半合成 抗生素，植物来源的提取药物和细胞培养药 物。
按照来源可把生物技术药物分为微生物药 物、植物药物和动物（包括人）药物等。
美国FDA对生物制品的定义是病毒、治疗性血清、 毒素、抗毒素、疫苗、血液、血液成分及其衍生 物、变应原性制剂及类似产品、胂凡钠明及其衍 生物，用于预防、治疗疾病。
这个定义并没有包括所有生物来源的药物。传统 的生物制品包括疫苗、类毒素、血液制品和代谢 制剂，但现在也包括重组蛋白质和核酸药物。生 物反应修饰剂是激素、神经活性物质、免疫活性 物质的总称，它们在细胞水平上起作用。
基因药物：反义核酸药物、基因治疗药物、 DNA疫苗和核酶等。
天然药物：来自动物、植物、微生物和海洋 生物的天然产物。
生化药物：包括从动物组织或脏器等中分离
提取的氨基酸类、多肽和蛋白质类、酶与辅
酶类、核酸及其衍生物类、多糖类、脂类、
生长因子类等
8
药物
生物技术药物
重组蛋白质
是
单克隆抗体
是
天然材料中直接提取的多肽、蛋白质 是
现代生物技术制药 工艺学
1
第一讲 生物技术制药概论
第二讲 基因工程生物构建
第三讲 基因工程菌发酵制药工艺
第四讲 基因工程动物细胞培养制 药工艺
第五讲 基因工程药物检测与质量 控制
2
第一讲 生物技术制药概论
第一节 生物技术药物
一、生物技术药物
1.分类
生物技术药物：利用生物机体、组织、细 胞，生产制造或从中分离得到的具有预防、 治疗和诊断功能的药品，包括具有生物活 性的初级代谢和次级代谢产物、天然活性 化合物及其类似物。
生物技术就是整合自然科学和工程科学， 获得应用生物，生产细胞产品和分子产品。 所以生物技术药物应该包括任何生物技术手 段和方法（部分或全部）生产的药物，包括 传统生物技术方法，如非重组蛋白，从天然 资源如微生物中分离提取的抗生素或半合成 抗生素，植物来源的提取药物和细胞培养药 物。
按照来源可把生物技术药物分为微生物药 物、植物药物和动物（包括人）药物等。
美国FDA对生物制品的定义是病毒、治疗性血清、 毒素、抗毒素、疫苗、血液、血液成分及其衍生 物、变应原性制剂及类似产品、胂凡钠明及其衍 生物，用于预防、治疗疾病。
这个定义并没有包括所有生物来源的药物。传统 的生物制品包括疫苗、类毒素、血液制品和代谢 制剂，但现在也包括重组蛋白质和核酸药物。生 物反应修饰剂是激素、神经活性物质、免疫活性 物质的总称，它们在细胞水平上起作用。
基因药物：反义核酸药物、基因治疗药物、 DNA疫苗和核酶等。
天然药物：来自动物、植物、微生物和海洋 生物的天然产物。
生化药物：包括从动物组织或脏器等中分离
提取的氨基酸类、多肽和蛋白质类、酶与辅
酶类、核酸及其衍生物类、多糖类、脂类、
生长因子类等
8
药物
生物技术药物
重组蛋白质
是
单克隆抗体
是
天然材料中直接提取的多肽、蛋白质 是
现代生物技术制药 工艺学
1
第一讲 生物技术制药概论
第二讲 基因工程生物构建
第三讲 基因工程菌发酵制药工艺
第四讲 基因工程动物细胞培养制 药工艺
第五讲 基因工程药物检测与质量 控制
2
第一讲 生物技术制药概论
第一节 生物技术药物
一、生物技术药物
1.分类
生物技术药物：利用生物机体、组织、细 胞，生产制造或从中分离得到的具有预防、 治疗和诊断功能的药品，包括具有生物活 性的初级代谢和次级代谢产物、天然活性 化合物及其类似物。
第二章 生物制药工艺技术基础1ppt课件
（4）软体动物 软体动物有80 000种，包括螺、蚌类 和乌贼等。
（5）棘皮动物 棘皮动物有6000多种，包括海星、海 胆、海参。 （6）鱼类 鱼类有20000多种，可制造多种药物。 （7）爬行动物 爬行动物多数为陆生脊椎动物。海生 的主要有海蛇、海龟等。 （8）海洋哺乳动物 用鲸鱼和海豚类的脏器和腺体已 制成多种药物。 其他海洋生物还有环节、海绵、扁形、纽形、两 栖等也都是重要生物材料。
（3）胃黏膜 胃是动物的消化器官，主要分泌消化 液、胃黏膜。
（ 4）肝脏 肝脏是机体内最大的不可替代的实质性 腺体，是机体的“生化反应器”。肝脏含有复杂的酶 系，已知肝脏酶达数百种，有些是其他组织所没有或 者含量极少的。
如鸟氨酸氨基甲酰转移酶仅存在于肝细胞的微粒体 中。肝脏还含有不饱和脂肪酸、磷脂类和胆固醇。 肝脏富有肝糖原及维生素A、D、E、Κ、B12等。
