第三章生物制药工艺技术基础(3)
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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。
第一章生物药物概论1.生物药物有哪几类?DNA重组药物与基因药物有什么区别?( 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(3)天然生物药物(4)合成或半合成生物药物2.生物药物有哪些作用特点?(一)药理学(pharmacology)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。
4、可能具免疫原性或产生过敏反应(二)、理化特性:1. 含量低、杂质多、工艺复杂、收率低、技术要求高;2. 组成结构复杂,具严格空间结构,才有生物活性。
对多种物理、化学、生物学因素不稳定。
3. 活性高,有效剂量小,对制品的有效性,安全性要严格要求(包括标准品的制订)。
3.DNA重组药物主要有哪几类?举例说明之。
1)细胞因子干扰素(IFN)类药物(2)细胞因子白介素类和肿瘤坏死因子(3)造血功能药物(4)生长因子类药物(5)重组蛋白和多肽类激素(6)心血管病治疗剂与酶制剂(7)重组疫苗与治疗性抗体4.术语:药物与药品生物药物,DNA重组药物:又称基因工程药物,应用基因工程和蛋白质工程技术制造的重组活多肽,蛋白质及其修饰物基因药物:这类药物是以基因物质(RNA或DNA及其衍生物)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。
反义药物:以人工合成的10~几十个反义寡核苷酸序列与模板DNA或mRNA互补形成稳定的双链结构,抑制靶基因的转录和mRNA的翻译,从而起到抗肿瘤和抗病毒作用。
核酸疫苗:是指将编码外源性抗原的基因插入到含真核表达系统的载体上,然后直接导入人或动物体内,让其在宿主细胞中表达抗原蛋白,该抗原蛋白可直接诱导机体产生免疫应答。
RNAi :在实验室中是一种强大的实验工具,利用具有同源性的双链RNA(dsRNA)诱导序列特异的目标基因的沉寂,迅速阻断基因活性。
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生物制药工艺学习题集(含答案)第一章生物药物概述一、填空:1、我国药物的三大药源指的是化学药物、生物药物、中药2、现代生物药物已形成四大类型,包括基因重组多肽和蛋白质、基因药物、天然生化药物、合成与部分合成的生物药物3、请写出下列药物英文的中文全称:IFN(Interferon)干扰素、IL(Interleukin)白介素、CSF(Colony Stimulating Factor)集落刺激因子、EPO(Erythropoietin)促红细胞生成素、 EGF (Epidermal Growth Factor)表皮生长因子、NGF(Nerve Growth Factor)神经生长因子、 rhGH (Recombinant Human Growth Hormone)重组人生长激素、Ins(Insulin)胰岛素、HCG(Human Choriogonadotrophin)人绒毛膜促性腺激素、 LH 促黄体生成素、SOD超氧化物歧化酶、tPA 组织纤溶酶原激活物4、常用的β—内酰胺类抗生素有青霉素、头孢菌素;氨基糖苷类抗生素有链霉素;大环内酯类抗生素有红霉素;四环类抗生素有土霉素;多肽类抗生素有杆菌肽;多烯类抗生素有两性霉B; 蒽环类抗生素有阿霉素5、嵌合抗体是指用人源抗体恒定区替换鼠源抗体恒定区,保留抗体可变区;人源化抗体是指抗体可变区中仅CDR(决定簇互补区)为鼠源,其FR(骨架区)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质粒、噬菌体(phage)、黏粒(cosmid)、病毒载体等。
《生物制药》课程教学大纲一、课程性质本课程是生物工程专业的一门专业课程,通过本课程的教学,使学生掌握生物技术制药的设计思路,学会以基因工程、发酵工程、细胞工程、酶工程等现代生物技术研制生物药物的基本原理和方法,熟悉生物药物在预防、诊断、治疗中的应用,为培养具有创造、创新、创业精神和实践能力的高素质的生物技术复合型人才提供重要保障。
本课程需先修微生物学、生物化学、细胞生物学等课程。
二、教学目的本课程的目的是使学生掌握微生物制药、新型发酵技术制药、生物转化、基因制药、抗体工程制药、细胞培养制药等的基本原理和方法。
通过本课程的学习,使学生掌握生物技术制药的设计思路,掌握现代生物制药的基本知识、基本理论、基本技能,学会以基因工程、发酵工程、细胞工程、酶工程等现代生物技术研制生物药物的基本原理和方法,熟悉生物药物在预防、诊断、治疗中的应用,同时了解21世纪生物制药工业的发展及药物生物技术新进展,为学生应用现代生物技术研究新药和从事生物药物的研究开发及生产奠定基础,为培养具有创造、创新、创业精神和实践能力的高素质的生物技术复合型人才提供重要保障。
