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《现代生物制药工艺学》配套习题班级：姓名：学号：第1章绪论习题一、名词解释：1、生物药物：2、生化药物3、生物制品二、填空题：1、按照药物的化学本质，把生物药物分为（）、（）、（）、（）、（）、（）、（）七类。
2、生物药物的原料来源分为（）、（）、（）、（）、（）五大类。
3、肝素的化学成分属于一种（），其最常见的用途是（）。
4、SOD的中文全称是（），能专一性清除（）。
5、辅酶在人体内的酶促反应中起重要的递H、递e等作用，有药用价值，请任意列举4种人体生化反应中重要的辅酶：（）、（）、（）和（）。
6、前列腺素的成分是一大类含五元环的（），重要的天然前列腺素有（）、（）、（）等。
三、选择题1、复方氨基酸注射液临床最主要的用途是（）A，治疗肝脏疾病；B，为重症患者提供蛋白类原料；C，为病人提供能量；D，用做稀释抗生素类药物的载体。
2、某些氨基酸的衍生物具有特殊药效，例如（）是治疗帕金森病的最有效药物。
A，N-乙酰-Cys；B，S-甲基-Cys；C，S-氨基甲酰-Cys；D，L-多巴（L-二羟-Phe）3、下列药物其本质不属于多肽的为（）A，催产素；B，加压素；C，胰岛素；D，胰高血糖素4、细胞因子如EGF、EPO等对特定细胞有重要的调节作用，有重要医用价值，目前发现的细胞因子，其成分主要为（）类。
A，蛋白或多肽；B，多糖；C，固醇；D，核酸5、下列（）药品目前已主要使用基因工程方法制备。
（多选）A，乙肝疫苗；B，胰岛素；C，人生长素；D，抗蛇毒血清6、抗生素的成分大多为（）A，多糖；B，多肽；C，脂类；D，小分子化学物质7、cty C (细胞色素C)参与代谢的机制是（）A，参与细胞内的无氧酵解；B，参与细胞内的有氧呼吸，是呼吸链的组成部分； C，参与氨基酸的转氨基反应；D，参与核苷酸的合成8、胰岛组织中胰岛素的含量仅为（）A，0.5%；B，0.2%； C，0.02%； D，0.002%四、简答题1、请说明酶类药物主要有哪几类，并分别举例。
一、名词解释1、生物药物：生物药物是指运用生物学、医学、生物化学等的研究成果，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，利用生物体、生物组织、细胞、体液等制造的一类用于预防、治疗和诊断的制品。
2、诱变育种：是利用物理或化学诱变剂处理均匀分散的微生物细菌群体，促进其突变率大幅度提高，然后采用简便、高效的筛选方法，从中选出少数具有优良性状的突变菌株。
3、盐析法：是利用各种生物分子在浓盐溶液中溶解度的差异，通过向溶液中引入一定数量的中性盐，使目的物或杂蛋白以沉淀析出，达到纯化目的的方法。
4、吸附法：指利用吸附作用，将样品中的生物活性物质或杂质吸附于适当的吸附剂上，利用吸附剂对活性物质和杂质间吸附能力的差异，使目的物和其它物质分离，达到浓缩和提纯目的的方法。
5、生物转化：是指外源化学物在机体内经多种酶催化的代谢转化。
生物转化是机体对外源化学物处置的重要的环节，是机体维持稳态的主要机制。
6、双水相萃取：不同的高分子溶液相互混合可产生两相或多相系统，利用物质在互不相容的两水相间分配系数的差异来进行萃取的方法。
7、生物分离技术：从动植物或者微生物的有机体或者器官、生物工程产物及其生物化学产品中提取、分离、纯化有用物质的技术过程。
也称生物工程下游技术。
8、絮凝：在某些高分子絮凝剂存在下，在悬浮粒子之间产生架桥作用使胶粒形成大的絮凝团的过程。
9、相对离心力：由于各种离心机转子的半径或者离心管至旋转轴中心的距离不同，离心力而受变化，相对离心力就是实际离心场转化为重力加速度的倍数。
10、亲和吸附剂：由载体及配基偶联构成，在亲和层析中起可逆结合的特异性物质称为配基，与配基结合的层析介质称为载体。
11、细胞破碎：是指利用外力破坏细胞膜和细胞壁，使细胞内容物包括目的产物成分释放出来的技术，是分离纯化细胞内合成的非分泌型生化物质（产品）的基础。
12、亲和层析：在生物分子中有些分子的特定结构部位能够同其他分子相互识别并结合，这种结合既是特异的，又是可逆的，改变条件可以使这种结合解除。
《生物制药工艺学》教案教材：现代生物制药工艺学(齐香君主编，化学工业出版社) 课程学时：36学时任课教师：陈俊第一章绪论【目的要求】1．掌握生物制药工艺学的含义、主要研究内容2．掌握生物制药相关定义3．熟悉生物药物的特点、分类4．了解生物药物的发展过程、现状及前景【教学重点】1．生物制药工艺学的含义、主要研究内容2．生物制药相关定义（抗生素、生化药物、生物制品等）【教学方法和教学学时】1．教学方法：讲授2．教学学时：2学时【教学内容】一、制药工艺学及生物制药工艺学：定义、相互关系、任务二、生物制药相关定义1．生物药物2．抗生素3．生化药物4．生物制品5．生物制药6．基因工程药物三、生物药物原料来源四、生物药物的特点1．生物药物药理学特性2．原料的生物学特性3．生产制备的特殊性4．检验的特殊性5．生物药物剂型要求的特殊性五、生物药物的分类（一）按照药物的化学本质和化学特性分类1．氨基酸类药物及基衍生物2．多肽和蛋白质类药物3．酶类药物4．核酸及其降解物和衍生物5．多糖类药物6．脂类药物7．维生素类药物（二）按原料来源分类（三）按功能用途分类六、生物药物发展过程七、生物药物研究新进展八、生物制药业现状和发展前景第二章生物药物的质量管理与控制【目的要求】1．