以动物组织器官为原料可以综合利用制备 100 多 种生化药品。动物组织器官的主要来源是猪，其次是 牛、羊、家禽和鱼类等的脏器。 l）胰脏 胰脏是动物体内不可替代的实质性腺体之 一。它兼有其他器官所没有的内分泌和外分泌两种功 能。 2）脑 脑组织富含脂质。脑组织中脂类占13.5％，蛋 白质占8％～10％，还有少量黏多糖 脑组织中的主要脂类物质是脑磷脂、肌醇磷脂、 神经磷脂、脑苷脂、神经节苷脂和胆固醇。还有神 经递质和多种神经肽。
（3）来源
应选用来源丰富的材料，尽量不与其他产品争 原料，最好能一物多用，综合利用。
2、生物材料的采集、预处理与保存
生物材料采集时必须保证环境卫生符合要求，并 尽力保持原材料的新鲜，防止腐败、变质与微生物 污染。 生物材料采摘选取后，必须快速及时速冻，低温 保存，防止生物活性成分的变性、失活，酶原提取 要及时进行，防止酶原激活转变为酶。 植物原料采集后可就地去除不用的部分，将有用 部分保鲜处理。 收集微生物原料时，要及时将菌体细胞与培养液分 开，根据有效成分存在部位及时进行保鲜处理。
制药工艺学课件 课件 ppt
化学制药工艺学
第二章 药物工艺路线的设计和选择
第一节 概 述
第二节 药物工艺路线的设计
第三节 药物工艺路线的评价与选择
第一节 概述
化学制药工艺学
全合成—由结构比较简单的化工原料经过一系列化学合成和物理处 理过程制得。
P183 半合成—由已知具有一定基本结构的天然产物经化学改造和物理处
理过程制得。
化学制药工艺学
❖ 一、国外化学制药工业发展的特征和趋势
❖ 1、新药研究开发竞争加剧。 ❖ 2、巨型企业增多。 ❖ 美国 辉瑞 强生 默克 雅培 ❖ 英国 葛兰素史克 ❖ 瑞士诺华罗氏
3、重视科技信息，开展预测及新药评价工作。 ❖ 二、我国化学制药工业发展和前景
仿制为主，现已行不通。 创制有特点（青蒿素），难度大。
化学制药工艺学
❖ 二、药物结构的剖析 在设计药物的合成路线时，首先应从剖析药物的化学结 构入手，然后根据其结构特点，采取相应的设计方法。
药物剖析的方法： （1）对药物的化学结构进行整体及部位剖析 时，应首 先分清主环与侧链，基本骨架与功能基团，进而弄清这些 功能基以何种方式和位置同主环或基本骨架连接。
化学制药工艺学
3、利润比较高，专利保护周密，竞争激烈的工业。
❖ 二、其在化学工业中地位
❖ 据报道，1961～1990年30年间，世界20个主要国家一共 批准上市的受专利保护的创新药物2071种，其中大部分是 化学合成药物。
世界上制药工业产品销售额占化学工业各类产品的第二或 第三位。
第三节 国内外化学制药工业的发展 和现状
化学制药工艺学
（4）功能基的引入、变换、消除与保护；
NHCOCH3
H2SO4/SO3
NHCOCH3
《生物技术制药》课件2
细胞治疗药物的临床试验需要经过严格的伦理审查和监管机构的批准，同时需要招募符合条件的受试者，并进行 长期随访和监测。商业化进程则需要考虑生产规模、质量控制、市场营销等多个方面，以确保药物的安全性和有 效性。
谢谢您的聆听
THANKS
蛋白质工程制药
蛋白质工程制药是指利用蛋白质工程技术生产药物的 过程。
输标02入题
蛋白质工程技术包括蛋白质的突变、表达、纯化等技 术，通过这些技术可以生产出具有特定功能的蛋白质 或蛋白质衍生药物。
01
03
蛋白质工程制药的代表药物包括人源化抗体、重组人 胰岛素等。
04
蛋白质工程制药的优点是可以在蛋白质结构水平上对 药物进行设计和优化，提高药物的疗效和安全性。
02
生物技术制药涉及基因工程、细 胞工程、酶工程和蛋白质工程等 多个领域，是现代生物技术的重 要应用之一。
生物技术制药的发展历程
20世纪70年代
重组DNA技术的出现，开启了 生物技术制药的新篇章。
20世纪80年代
基因工程药物开始进入临床试 验，如胰岛素、生长激素等。
20世纪90年代
生物技术制药进入商业化阶段 ，多个生物技术药物获得批准 上市。
国际合作与交流
国际间的合作与交流将促进生物技术制药 的研发和应用，推动行业发展。
05
生物技术制药的安全性和有效性
生物技术药物的监管
监管机构
各国政府设立的药品监管 机构，负责审批和监督生 物技术药物的生产和销售
。
审批流程
生物技术药物的审批需要 经过临床试验、申请上市 、审批等多个环节，确保 药物的安全性和有效性。
03
生物技术制药的主要药物
胰岛素
