《生物技術(shù)制藥》復(fù)習(xí)資料

第一章緒論

一'概述

1.概念：生物藥物（生物制藥）是泛指包括生物制品在內(nèi)的生物體的初級和次級代謝產(chǎn)

物或生物體的某一組成部分，甚至整個生物體用作診斷和治療疾病的醫(yī)藥品。I采用現(xiàn)

代生物技術(shù)人為地創(chuàng)造一些條件，借助某些微生物、植物或動物來生產(chǎn)所需的醫(yī)藥品，

叫做生物技術(shù)制藥。

2.技術(shù)范疇：基因工程、細(xì)胞工程、酶工程、發(fā)酵工程、生化工程以及后來衍生出來的

第二代、第三代的蛋白質(zhì)工程、抗體工程、糖鏈工程和海洋生物技術(shù)等。

3.相關(guān)學(xué)科：有生物學(xué)（含微生物學(xué)、分子生物學(xué)、遺傳學(xué)等）、化學(xué)、工程學(xué)（化學(xué)

工程、電子工程等）、醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、農(nóng)學(xué)等。但從基礎(chǔ)學(xué)科來講，生物學(xué)、化學(xué)和工程

學(xué)是其主要的學(xué)科。

4.應(yīng)用范圍：（1）醫(yī)藥；（2）農(nóng)業(yè)；（3）食品；（4）工業(yè)；（5）環(huán)境凈化；（6）能源。

二'生物技術(shù)的發(fā)展簡史

1.傳統(tǒng)生物技術(shù)階段

主要產(chǎn)品：乳酸、酒精、丙酮、丁酸、檸檬酸、淀粉酶。

生產(chǎn)的特點(diǎn)：過程簡單，大多屬兼氣發(fā)酵或表面培養(yǎng)，生產(chǎn)設(shè)備要求不高，產(chǎn)品化學(xué)結(jié)

構(gòu)簡單，屬初級代謝產(chǎn)物。

2.近代生物技術(shù)階段

主要產(chǎn)品：抗生素、維生素、雷體、氨基酸；食品工業(yè)的工業(yè)酶制劑、食用氨基酸、酵

母、啤酒；化工業(yè)的酒精、丙酮、丁醇、沼氣；農(nóng)林業(yè)的農(nóng)藥；環(huán)境保護(hù)業(yè)的生物治理

污染。

生物技術(shù)的特點(diǎn)：（1）產(chǎn)品類型多，初級（氨基酸、酶、有機(jī)酸）、次級（抗生素）、生

物轉(zhuǎn)化（甯體）；（2）生物技術(shù)要求高，純種、無菌、通氣，產(chǎn)品質(zhì)量要求也高；（3）

生產(chǎn)設(shè)備規(guī)模大；（4）技術(shù)發(fā)展速度快。

3.現(xiàn)代生物技術(shù)

主要產(chǎn)品：胰島素、干擾素、生長激素等。

生物技術(shù)的內(nèi)容包括：（1）重組DNA技術(shù)及其它轉(zhuǎn)基因技術(shù)（基因工程）；（2）細(xì)胞和

原生質(zhì)體融合技術(shù)（細(xì)胞工程）；（3）酶或細(xì)胞的固定化技術(shù)（酶工程）；（4）植物脫毒

和快速繁殖技術(shù)；（5）動物細(xì)胞大量培養(yǎng)技術(shù)；（6）動物胚胎工程技術(shù)；（7）現(xiàn)代發(fā)酵

技術(shù)；（8）現(xiàn)代生物反應(yīng)工程和分離工程技術(shù)；（9）蛋白質(zhì)工程技術(shù)；（10）海洋生物

技術(shù)。

三、醫(yī)藥生物技術(shù)的新進(jìn)展

1.利用新發(fā)現(xiàn)的人類基因，開發(fā)新型藥劑

2.新型疫苗的研制

3.基因工程活性肽

4.其他（疾病早期診斷，單克隆抗體，PCR）

四、我國的醫(yī)藥生物技術(shù)

第二章生物藥物概論

第一節(jié)生物藥物的來源、特性、分類與制備

一、生物藥物的來源

1.生物藥物是指運(yùn)用生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、生物化學(xué)等的研究成果，從生物體、生物組織、細(xì)

