生物技术制药期末复习(精选6篇)
篇1:生物技术制药期末复习
1、安全:指在社会生产活动中,通过对人、机、物料、环境、方法的和谐运作,使生产过程中潜在的各种事故风险和伤害因素始终处于有效控制状态,切实保护劳动者的生命安全和身体健康。
2、药品安全生产人因管理:(1)特种作业人员安全管理;(2)特种设备安全管理;
(3)制药行业特种作业安全管理;(4)安全行为“十大禁令”。
3、“五不动火”管理原则:
置换不彻底不动火、分析不合格不动火、管理不加盲板不动火、没有安全部门确认不动火、没有防火器材及监火人不动火。
4、动火“五信五不信”原则:
相信盲板不相信阀门、相信自己检查不相信别人介绍、相信分析化验数据不相信感觉和嗅觉、相信逐级签字不相信口头同意、相信科学不相信经验主义。
5、应急救援预案的基本内容:
应急救援预案主要包括:基本情况;危险目标;应急救援指挥部的组成、职责和分工;救援队伍的组成和分工;报警信号;事故应急处置方案;有关规定和要求等。应急救援预案的书写应简明扼要,附有预案的各项平面图和救援程序图。
6、制冷过程安全设计分析: P58(1)制冷作业爆炸事故:化学爆炸事故、物理爆炸;(2)火灾事故;
(3)制冷剂的中毒、冷灼伤事故。
7、火灾危险性分为甲、乙、丙、丁、戊共5类。
8、火灾的发展过程一般初起期、发展期、最盛期和熄灭期四阶段。
初起期:在这个阶段,可燃物质在着火源的作用下析出或分解出可燃气体,发生冒烟、阴燃等火灾苗子。
发展期:在这个阶段,火苗蹿起,火势迅速扩大。
最盛期:在这个阶段,火苗包围所有可燃物质,使燃烧面积达到最大限度。此时,温度不断上升、气流加剧,并放出强大的辐射热。
熄灭期:在这个阶段,可燃物质逐渐烧完或灭火措施奏效,火势逐渐衰落、终止熄灭。
9、企业防火的主要措施:
(1)设置防火安全间距和使用阻燃剂;(2)控制着火源;(3)控制可燃物;(4)火灾探测预警
10、灭火方法:冷却灭火方法、窒息灭火方法、隔离灭火方法和拟制灭火方法。
11、灭火剂的种类:(1)水;
(2)泡沫灭火剂:普通泡沫灭火剂、抗溶泡沫灭火剂。(3)干粉灭火剂:普通干粉灭火剂、多用干粉灭火剂。(4)卤代烷灭火剂(5)二氧化碳灭火剂
12、灭火剂的灭火作用:
(1)水的灭火作用:冷却作用、窒息作用、冲击作用、稀释作用。(2)泡沫灭火剂灭火作用:覆盖作用、冷却作用、稀释作用。(3)干粉灭火剂:抑制作用、稀释作用。(4)卤代烷灭火剂:化学作用
(5)二氧化碳灭火剂的灭火作用:窒息作用、冷却作用。
13、爆炸分类
(1)按照爆炸能量来源的分类:
①物理性爆炸:是由物理变化(温度、体积和压力等因素)引起的。②化学性爆炸:物质在短时间内完成化学变化,形成其他物质,同时产生大量气体和能量的现象。
(2)按照爆炸反应的相分类:
①气相爆炸:可燃气体和助燃气体的爆炸,液体被喷成雾状物在剧烈燃烧时引起的爆炸,粉尘爆炸
②液相爆炸:包括聚合爆炸、蒸发爆炸和不同液体混合所引起的爆炸。③固相爆炸。
14、爆炸必须具备的三个条件:
(1)爆炸性物质:能与氧气(空气)反应的物质,包括气体、液体和固体。(2)氧气:空气
(3)点燃源:包括明火、电气火花、机械火花、静电火花、高温、化学反应,光能等。
15、防爆的主要措施:
(1)防止形成燃爆的介质;
(2)防止产生着火源,使火灾、爆炸不具备发生的条件。(3)安装防火防爆安全装置。
16、仓库设计至少应有三个通道:人流通道;原辅料、包装材料等进口通道;成品出口通道。
17、毒物:物体进入机体,蓄积达到一定的量后,与机体组织发生生物化学或生物物理学变化,干扰或破坏机体的正常生理功能,一起暂时性或永久性的病理状态,甚至危及生命,称该物质为毒物。