掌握基因工程药物的质量控制2．掌握生物药物常用的定量分析方法3．熟悉生物药物质量检定程序4．熟悉新药研究和开发的主要过程5．了解生物药物质量各级标准的制定【教学重点】1．基因工程药物的质量控制2．生物药物常用的定量分析方法【教学方法和教学学时】1．教学方法：讲授2．教学学时：2学时【教学内容】第一节生物药物质量的评价一、生物药物质量检定1．取样2．鉴别3．检查4．含量测定5．检验报告的书写二、药物的体内过程第二节药物的质量标准一、药品标准二、三级药品标准第三节生物药物的科学管理一、GLP二、GCP三、GMP四、GSP五、GAP第四节生物药物常用的定量分析方法一、理化分析法二、酶法三、电泳法四、生物检定法第五节基因工程药物质量控制一、基因工程药物质量标准二、基因工程药物的质量控制要点1．原材料的质量控制目的基因、表达载体、宿主细胞2．培养过程的质量控制3．纯化工艺过程的质量控制4．最终产品的质量控制（1）生物效价测定（2）蛋白质纯度检查（3）蛋白质药物的比活性（4）蛋白质性质的鉴定（5）杂质检查（6）安全性评价第六节新药研究和开发的主要过程一、新药研究开发（R&D）的主要过程二、基因工程药物的开发研制及审报1．工程细胞（菌）的构建与实验室研究阶段2．中试与质量检定阶段3．临床研究阶段4．试生产和正式生产阶段三、原料药的研究（一）化学结构（二）理化性质（三）新药稳定性研究1．稳定性的含义及分类2．化学稳定性及其研究方法（四）新药的鉴别（五）新药的纯度第三章抗生素概述【目的要求】1．掌握抗生素的具体含义2．掌握抗生素效价测定的原理和方法3．掌握抗生素的生产工艺4．熟悉抗生素的分类5．熟悉抗生素的质量控制6．了解抗生素的发展史7．了解抗生素的应用【教学重点】1．抗生素效价测定的原理和方法2．抗生素的生产工艺3．抗生素的质量控制【教学方法和教学学时】1．教学方法：讲授2．教学学时：2学时【教学内容】第一节概述1．抗生素的含义2．抗生素的物质来源3．医疗用抗生素应具备的条件第二节抗生素的发展简史一、抗生治疗和抗生素的发现二、我国抗生素研究及生产概况第三节抗生素的分类一、根据抗生素的生物来源分类二、根据医疗作用对象分类三、根据作用性质分类四、根据应用范围分类五、根据作用机制分类六、根据抗生素获得途径分类七、根据抗生素的生物合成途径分类八、根据化学结构分类第四节抗生素的应用一、抗生素在医疗上的应用二、抗生素在农业上的应用三、抗生素在畜牧业上的应用四、抗生素在食品保藏中的应用五、抗生素在工业上的应用六、抗生素在科学研究中的应用第五节抗生素工业生产及工艺一、抗生素工业的性质二、抗生素生产工艺过程1．菌种2．孢子制备3．种子制备4．发酵5．了酵液的过滤和预处理6．抗生素的提取7．抗生素的精制第六节抗生素质量控制一、性状二、鉴别试验三、一般项目检查1．酸碱度2．熔点3．比旋度4．溶液的澄清度与颜色5．干燥失重或水分6．炽灼残渣及重金属7．异常毒性8．热原10．无菌试验11．杂质12．溶出度13．注射用抗生素中不溶性微粒四、含量测定第七节抗生素生物效价测定一、抗生素剂量表示法二、抗生素生物效价测定法1．稀释法2．比浊法3．扩散法管蝶法第四章β－内酰胺类抗生素【目的要求】1．掌握青霉素的发酵生产2．熟悉β－内酰胺类抗生素特性和作用机制3．熟悉青霉素的性质【教学重点】1．青霉素的发酵生产【教学方法和教学学时】1．教学方法：讲授2．教学学时：2学时【教学内容】第一节概述一、β－内酰胺类抗生素特性和作用机制1．结构特性3．化学性质4．作用机制二、β－内酰胺类抗生素发展概况三、临床应用的主要β－内酰胺类抗生素及其生物活性第二节青霉素一、天然存在的青霉素二、青霉素的理化性质1．稳定性2．溶解度3．降解反应4．紫外吸收光谱5．过敏反应四、青霉素的发酵生产（一）青霉素生产菌种（二）青霉素发酵1．生产孢子的制备2．生产种子的制备3．发酵生产4．影响发酵生产的因素及发酵过程控制（三）青霉素的提取和精制1．发酵液的过滤和预处理2．萃取和精制3．结晶第五章大环内酯类抗生素【目的要求】1．掌握红霉素的发酵生产2．熟悉红霉素的结构和性质3．了解红霉素生物合成原理【教学重点】1．红霉素的发酵生产【教学方法和教学学时】1．教学方法：讲授2．教学学时：1.5学时【教学内容】第一节概述第二节红霉素的结构和性质1．结构与组分2．物理性质3．化学性质第三节红霉素的生物合成1．红霉内酯环的合成2．内酯环的修饰3．糖的生物合成、连接和修饰第四节红霉素的生产工艺生产菌种发酵工艺及控制要点孢子制备及控制要点种子培养及控制要点发酵生产及控制要点提取和精制第六章四环类抗生素【目的要求】1．掌握四环素的发酵生产2．熟悉四环类抗生素的结构和性质【教学重点】1．红霉素的发酵生产【教学方法和教学学时】1．教学方法：讲授2．教学学时：1.5学时【教学内容】第一节概述物理性质化学性质脱水化合物差向化合物降解反应螯合物与复合物第二节四环素的发酵工艺一、生产菌种二、种子制备及控制要点三、发酵工艺控制要点及影响因素1．培养基2．培养温度3．pH的控制4．溶氧的影响及控制第三节四环素的提取和精制一、发酵液的预处理二、四环素的提取1．沉淀法2．离子交换法3．四环素纯化第七章氨基糖苷类抗生素【目的要求】1．掌握链霉素的发酵生产2．熟悉氨基糖苷类抗生素的结构和性质【教学重点】1．链霉素的发酵生产【教学方法和教学学时】1．教学方法：讲授2．