生物製藥工藝的介紹

第一章生物藥物概述

1、我國藥物的三大藥源指的是

2、現代生物藥物已形成四大型別，學生物製品。

3、藥物、生物藥物、生物製品

藥物：

用於預防、治療或診斷疾病或調節機體生理功能、促進機體康復保健的物質，有4大類：預防藥、治療藥、診斷藥和康復保健藥。

生物藥物：

是利用生物體、生物組織、細胞或其成分，綜合應用生物與醫學、生物化學與分子生物學、微生物學與免疫學、物理化學與工程學和藥學的原理與方法進行加工、製造而成的一大類預防、診斷、治療和康復保健的製品。

廣義：

從動物、植物、微生物和海洋生物為原料等製取的各種天然生物活性物質以及人工合成或半合成的天然物質類似物；還包括生物工程技術製造生產的新生物技術藥物。

醫學生物製品：

一般指：用微生物（包括細菌、噬菌體、立克次體、病毒等）、微生物代謝產物、動物毒素、人或動物的血液或組織等加工製成的預防、治療和診斷特定傳染病或其它有關疾病的免疫製劑，主要指菌苗、疫苗、毒素、應變原與血液製品等。

《新生物製品審批辦法》生物製品定義：

是應用普通的或以基因工程、細胞工程、蛋白質工程、發酵工程等生物技術獲得的微生物、細胞及各種動物和人源的組織和液體等生物材料製備的，用於人類疾病預防、治療和診斷的藥品。

4、生化藥物、微生物藥物

生化藥物：

指從生物體（動物、植物、和微生物中獲得的天然存在的生化活性物質（或者合成、半合成的天然物質類似物），其有效成分和化學本質多數比較清楚，通常按其化學本質和藥理作用分類命名。微生物藥物：

是一類特異的天然有機化合物，包括微生物的初級代謝產物、次級代謝產物和微生物結構物質，還包括藉助微生物轉化產生的藥物或中間體。

5、基因重組藥物與基因藥物有什麼區別？

基因重組藥物屬於基因工程藥物，這類藥物主要是應用基因工程和蛋白質工程技術製造的重組活性多肽、蛋白質及其修飾物。而基因藥物不是基因工程藥物，這類藥物是以基因物質（RNA或DNA及其衍生物）作為治療的物質基礎，包括基因治療用的重組目的DN片段、重組疫苗、反義藥物和核酶等。