胞、體液等，綜合利用物理學(xué)、化學(xué)、生物化學(xué)、生物技術(shù)和藥學(xué)等學(xué)科的原理和方法

制造的一類用于預(yù)防、治療和診斷的制品。

2.生物藥物的原料來源

天然的生物材料：人體、動植物、微生物和各種海洋生物。

人工制得的生物原料如基因工程技術(shù)制得的微生物或細(xì)胞。

二、生物藥物的特性

1.藥理學(xué)特性（優(yōu)點(diǎn)）

（1）治療的針對性強(qiáng)。細(xì)胞色素C用于治療組織缺氧所引起的一系列疾病；（2）藥理

活性高。注射用的純ATP可以直接供給機(jī)體能量；（3）毒副作用小，營養(yǎng)價值高。蛋白

質(zhì)、核酸、糖類、脂類等生物藥物本身就直接取自體內(nèi)；（4）生理副作用常有發(fā)生。生

物體之間的種屬差異及個體差異，用藥時會發(fā)生免疫反應(yīng)和過敏反應(yīng)。

2.生產(chǎn)、設(shè)備中的特殊性

（1）原料中的有效物含量低。激素、酶在體內(nèi)含量極低；（2）穩(wěn)定性差。生物藥物的

分子結(jié)構(gòu)中具有特定的活性部位，該部位有嚴(yán)格的空間結(jié)構(gòu)，一旦結(jié)構(gòu)破壞，生物活性

也就隨著消失；（3）易腐敗。生物藥物營養(yǎng)價值高，易染菌、腐敗。生產(chǎn)過程中應(yīng)低溫、

無菌；（4）注射用藥有特殊要求。均一性、安全性、穩(wěn)定性、有效性。

3.檢驗(yàn)上的特殊性

由于生物藥物具有生理功能，故生物藥物不僅要有理化檢驗(yàn)指標(biāo)，更要有生理活性檢驗(yàn)

指標(biāo)。

三、生物藥物的分類

1.（生物制藥的研究內(nèi)容）按生物工程學(xué)科范圍分為四類分類：

（1）發(fā)酵工程制藥；（2）基因工程制藥：（3）細(xì)胞工程制藥；（4）酶工程制藥。

2.按藥物的結(jié)構(gòu)分類：

（1）氨基酸及其衍生物類藥物；（2）多肽和蛋白質(zhì)類藥物；（3）酶和輔酶類藥物；（4）

核酸及其降解物和衍生物類藥物；（5）糖類藥物；（6）脂類藥物；（7）細(xì)胞生長因子；

（8）生物制品類。

3.按來源分類：

（1）人體組織來源。療效好、無副作用、來源有限。（2）動物組織來源。動物臟器，

來源豐富、價格低廉、可以批量生產(chǎn)。（3）植物組織來源。中草藥，酶、蛋白質(zhì)、核酸。

（4）微生物來源?？股?、氨基酸、維生素、酶。（5）海洋生物來源。動植物、微生

物。

4.按生理功能和用途分類：

（1）治療藥物。腫瘤、艾滋病、心腦血管疾病等。（2）預(yù)防藥物。傳染性強(qiáng)的疾病，

疫苗、菌苗、類毒素。（3）診斷藥物。速度快、靈敏度高、特異性強(qiáng)。免疫診斷、酶診

斷、基因診斷試劑。（4）其它。生化試劑、保健品、化妝品、食品、醫(yī)用材料。

四、生物藥物的制備過程

1.生物藥物原料的選擇、預(yù)處理與保存方法

（1）原料選擇原則

有效成分含量高，原料新鮮，來源豐富、易得，產(chǎn)地較近，原料中雜質(zhì)含量少，成本低。

（原料-粗提一精提）

生物技術(shù)單元操作

（2）預(yù)處理與保存

預(yù)處理：就地采集后去除結(jié)締組織、脂肪組織等不用的成分，將有用成分保鮮處理，收

集微生物原料時，要及時將菌體與培養(yǎng)液分開，進(jìn)行保鮮處理。

保存方法：①冷凍法，適用于所有生物材料，-40℃；②有機(jī)溶劑脫水法，丙酮，適用

于原料少、價值高，有機(jī)溶劑對原料生物活性無影響；③防腐劑保鮮，常用乙醇、苯酚

等，適用于液體原料，如發(fā)酵液、提取液。

第二節(jié)人體來源的藥物

一'人體來源藥物的特點(diǎn)與研究意義

1.人體來源的藥物的特點(diǎn)

（1）安全性好。不易產(chǎn)生副反應(yīng)。（2）效價高、療效可靠。質(zhì)量好、效價高。（3）穩(wěn)

定性好。凍干制劑10度以下可保存2年以上。

3.研究意義

（1）資源的有限性；（2）意義。

3.蛋白質(zhì)類藥物分離提取方法

（1）沉淀法（鹽析、有機(jī)溶劑、等電點(diǎn)）；（2）按分子大小分離（超濾、透析、層析、

離心）；（3）電荷（離子交換、層析、電泳、等電聚焦）；（4）親和層析法（酶與底物、

抗原與抗體）。

二、人體來源藥物的種類和用途

1.人血液成分制品

（1）紅細(xì)胞制劑；（2）白細(xì)胞濃縮液；（3）血小板制劑；（4）新鮮冰凍血漿（FFP）o

2.血漿的綜合利用

（1）傳輸?shù)鞍踪|(zhì)；（2）免疫球蛋白；（3）凝血系統(tǒng)蛋白；（4）補(bǔ)體系統(tǒng)蛋白；（5）蛋

白酶抑制物類。

3.人體液細(xì)胞中的活性物質(zhì)

體液細(xì)胞包括紅細(xì)胞、白細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、血小板、成纖維細(xì)胞等?；钚晕镔|(zhì)主要是干

