生物制药工程:第一章 绪论
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第一章:绪论思考题1.什么是生物技术?生物技术所包含的内容及定义。
答:1)生物技术又称生物工程,指人们以现代生命科学为基础,结合先进的工程技术手段和其他基础学科的科学原理,按照预先的设计改造生物体或加工生物原料,为人类生产出所需产品或达到某种目的的技术。
2)包括基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程、蛋白质工程、抗体工程、糖链工程、海洋生物技术及生物转化等。
(具体定义见P1)。
2.生物技术药物的概念及分类。
答:1)指采用DNA重组技术或其他生物技术生产的用于预防、治疗和诊断疾病的药物,主要是重组蛋白或核酸类药物。
2)a.按照用途:预防、诊断、治疗;b.按作用类型:细胞因子类、激素类、酶类、疫苗、单克隆抗体类、反义核酸、RNA干扰类、基因治疗药物;c.按照生化特性:多肽类、蛋白质类、核酸类、聚乙二醇化多肽或蛋白质。
3.生物技术药物在理化性质、药理学与作用、生产制备和质量控制方面的特性。
答:1)理化性质(从药物多是蛋白质或核酸出发):a.相对分子质量大;b.结构复杂;c.稳定性差;2)药理学作用:a.活性与作用机制明确;b.作用针对性强;c.毒性低;d.体内半衰期短;e.有种属特异性;f.可产生免疫原性;3)生产制备特性:a.药物分子在原料中含量低;b.原料中常存在降解目标产物的杂质;c.制备工艺条件温和;d.分离纯化困难;e.产品易受有害物质污染;4)质量控制特性:a.质量标准内容的特殊性;b.制造项下的特殊规定;c.检定项下的特殊规定。
4.生物技术制药的概念和主要研究内容与任务。
答:1)指利用基因工程、细胞工程等生物技术的原理和方法,来研究、开发和生产预防、治疗和诊断疾病的药物的一门科学。
2)主要研究内容与任务:a.生物制药技术的研究、开发与应用;b.利用生物技术研究、开发和生产药物。
第二章:基因工程制药思考题1.简述基因工程制药的基本原理和基本流程。
答:1)利用重组DNA技术将外源基因导入到宿主菌或宿主细胞进行大规模培养和诱导表达以获取蛋白质药物的过程称为基因工程制药。
第一章、绪论1. 生物技术制药:采用现代生物技术,借助某些微生物、植物或动物来生产所需的医药品,称为生物技术制药。
2. 生物技术药物:采用DNA重组技术或其他生物新技术研制的蛋白质或核酸类药物,称为生物技术药物。
3. 生物药物: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。
4. 现代生物药物四大类型:⑴应用重组DNA技术制造的基因重组多肽,蛋白质类治疗剂;⑵基因药物⑶来自动物、植物和微生物的天然药物;⑷合成与部分合成的生物药物。
5. 生物药物功能用途分类:⑴治疗药物,⑵预防药物⑶诊断药物。
6. 生物技术制药的特征:⑴高技术⑵高投入⑶长周期⑷高风险⑸高收益7. 生物技术在制药中的应用:⑴基因工程制药:①基因工程药物品种的开发、②基因工程疫苗、③基因工程抗体、④基因诊断与基因治疗、⑤应用基因工程技术建立新药的筛选模型、⑥应用基因工程技术改良菌种,产生新的微生物药物、⑦基因工程技术在改进药物生产工艺中的应用、⑧利用转基因动、⑨植物生产蛋白质类药物⑵细胞工程制药:①单克隆抗体技术、②动物细胞培养⑶酶工程制药⑷发酵工程制药8. 我国生物技术制药现状和发展前景(自己阐述观点)第二章基因工程制药1.基因工程生产哪些药:⑴免疫性蛋白,如各种抗原和单克隆抗体。
⑵细胞因子,如各种干扰素、白细胞介素、集落刺激生长因子、表皮生长因子及凝血因子。
⑶激素,如胰岛素、生长激素、心钠素⑷酶类,如尿激酶、链激酶、葡激酶、组织型纤维蛋白溶酶原激活剂及超氧化物歧化酶等。
2. 利用基因工程技术生产药品的优点在于:⑴利用基因工程技术可大量生产过去难以获得的生理活性蛋白和多肽(如胰岛素、干扰素、细胞因子等),为临床使用建立有效的保障。
⑵可以提供足够数量的生理活性物质,以便对其生理、生化和结构进行深入的研究,从而扩大这些物质的应用范围。