教学学时：2学时【教学内容】第一节概述氨基糖苷类抗生素的临床应用氨基糖苷类抗生素的分类氨基糖苷类抗生素的共性第二节链霉素的结构和理化性质一、链霉素的结构二、链霉素主要理化性持1．存在形式2．稳定性3．溶解度4．光学性质5．链霉素盐类的性质6．链霉素的降解反应7．氧化和还原反应8．醛基反应第三节链霉素发酵生产工艺一、菌种二、发酵的影响因素及控制1．碳源的影响及控制2．氮源的影响及控制3．无机元素的影响及控制4．通气和搅拌的影响及控制5．温度的控制6．pH的控制7．中间补料的控制第四节链霉素的提取和精制离子交换法发酵液的过渡及预处理吸附和解吸精制第八章现代生物技术在抗生素工业中的应用【目的要求】1．熟悉DNA重组技术在抗生素工业中的应用【教学重点】1．DNA重组技术在抗生素工业中的应用【教学方法和教学学时】1．教学方法：讲授2．教学学时：1学时【教学内容】第一节DNA重组技术在抗生素生产中的应用一、克隆抗生素生物合成基因的方法1．阻断变株法2．突变克隆法3．直接克隆法4．克隆抗生素抗性基因法5．寡核苷酸探针法6．同源基因杂交法7．在标准宿主系统中克隆检测单基因产物的方法二、几种典型的抗生素生物合成基因的结构1．红霉素2．青霉素三、提高抗生素产量的方法1．将产生菌基因随机克隆到原株直接筛选高产菌株2．增加参与生物合成限速阶段基因的拷贝数3．强化正调节基因的作用4．增加抗性基因四、改善抗生素组分五、改进抗生素生产工艺六、产生杂合抗生素1．不同抗生素生物合成基因重组2．生物合成途径中某个酶基因的突变3．在生物合成途径中引入一个酶基因4．利用底物特异性不强的酶催化形成新产物第二节细胞工程在抗生素工业中的应用一、细胞工程在提高抗生素的产量方面的应用二、产生新的化合物第九章生化药品概论【目的要求】1．熟悉生化药物的含义和分类2．掌握生化制药的一般工艺过程【教学重点】1．生化制药的一般工艺过程【教学方法和教学学时】1．教学方法：讲授2．教学学时：1.5学时【教学内容】第一节生化药品的分类1．氨基酸及其衍生物类药物2．多肽和蛋白质类药物3．酶类药物4．核酸及其降解物和衍生类药物5．糖类药物6．脂类药物第二节生化药物的特点1．生物原料的复杂性2．生化物质种类多，有效成分含量低3．生物材料的种属特性4．药物活性与分子空间构象相关5．对制备技术条件要求高第三节传统生化制药的一般工艺过程一、生物材料的选择和保存（一）材料的选择1．合适的生物品种2．合适的组织器官3．合适的生长发育阶段4．合适的生理状态（二）材料的收集和保存1．保存方法2．影响冷冻保存质量的因素二、生物材料的预处理（一）组织与细胞的破碎（二）细胞器的分离（三）制备丙酮粉三、生物活性物质的提取（一）提取方法的选择及应注意的问题（二）提取活性物质中的一些保护性措施（三）影响提取的因素（四）常用的提取方法四、生物活性物质的浓缩与干燥（一）生物活性物质的浓缩（二）干燥五、生化物质的分离纯化（一）生化物质分离纯化的特点（二）分离纯化的基本原理（三）分离纯化的基本程序和实验设计（四）分离纯化工艺优劣的综合评价第十章氨基酸类药物【目的要求】1．熟悉氨基酸类药物的生产方法2．掌握赖氨酸的生产工艺及控制要点【教学重点】1．氨基酸类药物的生产方法2．赖氨酸的生产工艺及控制要点【教学方法和教学学时】1．教学方法：讲授2．教学学时：1.5学时【教学内容】第一节氨基酸的种类及其理化性质一、氨基酸的组成结构与理化性质二、氨基酸的分类与命名第二节氨基酸及其衍生物在医药中的应用一、氨基酸的营养价值二、治疗消化道疾病的氨基酸及其衍生物三、治疗肝病的氨基酸及其衍生物四、用于治疗肿瘤的氨基酸及其衍生物五、治疗其它疾病的氨基酸及其衍生物第三节氨基酸的生产方法一、蛋白水解法二、化学合成法三、酶法四、直接发酵法五、微生物生物合成法第四节赖氨酸的生产一、概述二、性质三、赖氨酸的生物合成途径四、赖氨酸的发酵生产（一）赖氨酸生产菌种及扩大培养（二）赖氨酸发酵工艺及控制要点（三）赖氨酸的提取和精制1．发酵液性质2．发酵液预处理3．赖氨酸的提取4．离子交换提取赖氨酸的工艺条件5．赖氨酸的精制五、赖氨酸的酶法生产（一）赖氨酸的酶法转化（二）赖氨酸的酶法拆分第十一章多肽和蛋白质类药物【目的要求】1．熟悉多肽类药物（降钙素、胸腺激素）的生产工艺2．掌握干扰素、胰岛素、白细胞介素2等蛋白质类药物的生产工艺【教学重点】多肽类药物（降钙素、胸腺激素）的生产工艺干扰素、胰岛素、白细胞介素－2等蛋白质类药物的生产工艺【教学方法和教学学时】1．教学方法：讲授2．教学学时：2学时【教学内容】第一节概述一、基本概念多肽、蛋白质、细胞因子二、生物技术在多肽与蛋白质类药物生产开发中的应用第二节多肽类药物的制备一、多肽类药物1．多肽激素2．多肽类细胞因子3．含有多肽成分的组织制剂二、多肽类药物的制备（一）降钙素1．生理活性和临床应用2．结构与性质3．生产工艺4．生物活性测定（二）胸腺激素1．结构与性质2．生产工艺3．活力测定第三节蛋白质类药物的制备一、蛋白质类药物1．蛋白质类激素2．血浆蛋白质3．蛋白质细胞因子4．黏蛋白5．胶原蛋白6．碱性蛋白7．蛋白酶抑制剂二、白蛋白及丙种球蛋白结构与性质生产工艺质量检验三、干扰素1．干扰素的定义2．分类3．结构与性质4．生物学活性及用途5．传统生产方法6．基因工程干扰素的生产四、胰岛素1．结构与性质2．生产工艺3．质量检验4．胰岛素制剂5．酶促半合成人胰岛素6．重组DNA技术制备人胰岛素五、白细胞介素－21．IL－2的结构与性质2．IL－2的传统制备工艺3．质量检验4．