擾素a、白介素-2、超氧化物歧化酶等。

4.人類來源的其他原料的利用

5.細(xì)胞因子

6.人體激素

激素是調(diào)節(jié)機(jī)體正常發(fā)育和活動的重要物質(zhì)，是由一類動物體內(nèi)腺體細(xì)胞和非腺體組織

細(xì)胞所分泌的化學(xué)信息分子。激素主要有：蛋白質(zhì)激素、多肽激素、氨基酸衍生物激素、

脂類激素。激素在體內(nèi)含量很低，研究目的不是用生物體來提取，而是用于指導(dǎo)用其他

原料進(jìn)行生產(chǎn)和如何正確使用激素藥物進(jìn)行治療?，F(xiàn)在的生產(chǎn)方法有：用動物提取，半

合成法，基因工程法。

第三節(jié)動物來源的藥物

三、動物來源藥物的種類與用途

1.動物多肽與蛋白質(zhì)類藥物

（1）動物多肽藥物的重要性與種類

重要性：腦垂體所分泌的多肽激素，藥效顯著，且毒副作用小，通過對這些活性物質(zhì)的

結(jié)構(gòu)和功能的研究，有助于我們設(shè)計和研制新型藥物。

（2）動物蛋白類藥物

2.動物酶與輔酶類藥物

種類：促消化酶類（胃酶可口服，蛋白酶，胰酶）；消炎酶類（溶菌酶、胰蛋白酶、糜

蛋白酶等可提高毛細(xì)血管通透性，消退浮腫）；治療心血管疾病（纖溶酶、尿激酶、凝

血酶）；抗腫瘤的酶（天冬氨酰酶、谷氨酰胺酶、半胱氨酸酶、組氨酸酶）。

3.動物核酸類藥物

4.動物糖類藥物

5.動物脂類藥物：脂肪酸及其衍生物、磷脂類、膽酸類、口卜咻和衍生物。

第四節(jié)植物來源的藥物

一、糖類——單糖、多糖、寡糖。

二、脂類、類脂、固醇及其衍生物

三'蛋白質(zhì)'多肽及其活性物質(zhì)

四、化合物——特別小分子化合物及其衍生物。是近幾年來研究最為活躍的領(lǐng)域。

實(shí)例：超氧化物歧化酶的制備、精油、南瓜多糖等。

第五節(jié)海洋生物藥物

一、取得重要進(jìn)展的領(lǐng)域

（1）海洋生物抗癌活性物質(zhì)；（2）海洋生物抗菌活性物質(zhì)；（3）海洋生物抗心血管疾

病活性物質(zhì)；（4）海洋生物抗放射性活性物質(zhì)及酶類；（5）海洋前列腺素；（6）海洋保

健品、螺旋藻；（7）海洋醫(yī)用生物材料。宣試劑、河豚毒素試劑、甲殼素、珊瑚。

二、我國發(fā)展海洋藥物的主攻方向

1.海洋生物活性物質(zhì)的研究

2.大力促進(jìn)海洋生物技術(shù)在開發(fā)海洋藥物上的應(yīng)用

3.開發(fā)新的海洋中成藥和新劑型

4.充分利用海洋資源，開發(fā)海洋保健品

5.開發(fā)新的海洋醫(yī)用生物材料

第三章生物技術(shù)制藥單元操作與藥物生產(chǎn)的質(zhì)量控制

第一節(jié)生物技術(shù)制藥單元操作

一、概述

生物藥物的提取和純化可分為5個主要步驟：預(yù)處理、固液分離、濃縮、純化和產(chǎn)品定

型（干燥，制丸，擠壓，造粒，制片），每一步驟都可采用各種單元操作。

在提取純化過程中，要盡可能減少操作步驟，因?yàn)槊恳徊僮鞑襟E都不可避免帶來損失。

操作步驟多，總收率就會下降。

二、提取純化的工藝論證

工藝驗(yàn)證，就是通過系統(tǒng)的方法得到關(guān)于生產(chǎn)工藝的書面材料，證明并保證生產(chǎn)過程能

始終如一地生產(chǎn)出特定的高質(zhì)量的產(chǎn)品。

工藝驗(yàn)證的范圍：廠房設(shè)施、工程儀表、機(jī)械設(shè)施、生產(chǎn)環(huán)境、工藝條件、計算機(jī)軟件、

介質(zhì)、原材料、半成品、成品、操作人員素質(zhì)和測試方法等。以上各個部分都要有驗(yàn)證

材料或試驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)這些材料和數(shù)據(jù)寫出驗(yàn)證報告。

當(dāng)工藝的某一部分有較大變動時（如大修、工藝條件變化），要進(jìn)行重新驗(yàn)證，即再驗(yàn)

證。再驗(yàn)證是針對某一部分的行動，而不是整個工藝過程的驗(yàn)證，因而比較簡單、快速、

易行。

驗(yàn)證的實(shí)施過程包括以下步驟：提出驗(yàn)證要求，組織驗(yàn)證小組，制定驗(yàn)證方案，實(shí)施驗(yàn)

證試驗(yàn)，寫出驗(yàn)證報告，再驗(yàn)證等。

三、原料選擇、預(yù)處理與固液分離技術(shù)