6、生物藥物有哪些作用特點？（生物藥物的特性）

（一）藥理學特性：

1、活性強:體記憶體在的天然活性物質。

2、治療針對性強,基於生理生化機制。

3、毒副作用一般較少，營養價值高。

4、生理副作用常有發生可能具免疫原性或產生過敏反應。

(二)、理化特性：

1.生物材料中有效成分濃度低，雜質種類多且含量相對較高

2.生物活性物質組成結構複雜、穩定性差

3.生物材料易染菌、腐敗

4.生物藥物製劑的特殊要求：緩釋、控釋

第二章生物製藥工藝技術基礎

1、生化活性物質濃縮可採用的方法有有機溶劑沉澱濃縮、用葡聚糖凝膠濃縮、用聚乙二醇透析濃縮、超濾濃縮、真空減壓濃縮與薄膜濃縮。

2、生化活性物質常用的乾燥方法

3、冷凍乾燥是在、條件下，利用水的方法。

4、固定化酶常採用的方法可分為四大類。

選擇題：

5、由於目的蛋白質和雜蛋白分子量差別較大，擬根據分子量大小分離純化並獲得目的蛋白質，可採用（C）

A、SDS凝膠電泳B、鹽析法C、凝膠過濾D、吸附層析

6、分離純化早期，由於提取液中成分複雜，目的物濃度稀，因而易採用（A）?A、分離量大解析度低的方法B、分離量小解析度低的方法

C、分離量小解析度高的方法D、各種方法都試驗一下，根據試驗結果確定

7、簡述生物活性物質分離純化的主要原理。

（1）據分子形狀和大小：

差速離心與超離心、膜分離（透析，電滲析）與超濾，凝膠過濾法。

（2）據分子電離性質的差異性：

離子交換法，電泳法，等電聚集法。

（3）據分子極性大小及溶解度不同：

溶劑提取法，鹽析法，等電點沉澱法及有機溶劑分級沉澱法。

（4）據物質吸附性質的不同：

選擇性吸附法與吸附層析法。

（5）據配體特異性進行分離：親和層析法。

8、生化製藥的六個階段

（1）原料的選擇和預處理

（2）原料的粉碎

（3）提取：從原料中經溶劑分離有效成分，製成粗品的工藝過程。

（4）純化：粗製品經鹽析、有機溶劑沉澱、吸附、層析、透析、超離心、膜分離、結晶等步驟進行精製的工藝過程。

（5）濃縮、乾燥及儲存

（6）製劑：原料藥（精製品）經精細加工製成片劑、針劑、凍幹劑、粉劑等供臨床應用的各種劑型。

9、生物活性物質的來源及生物材料選擇的質量準則

（一）生物活性物質的來源

動物臟器

血液、分泌物和其他代謝物

海洋生物

植物

微生物

開發生物新資源

（二）生物原料選擇的質量準則：

有效成分含量高的新鮮材料；

來源豐富易得；

成本比較低；

雜質含量少

原料的採集不破壞生態環境,對環境友好的原材料資源。

10、常用的活性物質提取的方法有哪些？

①酸、鹼、鹽水溶液提取方法②表面活性劑提取方法與反膠束提取方法③有機溶劑提取④雙水相萃取法⑤超臨界萃取法

11、鹽溶作用的原理？

在稀鹽溶液中，鹽離子作用於生物大分子表面，增加了表面電荷，使之極性增加，水合作用增強，促進形成穩定的雙電層，對生物大分子起到助溶作用。

12、活性物質提取時的保護性措施哪些？活性物質的保護措施：

（1）緩衝鹽系統：防止pH大幅度變化

（2）保護劑：還原劑、酶的'底物、金屬鰲合劑

（3）抑制水解酶的作用

加EDTA除去重金屬抑制酶活性

選擇熱變性,使蛋白酶變性

新增酶抑制劑

（4）其它保護措施（防過冷、過熱、酸、鹼、紫外線、攪拌、高頻振盪等）

第三章生物材料的預處理、細胞破碎和液-固分離

1.細胞培養液的預處理方法。（書P117-120）

1）細胞及蛋白質的處理

（1）加入凝聚劑

Al2(SO4)3·18H2O、AlCl3·6H2O、FeCl3、ZnSO4、MgCO3

（2）加入絮凝劑

絮凝劑：有機高分子，易溶，鏈長，活性功能基團多

影響因素：分子量、用量、pH、操作條件（攪拌）

（3）變性作用

（4）吸附

加入吸附劑：活性碳除熱原

加入反應劑：相互作用形成沉澱吸附蛋白質

（5）加各種沉澱劑沉澱

2）.多糖的去除

3）.高價金屬離子的去除

2.凝聚作用和絮凝作用的原理各是什麼？凝聚作用：指在某些電解質作用下，使膠體粒子的擴散雙電層的排斥電位降低，破壞了膠體系統的分散狀態，而使膠體粒子聚集的過程。絮凝作用：當往膠體懸浮液中加入絮凝劑時，膠粒可強烈吸附在絮凝劑表面的功能團上，而且一個高分子聚合物的許多鏈節分別吸附在不同的顆粒的表面上，形成架橋聯接，形成粗大的絮凝團沉澱出來，有助於過濾。

