安徽农业大学生物技术制药

第一章1、生物药物是泛指包括生物制品在内的生物体的初级和次级代谢产物，或生物体的某一组成部分，甚至整个生物体用作诊断和治疗疾病的医药品。生物技术制药：采用现代生物技术人为创造一些条件，借助某些微生物，植物或动物来生产所需的医药。2、生物技术应用：医药、农业、食品、工业、环境、能源3、现代生物技术以基因工程为基础：包括重组DNA技术及其它转基因技术；细胞和原生质体融合技术；酶或细胞的固定化技术；植物脱毒和快速繁殖技术；动物细胞大量培养技术；动物胚胎工程技术；现代发酵技术；现代生物反应工程和分离技术；蛋白质工程技术；海洋生物技术。4、医药生物技术发展：开发新型药剂；新型疫苗研制；基因工程活性肽；其他。第二章1、生物药物：运用生物学，医学，生物化学等的研究成果从生物组织，细胞，体液等，综合利用物理学，化学，生物化学，生物技术和药学等学科的原理和方法制造的一类用于预防治疗和诊断的制品。2、书屋药物的来源：天然材料；人体，动植物，微生物和各种海洋生物；基因工程技术制得的微生物或者细胞。3、生物药物药理学性质：治疗的针对性强，药理学活性高，毒副作用小，营养价值高，生理副作用常有发生。生产设备中的特殊性：原料中的有效物质含量低，稳定性差，易腐败，注射用药有特殊要求。检验上的特殊性：不仅要有理化检验指标，更要有生物活性检验指标。4、生物药物的分类方法：结构，来源，生理功能和用途。按生物工程学学科分类：发酵工程制药，基因工程制药，细胞工程制药，酶工程制药。按药物结构分类：氨基酸及其衍生物类，多肽和蛋白质类，酶和辅酶类，核酸及其降解物和衍生物类，糖类，脂类，细胞生长因子，生物制品类。按来源分类：人体组织来源，动物组织来源，植物组织来源，微生物来源，海洋生物来源。按生理功能和用途分类：治疗药物，预防药物，诊断药物，其他。5、原料选择原则：有效成分含量高，原料新鲜，来源丰富易得，产地较近，原料中杂质含量少，成本低。预处理：就地采集后去除不用成分，将有用成分保鲜处理。保存方法;冷冻法，有机溶剂脱水法，防腐剂保鲜。6、生物药物的提取组织与细胞的破碎：磨切法，机械破碎法，压力法，反复冻融法，超声波震荡破碎法，自溶法，酶解法。蛋白质类：沉淀法，按分子大小分离，电荷亲和层析法核酸类：发酵法，生产方法提取法糖类：非降解法，降解法脂类：纯化，沉淀法，层析法，离子交换法氨基酸：生产发酵法，吸附法，离子交换法。7、人体来源药物的特点：安全性好，不易产生副作用，效价高，疗效可靠，质量好，稳定性好。医学疗效优于传统疗效，可帮助利用生物技术来制备新药。8、植物来源药物：天然药物化学是运用现代科学理论和方法研究天然药物中化学成分及其生理功能的学科，内容是植物中的天然有机化合物的分离提纯，结构鉴定，构效关系。9、GMP《药品质量管理规范》第三章1、生物制药是把生物体内的具有生物活性的基本物质，保持原来的结构和功能，又能在含有多种物质的液相或固相中较高纯度的分离出来。2、生物药物的提取和纯化可分为五个步骤；预处理、固液分离、浓缩、纯化、产品定型。3、生物药物提取工艺流程：发酵或培养-预处理（加热，调PH，絮凝）-细胞破碎（高压均质处理，研磨，溶菌处理）-细胞破碎分离（离心分离，萃取，过滤）-高度纯化（层析，离交，亲和，疏水，吸附，电泳）-成品加工（无菌过滤，超滤，冷冻干燥，喷雾干燥，结晶）4、工艺验证：通过系统的方法得到关于生产工艺的书面材料，证明并保证生产过程能始终如一地生产出特定的高质量产品，当工艺某一部分有较大变动时，需再验证，再验证针对某一部分。验证步骤：提出验证要求，组织验证小组，制定验证方案，实施验证试验，写出验证报告，再验证等。5、原料选择原则：在大量的信息资料和试验经验的基础上选择目标原料；选择有效成分含量较高的新鲜材料；来源丰富易得；制造工艺简单易行，成本比较低；原料的采集不破坏环境。