（一）原料選擇的基本準(zhǔn)則

1.在大量的信息資料和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選擇目標(biāo)原料；

2.選擇有效成分含量高的新鮮材料；

3.來源豐富易得；

4.制造工藝簡單易行；

5.成本比較低；

6.原料的采集不破壞生態(tài)環(huán)境，選擇對環(huán)境友好的原材料資源，防止生物入侵。

(-)細(xì)胞破碎

機(jī)械法：珠磨法、高壓勻漿法、超聲波破碎法、X-press法等。

非機(jī)械法：酶溶法、化學(xué)滲透法、凍融法、干燥法等。

(三)離心

1.差速離心法

2.速率區(qū)帶離心法

速率區(qū)帶離心法是在離心前于離心管內(nèi)先裝入密度梯度介質(zhì)(如蔗糖、甘油、KBr、CsCI

等)，待分離的樣品鋪在梯度液的頂部、離心管底部或梯度層中間，同梯度液一起離心。

(四)膜分離法

1.薄膜分離

(1)超濾：根據(jù)溶質(zhì)分子和懸浮粒子是否通過多孔膜來進(jìn)行篩分。

(2)反滲透：以高分子透過性薄膜為分離介質(zhì)，在超過溶液滲透壓力的情況下，使溶

液中的溶劑透過薄膜，同時使溶質(zhì)和不溶物阻截在膜前。

(3)微孔濾膜：由高分子材料制成的薄膜過濾介質(zhì)，可以過濾一般介質(zhì)不能截留的細(xì)

菌和微粒。膜的孔徑在0.2~10umo

(4)滲析：它是利用多孔膜兩側(cè)溶液的濃度差使溶質(zhì)從濃度高的一側(cè)通過膜孔擴(kuò)散到

濃度低的一側(cè)從而得到分離的過程。

(5)電滲析：電滲析是基于離子交換膜能選擇性的使陰離子或陽離子通過的性質(zhì)，在

直流電場的作用下使陰陽離子分別透過相應(yīng)的膜以達(dá)到從溶液中分離電解質(zhì)的目的。

2.膜分離設(shè)備

(1)板框式膜組件；(2)卷式膜組件；(3)管式膜組件；(4)中空纖維膜組件。

四、沉淀法

1.鹽析法

利用不同的蛋白質(zhì)在高濃度鹽溶液中，溶解度不同程度的降低來進(jìn)行分離純化。在低鹽

濃度下，溶解度隨著鹽濃度升高而增加，稱鹽溶作用；當(dāng)鹽濃度不斷升高時，不同蛋白

質(zhì)的溶解度又以不同程度下降并先后析出沉淀，稱鹽析作用。

優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備和條件要求低，安全應(yīng)用范圍廣泛。在高鹽情況下，蛋白質(zhì)不易發(fā)生變化,

一般在室溫下操作。

缺點(diǎn)：分級分離能力不高。

鹽析時應(yīng)注意的幾個問題：

(1)鹽飽和度：由于蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)不同，鹽析要求的飽和度也不同。要按工藝

要求，正確計算飽和度。

(2)pH值的選擇：蛋白質(zhì)在pl時的溶解度最小。因此，進(jìn)行鹽析時的pH,要選擇在

被分離蛋白質(zhì)的pl附近。

(3)蛋白質(zhì)濃度(蛋白質(zhì)的溶解度)：在相同條件下，蛋白質(zhì)濃度越大越易沉淀，使用

鹽的飽和度極限也愈低。蛋白質(zhì)濃度愈高，其他蛋白質(zhì)共沉作用也愈強(qiáng)，這是不希望的。

選擇適當(dāng)?shù)牡鞍踪|(zhì)濃度，可避免共沉的干擾。

(4)溫度：一般在室溫下進(jìn)行，濃鹽對蛋白質(zhì)有保護(hù)作用。但對溫度敏感的，要在低

溫下進(jìn)行。常在0-4℃范圍內(nèi)迅速操作。如尿激酶。

(5)鹽析沉淀物的脫鹽：鹽析的沉淀分離后，經(jīng)脫鹽才能獲得純品。最常用的脫鹽方

法是透析，時間一般較長，應(yīng)常換透析液，注意防止污染。

2.有機(jī)溶劑沉淀法

利用不同蛋白質(zhì)在不同濃度的有機(jī)溶劑中的溶解度差異而分離目的蛋白質(zhì)的方法。蛋白

質(zhì)的沉淀與溶解，與溶劑的介電常數(shù)有關(guān)。降低溶液的介電常數(shù)，使其溶解度變小，同

時，還破壞蛋白質(zhì)的水化膜而使蛋白質(zhì)沉淀析出。

有機(jī)沉淀法應(yīng)注意的問題：

(1)控制工藝過程的溫度：整個操作規(guī)程應(yīng)在低溫下進(jìn)行，而且最好是同一溫度。

(2)防止溶劑局部溫度過高：加入有機(jī)溶劑時攪拌要均勻，速度要適當(dāng)，避免局部濃

度過高，引起沉淀物的破壞、變性或失活。

(3)及時處理沉淀物：沉淀物經(jīng)過濾或離心后，要立即用水或緩沖液溶解，降低有機(jī)