生物技术制药第一章绪论★生物技术与生物技术药物的概念生物技术药物的分类✦按用途分类:治疗药物、预防药物、作为诊断药物(免疫诊断试剂、酶诊断试剂、器官功能诊断药物、放射性核素诊断药物、诊断用单克隆抗体(McAb)、诊断用DNA芯片)✦按作用类型分类:细胞因子类药物、激素类药物、酶与辅酶类药物、疫苗、单克隆抗体药物、反义核酸药物、RNA干扰(RNAi)药物、基因治疗药物✦按生化特性分类:多肽类药物、蛋白质类药物、核酸类药物、聚乙二醇(PEG)化多肽或蛋白质药物★生物技术药物的特性✦理化性质特性:相对分子量大、结构复杂、稳定性差✦药理学作用特性:活性与作用机制明确、作用针对性强、毒性低、体内半衰期短、有种属特异性、可产生免疫原性✦生产制备特性:药物分子在原料中的含量低、原料液中长存在降解目标产物的杂质、制备工艺条件温和、分离纯化困难、产品易受有害物质污染✦质量控制特性:质量标准内容的特殊性、制造项下的特殊规定、检定项下的特殊规定(原液、半成品及成品检定等等)第二章基因工程制药蛋白类药物的特点:结构确证不完全性、具有种属特异性、多功能性、免疫原性临床前安全性评价的特殊性:蛋白类药物安全性担忧的性质和来源;受试物的纯度;相关动物的选择;给药剂量的选择;免疫原性;遗传毒性和致癌性(一般不进行常规的遗传毒性实验);药代动力学真核细胞表达制品的安全性问题:生产细胞DNA残留的影响、生产用血清的影响基因工程药物稳定性研究的相关问题:药物浓度、温度、湿度和水分、氧、光照、pH基因工程药物的缺陷:生物利用度低,半衰期短;异体蛋白具有免疫原性基因工程菌的修饰改造方法:构建突变体、构建融合蛋白、PEG修饰(降低免疫原性、增加水溶性、延长t1/2) 基因工程制药基本环节♦上游阶段:制备目的基因→构建重组质粒→构建工程细胞♦下游阶段:培养工程细胞→分离纯化产物→除菌→半成品、成品检定→包装基本工具:目的基因、各种酶(切割酶、连接酶、修饰酶等)、载体、宿主细胞➢酶切结果:5’粘性末端、3’粘性末端、平头末端➢1U核酸内切酶的酶活性:指在最佳反应条件下反应1小时,完全水解1mg标准DNA所需的酶量➢影响限制性内切酶反应的因素:♦DNA样品的纯度:♦DNA的甲基化程度:核酸限制性内切酶不能够切割甲基化的核苷酸序列。
第二版生物制药技术习题答案HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】第一章绪论1、生化药物:从生物体分离纯化所得的一类结构上十分接近人体内正常生理活性物质的,能调节人体生理功能以达到预防和治疗疾病目的的物质。
P12、按照药物的化学本质,把生物药物分为氨基酸类、蛋白质类、酶类、核酸类、多糖类、脂类、维生素及辅酶类。
P3-53、生物药物的原料来源分为动物、植物、微生物、海洋生物、人体五大类。
P54、肝素的化学成分属于一种多糖,其最常见的用途是抗血凝。
P45、SOD的中文全称是超氧化物歧化酶,能专一性清除氧自由基。
P46、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,人体生化反应中重要的辅酶:NAD、NADP、FMN和FAD 。
P47、前列腺素的成分是一大类含五元环的不饱和脂肪酸,重要的天然前列腺素有PGE1、PGE2、PGF2α等。
P58、请说明酶类药物主要有几类,并分别举例。
P4第二章生物药物的质量管理与控制1、中试:是把已取得的实验室研究成果进行放大的研究过程。
P282、热原:是指在药品中污染有能引起动物及人的体温升高的物质。
P423、生物检定法:利用药物对生物体的作用以测定其效价或生物活性的一种方法。
4、生物药物质量检验的程序包括取样、鉴别、检查、含量测定、写出检验报告。
5、药物的ADME表示药物在体内的整个过程,它们分别是吸收Absorption、分布Distribution、代谢Metabolism、排泄Excretion。
6、生物药物在表示含量的时候有百分含量和活性效价两种。
7、英美等国在药品的质量管理上采取典型的主副典机制,其中美国的药典和副药典分别简称为 USP 和 NF 。
8、在生物药物的质量管理规范中,GMP、GLP、GCP分别指良好药品生产规范、良好药品实验研究规范、良好药品临床试验规范。
9、为了对新兴的基因工程药物进行质量管理,中国在2000年编制并颁布了中国生物制品规程。
