生物制药工艺技术基础
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第一章生物药物概论1、生物药物的分类:(1)基因重组多肽、蛋白类治疗剂(2)基因药物(3)天然生物药物(4)合成与部分合成的药物。
DNA重组药物和基因药物的区别:DNA重组药物即应用重组DNA技术(包括基因工程技术和蛋白质工程技术)制造的重组多肽、蛋白质类药物和疫苗、单克隆抗体与细胞因子等;基因药物即以基因物质(DNA或RNA)为基础,研究而成的基因治疗剂、基因疫苗、反义药物和核酶等。
2、生物药物的作用特点:药理学特性:(1)药理活性高(2)治疗的针对性强,治疗的生理、生化机制合理,疗效可靠。
(3)毒副作用较少,营养价值高。
(4)生理副作用常用发生。
理化特性:(1)生物材料中的有效物质含量低,杂质种类多且含量相对较高。
(2)生物活性物质组成结构复杂、稳定性差。
(3)生物材料易染菌,腐败。
(4)生物药物制剂的特殊要求。
3.DNA重组药物有:(1)细胞因子干扰素类:α-干扰素、β-干扰素、γ-干扰素(2)细胞因子白介素类和肿瘤坏死因子:白介素-2(IL-2)和突变型白介素-2(Ser125-IL-2)肿瘤坏死因子类主要有TNF-α和TNF-α受体。
(3)造血系统生长因子类:粒细胞集落刺激因子(G-CSF)、巨噬细胞集落刺激因子(M-CSF)、巨噬细胞粒细胞集落刺激因子(GM-CSF)、促红细胞生成素(EPO)、促血小板生成素(TPO)干细胞生长因子(SCF)(4)生长因子类:胰岛素样生长因子(IGF)、表皮生长因子(EGF)、血小板衍生生长因子(PDFD)、转化生长因子(TGF-α和TGF- β)、神经生长因子及各种神经营养因子。
(5)重组多肽与蛋白质类激素:重组人胰岛素(rhInsulin)、重组人生长激素(rhGH)、促卵胞激素(FSH)、促黄体生成素(LH)和绒毛膜促性腺激素(HCG)、重组人白蛋白和重组人血红蛋白(6)心血管病治疗剂与酶制剂:Ⅷ因子、水蛭素、tpA、rtpA、尿激酶、链激酶、葡激酶、天冬酰胺酶、超氧化歧化酶、葡萄糖脑苷酶及DNsae等(7)重组疫苗与单抗制品:重组乙肝表面抗原疫苗、乙肝基因疫苗、AIDS疫苗、流感疫苗、痢疾疫苗和肿瘤疫苗。
⽣物制药⼯艺学习题集⽣物制药⼯艺学习题集第⼀章⽣物药物概⼀、填空:1、我国药物的三⼤药源指的是、、。
2、现代⽣物药物已形成四⼤类型,包括、、、。
3、请写出下列药物英⽂的中⽂全称:IFN(Interferon)、IL(Interleukin) 、CSF(Colony Stimulating Factor)、EPO (Erythropoietin)、EGF(Epidermal Growth Factor)、NGF(Nerve Growth Factor)、rhGH(Recombinant Human Growth Hormone)、Ins(Insulin)、HCG(Human Choriogonadotrophin)、LH 、SOD 、tPA4、常⽤的β-内酰胺类抗⽣素有、;氨基糖苷类抗⽣素有;⼤环内酯类抗⽣素有;四环类抗⽣素有;多肽类抗⽣素有;多烯类抗⽣素有;蒽环类抗⽣素有5、嵌合抗体是指⽤替换,保留;⼈源化抗体是指抗体可变区中仅为⿏源,其及恒定区均来⾃⼈源。
6、基因⼯程技术中常⽤的基因载体有、、、等。