18、毒物进入人体的途径:经呼吸道、皮肤和消化道侵入人体。
19、防毒技术措施包括预防措施和回收措施两部分。
(1)预防措施:①替代或排除有毒或高毒物料;②改革工艺;③生产过程中的密闭、机械化、连续化措施;④隔离操作和自动控制。
(2)净化回收措施:①通风排毒(局部通风、全面通风、混合通风);②净化回收(燃烧净化回收、吸收和吸附净化方法)。20、制药废水的特点:
(1)水分成分复杂,由于化学反应过程反应不完全,水中含有副产物以及使用的各种辅料和溶剂等物质。
(2)废水中的污染物浓度高,可生化性一般都很差。
(3)有毒有害等特征污染物多,本身对菌类有抑制作用或杀菌作用。(4)有的废水色度很高。
21、废水处理工艺:
(1)物理方法:具体有沉淀、过滤、蒸发、气浮等处理工艺。
(2)化学方法:具体方法有化学混凝沉淀、氧化还原、催化氧化、电化学等处理工艺。
(3)物化方法:具体有离子交换、萃取、吸附、膜法等。(4)生物方法:其方法很多,主要是形式上的不同,其处理核心内容为菌种的选育和驯化,使其适应不同的废水。
(5)焚烧:用于高浓、可生化很差的危险废液的处理。
22、制药企业废渣的处理措施:
(1)一般处理方法:①含有贵重金属和具有回收价值的废渣一定要先进行资源回收利用后再做其他处理;②有毒废物,要做先除毒后再做其他处理。
(2)废渣最终处理方法:①焚化法;②填埋法;③化学处理法;④生物处理法;⑤海洋投弃;⑥综合利用法。
23、特殊药品分类:麻醉药品、精神药品、毒性药品、放射性药品。
24、药材粉粹过程中的安全隐患:(1)中药粉碎过程中所用的粉碎机为长期高速运转设备,具有机器运转部件多,存在对工作人员机械伤害的危险性。
(2)中药粉碎过程中产生的粉尘对环境和工作人员具有重大危害性。(3)粉碎过程中产生的粉尘具有爆炸的危险性。
(4)经粉碎的中药饮片粉末,具有过热引起火灾的危险性。
(5)中药粉碎机器噪音大,现场工作人员要承受噪音污染等危害。
(6)中药材粉碎电气设备多,机器运转部件多,容易产生电线绝缘皮磨损,导致触电伤害发生。
25、制剂车间火灾、爆炸措施:
P319(1)加强车间级防火宣传教育,提高全体员工的防火意识;严格控制和管理火源,规范生产用火行为;加强对高火险时段和危险区域检查监督,消除各项火灾隐患。
(2)加强烘干过程监控,确保易挥发的易燃易爆的有机溶剂浓度控制在安全范围以内。加强烘干工序的电器及电力线路防护,确保使用过程中无火花出现。(3)完善粉尘捕集装置建设,确保生产环境粉尘在爆炸极限以下,同时加强粉尘环境的监管控制,确保无火花产生。
(4)完善制剂车间安全逃生路线设计,确保发生火灾或爆炸时人员安全撤离。
25、化学制药工业主要存在的生产安全问题:
原料药车间的生产的主要特点为在其生产过程中具有的高危险性、高污染性、高毒害性以及生产环境的洁净性。
26、绿色化学的主要研究内容:化学反应绿色化、原料的绿色化、催化剂或溶剂的绿色化、研究新合成方法和新工艺路线。
27、熟知危险化学品的生产安全措施(1)必须依法设立、证照齐全有效。
(2)必须建立健全并严格落实全员安全生产责任制,严格执行领导带班值班制度。
(3)必须确保从业人员符合录用条件并培训合格,依法持证上岗。(4)必须严格管控重大危险源,严格变更管理,遇险科学施救。
(5)必须按照《危险化学品企业事故隐患排查治理实施导则》要求排查治理隐患。
(6)严禁设备设施带病运行和未经审批停用报警联锁系统。(7)严禁可燃和有毒气体泄漏等报警系统处于非正常状态。
(8)严禁未经审批进行动火、进入受限空间、高处、吊装、临时用电、动土、检维修、盲板抽堵等作业。(9)严禁违章指挥和强令他人冒险作业。
