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《生物制药工艺学》
教
学
大
纲
药学系
药剂教研室制订
2015年10月13日 2 《生物制药工艺学》教学大纲
课程代码：021081
课程名称：生物制药工艺学
课程类别：职业技能课程
适用专业：药物制剂技术专业
总学时：60，其中理论学时：50，实践学时：10
总学分：4 开课学期：4
一、课程概述
1、课程的地位与作用：
生物制药工艺学是药学专业的一门专业课，是从事各种生物药物的研究、生产、制剂的综合性应用技术科学。根据药学专业培养的目标和要求，本课程的主要内容是介绍当前生物制药所需的基本理论和技术，重点讨论各类生物药品的来源、结构、性质、用途、制造原理、工艺过程与生产方法，体现了其科学性和实用性，同时反映生物制药的新成果和新进展。
2、课程教学目标：
1）素质目标：具有从事生物制药工艺学相关工作的良好职业道德，科学工作态度，严谨细致的专业学风。
2）知识目标：掌握生物制药所需的基本理论和技术，各类生物药品提取分离的基本原理和技能，熟悉各类生物药品的来源、结构、性质。
3）能力目标：掌握各类生物药物的一般制造工艺，以及熟练掌握实训课程中的操作技能。
二、课程教学内容与基本要求
第一章 生物药物概述
授课学时：2学时
教学内容：1、概述生物制药的含义
2、生物药物的研究范围 3 3、生物药物的特性、分类与用途
基本要求：掌握生物制药的概念，生物药物的特性、分类与用途；熟悉生物药物的研究范围；了解生物制药的研究发展前景
教学重点：生物药物的特性、分类与用途
教学难点：生物药物的研究范围
教学方法手段建议：案例教学、理论讲授
第二章 生物制药工艺技术基础
授课学时：4学时
教学内容：1、生物材料与生物活性物质
2、生物活性物质的提取
3、生物活性物质的提取与干燥
4、生化物质的分离纯化方法
5、生物制药中试放大工艺设计
基本要求：掌握生物材料的来源，生物活性物质的提取方法及生化物质分离纯化的基本程序和方法。熟悉影响生物活性物质提取的因素，生物活性物质分离纯化的特点和分离制备方法的基本原理。了解生物活性物质的存在方式，存在特点。
生物制药工艺技术研究及应用
随着科技和经济的发展，人们对医疗技术和药物治疗的需求也越来越高。而生物制药作为医学领域的一个热点，其在科技发展和经济建设中的作用日益凸显。生物制药采用现代生物技术和生命科学知识，以生物反应器作为核心设备，生产生物制品，已成为当今制药工业的主要技术路线之一。因此，生物制药工艺技术的研究及应用非常重要。
一、生物制药工艺技术的发展
随着生物技术和生物制药行业的快速发展，生物制药工艺技术也不断推陈出新。从传统药物的生产到现在的生物制药，生产技术得到了极大的改进和发展。虽然生物制药行业还面临着很多挑战，但是它在药物治疗中仍然扮演着重要的角色。如今，生物制药在新药研究中得到了很好的应用，并在临床上取得了较好的效果。
二、生物反应器在生物制药工艺中的应用
生物反应器是生物制药工艺中的核心设备。它是利用微生物、细胞和酵素等生物学体系，进行生物合成和转化的一种专门的容器。生物反应器通过调节环境参数（如培养温度、PH值、营养盐等）来控制微生物、细胞和酵素的生长、繁殖和代谢等生物学过程，进而生产所需的生物制品。生物反应器的工作原理和结构与物理化学反应器不同，要充分考虑到生物学因素，对厌氧条件、氧气供应、混合等生物反应器参数进行调控。通过对生物反应器工艺进行优化和改进，不断提高生产效率和产物纯度，从而取得更好的经济效益。
三、生物制药工艺技术的创新
生物制药工艺技术的创新是生物制药业得以持续发展的关键因素。在生物制药工艺技术的领域中，还有许多需要去探索和创新的方面，如基因工程、蛋白质工程、生物传感器技术、基于生物反应器的可持续生产等。这些技术创新有助于提升生物制药生产的效率、质量和可持续性，推动生物制药行业向前发展。
四、生物制药工艺技术在医学中的应用
生物制药是目前最具有前景的一种医学方法，已被广泛应用于医学领域。比如，在肿瘤治疗方面，生物制药生产的抗癌药物可以靶向肿瘤细胞，起到杀灭癌细胞的作用；在免疫调节方面，生物制药的生产技术可以生产免疫调节药物、抗体等；在病毒疫苗方面，生物制药技术更是发挥着重要作用；另外，在心血管、代谢类、神经系统以及皮肤类疾病的治疗等方面，生物制药也颇有建树。
