上周內(nèi)容回顧生物藥物的分類方法生物藥物的特點(diǎn)生物藥物的制備各大類生物藥物的分離純化方法第三章人體來源生物藥物的生產(chǎn)一.人體來源藥物的特點(diǎn)與研究意義⒈特點(diǎn)：

⑴安全性好⑵效價高、療效可靠如蛋白濃度為10％的免疫球蛋白或特異性免疫球蛋白，其抗體效價比血漿中含量高10倍以上。⑶穩(wěn)定性好凍干制劑，保存期長，有利于運(yùn)輸，使用。

⒉研究意義

⑴資源有限性

受法律和倫理的制約，僅血液、尿液、胎盤可用作原料。

⑵研究的重要意義

對醫(yī)學(xué)和藥學(xué)有重大意義。如知道了人胰島素的結(jié)構(gòu)就可用基因工程技術(shù)生產(chǎn)人胰島素。二、人體來源藥物的種類與用途⒈人血液成分制品

發(fā)現(xiàn)血型，輸血療法的應(yīng)用包括：全血制品、血液成分制品、血漿成分制品、體液細(xì)胞內(nèi)成分制品等。

血液成分制品：紅細(xì)胞、白細(xì)胞、血小板、血漿。

⑴、紅細(xì)胞制劑

壓積紅細(xì)胞少含白細(xì)胞的壓積紅細(xì)胞冰凍貯藏紅細(xì)胞⑵白細(xì)胞濃縮液白細(xì)胞是生產(chǎn)干擾素(IFN)的重要原料。干擾素(IFN)系指由干擾素誘生劑誘導(dǎo)有關(guān)生物細(xì)胞所產(chǎn)生的一類高活性、多功能的誘生蛋白質(zhì)，可用于提高人體的免疫功能，人白細(xì)胞干擾素已可以完全純化。用于制備干擾素的白細(xì)胞在使用時現(xiàn)制備。

白細(xì)胞療法輸注白細(xì)胞療法，一般在腫瘤病人經(jīng)細(xì)胞藥物治療后．處于骨髓細(xì)胞抑制期間遭受感染且各種抗菌素治療無效情況下采用，療效顯著。白細(xì)胞(粒細(xì)胞)成分需用單采粒細(xì)胞技術(shù)(即將所有其他血液成分全部回輸給供體)自供血者血循環(huán)中采集。用連續(xù)離心法收集粒細(xì)胞。⑶血小板制劑血小板的分離和使用在國外已經(jīng)比較普遍。血小板制劑的適應(yīng)癥為白血病、淋巴瘤及其他腫瘤因治療而導(dǎo)致的骨髓抑制癥狀。許多再生障礙性貧血病人往往需要長時間輸注。⑷新鮮冰凍血漿（FFP）新鮮冰凍血漿能有效地保存血漿中各種生物活性成分的功能。FFP產(chǎn)品規(guī)定自采血到血漿冰凍的時間不超過8h，在-30℃以下保存。FFP可在許多臨床疾病中應(yīng)用，包括先天性或獲得性凝血因子缺乏癥、免疫球蛋白缺乏癥等。

⒉血漿的綜合利用

項(xiàng)目含量血漿占人體體重的量

8％

血漿占全血的量50％血漿中水分占血漿的量92％（92%-94%）

血漿中蛋白質(zhì)占血漿的量6％～7％白蛋白＋I(xiàn)gG占血漿總蛋白的量65％

IgA+IgM+Fg+C3+Tr+·····25%

其他百余種微量蛋白多肽成分含量占血漿總蛋白的量10%不同生理功能的幾類主要成分：⑴轉(zhuǎn)輸?shù)鞍最?/p>

在血液循環(huán)中對機(jī)體的營養(yǎng)物質(zhì)、代謝產(chǎn)物、激素、藥物等進(jìn)行轉(zhuǎn)輸?shù)难獫{蛋白。包括：白蛋白、脂蛋白、轉(zhuǎn)鐵蛋白等。⑵免疫球蛋白