3.常用的細胞破碎方法有哪些？

一、機械法1、勻漿法2、珠磨法3、超聲波

二、物理法1.乾燥2.凍融3.滲透壓衝擊

三、化學法1.化學試劑處理2.製成丙酮粉

四、生物法1.酶解法2.自溶

4.固液分離方法有哪些？

1）過濾：常規和錯流

2）離心分離：過濾式離心和沉降式離心

第四章萃取法

1.掌握萃取與反萃取，分配係數與分配比，萃取比和萃取率，分離因素的概念。

（1）萃取：料液與萃取劑接觸後，料液中的溶質向萃取劑轉移的過程

（2）反萃取：將萃取液與反萃取劑（含無機酸或鹼的水溶液或水）相接觸，使某種被萃入有機相的溶質轉入水相的過程。

（3）分配定律：一定溫度、一定壓力下，某一溶質在互不相溶的兩種溶劑間分配時，達到平衡後；在兩相中的活度之比為一常數，如果是稀溶液，可以用濃度代替活度，即：

CL萃取相濃度??KCR萃餘相濃度K稱為分配係數。

（4）在萃取過程中，溶質在兩相的分子形式常常並不相同，仍然採用類似分配定律的公式作為基本公式。這時候溶質在萃取相和萃餘相中的濃度，以分配比表示。

分配比（D）：兩相中各種化學形式進行分配的溶質總濃度的比值

CLCL1?CL2?CL3???CLnD???K表CRCR1?CR2?CR3???CRn

K表示在特定的平衡條件下，被萃物在兩相中的有效濃度（即分子形式一樣）的比值；

D表示實際平衡條件下被萃物在兩相中總濃度（即不管分子以什麼形式存在）的比值。分配比隨著萃取條件變化而改變。

（5）萃取因素：也稱萃取比，指被萃取溶質進入萃取相的總量與該溶質在萃餘相中總量之比。通常以E表示。

萃取相中溶質總量M1V1V1E???K表萃餘相中溶質總量M2V2V2

（6）萃取率：一種萃取劑對某種溶質的萃取能力（工業上用）

（7）分離因素：料液中的溶質並非是單一的組分，除了所需產物（A）外，還存在有雜質（B）。分離因素常用?表示，其定義為：在同一萃取體系內兩種溶質在同樣條件下分配係數的比值。值越大（或越小）分離效果越好，越接近於1，分離效果越差。

CA1/CB1KA

2.萃取的方法有哪些？

萃取按照操作方式分類：（一）單級萃取（二）多級萃取（錯流萃取和逆流萃取）

方法：溶劑萃取法、雙水相萃取、反膠束萃取、超臨界萃取

3.影響溶劑萃取的因素？

（1）、乳化和破乳化

（2）、pH的影響

（3）、溫度和萃取時間的影響

（4）、鹽析作用的影響

（5）、溶劑種類、用量及萃取方式的選擇

4.萃取的步驟有哪些？

（1）、混合

（2）、液—液兩相分離

（3）、離心萃取機

（4）、溶劑回收

（一）單組分溶劑回收：簡單蒸餾或精餾

（二）低濃度溶劑回收：先簡單蒸餾,後精餾

(三)回收與水部分互溶並形成恆沸混和物的溶劑

(四)回收完全互溶的混和溶劑並不形成恆沸混和物

5.雙水相萃取、反膠束萃取、超臨界流體萃取基本原理及各自的優點？

（1）雙水相萃取：利用生物物質在互不相溶的兩水相間分配係數的差異進行分離的過程。

優點：保留產物的活性、可連續化操作

（2）反膠束萃取：

原理：表面活性劑溶於非極性溶劑中，並使其濃度超過臨界膠束濃度，便會在有機溶劑內形成聚集體，非極性基團在外，極性基團則排列在內，形成一個極性核，此極性核具有溶解極性物質的能力。當含有此種反膠束的有機溶劑與蛋白質的水溶液接觸後，蛋白質及其他親水性物質能夠溶於極性核內部的水中，由於周圍的水層和極性基團的保護，蛋白質不與有機溶劑接觸，從而不會造成失活。反膠束萃取具有成本低、溶劑可反覆使用、萃取率和反萃取率都高等突出的優點。

（3）超臨界流體萃取

利用處於臨界壓力和臨界溫度以上的一些溶劑流體所具有特異增加物質溶解能力來分離純化的技術。

當氣體物質處於其臨界溫度(Tc)和臨界壓力(Pc)以上時，不會凝縮為液體，只是密度增大，具有許多特殊的物理化學性質：

流體的密度接近於液體的密度,

粘度接近於氣體；

在臨界點附近,超臨界流體的溶解度對溫度和壓力的變化非常敏感；

優點:①具有廣泛的適應性：

②萃取效率高，過程易於調節：

③分離工藝流程簡單：

④有些分離過程可在接近室溫下完成

缺點：分離過程必須在高壓下進行，裝置及工藝技術要求高，投資比較大，普及應用較為困難。

6.什麼是流體，利用CO2作為超臨界萃取的優點

流體是液體和氣體的總稱。流體是由大量的、不斷地作熱運動而且無固定平衡位置的分子構成的，它的基本特徵是沒有一定的形狀和具有流動性。