胰岛素是一种由胰腺产生的激素，用 于调节血糖水平。通过生物技术制药 方法，人们已经能够利用重组DNA技 术来生产人胰岛素。
谢谢您的聆听
THANKS
蛋白质工程制药
蛋白质工程制药是指利用蛋白质工程技术生产药物的 过程。
输标02入题
蛋白质工程技术包括蛋白质的突变、表达、纯化等技 术，通过这些技术可以生产出具有特定功能的蛋白质 或蛋白质衍生药物。
01
03
蛋白质工程制药的代表药物包括人源化抗体、重组人 胰岛素等。
04
蛋白质工程制药的优点是可以在蛋白质结构水平上对 药物进行设计和优化，提高药物的疗效和安全性。
02
生物技术制药涉及基因工程、细 胞工程、酶工程和蛋白质工程等 多个领域，是现代生物技术的重 要应用之一。
生物技术制药的发展历程
20世纪70年代
重组DNA技术的出现，开启了 生物技术制药的新篇章。
20世纪80年代
基因工程药物开始进入临床试 验，如胰岛素、生长激素等。
20世纪90年代
生物技术制药进入商业化阶段 ，多个生物技术药物获得批准 上市。
国际合作与交流
国际间的合作与交流将促进生物技术制药 的研发和应用，推动行业发展。
05
生物技术制药的安全性和有效性
生物技术药物的监管
监管机构
各国政府设立的药品监管 机构，负责审批和监督生 物技术药物的生产和销售
。
审批流程
生物技术药物的审批需要 经过临床试验、申请上市 、审批等多个环节，确保 药物的安全性和有效性。
03
生物技术制药的主要药物
胰岛素
胰岛素是一种由胰腺产生的激素，用 于调节血糖水平。通过生物技术制药 方法，人们已经能够利用重组DNA技 术来生产人胰岛素。
第二章 生物制药工艺技术基础3 PPT课件
淋巴细胞杂交瘤技术是将在体外不能长期生存的 免疫淋巴细胞与在体外能迅速增殖的骨髓瘤细胞在聚 乙二醇（PEG）作用下融合而产生杂交瘤细胞。
所得的杂交瘤细胞承袭了两组亲代细胞的遗传性， 既保存了骨髓瘤细胞在体外迅速增殖传代的能力，又 继承了免疫淋巴细胞合成与分泌抗体和淋巴因子的能 力。 T淋巴细胞主司细胞免疫，分泌淋巴因子。已知有 40 多种淋巴因子。 T细胞与骨髓瘤细胞融合可产生能 分泌淋巴因子的T细胞杂交瘤细胞。 B 细胞主司体液免疫，能分泌特异性免疫球蛋白 （抗体），B细胞与骨髓瘤细胞融合则产生能分泌特 异性抗体的B细胞杂交瘤细胞。
其使用有几方面：
① 提供细胞生长所需的条件生长因子和激素。 ②提供细胞贴壁所需的贴附因子和伸展因子； ③提供识别金属、激素、维生素和脂类的结合蛋 白；
④提供细胞生长所需的脂肪酸和微量元素。
为适应大规模细胞培养，发展高技术生物制品， 近代还大力研究无血清培养基。 无血清培养基具有以下优点： ①提高了细胞培养的可重复性，避免了由于血清 批之间差异的影响；
单克隆抗体的生产包括细胞培养、提纯和制剂等 工艺过程。
（1）杂交瘤细胞的大规模培养
单克隆抗体问世后，已研究了多种适宜于大规模 培养杂交瘤细胞的生物反应器（细胞培养罐）及其培 养基。目前比较成熟的发酵罐有气升式或深层发酵罐， 中空纤维培养罐，微囊或滴珠发酵罐。
牛 淋 巴 液 大 规 模 培 养 技 术 （ mass culturing technique，MCT）也是较成熟的适合于杂交瘤细胞大 规模培养的方法。
理想的微载体需具备如下一些条件：
① 微载体表面性质与细胞有良好的相容性，适用 细胞附着、伸展和增殖；
②微载体的材料无毒性。不仅要求对细胞的生长无 毒性，而且也不会产生影响产品和人体健康的有害因 子；
第二章 生物制药工艺技术基础4_PPT幻灯片
紫草种子
乙醇消 毒
无菌根
诱导培 养
悬浮培 愈伤组织 养
悬浮细胞 培养物
一级培 养
细胞增 培养
殖
二级培 养
过滤 产物培养
分离 细胞收 集
产物
干燥 成品
西洋参细胞培养工艺流程
西洋
参
乙醇消 毒
无菌根
诱导培 养
悬浮培 愈伤组 养
根
织
悬浮细
大量培 养
胞培养
物
发酵液
过滤
细胞
干燥
4.植物组织培养的应用
西洋参细胞干粉 成品
6、单克隆抗体技术 ①相关概念 抗原决定簇 多克隆抗体 单克隆抗体 ②制备原理
单克隆抗体
表位1
抗原A
表位2 表位3
表位4
表位5
一个淋巴细胞克隆
免疫动物
抗体A
抗体1 抗体2 抗体3 抗体4 抗体5
产生一种抗体
针对一种表位
抗体A
多克隆抗体
抗体1
单克隆抗体
§4 细胞工程制药技术基础