溶劑的濃度。

(4)pH的選擇：在待沉淀蛋白質(zhì)的pl附近(，蛋白質(zhì)在pl時的溶解度最小)。

(5)有機(jī)溶劑是酶和蛋白質(zhì)的變性因素，尤其是對敏感酶類。

3.等電點(diǎn)沉淀法

利用蛋白質(zhì)在等電點(diǎn)時的溶解度最低，而各種蛋白質(zhì)又具有不同的等電點(diǎn)的特性進(jìn)行分

離的工藝過程。

4.水溶性非離子型聚合物沉淀法

在一定的pH值下，鹽濃度越高，所需PEG時濃度越低，溶液的pH越接近目的物的等電

點(diǎn)，沉淀所需PEG的濃度越低。

五、萃取

(-)雙水相萃取

雙水相體系的形成是兩種天然或合成的親水性聚合物水溶液相互混合，由于較強(qiáng)的斥力

或空間位阻，相互之間無法滲透，在一定條件下，即可形成雙水相體系。

雙水相萃取的技術(shù)特征：

(1)體系有生物親和性。(2)體系能進(jìn)行萃取性的生物轉(zhuǎn)化。(3)體系能與細(xì)胞相結(jié)

合，操作既節(jié)省萃取設(shè)備和時間，又避免了胞內(nèi)酶的損失。(4)親和萃取可大大提高分

配系數(shù)和萃取專一性。(5)任何兩相體系，都不要求特殊的處理就可與后續(xù)純化工藝相

銜接。(6)開發(fā)廉價新型的雙水相體系。

(-)超臨界流體萃取

1.技術(shù)原理

在超臨界狀態(tài)下，將超臨界流體與待分離的物質(zhì)接觸，使其有選擇性地把極性大小、沸

點(diǎn)高低和分子量大小的成分依次萃取出來。

2.萃取裝置

超臨界萃取裝置從功能上大體可分為八部分：萃取劑供應(yīng)系統(tǒng)、低溫系統(tǒng)、高壓系統(tǒng)、

萃取系統(tǒng)、分離系統(tǒng)、改性劑供應(yīng)系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)和計算機(jī)控制系統(tǒng)。

3.超臨界流體萃取(SFE)的特點(diǎn)(優(yōu)點(diǎn))

(1)可以在接近室溫(35-40℃)及C0,氣體籠罩下進(jìn)行提取，有效地防止了熱敏性物

質(zhì)的氧化和逸散。

(2)使用SFE是最干凈的提取方法，由于全過程不用有機(jī)溶劑，因此萃取物絕無殘留

溶媒，同時也防止了提取過程對人體的毒害和對環(huán)境的污染，是100%的純天然(產(chǎn)物中

無雜質(zhì))；

(3)萃取和分離合二為一，當(dāng)包含溶解物的CO-SCF流經(jīng)分離器時，由于壓力下降使得

C0,與萃取物迅速成為兩相(氣液分離)而立即分開，不僅萃取效率高而且能耗較少，

節(jié)約成本(SCF立方英尺)；

(4)CO?是一種不活潑的氣體，萃取過程不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，且屬于不燃性氣體，無味、

無臭、無毒，故安全性好；

(5)CO,價格便宜，純度高，容易取得，且在生產(chǎn)過程中(可)循環(huán)使用，從而降低成

本；

（6）壓力和溫度都可以成為調(diào)節(jié)萃取過程的參數(shù)。通過改變溫度或壓力達(dá)到萃取目的。

六、層析法

1.離子交換層析。2.凝膠層析。3.親和層析。

七、電泳技術(shù)

（一）醋酸纖維素薄膜電泳。（二）瓊脂糖凝膠電泳。

（三）聚丙烯酰胺凝膠電泳（PAGE）。（四）等電聚焦電泳技術(shù)。

八'其它技術(shù)

（-）濃縮是指低濃度溶液通過除去溶劑變?yōu)楦邼舛热芤旱倪^程。常在提取后和結(jié)晶前

進(jìn)行，有時也貫穿于整個制藥過程。

（-）結(jié)晶是利用某些藥物具有形成晶體的性質(zhì)是目標(biāo)藥物（溶質(zhì)）呈晶態(tài)從溶液中析

出的過程。

（三）干燥是從濕的固體生物藥物中，除去水分或溶劑而獲得相對或絕對干燥制品的工

藝過程。它也是一種蒸發(fā)，但不同于濃縮。通常包括原料藥的干燥和制成臨床制劑的干

燥。

（1）常壓干燥。通風(fēng)與加熱結(jié)合。成本低，干燥量大。但時間長，易污染。

（2）減壓干燥。利用專用設(shè)備減壓加速，使溶劑迅速蒸發(fā)。時間短，溫度低。制藥常

用方法。

（3）噴霧干燥。將液體通過噴射裝置噴成霧滴后，在一定流速的熱氣流中，迅速蒸發(fā)

干燥的方法。

第二節(jié)生物技術(shù)藥物生產(chǎn)的質(zhì)量控制

什么是藥品的六個叩”？

1.什么是GAP?

GAP：英文名稱''GoodAgriculturalPractice"的縮寫。直譯為“良好的農(nóng)業(yè)規(guī)范（因

為中藥材栽培或飼養(yǎng)主要屬于農(nóng)業(yè)范疇）”，在中藥行業(yè)譯為“中藥材生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)

范”。

2.什么是GCP?

