基因工程药物制造实例
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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。
基因工程在制药领域的应用现代生物技术,又称生物工程,是利用生物有机体(从微生物直至高等动物)或其组成部分(器官、组织、细胞等)发展新工艺或新产品的一种科学技术体系。
生物工程主要包括基因工程、细胞工程、酶工程、蛋白质工程和发酵工程等5个部分。
以重组DNA为核心的现代生物技术的创立和发展,为生命科学注入了新的活力,它所提供的实验方法和手段极大地促进了传统生物学科如植物学、动物学、遗传学、生理学、生物医学等的发展。
同时,生物技术目前也已被广泛地应用于医药、食品、化学、农业及环保等领域,为这些行业带来了一场新的技术革命。
下面我主要介绍的是基因工程在制药领域的应用!基因工程概述所谓的基因工程是指在体外将核酸分子插入病毒、质粒或其它载体分子,构成遗传物质的新组合,并使之参入到原先没有这类分子的寄主细胞内,而能持续稳定地繁殖。
基因工程自从20世纪70年代初期问世以来,无论是在基础理论研究领域,还是在生产实际应用方面.都已经取得了惊人的成绩。
基因组核苷酸全序列的测定与分析,是基因工程技术促进基础生物学研究的一个出色范例。
2001年2月12 日,由6国的科学家共同参与的国际人类基因组公布了人类基因组图谱及初步分析结果,这结果为人们提供了约3000 多个基因可用来制药,将推进基因制药产业的快速发展。
由于基因克隆技术的发展,已使得基因工程技术在工业生产尤其是制药生产中发挥了重要作用。
以前人们利用微生物自身生产有用的产品,如利用青霉菌生产青霉素、利用链霉菌生产链霉素等。
但是从这些生物体中分离纯化这些药物,不仅成本昂贵,而且技术上也相当困难。
如今将编码这些药物的基因克隆并转移到合适的生物体内进行有效的表达,就可以方便地提取到大量的有用药物。
基因工程技术开发药物的一般过程利用基因工程技术开发一个药物,一般要经过以下几个步骤:①目的基因片断的获得:可以通过化学合成的方法来合成已知核苷酸序列的DNA片段;也可以通过从生物组织细胞中提取分离得到,对于真核生物则需要建立cDNA文库。
基因工程药物的生产原理及其应用第一篇:基因工程药物的生产原理及其应用基因工程药物的生产原理及其应用摘要:近年来,基因工程药物在目的基因制备、载体的构建、基因转移技术、宿主表达系统和生物反应发生器等方面取得了令人瞩目的成就。
本文简单介绍基因工程药物的生产原理及其重要应用。
关键词:基因工程药物生产原理应用随着基因研究的深入,人类已经可以生产出许多基因工程产品。
基因工程药物引入医药产业,由此引起了医药工业的重大变革,使得医药产业成为最活跃、发展最快的产业之一,同时大大提高了21世纪人类的整体健康状况。
基因工程药物又称生物技术药物是指利用基因工程技术研制和生产的药物,是根据人们的愿望设计的基因,在体外剪切组合,并和载体DNA 连接,然后将载体导入靶细胞(微生物、哺乳动物细胞或人体组织靶细胞),使目的基因在靶细胞中得到表达,最后将表达的目的蛋白质纯化及做成制剂,从而成为蛋白类药或疫苗。
主要种类有:胰岛素、单克隆抗体、荷尔蒙、干扰素、白细胞介素、组织型纤溶酶原激活因子、红细胞生成素、集落刺激因子。
生产原理基因工程制药技术分获取目标基因的上游技术和大量培养上游技术阶段。
上游技术实质就是基因工程技术。
下游技术则包括菌体培养,细胞破碎,大量培养以及分离纯化几个步骤。
1.1 基因工程制药的上游技术基因工程是生物工程的一个重要分支,它和细胞工程、酶工程、蛋白质工程和微生物工程共同组成了生物工程。
所谓基因工程是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术,是将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内,使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达的操作。
它是用人为的方法将所需要的某一供体生物的遗传物质——DNA大分子提取出来,在离体条件下用适当的工具酶进行切割后,把它与作为载体的DNA分子连接起来,然后与载体一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中,以让外源物质在其中“安家落户”,进行正常的复制和表达。
基因工程研究采用的技术方法很多,以下介绍常见基本两种:聚合酶链反应技和Sanger双脱氢链终止法。
基因工程制药(一) (二) (三) (四) (五) (六) (七) (八) (九) (十)概述 基因工程药物生产的基本过程 目的基因的获得 基因表达 基因工程菌的稳定性 基因工程菌生长代谢的特点 基因工程菌发酵 基因工程药物的分离纯化 基因工程药物的质量控制 基因工程药物制造实例(九)基因工程药物的质量控制原核生物表达的重组蛋白质量检测重组蛋白的质量控制指标包括:重组蛋白的鉴别(序列) 重组蛋白的纯度(杂质的类型) 重组蛋白的活性(检测方法) 重组蛋白的安全性 重组蛋白的稳定性 重组蛋白的一致性(构象与构型)原核细菌表达的重组蛋白产物的质量检测项目与方法检测项目 检测项目 检测方法 检测方法产品是否含内毒素 产品是否含内毒素 蛋白质是否变异 蛋白质是否变异 甲硫氨酸是否被甲酰化 甲硫氨酸是否被甲酰化家兔热原法 家兔热原法 肽谱、HPLC、等电聚焦、毛细管电泳 肽谱、HPLC、等电聚焦、毛细管电泳 肽谱、质谱、HPLC、Edman分析 肽谱、质谱、HPLC、Edman分析蛋白质是否变性、聚合、脱氨基 SDS-PAGE、凝胶层析、等电聚焦、质 蛋白质是否变性、聚合、脱氨基 SDS-PAGE、凝胶层析、等电聚焦、质 谱、HPLC、毛细管电泳、Edman分析 谱、HPLC、毛细管电泳、Edman分析 配体是否脱落 配体是否脱落 氨基酸是否发生取代 氨基酸是否发生取代 SDS-PAGE、免疫分析 SDS-PAGE、免疫分析 氨基酸分析、肽谱、质谱、毛细管电泳 氨基酸分析、肽谱、质谱、毛细管电泳是否被细菌、病毒、支原体等污染 微生物学检测 是否被细菌、病毒、支原体等污染 微生物学检测药物的特点 含量少 活性高 安全、可靠 有效基因工程药物研发过程临床前 临床实验 新药申请 批准投放市场新药研究进度表临床前试验 年数 1 2 3 期 4 5 期 6 7 ~ 期 8 批准 9 10人数-20~80人100~300人1000~3000人动物 实验安全性 剂量 70疗效长期毒性通过率(%)30-3520-3020IND (Investigational New Drug Application) NDA (New Drug Application) PLA (Production License Application)基因工程药物(1)活细胞作为表达系统 (2)化学性质:活性蛋白质或多肽; 相对分子量 较大,结构复杂;性质或剂量,对理化条件的 要求高 (3)全过程严格控制、鉴定质量基因工程药物生产工艺过程 种子的贮存培养种子细胞株分离纯化除菌过滤半成品检定成品检定基因工程药物质量控制 原材料的质量控制培养过程质量控制分离纯化过程的质量控制 目标产品的质量控制一、原材料的质量控制确保编码药品的DNA序列的正确性,重组微生物来自单一克隆,所用质粒纯而稳定,以保证产品质量的安全性和一致性。