⼆、选择题:1、以下能⽤重组DNA技术⽣产的药物为()A、维⽣素B、⽣长素C、肝素D、链霉素2、下⾯哪⼀种药物属于多糖类⽣物药物()A、洛伐他汀B、⼲扰素C、肝素D、细胞⾊素C3、能⽤于防治⾎栓的酶类药物有()A、SODB、胰岛素C、L-天冬酰胺酶D、尿激酶4、环孢菌素是微⽣物产⽣的()A、免疫抑制剂B、酶类药物C、酶抑制剂D、⼤环内酯类抗⽣素5、下列属于多肽激素类⽣物药物的是()A、ATPB、四氢叶酸C、透明质酸D、降钙素6、蛋⽩质⼯程技术改造的速效胰岛素机理是()A. 将猪胰岛素B30位改造为丙氨酸,使之和⼈胰岛素序列⼀致B. 将A21位替换成⽢氨酸,B链末端增加两个精氨酸,使之在pH4溶液中可溶C. 将B29位赖氨酸⽤长链脂肪酸修饰,改变其⽪下扩散和吸收速度D. 将⼈胰岛素B28位与B29位氨基酸互换,使之不易形成六聚体三、名词解释:1、药物Medicine(remedy)2、⽣物药物(biopharmaceutics)3、基因药物(gene medicine):4、反义药物:5、⽣物制品(biologics):6、RNA⼲涉(RNAi,RNA interference):7、siRNA(small interfering RNA) :四、问答题1、基因重组药物与基因药物有什么区别?2、⽣物药物有那些作⽤特点?3、基因⼯程药物主要有哪⼏类?试举例说明。
第一章生物药物概述1、我国药物的三大药源指的是化学药物、生物药物、中草药。
2、现代生物药物已形成四大类型,包括基因工程药物、基因药物、天然生物药物、医学生物制品。
一、药物、生物药物、生物制品、药物:用于预防、治疗或诊断疾病或调节机体生理功能、促进机体康复保健的物质,有4大类:预防药、治疗药、诊断药和康复保健药。
生物药物:是利用生物体、生物组织、细胞或其成分,综合应用生物与医学、生物化学与分子生物学、微生物学与免疫学、物理化学与工程学和药学的原理与方法进行加工、制造而成的一大类预防、诊断、治疗和康复保健的制品。
生物制品:是应用普通的或以基因工程、细胞工程、蛋白质工程、发酵工程等生物技术获得的微生物、细胞与各种动物和人源的组织和液体等生物材料制备的,用于人类疾病预防、治疗和诊断的药品。
生化药物:指从生物体(动物、植物、和微生物中获得的天然存在的生化活性物质(或者合成、半合成的天然物质类似物)。
基因重组药物与基因药物有什么区别?基因重组药物:应用基因工程和蛋白质工程技术制造的重组活性多肽、蛋白质与其修饰物。
基因药物:以基因物质(RNA或DNA与其衍生物)作为治疗的物质基础,包括基因治疗用的重组目的DNA片段、重组疫苗、反义药物和核酶等。
生物药物有那些作用特点?药理学特性:1、活性强: 体内存在的天然活性物质。
2、治疗针对性强,基于生理生化机制。
3、毒副作用一般较少,营养价值高。
第二章生物制药工艺技术基础1、生化活性物质浓缩可采用的方法有盐析浓缩、有机溶剂沉淀浓缩、葡聚糖凝聚浓缩、聚乙二醇浓缩、超滤浓缩2、生化活性物质常用的干燥方法有喷雾干燥、冷冻干燥、、减压干燥等3、冷冻干燥是在低温、低压条件下,利用水的化学性能而进行的一种干燥方法。
4、固定化酶常采用的方法可分为吸附法、包埋法、共价结合法和交联法四大类1、由于目的蛋白质和杂蛋白分子量差别较大,拟根据分子量大小分离纯化并获得目的蛋白质,可采用( C )A、SDS凝胶电泳 B、盐析法 C、凝胶过滤 D、吸附层析2、分离纯化早期,由于提取液中成分复杂,目的物浓度稀,因而易采用( A ) A、分离量大分辨率低的方法 B、分离量小分辨率低的方法C、分离量小分辨率高的方法D、各种方法都试验一下,根据试验结果确定(重点)简述生物活性物质分离纯化的主要原理。
生物制药工艺学(技术与基础)_中国药科大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.盐析法与有机溶剂沉淀法比较,其优点是()答案:变性作用小2.将配基与可溶性的载体偶联后形成载体-配基复合物,该复合物可选择性地与蛋白质结合,在一定条件下沉淀出来,此方法称为( )答案:亲和沉淀3.“类似物容易吸附类似物”的原则, 一般非极性吸附剂适宜于从下列何种溶剂中吸附非极性物质答案:极性溶剂4.在凝胶层析中Sepharose的基本骨架是( )答案:琼脂糖5.下列关于离子交换选择性的说法不正确的是( )答案:树脂交联度降低,交换选择性增加6.亲和层析的洗脱过程中,在流动相中加入配基的洗脱方法称作( )答案:竞争洗脱7.将四环素粗品溶于pH2的水中,用氨水调pH4.5—4.6,28-30℃保温,即有四环素沉淀结晶析出。