GCP：英文名稱"GoodClinicalPractice"的縮寫。中文名稱為“藥品臨床試驗(yàn)管理

規(guī)范”，是規(guī)范藥品臨床試驗(yàn)全過程的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，其目的在于保證臨床試驗(yàn)過程的規(guī)

范，結(jié)果科學(xué)可靠，保護(hù)受試者的權(quán)益并保障其安全。

3.什么是GLP?

GLP：英文名稱"GoodLaboratoryPractice”的縮寫。中文名稱為“藥品實(shí)驗(yàn)室管理

規(guī)范”。目前，在我國是指于2003年9月1日起施行《藥物非臨床研究質(zhì)量管理規(guī)范》

（局令第2號）。

4.什么是GSP?

GSP：英文名稱“GoodSupplyPractice1'的縮寫。中文名稱為“藥品經(jīng)營質(zhì)量管理規(guī)

范”，它是控制醫(yī)藥商品流通環(huán)節(jié)所有可能發(fā)生質(zhì)量事故的因素從而防止質(zhì)量事故發(fā)

生的一整套管理程序。

5.什么是GUP?

GUP：英文名稱“GoodUsePractice”的縮寫。中文名稱為“藥品使用質(zhì)量管理規(guī)范”，

在我國是指《醫(yī)療機(jī)構(gòu)藥劑質(zhì)量管理規(guī)范》。

6.什么是GMP?

GMP：英文名稱''GoodManufacturingPractice"的縮寫。中文名稱為“藥品生產(chǎn)質(zhì)量

管理規(guī)范”，在我國，GMP是指國家藥品監(jiān)督管理局于1999年3月18日通過，6月18

日發(fā)布，8月1日起開始正式實(shí)施的《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》（局令9號）。這個規(guī)范

是藥品生產(chǎn)和質(zhì)量管理的基本準(zhǔn)則，適用于藥品制劑生產(chǎn)的全過程和原料生產(chǎn)中影響成

品質(zhì)量的關(guān)鍵工序。它是一種強(qiáng)制性認(rèn)證，沒有通過認(rèn)證的生產(chǎn)企業(yè)或生產(chǎn)車間已于

2004年7月1日實(shí)行強(qiáng)制性停產(chǎn)。

第四章基因工程制藥

第一節(jié)概述

問題：基因工程菌生產(chǎn)藥物的優(yōu)點(diǎn)？

第二節(jié)基因工程藥物生產(chǎn)的基本過程

主要程序是：目的基因的克隆，構(gòu)建DNA重組體，將DNA重組體轉(zhuǎn)入宿主菌構(gòu)建工程菌，

工程菌的發(fā)酵，外源基因表達(dá)產(chǎn)物的分離純化，產(chǎn)品的檢驗(yàn)等。

基因工程藥物的生產(chǎn)是一項(xiàng)十分復(fù)雜的系統(tǒng)工程，可分為上游和下游兩個階段。上游階

段是研究開發(fā)必不可少的基礎(chǔ)，它主要是分離目的基因、構(gòu)建工程菌（細(xì)胞）。下游階

段是從工程菌（細(xì)胞）的大規(guī)模培養(yǎng)一直到產(chǎn)品的分離純化、質(zhì)量控制等。

分離純化技術(shù)應(yīng)滿足下列要求：

（1）技術(shù)條件要溫和，能保持目的產(chǎn)物的生物活性；（2）選擇性要好，能從復(fù)雜的混

合物中有效地將目的產(chǎn)物分離出來，達(dá)到較高純化倍數(shù)；（3）收率要高；（4）兩個技術(shù)

之間要能直接銜接，不需要對物料加以處理或調(diào)整，這樣可以減少工藝步驟；（5）整個

分離純化過程要快，能夠滿足高生產(chǎn)率的要求。

四、選擇分離純化方法的依據(jù)

1.根據(jù)產(chǎn)物表達(dá)形式來選擇

2.根據(jù)分離單元之間的銜接來選擇

通常先運(yùn)用非特異、低分辨的操作單元，以盡快縮小樣品體積，提高產(chǎn)物濃度，去除最

主要的雜質(zhì)；隨后采用高分辨率的操作單元：凝膠排阻色譜這類分離規(guī)模小、分離速度

慢的操作單元放在最后。

3.根據(jù)分離純化工藝的要求來選擇

第四節(jié)基因工程藥物的質(zhì)量控制

四、目標(biāo)產(chǎn)品的質(zhì)量控制

1、產(chǎn)品的鑒別、純度分析、生物活性測定、穩(wěn)定性考察、產(chǎn)品一致性保證。

表達(dá)載體應(yīng)具備的條件：載體能夠獨(dú)立復(fù)制、具有靈活的克隆位點(diǎn)和方便的篩選標(biāo)記、

具有很強(qiáng)的啟動子、具有阻遏子以控制啟動子、具有強(qiáng)終止子、產(chǎn)生的mRNA有翻譯起

始信號。

兩個基因工程藥物研究中常用的表達(dá)載體：PBV220系統(tǒng)、PET系統(tǒng)。

影響目的基因在大腸桿菌中表達(dá)的因素：外源基因拷貝數(shù)、外源基因表達(dá)效率、表達(dá)產(chǎn)