④工业化生产
细胞培养
Thank You！
提纯
制剂
⑤应用
诊断
治疗
骨髓和器官移植
蛋白质提纯：免疫亲和层析
二、植物细胞工程制药技术基础
1.植物细胞工程的基本程序
离体的植物器 官、组织、细
脱分化
胞
愈 伤 再分化 组
芽 或 根
植 物 体
织
亲本细胞 亲本细胞
培 原生质 养 体融合
分 细散 胞
悬
液ห้องสมุดไป่ตู้
接
大规模细胞培养 种收获
细胞、代谢产物
植物细胞转化
第二章 生物制药工艺技术基础6_PPT幻灯片
第二章 生物制药工 艺技术基础
生物工程教研室 刘静霆
§1生化制药技术工艺基础 §2微生物制药工艺技术基础 §3基因工程制药技术基础 §4细胞工程制药技术基础 §5酶工程制药技术基础 §6生物制药中试放大工艺设计
§6 生物制药中试放大工艺设 计
一、中试放大目的与规模
二、中试放大方法与总结内容
三、生产工艺规程
➢ 生产经济指标：生产能力，成品和副产品收率；
生产率和成本；原辅料等消耗。
➢ 技术安全：易燃、易爆、有毒物料及其容器操作
的防火、防爆的预防原则与技术措施，注意事项。
制药生产工艺流程图
Thank You！
制药工艺过程的开发研究内容：
（1）实验室小试：研究化学或生物合成反 应步骤及其规律，考查工艺参数、设备 与原料、转化率、收率、成本估算等。
（2）中试放大：放大50－100倍的中等规 模，进行工艺试验，工业化生产考查、 优化，确定最佳操作条件。
（3）制定生产工艺：试制若干批号后，制 定出生产工艺规பைடு நூலகம்。
§6 生物制药中试放大工艺设计
3、中试放大特点
（1）改进小试操作，稳定工艺 （2）提高收率，提高产品质量 （3）降低消耗，确定原辅料质控标准 （4）形成批量生产，制定制造规程和检 定规程
4、进行中试的条件 （1）有稳定的工艺：收率，质量可靠 （2）操作条件基本确立 （3）已建立中间品和成品分析方法 （4）生物材料已鉴定 （5）物料平衡、三废处理已基本解决 （6）中试规模、产品产量，规模已确定 （7）安全生产已有方案
5．中试放大要解决的问题
（1）原辅材料规格 （2）设备选型与材质选用 （3）反应条件 （4）原辅料中间品、产品质控标准与检定方法 （5）下游工艺优化与稳定制造规程的制定
生物工程教研室 刘静霆
§1生化制药技术工艺基础 §2微生物制药工艺技术基础 §3基因工程制药技术基础 §4细胞工程制药技术基础 §5酶工程制药技术基础 §6生物制药中试放大工艺设计
§6 生物制药中试放大工艺设 计
一、中试放大目的与规模
二、中试放大方法与总结内容
三、生产工艺规程
➢ 生产经济指标：生产能力，成品和副产品收率；
生产率和成本；原辅料等消耗。
➢ 技术安全：易燃、易爆、有毒物料及其容器操作
的防火、防爆的预防原则与技术措施，注意事项。
制药生产工艺流程图
Thank You！
制药工艺过程的开发研究内容：
（1）实验室小试：研究化学或生物合成反 应步骤及其规律，考查工艺参数、设备 与原料、转化率、收率、成本估算等。
（2）中试放大：放大50－100倍的中等规 模，进行工艺试验，工业化生产考查、 优化，确定最佳操作条件。
（3）制定生产工艺：试制若干批号后，制 定出生产工艺规பைடு நூலகம்。
§6 生物制药中试放大工艺设计
3、中试放大特点
（1）改进小试操作，稳定工艺 （2）提高收率，提高产品质量 （3）降低消耗，确定原辅料质控标准 （4）形成批量生产，制定制造规程和检 定规程
4、进行中试的条件 （1）有稳定的工艺：收率，质量可靠 （2）操作条件基本确立 （3）已建立中间品和成品分析方法 （4）生物材料已鉴定 （5）物料平衡、三废处理已基本解决 （6）中试规模、产品产量，规模已确定 （7）安全生产已有方案
5．中试放大要解决的问题
（1）原辅材料规格 （2）设备选型与材质选用 （3）反应条件 （4）原辅料中间品、产品质控标准与检定方法 （5）下游工艺优化与稳定制造规程的制定
电子教案与课件：《制药工艺学(第二版)》 第2章 微生物发酵制药工艺 (2.5)_( 灭菌工艺)
kd Aexp RT
A为常数，E为死亡活化能，T为绝对温度，R为气体常数。
发酵制药
灭菌工艺
灭菌时间与比死亡速率之间的关系
t 1 ln( X 0 ) kd X