構(gòu)成體液免疫系統(tǒng)。包括：IgG、IgA、IgM、IgD、IgE⑶凝血系統(tǒng)蛋白(因子)

包括：與凝血有關(guān)的蛋白質(zhì)、酶和因子等。血漿中的凝血系統(tǒng)蛋白，在維持機(jī)體的正常凝血機(jī)制、保護(hù)血管滲漏方面起著重要作用。⑷補(bǔ)體系統(tǒng)蛋白

是機(jī)體防御體系之一，在吞噬、調(diào)理、趨化和細(xì)胞溶解等起重要作用。包括：C1～C9和其它。

⑸蛋白酶抑制物類在蛋白酶抑制物中，α1抗胰蛋白酶(α-1AT)含量最高，它能保護(hù)機(jī)體正常細(xì)胞不受蛋白酶的破壞和損傷，能協(xié)助控制感染和炎癥，維持機(jī)體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定。許多蛋白酶抑制物在體內(nèi)的分工協(xié)作，維持了機(jī)體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定。

⒊人體液細(xì)胞中的活性物質(zhì)人體液細(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。細(xì)胞內(nèi)的活性物質(zhì)：血紅蛋白、SOD、IFN(干擾素)、IL-2（白細(xì)胞介素-2）等。⒋其它原料的利用

⑴人胎盤：制品主要有胎盤丙種球蛋白，人胎盤白蛋白、人胎盤RNA酶抑制劑等。

⑵人尿液:

尿激酶、激肽釋放酶、尿抑胃素、蛋白酶抑制劑、睡眠因子、集落刺激因子(CSF)和表皮生長因子(EGF)等。⒌細(xì)胞因子

⑴特點(diǎn)和生理作用:細(xì)胞因子系在體內(nèi)或體外對效應(yīng)細(xì)胞的生長、增殖和分化起調(diào)控作用的一類物質(zhì)。在臨床上，細(xì)胞因子可促進(jìn)受損組織的恢復(fù)，但對正常組織無作用。如肝細(xì)胞生長刺激因子(HEGF)，用作肝部分切除后的肝組織再生劑，用量極微。

⑵種類

100種以上⒍人體激素激素是調(diào)節(jié)機(jī)體正常發(fā)育與活動的重要物質(zhì)，是一類動物體內(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、氨基酸衍生物激素和脂類激素。三、人體來源藥物的制備實(shí)例