6、细胞破碎的方法;机械法（珠磨法，高压匀浆法，超声波破碎法，X-press法等）非机械法（酶溶法，化学渗透法，冰溶法，干燥法等）7、差速离心法：利用不同粒子在离心力场中沉降的差别，在同一离心条件下，沉降速度不同，通过不断增加相对离心力，使一个非均匀混合液内的大小、形状不同的粒子分部沉淀。常用于粗制品的提取。速率带离心法：根据分离粒子在梯度液中沉降速度的不同，使具有不同沉降素的的粒子处于不同的密度梯度层内分成一系列区带，达到彼此分离的目的。等密度离心法：预先配置介质的密度梯度，此密度梯度包含了被分离样品中所有粒子的密度，待分离的样品铺在梯度液顶上或和梯度液先混合，离心开始后，当梯度液由于离心作用逐渐形成底浓而管顶稀的密度梯度，分布均匀的粒子也重新分布。8、膜分离法：膜是具有选择性分离功能的材料，利用膜的选择性分离实现料液的不同分离、纯化、浓缩的过程称为膜分离。包括超滤、分渗透析、电渗析、微孔过滤、气体渗析和精密过滤。超滤：根据溶质分子和悬浮分子是否通过多孔膜进行筛选，在0.001-0.01um，成本低，早作方便，条件温和，能较好的保持活性适用于酶和蛋白质药物的分离、浓缩、脱盐，提纯，除菌，除病毒和热源。反渗透：以高分子透过性膜为分离介质，使溶剂穿过透膜，溶质和不容物不能通过。耗能少，体积小，适用于规模生产。微孔过滤：微孔在0.2-10um，超精密过滤：聚乙烯醇为主体的中控多孔滤膜，0.01-0.2um。适用于水的精制，循环。渗析：利用膜两侧的浓度差使溶质从浓度高的一侧通过膜孔扩散到浓度低的一侧而分离。电渗析：离子交换膜能选择性地使阴离子或阳离子通过的性质，在直流电场作用下使阴阳离子分别透过相对应的膜以分离。9、膜分离设备：板框式膜组件、卷式膜组件、管式膜组件、中空纤维膜组件。10、沉淀法：盐析法、有机溶剂沉淀法、等电点沉淀法、水溶性非离子型聚合物沉淀法。盐析法：利用不同蛋白质在高浓度盐溶液中，溶解度不同程度的降低来进行分离纯化。低盐浓度下，溶解度随着盐溶液浓度增高而增加，称为盐溶，高浓度下，不同蛋白质溶解度下降而沉淀，称为盐析作用。等电点沉淀法：利用蛋白质在等电点时的溶解度最低，而各种蛋白质又具有不同的等电点的特征进行分离的工艺过程。11、萃取：指物质在两相之间的传质过程。超临界流体萃取分离：利用超临界流体的溶解能力与其密度的关系，即利用压力和温度对超临界流体溶解能力的影响而进行的。萃取特点：可在室温及co2气体笼罩下进行；使用SFE是最干净的萃取法；萃取和分离合二为一；CO2安全性好，价格便宜，纯度高，课循环使用；压力和温度都可成为调节参数，工艺简单，容易掌握。12、层析法：离子交换层析，凝胶层析。离子交换层析：采用不溶性高分子化合物作为离子交换剂，分离纯化各种生化物质。包括吸附。吸收，穿透，扩散，离子交换，离子亲和力等物理条件。凝胶层析：化合物随流动相流经装有凝胶的固定相层析柱时，因各种物质分子大小不同而被分离。亲和层析：利用生物大分子的特异亲和力而设计的层析技术。可逆结合的特异性物质称为配基结合的层析介质称为载体。13、电泳技术：电泳指带点颗粒在电场的作用下发生迁移的过程。电泳技术是指利用在电场的作用下，由于待分离样品中各种带电性质以及分子本身大小、形状等性质的差异，使带电分子产生不同的迁移速率，而对样品进行分离、鉴定和提纯的技术。分为醋酸纤维素薄膜电泳、琼脂糖凝胶电泳、聚丙烯酰胺凝胶电泳、等电聚焦电泳、毛细管电泳。14、浓缩：低浓度溶液通过除去溶剂变为高浓度溶液的过程。结晶：利用某些药物具有形成晶体的性质是目标药物呈晶态从溶液中析出的过程。干燥：从湿的固体生物药物中，除去水分或溶剂而获得相对或绝对干燥制品的工艺过程。15、GMP认证：由省食品药品监督管理局组织GMP评审专家对企业人员、培训、厂房设置、生产环境、卫生状况、物料管理、生产管理、质量管理、销售管理等企业涉及的所有环节进行检查，评定是否达到规范要求的过程。GAP：中药材生产质量管理规范；GCP：药品临床试验管理规范；GLP：药品实验室管理规范；GSP：药品经营质量管理规范；GUP：药品使用质量管理规范；GMP：药品生产质量管理规范。