第二章 生物制药工艺技术基础3

• 上海交大医学遗传研究所研究构建了30多种乳腺 特异表达载体，如大鼠、羊、奶牛等。
1.1.2 生物材料的准备
.一、生物材料的选择
✓ 有效成分含量高；原料新鲜、无污染；来源丰富； 价格低廉；杂质少。
二、生物材料的采集、预处理与保存
✓ 材料采摘及时、完整，低温保存。 ✓ 保存方法：冷冻法、有机溶剂脱水法、防腐剂保 鲜法。
生物制药工艺技术基础
章节提要
第一节 生化制药工艺技术基础
一、生物材料与生化活性物质 二、生化活性物质的提取 三、生化活性物质的浓缩与干燥 四、生化活性物质的分离与纯化
第二节微生物制药工艺技术基础(重点）
一、微生物菌种的选育与菌种保藏 二、微生物的培养 三、发酵过程的控制
第三节 生物技术制药工艺技术基础（自学）
•eg：青霉素的提取浓缩
④双水相萃取法
双水相萃取法：利用物质在互不相溶的两水 相间分配系数的差异来进行萃取的方法。
针对蛋白质易失活；部分蛋白质具较强亲水 性，不溶于有机溶剂。 类型：
①聚合物—聚合物—水系统：空间阻碍作用 ②聚合物—无机盐——水系统：盐析作用
⑤超临界萃取技术
❖ 超临界流体萃取技术： 利用处于临界压力和 临界温度以上的一些 溶剂流体所具有的特 异增加物质溶解能力 来进行分离纯化的技 术。
1.2 生化活性物质的提取
（一）常用提取方法
①酸、碱、盐水溶液提取法 ②表面活性剂提取法与反胶束提取法 ③有机溶剂提取法 ④双水相萃取法 ⑤超临界萃取技术
①酸、碱、盐水溶液提取法
❖提取各种水溶性、盐溶性的生化物质。 ❖应用举例：雄鸡冠中透明质酸的提取
✓ 相关实验项目：银耳多糖的提取、细胞色素C的提取
尿激酶、激肽释放酶、蛋白酶抑制 剂、表皮生长因子等

《生物制药工艺学》复习题《生物制药工艺学》复习思考题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？2、生物药物有哪些作用特点？3、DNA重组药物主要有哪几类？举例说明之。

4、术语：药物与药品，生物药物，DNA重组药物，基因药物，反义药物，核酸疫苗，RNAi, APC第二章生物制药工艺技术基础1、生物活性物质的浓缩与干燥有哪些主要方法？2、简述生物活性物质分离纯化的特点和分离纯化的主要原理。

3、怎样保存微生物菌种？何谓菌种退化？如何检查菌种退化？4、诱变育种的总体流程是怎样的？选择出发菌需注意哪些事项？5、生物制药工艺中试放大的目的是什么？6、酶固定化的方法有哪些类别？术语：冷冻干燥，喷雾干燥，薄膜浓缩，自然选育，诱变育种，蛋白质工程，转基因动物，蛋白质组学，酶工程，immobilized enzyme，抗体酶，模拟酶，药物基因组学，DNA Shuffling，定向进化，甘油冷冻保藏法，液氮保藏法，斜面保藏法，沙土管保藏法第三章生物材料的预处理1、去除发酵液中杂蛋白有哪几种方法？2、去除发酵液中钙、镁、铁离子的方法有哪些？3、影响絮凝效果的主要因素有哪些？4、细胞破碎有哪些方法？各有什么特点？5、超声波破碎细胞的原理？术语：凝聚作用，絮凝作用，渗透压冲击法，错流过滤，超声波破壁，酶法破壁，高压匀浆法，高速珠磨法，反复冻融法，渗透压冲击法，液氮研磨法，丙酮粉第四章萃取法1、溶剂萃取法的基本原理，其特点是什么？2、溶剂萃取法按操作方式不同，可分为哪几类？各有什么特点？3、影响有机溶剂萃取的因素有哪些？萃取剂的选择需遵循哪些原则？4、使用有机溶剂萃取时，改变pH值将如何影响酸性或碱性抗生素的分配系数？5、乳化剂为何能使乳状液稳定？6、破坏乳状液的方法有哪些？7、影响乳状液类型的因素有哪些？8、双水相萃取的优缺点有哪些？影响双水相萃取的因素有哪些？超临界流体萃取有哪些特点？常用的流体为哪种？影响超临界流体萃取的因素有哪些？超临界萃取的流程主要有哪几种类型？术语：有机溶剂萃取，反萃取，双节线，多级错流萃取，多级逆流萃取，反胶束萃取，超临界流体萃取，双水相萃取，能斯特分配定律，表观分配系数，萃取因素，萃取剂，萃余液，HLB值第五章沉淀和结晶1、什么是“盐析沉淀”？盐析的基本原理？2、影响盐析效果的因素有哪些？3、影响有机溶剂沉淀的因素有哪些？4、有哪些方法可形成过饱和溶液？5、哪些因素可影响晶体的大小？6、等电点沉淀有哪些特点？如何应用？7、术语：Ks盐析，β盐析，盐析分布曲线，透析结晶法第六章吸附法1、化学吸附与物理吸附的区别？2、吸附剂及被吸附物的极性对吸附的影响如何？3、吸附剂用量及被吸附物浓度对吸附效果的影响如何？4、例举两种以上常用吸附剂的性质和用途。