1.人血漿白蛋白制劑的制備主要功能：人血清白蛋白(Humanserumalbumin,HSA)，是人血漿中的重要組成部分，約占血漿總蛋白的65％。具有多種生理功能，可以增加血容量和維持血漿膠體滲透壓，調(diào)節(jié)組織與血管之間水分的動態(tài)平衡。白蛋白的二級結(jié)構(gòu)含有48％的α-螺旋和15％β-折疊結(jié)構(gòu)，具有很多的網(wǎng)狀空隙，可以輸送體內(nèi)不同活性物質(zhì)，如將有毒物質(zhì)輸送到解毒器官，是許多內(nèi)源因子和外源藥物的載體。同種白蛋白制品無抗原性。結(jié)構(gòu)和性質(zhì)：白蛋白為單鏈分子，由584個氨基酸殘基組成，N端為天門冬氨酸，C端為亮氨酸，Mr為66x103，在離子強(qiáng)度為0.15時，pI為4.7，易溶于水，在60％硫酸銨飽和度以上沉淀。對酸較穩(wěn)定，受熱變性。種類：從人體中分離的白蛋白有兩種一種是從健康人血漿中分離制得的人血清白蛋白，另一種是從健康產(chǎn)婦胎盤中分離制得的胎盤白蛋白。白蛋白制備的工藝路線工藝特點(diǎn)：絡(luò)合(利凡諾沉淀)：血漿在攪拌下用NaHCO3調(diào)節(jié)pH至8.6，加入等體積的2％利凡諾溶液，充分?jǐn)嚢韬箪o置2-4h，分離上清與絡(luò)合物沉淀。解離：在沉淀中加滅菌蒸餾水。用0.5mol/LHCl調(diào)節(jié)pH至弱酸性，加NaCl至0.15％-0.2％攪拌下進(jìn)行解離。加熱去雜蛋白：充分解離后，65℃恒溫1h，離心分離出上清液。熱處理(60℃，10h)：滅活病毒。檢驗(yàn)：凍干品為白色硫松物體。白蛋白含量占95％以上，水分＜1％，水溶后pH為6.6—7.2，硫酸銨＜0.01％，細(xì)菌學(xué)和熱原質(zhì)檢測合格。外源白蛋白的不足之處：白蛋白在人體內(nèi)降解速度較快，穩(wěn)定性差，易變性失活，易從血液循環(huán)中清除，單獨(dú)作為藥物載體時緩釋時間較短。PEG修飾人血清白蛋白PEG(聚乙二醇)與蛋白質(zhì)有良好的相容性，PEG修飾后可以增加蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性，延長血漿半衰期，降低免疫原性和抗原性，降低毒副作用和提高膜的滲透性（Francescoetal,2005）。PEG的末端羥基活性很差，在溫和的環(huán)境中很難與蛋白質(zhì)進(jìn)行偶聯(lián)，需要使用活化劑，可以使用的活化劑有：氰尿酰胺、羧基二咪唑、環(huán)已基碳二亞胺、N-羥基琥珀亞胺、2,4,5-三氯苯基氯甲酸酯（Robertsetal,2002）N-羥基琥珀亞胺(NHS)修飾單甲氧基聚已二醇（mPEG）制備SC-mPEG，然后修飾人血清白蛋白（HSA）獲得了mPEG-HSA。可用作蛋白質(zhì)產(chǎn)品的穩(wěn)定劑或藥物的載體，用于藥物的長效緩釋劑（徐超等，2006）。尿激酶（Urokinase）的制備⑴結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

分子量為54.7KD的天然尿激酶是由33.1KD和18.6KD兩條鏈通過二硫鍵連接。屬絲氨酸蛋白酶。

底物：血纖維蛋白溶酶原是唯一的天然蛋白質(zhì)底物,作用其Arg-Val鍵，使纖溶酶原轉(zhuǎn)為纖溶酶。尿激酶的pI為8-9，溶液狀態(tài)不穩(wěn)定。廣泛用于治療各種新血栓形成或血栓梗塞疾病。

⑵尿激酶的工藝路線工藝要點(diǎn)材料:

男性尿，8h內(nèi)處理。調(diào)尿液pH6.5以下，電導(dǎo)20-30M/Ω，細(xì)菌數(shù)1000個／mL以下。硅藻土吸附：處理好的尿液加入1％的硅藻土，5℃下攪并吸附1h。洗脫：硅藻土吸附物，用5℃冷水洗滌后裝柱，用0.02％氨水內(nèi)合0.1mol/LNaCl溶液洗脫，當(dāng)洗脫液由清變揮時開始收集。除熱原、色素：上述收集液用飽和NaH2PO4，調(diào)pH8.0，加NaCl調(diào)電導(dǎo)至22M/Ω，通過DEAE—SephadexA50層析柱，收集流出活性部分。CM—C濃縮：上述收集濃用1mol/LHAc至pH4.2，用蒸餾水調(diào)電導(dǎo)至16-17M/Ω

，通過CM-C層析柱。然后用10倍體積的pH4.2的HAC-NaAC緩沖液洗滌柱床。洗后用0.1％氨水．1mol/LNaCl溶液洗脫尿激酶。收集活性組分．雜質(zhì)被吸附。

產(chǎn)品質(zhì)量：無色澄清液或白色凍干粉末。酶活力＞15000IU/mg蛋白質(zhì)。絨膜促性激素(HCG)的制備白細(xì)胞介素—2(IL—2)的制備