生物制药工艺学：对生物药物进行研究、生产和制剂的一门综合学科。
生物制药是把生物体内的具有生物活性的基本物质，保持原来的结构和功能，又能在含多种物质的液相或固相中较高纯度的分离出来，它是一项严格，细致，复杂的工艺过程，涉及物化生工程等方面的知识和操作技术。
遗传与变异：是生命的基本特征，也是菌种选育的理论基础。
杂交育种：是指将两个基因型不同的菌株经吻合（或接合）使遗传物质重新结合，从只能分离和筛选出具有新性状菌株的过程。
原生质体融合：是指把两个亲株的原生质体混合在一起，在融合剂ＰＥＧ和Ｇａ离子的作用下，发生原生质体的融合，促使两亲本的遗传物质进行交换，从而实现遗传重组。
分批灭菌：将配置好的培养基输入发酵罐内，经过间接蒸汽预热，然后直接通入饱和蒸汽加热，使培养基和设备仪器灭菌，达到要求的温度和压力后维持一定时间，在冷却至发酵要求的温度，这一工艺过程称为。
连续灭菌：培养基在发酵罐外经过一套灭菌设备连续加热灭菌，冷却后送入已灭菌的发酵罐内，这种工艺称为。
萃取：液料与萃取剂接触后，液料中的溶质向萃取剂转移的过程。
超临界流体萃取技术是利用处于临界压力和临界温度以上的一些溶剂流体所具有特意增加物质溶解能力来进行分离纯化技术（温度３１.０６Ｃ，压力７３.９，密度０.４４８）
双水相萃取法又称水溶液两相分配技术，它是不同的高分子溶液相互混合产生两相或多项系统，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。
吸附法：是利用适当的吸附剂，在一定Ｐｈ条件下，吸附生物样品中的生物药物，然后再以适当的洗脱剂将吸附的药物从吸附剂上解吸下来，达到浓缩和提纯的目的。
高分子聚合物沉淀法：某些水溶性非离子型高分子聚合物，如聚乙二醇等能使蛋白质水合作用减弱而发生沉淀。
过饱和溶液：溶液浓度等于溶解度时，该溶液称为饱和溶液。溶质只有在过饱和溶液中才有可能析出。
生物药物：是以生物体、生物组织、或其成分为原料（包括组织、器官、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原理与方法加工制成的药物
1. 简述生物制药工艺学的性质与任务。
答：性质：生物制药工艺学是一门生命科学与工程技术理论和实践紧密结合的崭新的综合性制药工程学科。
任务：1）生物制药的来源及其原料药物生产的主要途径和工艺工程。2）生物药物的一般提取、分离、纯化、制造原理和生产方法。3）各类生物药物的结构、性质、用途及其工艺和质量控制。
2. 简述糖类药物的分类、生理功能
答：糖类的分类方法有很多种，根据其分子构成一般分为单糖、双糖、多糖。
糖类的生理功能
（1）供给能量
这是糖类最重要的生理功能。糖类产热快，供能及时，价格最便宜。每克糖类能提供16.7kJ（4.0kcal）的能量，而脑神经及神经组织只能靠血液中的葡萄糖供给能量，如果血糖过低，可出现昏迷、休克和死亡。
（2）构成机体的重要物质
所有的神经组织和细胞中都含有糖类，作为控制和代替遗传物质的基础，脱氧核糖核酸和核糖核酸都含有核糖。
（3）节约蛋白质
当机体供能不足时，可动用蛋白质和脂肪代谢产生的能量来弥补，如果膳食镇南关提供了足够能量的糖类，这样就可以节省蛋白质，而且摄入蛋白质的同时摄入糖类，有利于氨基酸的活化和三磷腺甘的形成，从而有利于蛋白质的合成，增加体内氨储留。营养学上称此为糖类对蛋白质的节约作用。
（4）抗生酮作用
脂肪在体内氧化要靠糖类供给能量，当糖类供给不足或因疾病（糖尿病）不能利用糖类时，机体所需要的热能大部分由脂肪供给，而脂肪在缺少糖类是，氧化不完全，会产生酮体。酮体是一种酸性物质，在体内积存过多可引起身体疲劳、促进衰老，甚至引起酸中毒，所以酮体对人体的危害是非常大的，如果糖类供应充足，脂肪完全可进行氧化，不会产生酮体。
（5）保肝解毒
当肝糖原及葡萄糖充足时，肝对某些化学物质如四氧化碳、砷及酒精等多种有毒物质有较强的解毒能力，对各种细菌感染引起的毒血症也有较强的解毒作用。
3. 谈谈生物药物的特性与分类
答：（1） 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；