（5）棘皮动物 棘皮动物有6000多种，包括海星、海 胆、海参。
（6）鱼类 鱼类有20000多种，可制造多种药物。
（7）爬行动物 爬行动物多数为陆生脊椎动物。海生 的主要有海蛇、海龟等。
（8）海洋哺乳动物 用鲸鱼和海豚类的脏器和腺体已 制成多种药物。
其他海洋生物还有环节、海绵、扁形、纽形、两栖 等也都是重要生物材料。
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一、生物材料与生化活性物质
（一）生化制药的生物材料来源
供生产生化药物的生物资源主要有动物、植物、 海洋生物和微生物的组织、器官、细胞与代谢产物。 应用动、植物细胞培养与微生物发酵技术也是获得生 化制药原料的重要途径。
基因工程技术与细胞工程技术和酶工程技术更是 开发生化制药资源的新途径。
①氨基酸。
②核苷酸类。
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③维生素。利用放线菌可产生维生素B12、B族维生 素、胡萝卜素、蕃茄素及食品染料。
④酶。放线菌能产生众多品种的酶。
（3）真菌
①酶
②有机酸。
③氨基酸。
④核酸及其有关物质。
⑤维生素。
⑥促生素。⑦多糖。
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（4）酵母菌
①维生素。
②蛋白质与多肽。
③核酸。
6、开发生物新资源
2、血液、分泌物和其他代谢物
血液约占体重的6％～10％，血液中水分占80％， 干物质占20％。血液资源丰富，可用于生产药品、生 化试剂、营养食品、医用化妆品及饲料添加剂等。
尿液、胆汁、蛇毒、蜂毒等也是重要的生物材料。
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3、海洋生物
海洋生物是开发防治常见病、多发病和疑难病药 物的重要生物材料。主要有：
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僧袍芋螺
海鞘来源的抗癌肽 Didemnin B
Didemnin B是一种由7个氨基酸和2个羧 酸组成的带有分枝的环缩肽,既能抑制蛋 白质的合成,也能抑制DNA、RNA的合 成,对黑色素瘤B16细胞周期作用的研究 表明,它可杀伤各期细胞,尤以G1至S期细 胞敏感 ，它可快速完全介导HL-60细胞 凋亡。目前Didemin B已能够人工全合 成,该药完成了临床Ⅱ期实验,最有希望 开发成治疗癌症的新药。此外第二代 didemnins-脱氢didemnins B(aplidine)现 也已进入临床实验。
流体 CO2 SO2 N2O 水 氨 苯 甲苯 甲醇 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷 乙烯
临界温度（℃） 31.06 157.6 36.5 374.3 132.4 288.9 318.5 240.5 —88.7 —42.1 10.0 36.7 9.9
临界压力（105Pa） 73.9 79.8 72.7 224.0 114.3 49.5 41.6 81.0 49.4 43.2 38.5 34.2 51.9
第二章 生物制药工艺技术基础
Basis of biopharmaceutical technology
第一节生物制药工艺技术基础
天然生化药物：
以人体、动物、植物、微生物和海洋生物为原料， 应用生物化学的原理、方法与生物分离工程技术加 工制造的一大类天然生物药物。
生物制药的主要流程： 生物材料的获得——生物活性物质的提取— —有效成分的分离纯化—— 后处理及制剂
反胶束相
混合器1 分离器1
进料 前萃取
混合器2
出料
分离器2
后萃取
应用
（一）蛋白质类药物 如蛋白酶、脂肪酶等
（二）、氨基酸 亲水性不同,疏水氨基酸主要在反胶束界面;亲 水性氨基酸在反胶束内部极性水中