⒈可進(jìn)一步開發(fā)新產(chǎn)品

⑴血液的利用用低溫乙醇工藝，除冷沉淀外，可將血漿蛋白分離為Ⅰ～Ⅴ個組分。目前僅利用Ⅰ（纖維蛋白原）、Ⅱ（免疫球蛋白）、Ⅴ（白蛋白）3個組分。⑵其它原料的利用胎盤、尿液等。

四、人體來源藥物的研究前景⒉用現(xiàn)代生物技術(shù)生產(chǎn)人類活性物質(zhì)

基因工程、蛋白質(zhì)工程、細(xì)胞工程、酶工程、發(fā)酵工程在生物制藥中發(fā)揮重要作用。用基因工程生產(chǎn)的干擾素、白細(xì)胞介素、紅細(xì)胞生長因子（EPO）研制成功。例如：人體防御素（Humandefensins）研究防御素分子存在于脊椎和非脊椎動物體內(nèi)，包括昆蟲防御素、ａ防御素和β防御素三類，其中ａ防御素僅存在哺乳動物體內(nèi)，而β防御素除哺乳動物外，也存在鳥類體內(nèi)。人體含有6種ａ防御素，3種β防御素和一種θ防御素。防御素具有抗細(xì)菌（革蘭氏陰性和陽性菌），抗真菌和抗包膜病毒的活性。另有人認(rèn)為，防御素可以進(jìn)一步內(nèi)在化，并且破壞DNA和干擾蛋白的合成，最后殺死細(xì)菌。防御素的分子很小，有可能穿過革蘭氏陽性菌的細(xì)胞壁。除直接殺菌作用外，防御素還是信號分子。盡管防御素在人體天然免疫中發(fā)揮重要作用，但到目前為止，尚未有防御素應(yīng)用于臨床的報道。防御素活性受到血清和鹽離子強(qiáng)烈抑制，使之無法應(yīng)用于全身治療，限制了防御素的開發(fā)和應(yīng)用。但應(yīng)用于局部治療或外用，以及作為免疫佐劑，仍具有很好開發(fā)前景。第三章人體來源生物藥物思考題1、人血漿中的免疫球蛋白有哪幾種？含量最高和最低的分別是什么？2、利用人體作原料有那些局限性？如何解決？3、人白蛋白的功能是什么？外源白蛋白治療疾病時有什么不足？如何改進(jìn)？4、如何利用人的新鮮血漿生產(chǎn)白蛋白如果一個人充滿信心地朝他的理想邁進(jìn)，并且

努力去過他想過的生活，他常常會有意想不到的成功。第四章動物來源的藥物生產(chǎn)

一、動物來源的藥物的特點(diǎn)⒈

原料來源豐富動物原料主要有牛、豬、羊等的器官、組織、腺體、血液、毛角等。其次是各種小動物。這類資源的來源豐富且健康、新鮮。

⒉要重視安全性動物與人體的種族差異較大，因此活性物質(zhì)的結(jié)構(gòu)也有一定的差異。特別是蛋白質(zhì)類藥物在化學(xué)結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)上都會有不同程度的差別。蛋白質(zhì)是抗原，不同來源的蛋白質(zhì)注射于人體內(nèi)要產(chǎn)生抗原反應(yīng)，嚴(yán)重者會有生命危險。因此，對此類藥物的安全性研究要特別引起重視。同時也要重視藥效問題。

二、動物來源的藥物的種類與用途⒈動物多肽與蛋白質(zhì)類藥物

⑴動物多肽藥物

①

多肽激素有垂體多肽激素、下丘腦激素、甲狀腺激素、胰島激素、胃腸道激素、胸腺激素等。

②多肽類細(xì)胞因子含有多肽成分的其他生物藥物：此類藥物品種繁多且不斷更新。如腦氨肽、蛇毒、胎盤提取物、脾水解物、肝水解物、心臟激素、轉(zhuǎn)移因子、抗癌肽等。此類藥物大部分是多種物質(zhì)的混合物。

⑵動物蛋白質(zhì)類藥物包括蛋白質(zhì)激素、血漿蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)類細(xì)胞因子、粘蛋白、膠原蛋白、其他蛋白等。⒉動物酶與輔酶類藥物