基因工程IL－2的制备第十二章核酸类药物【目的要求】1．熟悉核酸类药物的生产方法2．掌握ATP、肌苷、聚肌胞苷酸等核酸类药物的生产工艺【教学重点】1．ATP、肌苷、聚肌胞苷酸等核酸类药物的生产工艺【教学方法和教学学时】1．教学方法：讲授2．教学学时：1学时【教学内容】第一节概述一、核酸类药物的分类二、核酸类药物的生产方法三、核苷酸的生物合成及代谢调节第二节主要核酸类药物的生产一、DNA与RNA提取与制备二、A TP的制备1．以嘌呤为前体生产ATP的工艺流程及控制要点2．直接发酵生产ATP的工艺及控制要点三、核苷类药物的制备（一）肌苷发酵生产1．生产菌种2．肌苷产生菌和选育3．肌苷发酵工艺及控制要点（二）聚肌胞苷酸的生产第十三章酶类药物【目的要求】1．熟悉酶类药物相关定义2．掌握尿激酶、组织纤溶酶原激活剂等重要酶类药物的生产工艺【教学重点】1．尿激酶、组织纤溶酶原激活剂等重要酶类药物的生产工艺【教学方法和教学学时】1．教学方法：讲授2．教学学时：2学时【教学内容】第一节概述一、概述二、治疗酶的来源三、治疗酶的种类四、酶类药物传统生化制备方法五、微生物发酵法生产治疗酶第二节重要酶类药物的性质及生产方法一、胃蛋白酶1．来源与作用2．理化性质3．药动学4．临床应用5．生产工艺二、尿激酶1．概述2．结构性质与作用机制3．临床应用4．传统生产工艺5．质量控制6．重组人尿激酶原的生产三、门冬酰胺酶1．来源2．作用与作用机制3．临床应用4．生产工艺四、超氧化物歧化酶1．来源2．组成结构与性质3．作用与作用机制4．临床应用5．生产工艺五、组织纤溶酶原激活剂1．来源与特征2．作用3．理化性质及生物学特性4．t-PA的生产第十四章糖类药物【目的要求】1．熟悉糖类药物的生产方法2．掌握肝素等重要糖类药物的生产工艺【教学重点】1．糖类药物的生产方法2．肝素等重要糖类药物的生产工艺【教学方法和教学学时】1．教学方法：讲授2．教学学时：2学时【教学内容】第一节糖类药物的类型及生物学活性一、糖类药物的类型及作用1．单糖2．单糖衍生物3．寡糖4．多糖二、多糖的生理活性第二节糖类药物的制备方法一、动植物来源的糖类药物的生产（一）单糖、低聚糖及其衍生物的制备（二）多糖的分离与纯化1．分离2．纯化二、微生物来源的多糖类药物的生产第三节重要糖类药物生产工艺一、甘露醇（一）结构与性质（二）生产工艺二、1，6－二磷酸果糖（一）结构与性质（二）生产工艺1．酶转化工艺2．固定化细胞制备工艺（三）检验三、肝素（一）结构与性质（二）生产工艺1．盐解离子交换生产工艺2．酶解离子交换生产工艺（三）检验1．生物检定法2．天青A比色法四、硫酸软骨素（一）结构与性质（二）生产工艺（三）检验五、透明质酸（一）结构与性质（二）生产工艺（三）检验第十五章脂类药物【目的要求】1．熟悉脂类药物的生产方法2．熟悉超临界流体萃取技术的理论和技术3．掌握前列腺素E2等重要脂类药物的生产工艺【教学重点】1．超临界流体萃取技术的理论和技术2．前列腺素E2等重要脂类药物的生产工艺【教学方法和教学学时】1．教学方法：讲授2．教学学时：2学时【教学内容】第一节概述一、概念二、原料来源和生产方法（一）直接从生物材料中提取（二）化学合成或半合成（三）生物转化法第二节重要脂类药物的生产一、前列腺素E21．性质和来源2．生产工艺3．质量标准与检定二、卵磷脂1．性质和来源2．脑干卵磷脂制备工艺3．蛋黄卵磷脂超临界萃取技术第十六章维生素及辅酶类药物【目的要求】1．掌握维生素C等重要药物的生产工艺【教学重点】1．维生素C等重要药物的生产工艺【教学方法和教学学时】1．教学方法：讲授2．教学学时：1学时【教学内容】第一节概述一、基本概念1．相关定义2．生理作用特点3．分类二、一般生产方法1．化学合成法2．发酵法3．直接提取法第二节重要维生素及辅酶类药物的生产一、维生素C1．结构和性质2．维生素C的合成（1）传统方法（2）两步发酵法（3）合成VitC 新工艺路线和代谢基因工程菌的研究二、维生素B2三、维生素B12四、细胞色素C五、辅酶Ⅰ六、辅酶Q七、辅酶A第十七章甾类激素药物【目的要求】1．掌握甾类激素药物的生产工艺【教学重点】1．微生物转化的特点和类型2．甾类激素药物的生产工艺【教学方法和教学学时】1．教学方法：讲授2．教学学时：2学时【教学内容】第一节概述一、甾类激素药物的分类及生理作用二、甾类激素药物的生产发展过程三、微生物转化的特点和类型（一）微生物转化的特点（二）微生物转化的反应类型第二节甾类激素药物的生产一、甾类激素药物生产的基本过程二、甾类激素药物生产原料三、微生物生物转化生产法（一）微生物转化甾类激素药物的一般方法（二）微生物转化甾类激素药物的工艺流程及控制要点第十八章生物制品【目的要求】1．掌握生物制品相关定义2．掌握生物制品的一般生产方法3．掌握生物制品的质量要求和检定4．掌握乙肝疫苗等重要生物制品的生产工艺5．掌握核酸疫苗的制备工艺【教学重点】1．生物制品的一般生产方法2．生物制品的质量要求和检定3．乙肝疫苗等重要生物制品的生产工艺4．核酸疫苗的制备工艺【教学方法和教学学时】1．教学方法：讲授2．教学学时：3学时【教学内容】第一节概述一、基本概念1．生物制品2．疫苗亚基疫苗、活体重组疫苗、核酸疫苗、免疫佐剂二、生物制品的分类（一）根据材料分类（二）根据用途分类三、生物制品的免疫学基础1．机体的抗感染免疫2．人工免疫第二节生物制品的一般制备方法一、病毒类疫苗的制备1．工艺流程2．毒种的选择和减毒3．