此沉淀方法称为( )答案:等电点法8.以下能作为超临界萃取使用的萃取剂是( )答案:二氧化碳9.工业生产过程中,拟使用有机溶剂萃取法纯化红霉素,可以使用的溶剂为( )答案:乙酸丁酯10.为得到较大的晶体,以下结晶操作方法正确的是( )答案:使用共沸蒸馏结晶技术11.下列哪一个是腺病毒载体的使用特点()答案:宿主范围广12.以下对于幽门螺旋杆菌,下列说法正确的是()答案:是引起胃炎或胃溃疡的致病菌13.关于包涵体的复性,以下说法错误的是()答案:可以使用超滤的方法进行复性14.对于人源化抗体的生产,可采用的宿主细胞是()答案:动物细胞15.在下列转子中,“壁效应”最大的是()答案:角度转子16.以下阳离子对带负电荷的胶粒凝聚能力最强的是()答案:铝离子17.当向蛋白质纯溶液中加入中性盐时,蛋白质溶解度()答案:先增大,后减小18.用大网格高聚物吸附剂吸附的弱酸性物质,一般用下列哪种溶液洗脱( )答案:高pH19.凝胶层析中,如对于Sephadex G25(渗入限1000,排阻限5000)氯化钠之K d为0.8,葡萄糖的K d为0.9,其作为小分子溶质的Kd都小于1,其原因是答案:水合作用20.用钠型阳离子交换树脂处理氨基酸时,吸附量很低,这是因为( )答案:偶极排斥21.在红霉素的分离工艺中,将其从碱性的丁酯洗脱液反萃取到醋酸缓冲液,醋酸缓冲液的pH应调节到( )答案:4~522.乌本美司是微生物产生的( )答案:免疫增强剂23.基因治疗中,哪一种载体介导的基因在细胞基因组中是随机整合的?( )答案:逆转录病毒载体24.以下能用重组DNA技术生产的药物为( )答案:人生长素25.在透析过程中,主要的推动力是( )答案:浓度差26.在离心分离过程中,若离心机的转速为2000转/分种,离心半径为5厘米,相对离心力约为 ( )答案:223×g27.732树脂属于( )答案:强酸型阳离子交换树脂28.在凝胶层析中Sephadex的基本骨架是( )答案:葡聚糖29.蛋白质类物质的分离纯化往往是多步骤的,其前期处理多采用哪类方法( )答案:负载量大30.下列哪类药物属于ADC药物( )答案:抗体-药物偶联物31.请指出下列哪种措施不可以用于克服浓差极化现象()答案:降低流速32.用来治疗非霍奇金淋巴瘤的利妥昔单抗(rituximab)是针对下列哪个物质的单克抗体?()答案:CD2033.下列关于离子交换选择性的说法不正确的是()答案:树脂交联度降低,交换选择性增加34.以下关于盐析的说法正确的是()答案:盐析常用盐为硫酸铵35.下列哪类药物属于DNA重组药物()答案:基因工程药物36.根据蛋白质分子形状和大小的不同对其进行纯化的方法有()答案:凝胶过滤层析37.膜分离过程一般需要有推动力,下列四种膜分离技术中哪种是以浓度差为推动力的()答案:透析38.链霉素是由下列哪种菌产生的?()答案:放线菌39.NS-1是稳定的小白鼠BALB/c癌细胞株,除了能在培养基中永续生长外,还有一个重要特性,其缺乏下列哪个DNA代谢的重要酶?()答案:胸苷激酶和次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶40.在胰岛素的生产工艺中,若利用胰岛素原原核表达的方法,在工艺中需增加下列两种工具酶?()答案:胰蛋白酶和羧肽酶B。
生物制药工艺设计1、生物制药工艺设计生物制药工艺设计是一种新兴的生物制药技术,它是在药物开发高峰期,利用计算机技术与精确的制药工艺设计技术,以现代化的方式对制药生产、产品开发和衍生物制备技术进行规划和整合,以提高生物药物的质量、稳定性和生产效率的科学技术。