➢ kd与微生物种类、生理状态、灭菌温度有关 ➢通常：杀死芽孢的温度和时间为指标，X＝0.001。
➢确保彻底灭菌，实际操作中增加 50％ 的保险系数。
发酵制药
灭菌工艺
2.5.2 培养基的灭菌操作
2.5.2.3 连续灭菌操作
➢ 优点: 采用高温快速灭菌工艺，营养成分破坏的少； 热能利用合理，易于自动化控制。
➢ 缺点: 发酵罐利用率低，增加了连续灭菌设备及操作
环节，增加染菌几率；对压力要求高，不小于 0.45 mPa，一般为0.45～0.8 mPa 。 ➢ 不适合: 粘度大或固形物含量高的培养基灭菌。
甚至是产品的质量。
发酵制药
灭菌工艺
制药工艺的灭菌
• 灭菌： 指用化学或物理的方法杀灭或去除物料及设备、
空间中所有生物的技术或工艺过程。
➢发酵和细胞车间：无菌培养，培养基和空气无菌； ➢制剂车间：无菌洁净空间，设备无菌，原料无菌； ➢制药用水：无菌纯净水； ➢相关工艺：需要验证。
发酵制药
灭菌工艺
2.5.1 常用灭菌方法与原理 灭菌质量要求
发酵制药
灭菌工艺
灭菌操作举例1
❖ 种子罐、发酵罐、计量罐、补料罐等的空罐灭 菌及管道灭菌
①从有关管道通入蒸汽，使罐内蒸汽压力达 0.147MPa，维持45min；
②灭菌过程从阀门、边阀排出空气，并使蒸汽通过 达到死角灭菌；
③灭菌完毕，关闭蒸汽，待罐内压力低于空气过滤 器压力时，通入无菌空气保持罐压0.098MPa。
A为常数，E为死亡活化能，T为绝对温度，R为气体常数。
发酵制药
灭菌工艺
灭菌时间与比死亡速率之间的关系
t 1 ln( X 0 ) kd X
➢ kd与微生物种类、生理状态、灭菌温度有关 ➢通常：杀死芽孢的温度和时间为指标，X＝0.001。
➢确保彻底灭菌，实际操作中增加 50％ 的保险系数。
发酵制药
灭菌工艺
2.5.2 培养基的灭菌操作
2.5.2.3 连续灭菌操作
➢ 优点: 采用高温快速灭菌工艺，营养成分破坏的少； 热能利用合理，易于自动化控制。
➢ 缺点: 发酵罐利用率低，增加了连续灭菌设备及操作
环节，增加染菌几率；对压力要求高，不小于 0.45 mPa，一般为0.45～0.8 mPa 。 ➢ 不适合: 粘度大或固形物含量高的培养基灭菌。
甚至是产品的质量。
发酵制药
灭菌工艺
制药工艺的灭菌
• 灭菌： 指用化学或物理的方法杀灭或去除物料及设备、
空间中所有生物的技术或工艺过程。
➢发酵和细胞车间：无菌培养，培养基和空气无菌； ➢制剂车间：无菌洁净空间，设备无菌，原料无菌； ➢制药用水：无菌纯净水； ➢相关工艺：需要验证。
发酵制药
灭菌工艺
2.5.1 常用灭菌方法与原理 灭菌质量要求
发酵制药
灭菌工艺
灭菌操作举例1
❖ 种子罐、发酵罐、计量罐、补料罐等的空罐灭 菌及管道灭菌
①从有关管道通入蒸汽，使罐内蒸汽压力达 0.147MPa，维持45min；
②灭菌过程从阀门、边阀排出空气，并使蒸汽通过 达到死角灭菌；
③灭菌完毕，关闭蒸汽，待罐内压力低于空气过滤 器压力时，通入无菌空气保持罐压0.098MPa。
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胆汁 胆酸、胆红素； 蛇毒 纤溶酶，如蝮蛇抗栓酶等。
蝮 蛇
第2章 生物制药工艺技术基础
10
（三）海洋生物(halobios) （1）海藻
（2）腔肠动物
多肽或毒素
用于冠心病\脑血栓治疗
甘露醇烟酸酯、 褐藻酸钠
僧 帽 水 母
海葵毒素 （抗癌）
海葵
第2章 生物制药工艺技术基础
11
（3）节肢动物
壳聚糖
脱 乙 酰
生物制药工艺学-第二 章-课件
第1节 生物材料与生物活性物质
一、生物材料的来源
(1)天然来源（natural source) 动物、植物、微生物的组织、器官、细胞与代谢产物 (2)非天然来源 (artificial source) 工程菌或工程细胞 转基因动物、植物、克隆动物
第2章 生物制药工艺技术基础
细菌
放线菌 真菌
酵母菌
第2章 生物制药工艺技术基础
17
1.细菌（bacteria）
（1）氨基酸
微生物转化
亮氨酸、异亮氨酸、色氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸
（2）有机酸 柠檬酸、L-苹果酸、乳酸 发酵法和微生物转化法
（3）糖类 葡聚糖、聚果糖、聚甘露糖、脂多糖