病毒的繁殖4．疫苗的灭活5．疫苗的纯化6．疫苗的冻干二、细菌类疫苗和类毒素的一般制备方法1．菌种的选择2．培养基的营养要求3．培养条件的控制4．杀菌5．稀释、分装和冻干三、抗毒素的制备工艺第三节生物制品质量要求与检定一、生物制品的质量要求二、生物制品的质量检定（一）理化性质检定1．物理性状2．蛋白质含量3．纯度检查及鉴别试验4．相对分子质量或分子大小测定5．防腐剂含量测定（二）安全试验1．外源性污染的检查2．杀菌、灭活和脱毒检查3．残余毒力和毒性物质的检查4．过敏性物质的检查（三）效力试验1．免疫力试验2．活菌数和活病毒滴度测定3．类毒素和抗毒素的单位测定4．血清学试验5．其他有关效力的检定和评价三、生物制品检定标准第四节重要生物制品的制备一、乙型肝炎疫苗（一）基因工程疫苗1．酵母表达系统制备乙型肝炎疫苗2．中国仓鼠卵巢细胞表达系统制备乙型肝炎疫苗（二）血源乙型肝炎疫苗的制备二、流行性乙型脑炎疫苗三、脊髓灰质炎疫苗的制备四、卡介苗的制备五、霍乱疫苗的制备六、白喉类毒素的制备七、破伤风类毒素的制备第五节核酸疫苗一、概述1．核酸疫苗2．核酸疫苗的优点3．核酸疫苗的缺点二、核酸疫苗的构建1．抗原基因和载体的准备2．抗原基因与载体的连接3．重组子导入宿主细胞4．重组子的克隆筛选与鉴定5．核酸疫苗在体对哺乳动物细胞中的表达与检测三、核酸疫苗的制备1．工程菌的扩增2．核酸疫苗的纯化四、核酸疫苗的质量监控1．浓度测定2．纯度测定3．限制性内切酶图谱分析五、核酸疫苗接种任途径六、核酸疫苗作用机制第十九章单克隆抗体【目的要求】1．掌握单克隆抗体的制备过程6．掌握抗HbsAg的单克隆抗体的生产工艺【教学重点】1．单克隆抗体的制备过程2．抗HbsAg的单克隆抗体的生产工艺【教学方法和教学学时】1．教学方法：讲授2．教学学时：2学时【教学内容】第一节抗体一、抗体的生成二、抗体的分子结构三、抗体的分类四、抗体分子的功能第二节单克隆抗体的制备一、抗原和动物免疫二、细胞融合与杂交瘤细胞的选择性生产三、筛选阳性克隆与克隆化四、杂交瘤细胞与抗体性状鉴定五、单克隆抗体的大量制备六、单克隆抗体的纯化第三节抗HbsAg的单克隆抗体的生产一、工艺流程二、工艺过程及控制要点1．培养基2．饲养细胞制备3．亲本细胞准备4．固定化抗大鼠K轻链单抗的制备5．细胞融合6．杂交瘤细胞筛选7．抗HbsAg的单克隆抗体的生产8．抗HbsAg的单克隆抗体的分离纯化第四节单克隆抗体的表达系统一、在重组噬菌体中筛选生产抗体1．组合抗体文库2．随机多肽文库3．目的基因噬菌体抗原决定簇文库二、在植物中生产抗体。
现代生物制药技术工艺学一、名词解释1、生化药物：是从天然生物材料分离纯化所得，用于预防、治疗和诊断疾病的生化基本物质（狭义），以及用化学合成或现代生物技术制得的这类物质。
2、疫苗佐剂：又称免疫调节剂或免疫增强剂，是一类与抗原合用并能增强抗原免疫应答的的辅助性生物物质。
3、生物制品：是指用微生物（包括细菌、噬菌体、病毒等）、微生物代谢产物、动物毒素、人或动物的血液或组织等经加工制成，作为预防、治疗、诊断特定传染病或其他有关疾病的免疫制剂。
4、次级代谢产物：比较复杂的化合物，不是细胞生长必需的，对生命活动有意义（抗逆境条件）。
抗生素、毒素、色素等。
5、微生物发酵制药：通过微生物的生命活动产生和累计特定代谢产物----药物的过程，称为微生物发酵制药。
6、基因制药：核酸类药物，以遗传物质DNA、RNA为治疗物质基础，如核酸疫苗、反义药物。
与基因工程类药物不同，基因工程药物化学组成上主要是蛋白质或多肽，但基因药物组成上主要为核酸。
7、DNA疫苗：属于基因药物的一种，指使用能够表达抗原的基因本身即核酸制成的疫苗。
基因因疫苗进入人体后，在人体细胞环境中表达出蛋白质抗原，持续刺激人体免疫系统产生免疫反应，达到预防疾病的目的。
8、培养基：是供微生物生长繁殖和合成目标产物所需要的按照一定比例人工配制的多种营养物质的混合物。
同时提供了渗透压、pH等营养作用以外的其它微生物生长所必须的环境条件。
9、诱变育种：人为创造条件，使菌种发生变异，从中筛选优良个体，是当前菌种选育的一种主要方法。
特点是，速度快、收效大、方法相对简单。
10、酶：是由活细胞产生的，能在体内或体外起同样催化作用的一类具有活性中心和特殊构象的生物大分子，包括蛋白质和核酸。
11、必须氨基酸：指人体（或其它脊椎动物）不能合成或合成速度远不适应机体的需要，必需由食物蛋白供给，这些氨基酸称为必需氨基酸。
成人必需氨基酸的需要量约为蛋白质需要量的20%~37%，共有8种，其作用分别是>赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸（甲硫氨酸）、苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬（xie）氨酸。
生物制药工艺学课程教学大纲课程名称：生物制药工艺学英文名称：The technology of biological pharmacy课程编号：x3030521学时数: 32学时其中课内实验学时数：8 课外学时数：0学分数：2.0适用专业：生物工程专业一、课程简介《生物制药工艺学》是生物工程专业的一门专业必修课，涉及分子生物学、生物技术、生物化学、工程学和药学等学科基本原理的综合性应用学科。