生物制药工艺设计可以实现以下几个目标:(1)改进生物药物生产过程。
(2)优化生物药物稳定性。
(3)改善生物药物的安全性因素。
(4)减少生物药物生产成本。
(5)保护并发挥药物的药效。
生物制药工艺设计的主要过程可分为药物研发、生物药物特性分析、生物药物工艺设计及生产缩减等几大步骤。
(1)药物研发。
药物研发是生物制药工艺设计的基础,其目的是由药物物理性质和生物特性来确定实际应用中的最佳药物制备工艺。
(2)生物药物特性分析。
其目的是根据药物特性对生物药物制备工艺的前期设计,以确定药物生产工艺的主要参数,为工艺设计提供必要信息。
(3)生物药物工艺设计。
该步骤的目的是根据上一步中分析的结果,利用现代计算机技术,建立一个制药工艺模拟系统,检验各种可能的制药工艺,以确定最佳制药工艺。
(4)生产缩减。
根据优化的制药工艺,实施制药工艺精细化和工艺改造,使生产过程易控制和易管理,以最短的时间和最低的成本实现药物的高质量生产。
在生物制药工艺设计过程中,应注意以下几点:(1)认真研究药物研发的初步设计技术,以确保药物的质量。
(2)根据药物安全性和稳定性的要求,充分发挥药物制备和加工工艺参数的空间优势,以控制药物的质量和特性变化。
(3)结合生产实际,以求最佳的制药工艺参数,最大限度地释放药物的杀虫活性和药效,以提高药品的质量和效果。
1、生物药物是以生物体、生物组织或其成份、代谢产物为原料(包括组织、细胞、细胞器、细胞成分、代谢、排泄物)综合应用生物学、物理化学与现代药学的原理与方法加工制成的药物。
2、现代生物药物分四大类:(1)重组DNA药物(又称基因工程药物)(2)基因药物:以遗传物质DNA、RNA为物质基础制造的药物一般把采用DNA重组技术或单克隆抗体技术或其他生物技术制造的蛋白质、抗体或核酸类药物统称为生物技术药物,在我国又统称为生物制品。
(3)天然生物药物(4)合成或半合成生物药物3、生化药物分离纯化原理:总的原则:A根据分配率不同将其分配到两个或几个物相中,再用机械法分离。
B在某一相中,外加一定力(电泳、离心、超滤)使混合组分分离。
具体:(1)根据分子形状和大小不同进行分离。
如差速离心与超离心、膜分离(透析,电渗析)与超滤,凝胶过滤法。
(2)根据分子电离性质的差异性进行分离。
如离子交换法,电泳法,等电聚焦法。
(3)根据分子极性大小及溶解度不同进行分离。
如溶剂提取法,逆流分配法,分配层析法,盐析法,等电点沉淀法,及有机溶剂分级沉淀法。
(4)根据物质吸附性质的不同进行分离。
如选择性吸附法与吸附层析法。
(5)根据配体特异性进行分离—亲和层析法。
4、分离纯化早期和精制阶段使用方法的选择原则分离纯化早期使用方法的选择:大处理量,相对低分辨率;精制阶段分离方法:高分辨率第三章生物材料的预处理、细胞破碎和液-固分离5.细胞培养液的预处理方法。
1)细胞及蛋白质的处理:(1)加入凝聚剂(2)加入絮凝剂(3)变性作用(4)吸附(5)等电沉淀(6)加各种沉淀剂沉淀2)多糖的去除可用酶解转化为单糖、黏多糖可与一些阳离子表面活性剂如十六烷基溴化铵(CTAB)和十六烷基氯化吡啶(CPC)生成季铵盐络合物沉淀去除。
3)高价金属离子的去除A离子交换法通过阳离子交换树脂。
B沉淀法6、常用的细胞破碎方法有哪些?1)机械法:匀浆法、珠磨法、超声波2)物理法:干燥、冻融、渗透压冲击3)化学法:化学试剂处理、制成丙酮粉4)生物法:酶解法、自溶7、固液分离方法有哪些?1)、细胞及蛋白质的处理:(1)加入凝聚剂:Al2(SO4)3·18H2O、AlCl3·6H2O、FeCl3、ZnSO4、MgCO3;(2)加入絮凝剂絮凝剂:有机高分子,易溶,链长,活性功能基团多。
生物制药生物药物开发与生产工艺生物制药是一种利用活体生物或其生物产物,经过一系列工艺制备的药物。