（4）核苷酸类 5‘－AMP，5’－肌苷酸 （5）维生素 VC VB1 VB2 VB6
（8）心脏 (heart)
细胞色素C，辅酶 Q10等
第2章 生物制药工艺技术基础
7
❖ 其他动物脏器：
肺、肾、胸腺、肾上腺、扁桃体、甲状腺、睾丸、胎盘、 羊精囊、气管软骨、眼球、鸡冠等
第2章 生物制药工艺技术基础
8
（二）血液、分泌物和其他代谢物(blood、secretion and
metabolite)ຫໍສະໝຸດ 第2章 生物制药工艺技术基础
20
4、酵母菌（yeast）
（1）维生素 肌醇 VB1,2,6 尼克酸、叶酸、泛酸 （2）蛋白质与多肽 酵母酪素 （3）核酸 RNA、DNA、腺苷 、鸟苷、胞苷酸、腺苷酸
还可生产：柠檬酸、苹果酸、核黄素、VC、辅酶A
第2章 生物制药工艺技术基础
21
（六）开发生物新资源 （1）动植物细胞的大规模培养 （细胞工程）
甲壳素
（4）软体动物
多糖、多肽、 糖肽、毒素
第2章 生物制药工艺技术基础
12
（5）棘皮动物 （6）鱼类
海星皂素
二十碳五烯酸 海 胆
海参素
鲨鱼
肝脏 鱼肝油 鱼精 鱼精蛋白 软骨 软骨素
第2章 生物制药工艺技术基础
海胆毒素 河豚毒素
13
国际市场上，河豚 毒素结晶每克已经 高达17万美元
目前已可人工合成
植物细胞培养：生物碱、甾类、糖苷、香料等
紫衫、人参、洋地黄
白介素
动物细胞培养：激素、单抗、干扰素、酶制剂、疫苗
干扰素、白介素、EPO
（2） “工程菌”或“工程细胞”（ 基因工程）
重组（酵母）HBV疫苗、重组（CHO细胞） HBV疫苗
第2章 生物制药工艺技术基础
22
总结 制备生物药物的主要途径或方法
（二）表面活性剂提取 离子型表面活性剂：易引起生物大分子（如蛋白）变性
SDS常用于DNA的提取
非离子型表面活性剂：适用于用水、盐系统无法提取的蛋白或
酶类药物的提取(如吐温类)
第2章 生物制药工艺技术基础
24
（三）有机溶剂提取
1.固－液提取 适用范围：水不溶性的脂类、脂蛋白、膜蛋白结合酶等 常用溶剂：甲醇、乙醇、丙酮、丁醇 乙醚、氯仿、苯等
1. 提取法
2.化学合成或半合成法
生 物 技 术 制 药
3. 发酵法
传统生物技术制药
4. 生物催化与转化（酶法）
5. 细胞工程（动、植物细胞培养）
6.基因工程技术（工程菌、细胞，转基因动、植物）
现 代 生 物 技 术 制
药
第2章 生物制药工艺技术基础
23
第2节 生物活性物质的提取
（一）酸、碱、盐水溶液提取 适用于水溶性、盐溶性的生化物质。 胰蛋白酶－稀硫酸提取，肝素－－pH9的3％氯化钠溶液提取
2
哪些组织、器官可 制取生物药？
第2章 生物制药工艺技术基础
3
（6）小肠 (small intestine)
猪小肠粘膜
肝素
十二指肠
类肝素、冠心舒、脑心舒
（7）脑垂体 (pituitary)
促皮质激素（ACTH)、促黄体激素(LH)、促卵泡激素
(FSH)、加压素
缩宫素注射液、垂体后叶注射液等
旋
2.液－液萃取
转
式
液
分次加入溶剂，连续多次提取
液
萃
取
塔
第2章 生物制药工艺技术基础
25
第3节 生物活性物质的浓缩与干燥
一、浓缩
（一）盐析浓缩
以人血为原料生产的制品 人血白蛋白，免疫球蛋白，凝血因子Ⅷ、Ⅸ， 抗凝血 酶Ⅲ，α－干扰素，白介素－2，SOD等。 以动物血为原料生产的制品 凝血酶、原卟啉、血卟啉、血红蛋白、血红素、SOD 及各种氨基酸。
第2章 生物制药工艺技术基础
9
尿液 尿激酶、激肽释放酶、集落刺激因子，表皮生长 因子，绒膜促性激素（HCG），HMG
河豚毒素(TTX) 强烈的神经毒素(小分子量非蛋白质类)
临床用途: 1) 治疗癌症:鼻咽癌、食道癌、胃癌、结肠癌 2) 镇痛 :癌症疼痛、术后疼痛、胃溃疡引起的疼痛(剂量3μg 3) 可以作为成瘾性镇痛药吗啡和杜冷丁的良好替代品 4) 3)止喘、镇痉、止痒 ,抗菌
第2章 生物制药工艺技术基础
14
（7）爬行动物
发酵法
（6）酶 淀粉酶、蛋白酶、凝乳酶、脂肪酶、弹性蛋白酶
发酵法第2章 生物制药工艺技术基础
18
2、放线菌（actinomycetesfrom ）
（1）氨基酸 丙氨酸、蛋氨酸、赖氨酸、鸟氨酸 （2）核苷酸类 5-氟尿苷酸 （3）维生素 VB 、胡萝卜素、番茄素 （4）酶 高温蛋白酶、中性和碱性蛋白酶 纤维素酶
第2章 生物制药工艺技术基础
19