⑴促消化酶類這類酶的作用是水解和消化食物，使其變成易于吸收的營養(yǎng)物質(zhì)。如將蛋白質(zhì)水解成氨基酸，將多糖類水解成單糖，將脂肪水解成脂肪酸和甘油等。

美國出售的消化酶制劑⑵消炎酶類①酶有提高從毛細(xì)血管到結(jié)締組織的通透性的特點(diǎn)。②蛋白酶消退浮腫。注射蛋白酶后可以抑制實(shí)驗(yàn)性蛋白浮腫、芥辣粉油引起的炎癥和浮腫、葡萄糖引起的浮腫等。現(xiàn)在用得最多的消炎酶是溶菌酶。在片劑與膠囊的酶制劑中，常用的消炎酶有：溶菌酶、菠蘿蛋白酶、α-胰凝乳蛋白酶、胰蛋白酶、明膠肽酶、RNA酶等。⑶治療心腦血管類疾病的相關(guān)酶生命在于矛盾，在于運(yùn)動，一旦矛盾消除，運(yùn)動停止，生命也就結(jié)束了。在健康人體血管中，凝血和抗凝血保持著動態(tài)平衡，既無血栓形成，也無出血現(xiàn)象發(fā)生。血纖維蛋白在凝血與解凝過程中起著重要作用。心腦血管疾病中，多發(fā)病之一是血栓，也是危害中老年人生命的重要疾病之一。防止血栓的形成和清除已形成的血栓的最有效的酶是纖溶酶，它可溶解纖維蛋白原和纖維蛋白，發(fā)揮其溶解血栓作用。纖溶酶激酶能夠激活纖溶酶原使其變成有活性的纖溶酶而發(fā)揮溶血栓作用。已用于臨床的酶類主要有纖溶酶、尿激酶、蚓激酶、鏈激酶、凝血酶等。

⑷抗腫瘤的酶用于治療腫瘤的酶，有L-門冬酰胺酶、谷氨酰胺酶、蛋氨酸酶、組氨酸酶等。L-門冬酰胺酶是一種引人注目的抗白血病藥物，它是利用門冬酰胺酶選擇性地剝奪某些類型腫瘤組織的營養(yǎng)成分，干擾或破壞腫瘤組織代謝，而正常細(xì)胞能自身合成門冬酰胺而不受影響。

⑸與電子傳遞有關(guān)的治療酶⑹其它藥用酶⑺動物輔酶類藥物主要動物來源的酶類藥物⒊動物核酸類藥物

⑴組成與作用核酸是由核苷酸組成的，核苷酸又由堿基、戊糖和磷酸三部分組成。戊糖與堿基組成的單元叫核苷。

DNA、RNA均有復(fù)雜的二級和三級結(jié)構(gòu)，它們在生物的遺傳、變異、生長發(fā)育以及蛋白質(zhì)合成等方面起著重要的作用。⑵主要種類與用途（主要核酸類藥物）⒋動物糖類藥物動物多糖類藥物以粘多糖類為主。粘多糖是一類腦外生物大分子物質(zhì)，是動物體內(nèi)蛋白多糖分子中的糖鏈部分。粘多糖的生物合成起始于核心蛋白，經(jīng)過多種糖基轉(zhuǎn)移酶和有關(guān)修飾酶的作用，形成有特定順序的重復(fù)單位的線性分子。此類成分具有多種藥理活性，包括抗凝血、降血脂、抗病毒、抗腫瘤及抗放射性等作用。（1）、粘多糖的種類與分布廣義的粘多糖包括粘多糖、粘蛋白、糖蛋白、糖脂等。多糖類藥物以粘多糖為主，包括中性粘多糖和酸性粘多糖。粘多糖主要分布在動物骨、軟骨、皮、角、血管、腸、滑膜液、腦、角膜、肺、肝、心、尿等原料中。其他動物如腔腸動物、海綿動物中含量也較高。重要藥用粘多糖：甲殼素、硫酸軟骨素、肝素、透明質(zhì)酸等的存在部位與功能列于下表。