第四章1、基因工程技术：将重组对象的目的基因插入载体，拼接后转入新的宿主细胞，构建成工程菌，实现遗传物质的重新组合，并使目的基因在工程菌内进行复制和表达的技术。2、基因工程药物制造的主要程序：目的基因的克隆；构建DNA重组体，将DNA重组体转入宿主菌构建工程菌，工程菌的发酵，外院基因表达产物的分离纯化，产品检验等。3、上游阶段：分离目的基因，构建工程菌。下游阶段：从工程菌的大规模培养一直到产品的分离纯化、质量监控等。4、基因工程药物的特点：目的产物在初试材料中含量低；含目的基因的初始物料组成复杂；目的产物稳定性差；种类繁多；应用面广。影响因素：菌种类类型及代谢特征；原材料和培养基的来源及其质量；生产工艺和条件；初始物料的物理、化学和生物学特征。5、分离纯化的技术：技术条件要温和；选择性好；收率要高；两个技术之间要能衔接；整个分离纯化过程要快。6、根据分离单元之间的衔接选择：先运用非特异、低分辨率的操作单元，以尽快缩小样品体积，提高产物浓度，去除最主要的杂质，随后采用高分辨率的操作单元，凝胶排阻色谱这类分离规模小、分离速度慢的操作单元放在最后，这样可以提高分离效果。7、分离纯化工艺应遵循的原则：具有良好的稳定性和重复性；尽可能的减少工艺的步骤；组成工艺的各项技术或步骤之间要能相下适应和协调；在工艺过程中要尽可能少用试剂；分离纯化工艺所用时间要尽可能短；工艺和技术必须高效；具有较高的安全性。8、目标产品的质量控制：产品的鉴别、纯度、活性、安全性、稳定性、一致性。9、产品的保存：液体保存：低温保存，在稳定PH下保存，高浓度保存，加保护剂保存。固态保存：制成干粉或结晶。10、基因表达的宿主细胞：原核细胞，大肠杆菌细胞，枯草芽孢杆菌细胞，链霉菌细胞；真核细胞，酵碌，酵母，丝状真菌，哺乳动物细胞。大肠杆菌：培养操作方便，表达基因工程产物形式多种多样。11、载体的条件：能够独立的复制；有灵活的克隆位点和方便的筛选标记；应有阻遏子；具有很强的终止子；具有翻译的起始信号。常用的表达载体PBV220系统和PET系统。12、影响目的基因在大肠杆菌中表达因素：外源基因拷贝数；外源基因表达效率；表达产物的稳定性；细胞的代谢负荷；工程菌的培养条件。13、载体的分类：YEP，酵母附加体质粒；YRP,酵母复制型质粒；YeP酵母着丝粒质粒；YIP酵母整合型质粒。表达载体：将酵母菌的启动子和终止子等有关控制序列引入载体的适当位点。14、影响基因在酵母菌中的表达因素：外源基因拷贝数；外源基因的表达效率；外源蛋白的糖基化；宿主菌株的影响。15、质粒不稳定产生的原因：含质粒菌产生不合质粒子代菌的频率；这两种菌的比生长速率差异的大小。提高质粒稳定性的方法：选择合适的宿主细菌；选择合适的载体；选择适当的压力；分阶段培养，分阶段控制；控制培养条件；固定化。第六章1、酶工程：是酶学和工程学相互渗透结合、发展而形成的一门新的技术学科。2、现代酶工程的主要内容：酶的分离纯化，大批量生产及新酶和酶的应用开发；酶和细胞的固定化及酶反应器的研究，包括酶传感器、反应监测；酶生产中的基因工程技术的应用及遗传修饰酶的研究；酶的分子改造和化学修饰，结构和功能的研究；有机相中酶反应的研究；酶的抑制剂，激活剂的开发与应用研究；抗体酶，核酸酶的研究；模拟酶，合成酶及酶分子的人工设计合成研究。3、提高要用酶产量的措施：添加诱导物；控制阻遏物浓度；添加表面活性剂；添加刺激剂；添加产酶促进剂。4、酶的固定化：限制或固定于特定空间位置的酶，具体来说是指物理或化学方法处理，使酶变成不易随水流失即运动受到限制，而又能发挥催化作用的酶制剂。5、酶固定化过程中使用的载体需符合如下条件：固定化过程中不引起菌变性；对酸碱有一定的耐受性；有一定的机械强度；有一定的亲水性及良好的稳定性；有一定的疏松网状结构，颗粒均匀；共价结合时具有可活化基因；有耐受酶和微生物细胞的能力；廉价易得。6、界面沉降法：物理法，利用某些在水相和有机相界面上溶解度极低的高聚物成膜的过程将酶包