物的穩(wěn)定性、細(xì)胞的代謝負(fù)荷、工程菌的培養(yǎng)條件^________

根據(jù)來自酵母的復(fù)制序列的構(gòu)成和特性，載體可歸納為4大類：YEP（酵母附加體質(zhì)粒）

類、YRP（酵母復(fù)制型質(zhì)粒）類、YCP（酵母著絲粒質(zhì)粒）類、YIP（酵母整合型質(zhì)粒）

類^_______________________________

影響目的基因在酵母菌中表達(dá)的因素：外源基因的拷貝數(shù)、外源基因的表達(dá)效率、外源

蛋白的糖基化、宿主菌株的影響。

質(zhì)粒不穩(wěn)定產(chǎn)生的原因：工程菌的質(zhì)粒不穩(wěn)定常見的是分裂不穩(wěn)定，它主要與兩個因素

有關(guān)，一是含質(zhì)粒菌產(chǎn)生不含質(zhì)粒子代菌的頻率；二是這兩種菌的比生長速率差異的大

小。

提高質(zhì)粒穩(wěn)定性的方法：1、選擇合適的宿主菌；2、選擇合適的載體；3、選擇適當(dāng)?shù)?/p>

壓力（抗生素）；4、分階段培養(yǎng)、分階段控制；5、控制培養(yǎng)條件；6、固定化。

第五章細(xì)胞工程制藥

第一節(jié)概述

細(xì)胞工程可分為動物細(xì)胞工程和植物細(xì)胞工程。

動物細(xì)胞工程包括：細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)；細(xì)胞融合技術(shù)；胚胎工程技術(shù)；克隆技術(shù):______

植物細(xì)胞工程包括：植物組織、器官培養(yǎng)技術(shù)；細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)；原生質(zhì)體融合與培養(yǎng)技

術(shù)；亞細(xì)胞水平的操作技術(shù)等。

第六章酶工程制藥

現(xiàn)代酶工程的主要(研究)內(nèi)容：

(1)酶的分離純化(提純)、大批量生產(chǎn)及新酶和酶的應(yīng)用開發(fā)；

(2)酶和細(xì)胞的固定化及酶反應(yīng)器的研究，包括酶傳感器、反應(yīng)檢測等；

(3)酶生產(chǎn)中基因工程技術(shù)的應(yīng)用及遺傳修飾酶(突變酶)的研究；

(4)酶的分子改造和化學(xué)修飾，(以及酶的)結(jié)構(gòu)與功能(之間關(guān)系)的研究；

(5)有機(jī)相中酶反應(yīng)的研究；

(6)酶的抑制劑、激活劑的開發(fā)與應(yīng)用研究；

(7)抗體酶、核酸酶的研究；

(8)模擬酶、合成酶及酶分子的人工設(shè)計、合成研究。

1.固定化酶的定義

固定化酶，是指限制或固定于特定空間位置的酶，具體來說，是指經(jīng)物理或化學(xué)方法處

理，使酶變成不易隨水流失即運(yùn)動受到限制，而又能發(fā)揮催化作用的酶制劑。

(酶類可粗分為天然酶和修飾酶，固定化酶屬于修飾酶。)

2.固定化酶的特點(diǎn)(優(yōu)點(diǎn))

(1)可以(在較長時間內(nèi))多次使用，而且在多數(shù)情況下，酶的穩(wěn)定性提高。

(2)反應(yīng)后，酶與底物和產(chǎn)物易于分開，產(chǎn)物中無殘留酶，易于純化，產(chǎn)品質(zhì)量高。

(3)反應(yīng)條件易于控制，可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化反應(yīng)的連續(xù)化和自動控制。

(4)酶的利用效率高，單位酶催化的底物量增加，用酶量減少。

(5)比水溶性酶更適合于多酶反應(yīng)。

3.酶和細(xì)胞的固定化方法

酶和細(xì)胞的固定化方法的分類

(D載體結(jié)合法

①物理吸附法

②離子結(jié)合法

③共價結(jié)合法

5.固定化酶的制備技術(shù)

(2)包埋法制備固定化酶技術(shù)

包埋法又分為凝膠包埋法和微囊化包埋法兩類。凝膠包埋這是將酶或細(xì)胞限制于高聚物

網(wǎng)格中的技術(shù)；微囊化法是將酶或細(xì)胞定位于不同構(gòu)型的膜外殼內(nèi)的技術(shù)。

其基本制備方法有界面沉降法及界面聚合法兩類。

①界面沉降法。本法是物理法，是利用某些在水相和有機(jī)相界面上溶解度極低的高聚物

成膜的過程將酶包埋的方法。其基本過程是將酶液在與水不混溶的、沸點(diǎn)比水低的合機(jī)