生物技术制药复习知识点第一章绪论1.生物制药的研究内容包括基因工程制药,细胞工程制药,酶工程制药和发酵工程制药。
2.生物技术制药,是采用现代生物技术人为地创造一些条件,借助某些微生物、植物或动物来生产所需的医药品。
3.生物技术药物,是采用DNA 重组技术、单克隆抗体技术或其它生物新技术研制的蛋白质、治疗性抗体或核酸类药物。
4.生物药物,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的医药品。
5.现代生物药物四种类型:①应用DNA重组技术制造的基因重组多肽、蛋白质类治疗剂。
②基因药物,如基因治疗剂、基因疫苗、反义药物和核酶等。
③来自动植物和微生物的天然生物药物。
④合成与部分合成的生物药物。
6.生物药物按功能用途分为三类:治疗药物,预防药物和诊断药物。
7.生物技术药物的特性:分子结构复杂,具种属特异性,治疗针对性强、疗效高,稳定性差,基因稳定性,免疫原性、重复给药会产生抗体,体内半衰期短,受体效应,多效性和网络效应,质量控制的特殊性,生产系统的复杂性。
8.生物技术制药特征:高技术,高投入,长周期,高风险,高收益。
9.基因诊断:指采用分子生物学的方法在DNA水平或RNA水平对基因的结构和功能进行分析从而对特定的疾病进行诊断。
第二章基因工程制药1.利用基因工程技术生产药品的优点:(1)可以大量生产过去难以获得的生理活性蛋白和多肽(如胰岛素、干扰素、细胞因子等),为临床使用提供有效的保障;(2)可以提供足够数量的生理活性物质,以便对其生理、生化和结构进行深入的研究,从而扩大这些物质的应用范围;(3)利用基因工程技术可以发现、挖掘更多的内源性生理活性物质;(4)内源性生理活性物质在作为药物使用时存在的不足之处,可通过基因工程和蛋白质工程进行改造和去除;(5)利用基因工程技术可获得新型化合物,扩大药物筛选来源。
2.基因工程技术就是将目的基因插入载体,拼接后转入新的宿主细胞,构建工程菌(或细胞),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。
第一章绪论1生物技术是以生命科学为基础,利用生物体(或生物组织、细胞及其组分)的特性和功能,设计构建有预期性状的新物种或新品系,并与工程相结合,进行加工生产,为社会提供商品和服务的一个综合性的技术体系。
2生物技术的主要内容:P1基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程蛋白质工程:运用基因工程全套技术改变蛋白质结构的技术。
染色体工程:探索基因在染色体上的定位,异源基因导入、染色体结构改变。
生化工程:生物反应器及产品的分离、提纯技术。
3生物技术制药采用现代生物技术人为创造条件,借助微生物、植物或动物来生产所需的医药品过程被称为4生物技术药物采用DNA重组技术或其它生物新技术研制的蛋白质或核酸类药物才能被称为5生物药物生物技术药物与天然生化药物、微生物药物、海洋药物和生物制品一起归类为PPT复习题第二章基因工程制药1、简述基因工程制药的基本程序。
P162、说明基因工程技术用于制药的三个重要意义。
P15第一段第一行3、采用哪两种方法来确定目的cDNA克隆?P18(7目的基因c DN A的分离和鉴定)①核酸探针杂交法用层析法或高分辨率电泳技术(蛋白质双向电泳技术或质谱技术)分离出确定为药物的蛋白质,氨基酸测序,按照密码子对应原则合成出单链寡聚核苷酸,用做探针,与cDNA文库中的每一个克隆杂交。
这个方法的关键是分离目的蛋白,②免疫反应鉴定法(酶联免疫吸附检测)4、说明用大肠杆菌做宿主生产基因工程药物必须克服的6个困难。
①原核基因表达产物多为胞内产物,必须破胞分离,受胞内其它蛋白的干扰,纯化困难;②原核基因表达产物在细胞内多为不溶性(包含体, inclusi on body),必须经过变性、复性处理以恢复药物蛋白的生物学活性,工艺复杂;③没有翻译后的加工机制,如糖基化,应用上受到限制;④产物的第一个氨基酸必然是甲酰甲硫氨酸,因无加工机制,常造成N-Met冗余,做为药物,容易引起免疫反应;⑤细菌的内毒素不容易清除;⑥细菌的蛋白酶常常把外源基因的表达产物消化;5、用蓝藻做宿主生产基因工程药物有什么优越性?蓝藻:很有前途的药物基因的宿主细胞①有内源质粒,美国Wolk实验室已构建1200种人工质粒,可用做基因载体。