3、真菌（fungi）
（1）酶
淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、果胶酶
（2）有机酸 柠檬酸、葡萄糖酸、苹果酸 霉菌发酵
（3）氨基酸 丙氨酸、谷氨酸、蛋氨酸、赖氨酸
（4）核酸及其有关物质 5‘－核苷酸 3’－核苷酸 （5）维生素 核黄素、β－胡萝卜素 （6）促生素 赤霉素 （7）多糖 葡聚糖、半乳聚糖、甘露聚糖、银耳多糖
海蛇毒液：蛋白酶、转氨酶、透明质酸酶 （8）海洋哺乳动物
江豚油
鲸鱼鱼肝油 抗贫血剂
维生素A、D
第2章 生物制药工艺技术基础
鲸鱼
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天花粉蛋白
四）植物(plant)
伴
刀
豆
球
蛋
木瓜蛋白酶
白
菠萝蛋白酶
苦瓜胰岛素
薜荔果多糖
第2章 生物制药工艺技术基础
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人参多糖
茶叶多糖
（五）徽生物 (microorganism)
蝮 蛇
第2章 生物制药工艺技术基础
10
（三）海洋生物(halobios) （1）海藻
（2）腔肠动物
多肽或毒素
用于冠心病\脑血栓治疗
甘露醇烟酸酯、 褐藻酸钠
僧 帽 水 母
海葵毒素 （抗癌）
海葵
第2章 生物制药工艺技术基础
11
（3）节肢动物
壳聚糖
脱 乙 酰
生物制药工艺学-第二 章-课件
第1节 生物材料与生物活性物质
一、生物材料的来源
(1)天然来源（natural source) 动物、植物、微生物的组织、器官、细胞与代谢产物 (2)非天然来源 (artificial source) 工程菌或工程细胞 转基因动物、植物、克隆动物
第2章 生物制药工艺技术基础
细菌
放线菌 真菌
酵母菌
第2章 生物制药工艺技术基础
17
1.细菌（bacteria）
（1）氨基酸
微生物转化
亮氨酸、异亮氨酸、色氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸
（2）有机酸 柠檬酸、L-苹果酸、乳酸 发酵法和微生物转化法
（3）糖类 葡聚糖、聚果糖、聚甘露糖、脂多糖
（4）核苷酸类 5‘－AMP，5’－肌苷酸 （5）维生素 VC VB1 VB2 VB6
（8）心脏 (heart)
细胞色素C，辅酶 Q10等
第2章 生物制药工艺技术基础
7
❖ 其他动物脏器：
肺、肾、胸腺、肾上腺、扁桃体、甲状腺、睾丸、胎盘、 羊精囊、气管软骨、眼球、鸡冠等
第2章 生物制药工艺技术基础
8
（二）血液、分泌物和其他代谢物(blood、secretion and
metabolite)ຫໍສະໝຸດ 第2章 生物制药工艺技术基础
20
4、酵母菌（yeast）
（1）维生素 肌醇 VB1,2,6 尼克酸、叶酸、泛酸 （2）蛋白质与多肽 酵母酪素 （3）核酸 RNA、DNA、腺苷 、鸟苷、胞苷酸、腺苷酸
还可生产：柠檬酸、苹果酸、核黄素、VC、辅酶A
第2章 生物制药工艺技术基础
21
（六）开发生物新资源 （1）动植物细胞的大规模培养 （细胞工程）
甲壳素
（4）软体动物
多糖、多肽、 糖肽、毒素
第2章 生物制药工艺技术基础
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（5）棘皮动物 （6）鱼类
海星皂素
二十碳五烯酸 海 胆
海参素
鲨鱼
肝脏 鱼肝油 鱼精 鱼精蛋白 软骨 软骨素
第2章 生物制药工艺技术基础
海胆毒素 河豚毒素
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国际市场上，河豚 毒素结晶每克已经 高达17万美元
目前已可人工合成
植物细胞培养：生物碱、甾类、糖苷、香料等
紫衫、人参、洋地黄
白介素
动物细胞培养：激素、单抗、干扰素、酶制剂、疫苗
干扰素、白介素、EPO
（2） “工程菌”或“工程细胞”（ 基因工程）
重组（酵母）HBV疫苗、重组（CHO细胞） HBV疫苗
第2章 生物制药工艺技术基础
22
总结 制备生物药物的主要途径或方法
（二）表面活性剂提取 离子型表面活性剂：易引起生物大分子（如蛋白）变性
SDS常用于DNA的提取
非离子型表面活性剂：适用于用水、盐系统无法提取的蛋白或