举例说明基因工程药物的生产制备工艺流程Gene engineering drugs, also known as biopharmaceuticals, are a revolutionary class of medicines produced through the manipulation of genes and genetic material. The process involves several key steps from gene selection to drug formulation.The first step in the production process is gene identification and selection. Scientists identify and isolate the desired gene responsible for producing the therapeutic protein. This can be done by various methods, such as screening libraries of DNA or using recombinant DNA technology.我的问题是:举例说明基因工程药物的生产制备工艺流程基因工程药物,也被称为生物制药品,是通过操纵基因和遗传物质来生产的一类革命性药物。
该过程涉及从基因选择到药物配方的几个关键步骤。
生产过程的第一步是基因鉴定和选择。
科学家们确定并分离出负责产生治疗蛋白的理想基因。
这可以通过多种方法来完成,如筛选DNA库或应用重组DNA技术。
Once the desired gene is identified, it is inserted into a host cell for expression. This is typically done using cloning vectors, which are small pieces of DNA capable of carrying the desired gene into the host cell. The host cell could be a bacteria, yeast, or mammalian cell line depending on the complexity of the desired protein.After successful insertion into the host cell, gene expression takes place. The host cell then reads and interprets the inserted gene to produce the therapeutic protein. This step involves regulating gene expression through various transcription factors and regulatory elements.When enough therapeutic proteins have been produced by the host cell, the next step is protein purification. This process involves isolating the therapeutic protein from other cellular components and impurities. Differentpurification methods like chromatography, filtration, and centrifugation can be employed to achieve this.Once the pure therapeutic protein is obtained, it undergoes formulation and drug product development. The formulation process aims to stabilize the protein and optimize its pharmacokinetic properties. This typically involves formulating the protein into a suitable dosage form, suchas injectables or oral tablets.Quality control tests are conducted throughout the production process to ensure safety and efficacy of thefinal drug product. These tests include assays for identity, purity, potency, stability, and sterility.Overall, the production process of gene engineering drugs involves several stages – gene identification and selection, gene expression in host cells, protein purification, formulation development, and quality control. With advancements in biotechnology and genetic engineering techniques, the production of these innovative medicines continues to evolve for better healthcare outcomes.一旦确定了所需的基因,就将其插入宿主细胞进行表达。