随着科学的快速发展，生物技术在各个领域获得了越来越广泛的应用，使得生物药物的种类、数量迅速增加，应用越来越普及，产生了巨大的社会效益和经济效益，并对新药的研制、开发、制药工业技术改造以及制药工业结构调整均会产生重大影响。
因此生物制药工艺学在生物工程等相关专业学生的学习中具有重要的作用，也是我校生物工程专业的特色和发展方向。
为了使学生对生物制药有一个较全面的了解，将来更好地为人类发展创新现代生物药物及其制造工艺，适应时代对高科技、高尖端人才的要求，了解现代生物制药最前沿的科技信息，抓住最前沿的发展动态，将自己的真才实学应用于实践，真正使自己能够主动地适应明天的需要，努力摆脱大学生毕业后面临的在校所学与生产实际相距甚远的困境，满足社会需求，服务社会、贡献社会，奠定坚实的理论与实践基础。
二、课程目标与毕业要求关系表第一章生物药物领域的研究新进展（2）1、教学内容：生物药物的定义，生物药物的原料来源，生物药物的特性与分类，生物药物发展过程，生物药物研究新进展，生物制药业现状及发展前景。
2、基本要求：了解生物药物发展过程；了解生物药物的原料来源；了解生物药物研究新进展；理解生物药物的特性与分类；掌握生物药物的定义。
3、重点：生物药物、生物制药的内涵；生物药物研究进展及发展前景。
4、难点：生物药物的特性、生物药物的制备。
第二章生物药物的质量管理与控制（2）1、教学内容：生物药物质量评价，生物药物的质量标准，生物药物的科学管理，生物药物常用的定量分析法，基因药物质量控制，新药研究和开发的主要过程。
1. 制药工艺学（Pharmaceutical Technology)：是研究各类药物生产制备的一门学科；它是药物研究、开发和生产中的重要组成部分，它是研究、设计和选择最安全、最经济、最简便和先进的药物工业生产途径和方法的一门学科。
2. 化学制药工艺学：化学制药工艺学是药物研究、开发和生产中的重要组成部分，是研究药物的合成路线、合成原理、工业生产过程及实现生产最优化的一般途径和方法。
它是研究、设计和选择最安全、最经济、最简便和先进的药物工业生产途径和方法的一门学科。
3. 制剂工艺学：是综合应用药剂学、物理化学、药物化学、应用化学、药理学、生物学等学科的知识，研究药物剂型的生产工艺、设备及质量控制，按照不同的临床医疗要求，设计、制造不同的药物剂型。
4．新药研发：新药研究与开发应包括新药从实验室研究到生产上市，扩大临床应用的整个过程，是制药工艺学研究的一个基本内容。
制药工业是一个以新药研究与开发为基础的工业。
5．清洁技术：制药工业中的清洁技术就是用化学原理和工程技术来减少或消除造成环境污染的有害原辅材料、催化剂、溶剂、副产物；设计并采用更有效、更安全、对环境无害的生产工艺和技术。
其主要研究内容有：（1原料的绿色化（2催化剂或溶剂的绿色化（3）化学反应绿色化（4）研究新合成方法和新工艺路线6全合成制药：是指由化学结构简单的化工产品为起始原料经过一系列化学合成反应和物理处理过程制得的药物。
由化学全合成工艺生产的药物称为全合成药物。
7. 半合成制药：是指由具有一定基本结构的天然产物经化学结构改造和物理处理过程制得的药物。
这些天然产物可以是从天然原料中提取或通过生物合成途径制备。
8. 手性制药：具有手性分子的药物9. 药物的工艺路线：具有工业生产价值的合成途径，称为药物的工艺路线或技术路线。
10. 倒推法或逆向合成分析（retrosynthesis analysis）：从药物分子的化学结构出发，将其化学合成过程一步一步逆向推导进行寻源的思考方法称为追溯求源法，又称倒推法、逆合成分析法。
现代生物制药工艺学教学设计
一、教学目标
本课程旨在向学生介绍现代生物制药工艺学的基本知识、理论和实践，并通过讲解相关理念，设计相关实验，以及案例分析等方法，帮助学生全面了解和掌握现代生物制药工艺学的思路和方法，培养学生的实践能力和解决问题能力。
二、教学内容
1.现代生物制药工艺学概述
2.生物反应器的设计和操作
3.分离技术在生物制药中的应用
4.基因工程在生物制药中的应用
5.代谢流程工程学的基本概念和应用
6.制药过程中常见问题和解决方法
三、教学方法
•授课
•实验操作
•课堂案例讲解
•学生小组讨论
•答疑
四、教学计划
第一周
•现代生物制药工艺学概述
•生物反应器的设计和操作
第二周
•分离技术在生物制药中的应用
•实验操作：分析蛋白质的纯化方法
第三周
•基因工程在生物制药中的应用
•课堂案例讲解：基因工程制药的成功案例
第四周
•代谢流程工程学的基本概念和应用
•学生小组讨论：代谢流程工程学在生物制药中的应用第五周
•制药过程中常见问题和解决方法
•实验操作：检测生物反应器生产中的微生物污染五、考核方式
学生的成绩将由以下几个方面综合考虑：
1.期末考试：60%
2.实验操作：20%
3.课堂讨论：10%
4.作业：10%
六、参考书目
1.《生物反应器工艺学》，康德里金
2.《分离技术的基本原理与应用》，马特森
3.《基因工程制药学》，特纳
4.《代谢流程工程学》，施莱格尔
5.《制药生产的质量控制》，张高峰
以上书目用于指导学生学习，还需要根据具体情况结合其他教材、文献和案例资料进行综合分析。
第一章绪论1、生物药物（biopharmaceuticals）利用生物体、生物组织或其成分（初级代谢和次级代谢产物），综合应用多门学科的原理和方法进行加工、制造而成的一大类药物。
2、生物药物的特性1）药理学特性：在化学构成上十分接近于体内的正常生理物质，容易为机体吸收利用。