第一章:绪论思考题1.什么是生物技术?生物技术所包含的内容及定义。
答:1)生物技术又称生物工程,指人们以现代生命科学为基础,结合先进的工程技术手段和其他基础学科的科学原理,按照预先的设计改造生物体或加工生物原料,为人类生产出所需产品或达到某种目的的技术。
2)包括基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程、蛋白质工程、抗体工程、糖链工程、海洋生物技术及生物转化等。
(具体定义见P1)。
2.生物技术药物的概念及分类。
答:1)指采用DNA重组技术或其他生物技术生产的用于预防、治疗和诊断疾病的药物,主要是重组蛋白或核酸类药物。
2)a.按照用途:预防、诊断、治疗;b.按作用类型:细胞因子类、激素类、酶类、疫苗、单克隆抗体类、反义核酸、RNA干扰类、基因治疗药物;c.按照生化特性:多肽类、蛋白质类、核酸类、聚乙二醇化多肽或蛋白质。
3.生物技术药物在理化性质、药理学与作用、生产制备和质量控制方面的特性。
答:1)理化性质(从药物多是蛋白质或核酸出发):a.相对分子质量大;b.结构复杂;c.稳定性差;2)药理学作用:a.活性与作用机制明确;b.作用针对性强;c.毒性低;d.体内半衰期短;e.有种属特异性;f.可产生免疫原性;3)生产制备特性:a.药物分子在原料中含量低;b.原料中常存在降解目标产物的杂质;c.制备工艺条件温和;d.分离纯化困难;e.产品易受有害物质污染;4)质量控制特性:a.质量标准内容的特殊性;b.制造项下的特殊规定;c.检定项下的特殊规定。
4.生物技术制药的概念和主要研究内容与任务。
答:1)指利用基因工程、细胞工程等生物技术的原理和方法,来研究、开发和生产预防、治疗和诊断疾病的药物的一门科学。
2)主要研究内容与任务:a.生物制药技术的研究、开发与应用;b.利用生物技术研究、开发和生产药物。
第二章:基因工程制药思考题1.简述基因工程制药的基本原理和基本流程。
答:1)利用重组DNA技术将外源基因导入到宿主菌或宿主细胞进行大规模培养和诱导表达以获取蛋白质药物的过程称为基因工程制药。
制药工程-绪论(1)制药工程是以传统药学知识和现代科学技术为基础,结合生物工程、化学工程、机械工程等多学科交叉而成的。
它是制药行业的核心技术和主要研究领域之一,也是化学工程的分支学科之一。
一、制药工程的研究内容1. 药物生产工艺研究:包括药物发酵、纯化、提取、制剂制备等方面;2. 药物质量控制研究:包括药物稳定性、活性成分含量、痕量杂质、微生物控制等方面;3. 药物工程设计:包括药物卫生、无菌技术、环保技术、设备设计等方面;4. 新药研发:包括新药合成、筛选、药代动力学研究、药效学研究等方面。
二、制药工程的应用范围制药工程的应用范围广泛,覆盖制药行业的所有环节。
它主要应用于药品研发、制造、质控、检验等方面,在以下领域得到广泛应用:1. 生物制药领域:包括重组蛋白、抗体、疫苗、基因治疗等方面;2. 化学制剂领域:包括小分子化合物、化学药物等方面;3. 传统中药制药领域:包括中药提取、制剂制备、质量控制等方面;4. 药物输送领域:包括药物控释系统、纳米药物、靶向药物等方面。
三、制药工程的未来趋势制药工程是一个朝阳产业,随着科技的不断进步和市场需求的增加,制药工程的未来发展趋势主要有以下几个方面:1. 工艺优化:采用绿色、环保的制药工艺,降低药品制造成本;2. 应用微纳技术:利用微纳技术开发出精准药物输送系统,提高药物疗效和安全性;3. 多学科交叉:利用生物工程、纳米技术、人工智能等多学科交叉技术,加速新药开发;4. 药物个性化治疗:结合基因检测和药物治疗,开发出针对个体化治疗的药物。
四、总结制药工程是一个前景广阔的学科,随着社会的不断发展和人们医疗健康意识的不断提高,制药工程将会得到更多的发展和应用。
在未来的发展中,制药工程需要注重创新,加强技术研发,开发出更加安全、高效的药物,为人类的健康事业做出更大的贡献。
第一章:绪论生物技术制药:采用现代生物技术,借助某些微生物、植物、动物生产药品。