(2)粘多糖制備的一般方法

粘多糖分離的主要步驟有：原料處理，提?。òń到夥ê头墙到夥?，去除非粘多糖，脫色，脫蛋白等，純化，用乙醇分級沉淀，季銨鹽絡(luò)合沉淀，離子交換柱層析分離，分子篩分離，親和層析等。

⒌動物脂類藥物

脂類藥物種類與分布：主要包括有脂肪酸及其衍生物、磷脂類、膽酸類(含固醇類)、卟琳及其衍生物等。動物脂類藥物中脂肪酸及磷脂類主要分布在腦、脊髓等神經(jīng)組織中，脂肪組織、肝等含量亦較豐富；膽酸類藥物分布以膽汁為主，卟啉類以血液為主。

主要動物脂類藥物（1）主要動物脂類藥物（2）脂類藥物的另一特點(diǎn)是，從生物組織制得的脂類藥物再經(jīng)過分子改造，可以得到更高療效的產(chǎn)品。分子改造可采用酶促合成或化學(xué)半合成，再經(jīng)提純制得。例如以膽酸為原料經(jīng)氧化或還原可分別制得去氫膽酸或去氧膽酸。脂類藥物的制備：可以通過提取法、水解法、生物轉(zhuǎn)化法、化學(xué)合成或半合成法活動獲得。SeeYou!⒍動物細(xì)胞因子細(xì)胞因子在體內(nèi)或體外對效應(yīng)細(xì)胞的生長、增殖和分化起調(diào)控作用的一類物質(zhì)。包括細(xì)胞生長因子和細(xì)胞生長抑制因子。在臨床上，細(xì)胞因子可促進(jìn)受損組織的恢復(fù)，但對正常組織無作用。(1)主要動物來源的細(xì)胞生長調(diào)節(jié)因子(1)主要動物來源的細(xì)胞生長調(diào)節(jié)因子（續(xù)表）陽離子抗菌小肽（cationicantibioticsmallpeptides）是一組長12~60個氨基酸的富含賴氨酸或精氨酸的帶正電荷短肽，在各種動植物體內(nèi)均廣泛存在，是高等天然免疫的重要組成成分。有的細(xì)菌也產(chǎn)生此類小肽，作為與其他細(xì)菌競爭的武器，如乳酸菌產(chǎn)生的乳鏈菌肽（nisin）就是一例。這些分子都具有兩個特點(diǎn)：富含正電荷和具有雙性特征，即分子表面一部分疏水而另一部分親水。正電荷特性利于抗菌肽與靶細(xì)胞表面帶負(fù)電的位點(diǎn)結(jié)合，而雙性特征對膜結(jié)構(gòu)的破壞效應(yīng)是必需的。常見動物（哺乳動物、兩棲動物和昆蟲）來源的陽離子抗菌小肽見表。動物來源藥物制備實(shí)例胰島素的制備1)胰島素的性質(zhì)

胰島素的pI＝5.3-5.4，由A鏈、B鏈通過兩個二硫鍵連接；A鏈含21個氨基酸，B鏈含30個氨基酸；Mr近6000；能與鋅離子結(jié)合成鋅胰島素。鋅胰島素在pH＝2的水溶液中呈二聚體。制備豬胰島素的工藝路線制備胰島素工藝要點(diǎn)：提?。航g碎胰臟，再加2.3~2.6倍的86％~88％乙醇和5％的草酸，提取3h。濃縮：上清液過濾后，在30℃減壓濃縮至比重為1.04~1.06。除酸性蛋白：鹽折物中加入7倍量的蒸餾水溶解，再加3倍量冷丙酮，用氨水調(diào)pH至4.2~4.3，補(bǔ)加丙酮，使水﹕丙酮為7﹕3，攪拌后過夜，離心去除酸性蛋白沉淀。鋅沉淀：濾液用氨水調(diào)pH為6.2~6.4，加人3.6％醋酸鋅溶液(20％濃度)，再用氨水調(diào)