（1）治疗的针对性强、药理活性高、疗效高细胞色素c用于治疗组织缺氧所引起的一系列疾病（2）毒副作用小、营养价值高注射用的纯ATP可以直接供给机体能量；蛋白质、核酸、糖类、脂类等生物药物本身就直接取自体内（3）生理副作用时有发生（缺点）生物体之间的种属差异或同种生物体之间的个体差异都很大，所以用药时会发生免疫反应和过敏反应。
2）原料的生物学特性（1）原料中的有效物质含量低，杂质多激素、酶在体内含量极低。
（尿激酶）（2）原料的多样性（来源多样性）（3）易腐败（缺点）生物药物营养价值高，易染菌、腐败。
生产过程中应低温、无菌。
（4）注射用药有特殊要求生物药物易被肠道中的酶所分解，所以多采用注射给药，注射药比口服药要求更严格（均一性、安全性、稳定性、有效性）（理化性质、检验方法、第二章生物药物的质量管理与控制1、生物药物质量检验的程序与方法基本程序：取样→鉴别→检查→含量测定→写出检验报告1）取样：均匀、合理、有代表性。
2）药物的鉴别试验：化学反应法、紫外分光光度法、色谱法、酶法、电泳法等。
3）药物的杂质检查：分为一般杂质（如酸、碱、水分、氯化物、硫酸盐、砷盐、重金属）和特殊杂质；检查方法：对照法、灵敏度法、比较法。
4）药物的安全性检查(安全性)：热源检查、药物的降压物质检查5）药物含量（效价）测定（有效性）：• 含量表示方法：有效物质的百分数表示，此百分数均系指重量百分数• 生物效价或者酶活力单位（对照或标准比对）• 另外对于制剂，含量（效价）的限度一般用含量占标示量的百分率来表示6）检验报告的书写2、中华人民共和国药典根据药物自身的理化与生物学特性，按照批准的处方来源、生产工艺、贮藏运输条件等所制定的、用以检测药品质量是否达到用药要求并衡量其质量是否稳定均一的技术规定。
3、1）药品生产质量管理规范（GMP）• GMP是Good Manufacturing Practice，即药品生产质量管理规范。
• 对药物的生产实行全面管理，是全员全过程的管理。
•GMP的三大要素：人为产生的错误减小到最低；防止对医药品的污染和低质量医药品的产生；保证产品高质量的系统设计。
2）药品安全试验规范（GLP）• GLP：Good Laboratory Practice，即药品安全试验规范；非临床研究质量管理规范• 主要内容是在规定试验条件下，进行药效、毒性动物试验的准则：对急性，亚急性，慢性毒性试验，生殖试验，致癌，致畸，致突变以及其它毒性试验等临床前安全试验作出规定，是保证药品安全有效的法规• 目的：实验研究的质量可靠；实验数据的可信3）药物临床试验管理规范（GCP）• GCP：Good Clinical Practice，药物临床试验管理规范• 药品临床试验是指在任何人体（健康的志愿者或病人）进行的药品系统性研究，以证实或揭示试验用药品的作用及不良反应等• 目的：保证临床试验过程规范，结果科学可靠；保证受试者的权益并保障其安全。
4、加速试验：对药物短时间内施加强应力，促使药物加速反应，按照一定的方法推测其有效期。
低温观测法、恒温法和变温法第二章抗生素概述1、抗生素定义: 生物细胞产生的能以低浓度抑制其他生物细胞生长或功能的化学物质。
1）药理活性物质:作用于动植物体本身的生理功能（如免λ疫调节、降血脂、降血糖、降血压、抗炎、减肥、动植物生长促进、植物生长抑制等）2）抗生素:作用于动植物体内的寄生（或赘生）生物（细λ菌、真菌、病毒、癌细胞等）瓦克斯曼创造了新词“抗菌素”。
1940年发现放线菌素。
因发现链霉素而于1952年3）抗生素是生物生长到一定条件下所产生的次级代谢产物（Secondary metabolite），是微生物对环境所做出的一种病态反应。
大多情况下，生物产生抗生素时生长就停止，二者是不同步的。
4）目前主要用微生物发酵法进行生物合成生产。
极少数抗生素如氯霉素、磷霉素等可用化学合成法生产。
此外还可将生物合成法制得的抗生素用化学或生化方法进行分子结构改造而制成各种衍生物，称半合成抗生素，如氨苄青霉素(ampicillin)就是半合成抗生素的一种。
5）产生抗生素的微生物，以放线菌产生的为最多，真菌次之，细菌再次之。
放线菌中以链霉菌属产生的最多，诺卡氏菌属最少.2、抗生素质量控制1）主要是利用生物学、化学、物理、药理等方法，按照药典等标准进行依法检查，基本包括四个方面：性质描述、鉴别实验、一般项目检查和含量测定。
2）一般项目检查（检查杂质）：.酸碱度熔点比旋度溶液的澄清度与颜色干燥失重或水分炽灼残渣及重金属3）含量（效价单位）测定：生物检定法、理化测定法第八章现代生物技术在抗生素工业生产中的应用提高抗生素产量的方法：1、将产生菌基因随机克隆至原株直接筛选2、增加参加生物合成限速阶段的基因拷贝数3、强化正调节基因的作用4、增加抗性基因第九章生化药品概论1、生化药品分类• 氨基酸及其衍生物类• 多肽及蛋白质类• 酶类• 核酸及其降解物和衍生物• 糖类• 脂类1、生物材料的预处理1）组织与细胞的破碎：物理法：磨切法、压力法、超声波法、反复冻融法化学法：用稀酸、稀碱、浓盐、有机溶剂或表面活性剂处理细胞，可破坏细胞结构释放出内容物。
生物法：组织自溶法、酶解法、噬菌体法2）细胞器的分离：匀浆破碎细胞，差速离心。
2、生物活性物质的提取1)常用方法：浸渍法、浸煮法2)物质的性质与提取方法的选择3)活性物质的保护措施：4、影响提取的因素：温度：提取温度↑溶解度↑ 。
温度↑ 物料的粘度↓，有利于分子扩散和机械搅拌，对不耐热的生物活性物质的提取，一般在0~10℃进行提取。