生物技术药物一般来说,采用DNA重组技术或其他生物新技术研制的蛋白质或核酸类药物。
生物技术:基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、生化工程、蛋白质工程、抗体工程等。
基因工程是生物技术的核心和关键,是主导技术;细胞工程是生物技术的基础;酶工程是生物技术的条件;发酵工程是生物技术获得最终产品的手段。
生物技术:从广义角度来看,是人类对生物资源(包括微生物、植物、动物)的利用、改造并为人类服务的技术。
现代生物技术包括:⑴重组DNA技术⑵细胞和原生质体融合技术⑶酶和细胞的固定化技术⑷植物脱毒和快速繁殖技术⑸动物和植物细胞的大量培养技术⑹动物胚胎工程技术⑺现代微生物发酵技术⑻现代生物反应工程和分离工程技术⑼蛋白质工程技术⑽海洋生物技术现代生物技术的发展趋势主要体现在下列几个方面:①基因操作技术日新月异,不断完善。
②新技术、新方法一经产生便迅速地通过商业渠道出售专项技术,并在市场上加以应用。
③基因工程药物和疫苗的研究和开发突发猛进。
④新的生物治疗制剂的产业化前景十分光明,21世纪整个医药工业将面临全面的更新改造。
⑤转基因植物和动物取得重大突破⑥现代生物技术在农业上的广泛应用将给农业和畜牧业生产带来新的飞跃。
⑦阐明生物体基因组及其编码蛋白质的结构与功能是当今生命科学发展的一个主流方向,⑧基因治疗取得重大进展,有可能革新整个疾病的预防和治疗领域。
⑨蛋白质工程是基因工程的发展,它将分子生物学、结构生物学、计算机技术结合起来,形成一门高度综合的学科。
⑩信息技术的飞跃发展渗透到生命科学领域中,形成形成引人注目、用途广泛的生物信息学。
新型生物反应器有:1.气升式生物反应器2.流化床式生物反应器3.固定床式生物反应器4.袋式或膜式生物反应器5.中空纤维生物反应器一、生物技术药物分类1.重组DNA技术制造的多肽、蛋白类药物2.基因药物,包括基因治疗药、基因疫苗、反义药物、核酶3.来自动、植物、微生物的天然药物4.合成与半合成的生物药物按照医学用途分类:1.治疗药物,治疗疾病是生物药物的主要功能。
(完整版)生物技术制药复习资料《生物技术制药》复习资料(Biotechnological Pharmaceutics)第一章绪论一、概述1.概念:生物药物(生物制药)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。
|采用现代生物技术人为地创造一些条件,借助某些微生物、植物或动物来生产所需的医药品,叫做生物技术制药。
2.技术范畴:基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、生化工程以及后来衍生出来的第二代、第三代的蛋白质工程、抗体工程、糖链工程和海洋生物技术等。
3.相关学科:有生物学(含微生物学、分子生物学、遗传学等)、化学、工程学(化学工程、电子工程等)、医学、药学、农学等。
但从基础学科来讲,生物学、化学和工程学是其主要的学科。
4.应用范围:(1)医药;(2)农业;(3)食品;(4)工业;(5)环境净化;(6)能源。
二、生物技术的发展简史1.传统生物技术阶段主要产品:乳酸、酒精、丙酮、丁酸、柠檬酸、淀粉酶。
生产的特点:过程简单,大多属兼气发酵或表面培养,生产设备要求不高,产品化学结构简单,属初级代谢产物。
2.近代生物技术阶段主要产品:抗生素、维生素、甾体、氨基酸;食品工业的工业酶制剂、食用氨基酸、酵母、啤酒;化工业的酒精、丙酮、丁醇、沼气;农林业的农药;环境保护业的生物治理污染。
生物技术的特点:(1)产品类型多,初级(氨基酸、酶、有机酸)、次级(抗生素)、生物转化(甾体);(2)生物技术要求高,纯种、无菌、通气,产品质量要求也高;(3)生产设备规模大;(4)技术发展速度快。
3.现代生物技术主要产品:胰岛素、干扰素、生长激素等。
生物技术的内容包括:(1)重组DNA技术及其它转基因技术(基因工程);(2)细胞和原生质体融合技术(细胞工程);(3)酶或细胞的固定化技术(酶工程);(4)植物脱毒和快速繁殖技术;(5)动物细胞大量培养技术;(6)动物胚胎工程技术;(7)现代发酵技术;(8)现代生物反应工程和分离工程技术;(9)蛋白质工程技术;(10)海洋生物技术。