酶类药物的提取(如吐温类)
第2章 生物制药工艺技术基础
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（三）有机溶剂提取
1.固－液提取 适用范围：水不溶性的脂类、脂蛋白、膜蛋白结合酶等 常用溶剂：甲醇、乙醇、丙酮、丁醇 乙醚、氯仿、苯等
1. 提取法
2.化学合成或半合成法
生 物 技 术 制 药
3. 发酵法
传统生物技术制药
4. 生物催化与转化（酶法）
5. 细胞工程（动、植物细胞培养）
6.基因工程技术（工程菌、细胞，转基因动、植物）
现 代 生 物 技 术 制
药
第2章 生物制药工艺技术基础
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第2节 生物活性物质的提取
（一）酸、碱、盐水溶液提取 适用于水溶性、盐溶性的生化物质。 胰蛋白酶－稀硫酸提取，肝素－－pH9的3％氯化钠溶液提取
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哪些组织、器官可 制取生物药？
第2章 生物制药工艺技术基础
3
（6）小肠 (small intestine)
猪小肠粘膜
肝素
十二指肠
类肝素、冠心舒、脑心舒
（7）脑垂体 (pituitary)
促皮质激素（ACTH)、促黄体激素(LH)、促卵泡激素
(FSH)、加压素
缩宫素注射液、垂体后叶注射液等
旋
2.液－液萃取
转
式
液
分次加入溶剂，连续多次提取
液
萃
取
塔
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第3节 生物活性物质的浓缩与干燥
一、浓缩
（一）盐析浓缩
以人血为原料生产的制品 人血白蛋白，免疫球蛋白，凝血因子Ⅷ、Ⅸ， 抗凝血 酶Ⅲ，α－干扰素，白介素－2，SOD等。 以动物血为原料生产的制品 凝血酶、原卟啉、血卟啉、血红蛋白、血红素、SOD 及各种氨基酸。
第2章 生物制药工艺技术基础
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尿液 尿激酶、激肽释放酶、集落刺激因子，表皮生长 因子，绒膜促性激素（HCG），HMG
河豚毒素(TTX) 强烈的神经毒素(小分子量非蛋白质类)
临床用途: 1) 治疗癌症:鼻咽癌、食道癌、胃癌、结肠癌 2) 镇痛 :癌症疼痛、术后疼痛、胃溃疡引起的疼痛(剂量3μg 3) 可以作为成瘾性镇痛药吗啡和杜冷丁的良好替代品 4) 3)止喘、镇痉、止痒 ,抗菌
第2章 生物制药工艺技术基础
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（7）爬行动物
发酵法
（6）酶 淀粉酶、蛋白酶、凝乳酶、脂肪酶、弹性蛋白酶
发酵法第2章 生物制药工艺技术基础
18
2、放线菌（actinomycetesfrom ）
（1）氨基酸 丙氨酸、蛋氨酸、赖氨酸、鸟氨酸 （2）核苷酸类 5-氟尿苷酸 （3）维生素 VB 、胡萝卜素、番茄素 （4）酶 高温蛋白酶、中性和碱性蛋白酶 纤维素酶
第2章 生物制药工艺技术基础
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3、真菌（fungi）
（1）酶
淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、果胶酶
（2）有机酸 柠檬酸、葡萄糖酸、苹果酸 霉菌发酵
（3）氨基酸 丙氨酸、谷氨酸、蛋氨酸、赖氨酸
（4）核酸及其有关物质 5‘－核苷酸 3’－核苷酸 （5）维生素 核黄素、β－胡萝卜素 （6）促生素 赤霉素 （7）多糖 葡聚糖、半乳聚糖、甘露聚糖、银耳多糖
海蛇毒液：蛋白酶、转氨酶、透明质酸酶 （8）海洋哺乳动物
江豚油
鲸鱼鱼肝油 抗贫血剂
维生素A、D
第2章 生物制药工艺技术基础
鲸鱼
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天花粉蛋白
四）植物(plant)
伴
刀
豆
球
蛋
木瓜蛋白酶
白
菠萝蛋白酶
苦瓜胰岛素
薜荔果多糖
第2章 生物制药工艺技术基础
16
人参多糖
茶叶多糖
（五）徽生物 (microorganism)