相中乳化，使用油溶性表面活性劑形成油包水的微滴，再將溶于有機(jī)溶劑的高聚物加入

攪拌下的乳化液中，然后再加入另一種不能溶解高聚物的有機(jī)溶劑，使高聚物在油水界

面上沉淀、析出及成膜。最后在乳化劑作用下使微囊從有機(jī)相中轉(zhuǎn)移至水相，即成為固

定化酶。用于制備微囊的高聚物材料有硝酸纖維素、聚苯乙烯及聚甲基丙烯酸甲酯等。

微囊化的條件溫和，制備過程不致引起酶的變性，但要完全除去半透膜上殘留的有機(jī)溶

劑卻不容易。

②界面聚合法。本法是化學(xué)制備法，其基本原理是利用不溶于水的高聚物單體在油一水

界面上聚合成膜的過程制備微囊。成膜的高聚物有尼龍、聚酰胺及聚服等?，F(xiàn)以尼龍610

為例，其基本過程是將含酶的10%血紅蛋白溶液與己甲叉二胺水溶液混合，再傾入含有

1%Span85的氯仿-環(huán)己烷中分散乳化，加入溶于有機(jī)相的癸二酰氯后，便在油一水界面

上發(fā)生聚合反應(yīng)，棄去上清后，加入Tween20去乳化，洗去有機(jī)溶劑及末聚合的單體，

將其轉(zhuǎn)移至水相中即得微囊。

纖維包埋法是將可形成纖維的高聚物溶于與水不混溶的有機(jī)溶劑中，再與酶溶液混合并

乳化，然后將乳化液經(jīng)噴頭擠入促凝利(如甲苯及石油醴等)中形成纖維，即成為固定化

酶。

6.固定化酶的形狀與性質(zhì)

6.2固定化酶的性質(zhì)

(1)酶活力的變化，活力大都下降。

(2)酶穩(wěn)定性的變化，穩(wěn)定性明顯增加

穩(wěn)定性包括：①操作穩(wěn)定性。②貯藏穩(wěn)定性。③熱穩(wěn)定性。④對蛋白酶的穩(wěn)定性。

(3)酶學(xué)特性的變化。①底物專一性。②最適pH。③最適溫度。④米氏常數(shù)(K，)。⑤

最大反應(yīng)速度(Vmax)o

7.固定化酶活力的測定方法

活力測定可分為分批測定法和連續(xù)測定法。

7.1分批測定法

分批測定法是固定化酶在攪拌或振蕩的情況下進(jìn)行測定的方法，與測定天然酶的方法基

本一致，即間隔一定時間取樣，過濾后按常規(guī)測定，方法比較簡便。但測定結(jié)果與反應(yīng)

器的形狀、大小和反應(yīng)液的數(shù)量有關(guān)，同時也與攪拌和振蕩的速度有關(guān)，速度加快，活

力上升，達(dá)到一定程度后活力不再改變。但若攪拌過快會導(dǎo)致固定化酶破碎成更小的細(xì)

粒而使酶的活力升高，因此測定過程中應(yīng)嚴(yán)格控制反應(yīng)條件，否則無可比性。

7.2連續(xù)測定法

不管是分批反應(yīng)器、連續(xù)攪拌反應(yīng)器或填充床反應(yīng)器，都可以從其中引出反應(yīng)液到流動

比色杯中進(jìn)行分光測定。在連續(xù)流動反應(yīng)器中，可以根據(jù)底物的流入速度和反應(yīng)速度之

間的關(guān)系來計算酶的活力但反應(yīng)器的形狀可能影響反應(yīng)速度。

除分光法外，也可以在緩沖能力弱的情況下用自動pH滴定儀來測定質(zhì)子的產(chǎn)生與消耗

過程，或者通過測定反應(yīng)過程中氧氣、NH2、電導(dǎo)和旋光的變化來確定酶的活力。

影響酶活力測定的因素較多，如測定環(huán)境pH、溫度、離子強(qiáng)度、酶濃度、激活劑、振蕩

和攪拌速度以及固定化酶的顆粒大小的變化等均影響菌活力的測定。此外，對于帶電載

體制備的固定化酶和反應(yīng)過程中發(fā)生質(zhì)子變化的固定化酶，靜電作用也影響其酶的活力,

為抵消靜電作用的影響，測定系統(tǒng)需要有較高的離子強(qiáng)度。因此，在酶活力的測定過程

中，為了確?？杀刃?，反應(yīng)條件必須一致。

酶的化學(xué)修飾就是對酶在分子水平上用化學(xué)方法進(jìn)行改造。

模擬酶工作研究較多的是環(huán)糊精。

三、酶的非水相催化

其催化活性與水溶液中相當(dāng)，甚至更高，并且具有下列顯著特點(diǎn)：

(1)提高非極性底物和產(chǎn)物的溶解度，從而提高反應(yīng)速度。

(2)可催化水解反應(yīng)的逆反應(yīng)，而合成(酶類、)多肽、酯類等化合物。

(3)有利于反應(yīng)后酶與產(chǎn)物的分離。

(4)解除或減少某些產(chǎn)物對酶的抑制作用。

(5)提高酶的穩(wěn)定性。

第七章發(fā)酵工程制藥

一、發(fā)酵工程與發(fā)酵工程制藥的發(fā)展歷史

二、微生物發(fā)酵制藥的研究范圍

微生物菌體發(fā)酵：如香菇類、靈芝、金針菇、依賴蟲蛹而生有的冬蟲夏草菌以及與天麻

共生的密環(huán)菌等藥用真菌。

第二節(jié)微生物工業(yè)用菌種

一、發(fā)酵工業(yè)對生產(chǎn)菌種的要求

(1)能在易