生物制药的发展取得了巨大的成就,不仅满足了人们对药物的需求,也为医疗行业的发展带来了新的机遇。
生物药物开发与生产工艺是生物制药中一个非常重要的环节,下面将对该方面进行论述。
一、药物研发药物研发是生物药物开发的第一步,也是最关键的一步。
药物研发包括药物的筛选、实验室研究和临床实验等多个环节。
首先,药物研发人员通过海量的化合物筛选,从中选出具有潜在药物活性的化合物。
然后,在实验室中进行药物效果评估、安全性评价等工作,以确定最佳候选化合物。
最后,通过临床实验,验证药物的疗效和安全性,确定是否获得上市批准。
二、生物药物的生产生物药物的生产过程相对于化学药物而言更为复杂,因为生物药物是由活体生物通过生物技术手段合成的。
生物药物的生产通常包括以下几个关键步骤。
1. 细胞培养:细胞培养是生物药物生产的基础,也是最关键的环节之一。
通过在合适的培养基中培养细胞,使其合成和分泌出所需的蛋白质或抗体等药物。
2. 发酵过程:发酵是生物制药中常用的一种生产工艺。
在发酵过程中,将生产菌种投入到培养基中进行培养,通过合适的发酵条件,使其产生大量的药物。
3. 提取和纯化:在细胞培养或发酵完成后,需要对培养基或发酵液进行提取和纯化。
通过各种分离技术,如超滤、色谱层析等,将目标药物从混合物中纯化出来。
4. 结晶和冻干:对于一些药物,结晶和冻干是提高药物质量和稳定性的重要步骤。
通过结晶和冻干,可以得到纯度较高、溶解性好的药物制剂。
5. 填充和包装:最后,将纯化的药物制剂进行填充和包装,以便在临床使用时进行方便的存储和使用。
三、生物药物生产的技术进展随着生物技术的发展,生物药物的生产工艺也在不断更新和改进。
一些新的技术和方法被应用于生物药物的开发和生产中,以提高生产效率和药物质量。
1. 基因工程技术:基因工程技术是生物药物生产中的重要手段。
生物制药技术的工艺流程设计和优化生物制药技术是使用生物学原理与工程技术相结合,通过利用生物体代谢制造出药物的一种方法。
工艺流程设计和优化是确保生物制药过程高效、高质量以及可持续发展的关键步骤。
本文将从工艺流程设计和优化的角度,深入探讨生物制药技术的相关内容。
一、工艺流程设计工艺流程设计是生物制药技术的基础,它涉及诸多方面,包括原料选择、培养条件、分离纯化、药物调整等。
在设计过程中,需要充分考虑药物的性质和目标产品的要求,同时要考虑到生产规模、安全性和成本效益。
1. 原料选择原料的选择对于生物制药过程至关重要,因为它们直接影响到药物的质量和产量。
一般而言,选择具有高产量、高纯度、低成本的原料是最佳选择。
同时,要注意原材料的稳定性和安全性,以确保在生产过程中不会出现较大的变异或污染。
2. 培养条件培养条件对于生物制药过程的成功至关重要。
温度、pH值、氧气供应和营养物质等因素都会影响细胞生长和产物合成。
因此,在工艺流程设计过程中,需要根据具体情况调整这些条件,以提高产量和产品质量。
3. 分离纯化分离和纯化步骤旨在去除培养物中的杂质,同时提高产品的纯度。
这涉及到一系列的物理、化学和生物技术方法,例如超滤、离心、柱层析等。
在设计工艺流程时,需要根据产品的特性选择最合适的分离纯化方法,并确保它们具有高效和可重复性。
4. 药物调整药物调整是确保生产的药物符合规定标准的关键步骤。
根据产品的要求,可能需要调整药物的pH值、浓度、稳定性等参数。
为了确保药物的一致性,需要精确控制这些参数,并在生产过程中进行必要的监测和分析。
二、工艺流程优化工艺流程优化是通过改进和优化现有的生物制药过程,提高产品质量、产量和工艺效率的过程。
下面列举几个常见的工艺流程优化方法:1. 技术改进通过引入新的技术和方法,可以有效改进生物制药过程。
例如,使用基因工程技术改造生产菌株,提高产量和产品纯度;引入连续生产工艺,提高工艺效率和一致性;利用自动化设备和智能控制系统,提高生产过程的可控性和准确性。