三、教材教参教材:《生物技术制药》,熊宗贵,高等教育出版社,1999年9月教参:《生物制药工艺学》,吴梧桐,中国医药科技出版社(第二版),2006年2月;《生物制药技术》,郭勇,中国轻工业出版社,2000年1月;《现代生物制药工艺学》,齐香君,化学工业出版社,2004年1月。
四、教学方式本课程以多媒体为主要教学方式,充分利用多媒体直观教学方式,并辅助必要的工艺实验和参观实习的教学模式。
五、教学内容及时数根据生物工程专业人才培养方案,本课程共3学分,总的教学时数为60学时,其中讲授54学时,实践6学时。
具体如下:1.生物药物概述(4学时,其中讲授4学时)基本内容:生物药物的概念、特点、分类、用途及研究范围,生物药物的历史与现状及其发展趋势,生物制药技术的主要方法,展望生物制药技术的发展。
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。
生物制药复习题(有答案)《生物技术制药》习题(课后作业)一、下列概念:⑴生物制药:⑵生物药物:包括生物技术药物,天然生化药物,微生物药物,海洋药物和生物制品。
(3)生物技术制药:采用现代生物技术,借助某些微生物、植物、动物生产医药品。
(4)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。
(5)现代生物技术:以现代生命科学为基础, 把生物体系与工程学技术有机结合在一起,按照预先的设计,定向地在不同水平上改造生物遗传性状或加工生物原料, 产生对人类有用的新产品(或达到某种目的)之综合性科学技术。
(6)基因表达:⒈转录:在RNA聚合酶的催化下以DNA为模板合成mRNA的过程。
2、翻译:以mRNA为模板,tRNA作为运载工具,将活化的氨基酸在核糖体上合成蛋白质的过程(7)质粒的分裂不稳定:基因工程菌分裂时产生一定比例不含质粒的子代菌的现象,即重组分子从受体细胞中逃逸。
(8)质粒的结构不稳定:DNA从质粒上丢失或碱基重排、缺失所致工程菌性能的改变。
重组DNA分子某一区域发生变异,导致表观生物学功能的丧失;(9)显微注射:显微注射就是借助光学显微镜的放大作用,利用显微操作仪,直接把DNA注射到动物早期胚胎、胚胎干细胞、体细胞或卵母细胞中,然后生产动物个体的技术。
经过显微注射DNA发育而成的动物中,有少数整合了被注射的DNA分子,成为转基因动物。
(10)悬浮细胞:(11)补料分批培养:是指分批培养过程中,间歇或连续地补加新鲜培养基的培养方法。
(12)连续培养行下去的一种培养方法。
(13)接触抑制:细胞在生长分裂时达到相互接触而停止分裂的现象,称为接触性抑制(14)单克隆抗体:由一个抗原决定簇刺激的、单一的B细胞和骨髓瘤细胞融合增殖后所产生的、高度均一的抗体。
(15)多克隆抗体:一种抗原具有多个抗原决定簇,每个抗原决定簇都能刺激一个B细胞产生一种抗体。
这样所获得的免疫血清是多种抗体的混和物。
生物制药工艺学名词: 10个20分;选择10个10分;填空10个20分;简答5个30分;论述2个20分。
第一章生物药物概述1.药.、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.................................., .综合应用生物与医学、生物化学与分....: .是利用生物体、生物组织、细胞或其成分子生物学、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。
....................广义: 从动物、植物、微生物和海洋生物为原料等制取的各种天然生物活性物质以及人工合成或半合成的天然物质类似物;还包括生物工程技术制造生产的新生物技术药物。
医学生物制品:一般指:用微生物(包括细菌、噬菌体、立克次体、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加工制成的预防、治疗和诊断特定传染病或其它有关疾病的免疫制剂, 主要指菌苗、疫苗、毒素、应变原与血液制品等。
《新生物制品审批办法》生物制品定义: 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、细胞及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。
2..基因重组药物(基因工程药物)与基因药物有什么区别?基因重组药物属于基因工程药物, 这类药物主要是应用基因工程和蛋白质工程技术制造的重组活性多肽、蛋白质及其修饰物。
而基因药物不是基因工程药物, 这类药物是以基因物质(RNA或DNA及其衍生物)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。
第二章生物制药工艺技术基础1.生化制药制备工艺的六个环节(1)原料的选择和预处理2)原料的粉碎(3)提取: 从原料中经溶剂分离有效成分, 制成粗品的工艺过程。