酸碱度：多数生化物质在中性条件下较稳定，pH值一般应控制在4～9范围内，避免目的物的等电点。
抑制有害酶类的水解破坏作用，防止降解，提高收率。
盐浓度：盐溶作用：盐离子作用于生物大分子表面，增加了表面电荷，使之极性增加，水合作用增强，促使其形成稳定的双电层，此现象为盐溶作用。
盐析作用：指溶液中加入无机盐类而使某种物质溶解度降低而析出的过程1）提取方法：用酸、碱、盐水溶液提取表面活性剂提取；有机溶剂提取：固－液提取(丙酮从动物脑中提取胆固醇;溶剂分级提取：如先用丙酮，再用乙醇，最后用乙醚提取。
石油醚，氯仿，乙酸乙酯，正丁醇，甲醇)液－液萃取3、生化物质的分离纯化1）生物制药中分离制备方法的特点：没有固定操作方法。
分离操作步骤多，不易获得高收率。
生理活性预见性不强，逐级分离，均一性2）基本原理：根据分子形状和大小不同进行分离根据分子电离性质的差异性进行分离根据分子极性大小及溶解度不同进行分离根据物质吸附性质的不同进行分离根据配体特异性进行分离3）分离纯化的基本程序和实验设计：确定制备物的研究目的及建立相应的分析鉴定方法。
制备物理化性质稳定性的预备试验。
材料处理及抽提方法的选择。
分离纯化方法的摸索。
产物均一性测定。
4）分离纯化方法步骤优劣的综合评价：分辨能力、重现性、回收率、比活性第十章氨基酸药物氨基酸的生产方法：蛋白质水解、化学合成法、酶法、直接发酵法、微生物生物合成法第十二章主要核酸类药物：1、DNA与RNA 2、三磷酸腺苷3、核苷类第十三章酶类药物1、药用酶的分类及应用：促进消化酶类、消炎酶类、与纤维蛋白溶解作用有关的酶类、抗肿瘤的酶、其它药用酶2、重要酶类药物：胃蛋白酶、尿激酶、天冬酰胺酶、超氧化物歧化酶、组织纤溶酶原激活剂第十四章糖类药物1、糖类药物的类型：单糖：单糖是糖的最小单位，葡萄糖、果糖、氨基葡萄糖等。
低聚糖：蔗糖、麦芽糖乳糖、乳果糖。
2~9个单糖聚合而成。
多糖：香菇多糖，茯苓多糖等。
10个以上的单糖聚合而成。
在细胞中有游离型与结合型两种。
结合型多糖有糖蛋白，脂多糖。
糖的衍生物：6-磷酸葡萄糖，1,6二磷酸果糖，磷酸肌醇等。
2、动植物来源的糖类药物的生产才用直接提取法，有单糖、低聚糖及其衍生物的制备和多糖的分离与纯化两种3、重要糖类药物：1）D-甘露醇，降低颅内压，是脑水肿引起的休克病人神志清醒，2）1.6二磷酸果糖（FDP），促进细胞内高能集团的建立，保护红细胞的韧性及向组织释放氧气，糖代谢的促进剂，3）肝素阻止血液凝结，防止血栓的形成第十五章脂类药物1、概述：脂肪和类脂; 脂肪酸与醇生成的酯及其衍生物，可用非极性有机溶剂从生物体中提取出来。
2、重要脂类药物：前列腺素E2、卵磷脂、猪去养胆酸、胆固醇、第十六章维生素及辅酶类药物基本概念：维持机体正常代谢机能、量微、结构各异、功能特殊的小分子有机化合物，大多需从外界摄取。
维生素有以下特点：来源于食物的一种活性物质；多通过辅酶或辅基形式参与体内酶促反应体系；需求量很小；体内不能合成，要从外界摄取；缺乏时发生“维生素缺乏症”，每日需一定量。
多数维生素具有几种结构近似、生物学作用相同的化合物。
分类及特点：ν脂溶性维生素：主要包括维生素A、D、E、K。
特点：溶于脂溶剂，不溶于水。
烹调加工损失少。
常与脂类共同存在。
脂肪酸败时亦可使脂溶性维生素受到破坏。
排泄慢，摄入量大引起中毒；体内可储存，不足时，缺乏症状出现缓慢。
ν水溶性维生素：主要包括维生素B 族和维生素C。
特点：易溶于水，不溶于脂肪和脂溶剂;排泄快，一般不中毒;储存少，不足时，很快出现缺乏症状; 易在加工烹调过程中损失1）维生素与辅酶、辅基的关系ν大部分维生素或者其本身就是辅酶、辅基，或者是辅酶、辅基的组成部分。
νVB1(硫胺素)辅酶形式是硫胺素焦磷酸(TPP)，是α-酮酸氧化脱羧酶的辅酶; νVB5(泛酸)辅酶形式是COA，是转乙酰基酶的辅酶。
2）来源：食物获得3）生产ν化学合成法(主要方式)：烟酸、烟酰胺、叶酸、V-B1、B6、D、E、K等。
ν发酵法：V-B12、B2，VC和生物素，维生素原等。
ν生物提取法：从猪心中提取辅酶Q10，链霉素提取后的废液中提取VB12等。
重要维生素及辅酶类药物：1、维生素B2，又叫核黄素，参与机体氧化还原作用，在生物代谢过程中有递氢作用，促进生物氧化2、VC，又叫抗坏血酸，氧化还原反应的催化剂，参与机体新陈代谢，增加机体感染的抵抗力3、维生素B12，参与代谢反应，治疗恶性贫血4、细胞色素C，用于组织缺氧的急救和辅助用药，治疗脑缺氧，心肌缺氧和其他缺氧。
第十八章生物制品1、生物制品：天然生物材料为原材料，经过物理、化学、生化的工艺制备或者以现代生物技术获得的用于诊断、治疗人类疾病2、亚单位疫苗：利用病原体的某一部分通过基因工程克隆而制得的疫苗3、免疫佐剂及其效应：与抗原同时或预先使用能增强机体免疫应答能力的物质，包括有机辅佐剂、无机辅佐剂、合成辅佐剂4、基因治疗：将具有正常功能的基因转移到病人体内并发挥功能，纠正病人体内所缺乏的蛋白质或赋予机体新的抗病能力5、毒素：与生物制品相关的代谢产物，包括内毒素和外毒素，6、热原质：与生物制品相关的代谢产物，大多数革兰氏阴性菌与少数阳性菌在代谢过程中合成的多糖物质，注入体内引起发热反应7、生物制品的功能及分类：预防用生物制品—疫苗；治疗性生物制品包括抗毒素及免疫血清、血液制品、细胞因子制品；诊断用生物制品分体外诊断用品和体内用品。