(10)严禁违章作业、脱岗和在岗做与工作无关的事。
篇2:生物技术制药期末复习
一、概述
1.概念:生物药物(生物制药)是泛指包括生物制品在内的生物体的初级和次级代谢产物或生物体的某一组成部分,甚至整个生物体用作诊断和治疗疾病的医药品。|采用现代生物技术人为地创造一些条件,借助某些微生物、植物或动物来生产所需的医药品,叫做生物技术制药。
2.技术范畴:基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、生化工程以及后来衍生出来的第二代、第三代的蛋白质工程、抗体工程、糖链工程和海洋生物技术等。
3.相关学科:有生物学(含微生物学、分子生物学、遗传学等)、化学、工程学(化学工程、电子工程等)、医学、药学、农学等。但从基础学科来讲,生物学、化学和工程学是其主要的学科。
4.应用范围:(1)医药;(2)农业;(3)食品;(4)工业;(5)环境净化;(6)能源。
二、生物技术的发展简史 1.传统生物技术阶段
主要产品:乳酸、酒精、丙酮、丁酸、柠檬酸、淀粉酶。
生产的特点:过程简单,大多属兼气发酵或表面培养,生产设备要求不高,产品化学结构简单,属初级代谢产物。
2.近代生物技术阶段
主要产品:抗生素、维生素、甾体、氨基酸;食品工业的工业酶制剂、食用氨基酸、酵母、啤酒;化工业的酒精、丙酮、丁醇、沼气;农林业的农药;环境保护业的生物治理污染。生物技术的特点:(1)产品类型多,初级(氨基酸、酶、有机酸)、次级(抗生素)、生物转化(甾体);(2)生物技术要求高,纯种、无菌、通气,产品质量要求也高;(3)生产设备规模大;(4)技术发展速度快。
3.现代生物技术
主要产品:胰岛素、干扰素、生长激素等。
生物技术的内容包括:(1)重组DNA技术及其它转基因技术(基因工程);(2)细胞和原生质体融合技术(细胞工程);(3)酶或细胞的固定化技术(酶工程);(4)植物脱毒和快速繁殖技术;(5)动物细胞大量培养技术;(6)动物胚胎工程技术;(7)现代发酵技术;(8)现代生物反应工程和分离工程技术;(9)蛋白质工程技术;(10)海洋生物技术。
三、医药生物技术的新进展 1.基础研究不断深入 2.新产品不断出现 3.新试剂、新技术不断出现
4.新型生物反应器和新分离技术不断出现
四、我国的医药生物技术
五、医药生物技术的新进展
1.利用新发现的人类基因,开发新型药剂。2.新型疫苗的研制。3.基因工程活性肽。
4.其他。如疾病早期诊断,PCR,单克隆抗体。第二章 生物药物概论
第一节 生物药物的来源、特性、分类与制备
一、生物药物的来源
1.生物药物是指运用生物学、医学、生物化学等的研究成果,从生物体、生物组织、细胞、体液等,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制造的一类用于预防、治疗和诊断的制品。
2.生物药物的原料来源
天然的生物材料:人体、动植物、微生物和各种海洋生物。人工制得的生物原料如基因工程技术制得的微生物或细胞。
二、生物药物的特性 1.药理学特性(优点)
(1)治疗的针对性强。细胞色素C用于治疗组织缺氧所引起的一系列疾病;(2)药理活性高。注射用的纯ATP可以直接供给机体能量;(3)毒副作用小,营养价值高。蛋白质、核酸、糖类、脂类等生物药物本身就直接取自体内;(4)生理副作用常有发生。生物体之间的种属差异及个体差异,用药时会发生免疫反应和过敏反应。
2.生产、设备中的特殊性
(1)原料中的有效物含量低。激素、酶在体内含量极低;(2)稳定性差。生物药物的分子结构中具有特定的活性部位,该部位有严格的空间结构,一旦结构破坏,生物活性也就随着消失;(3)易腐败。生物药物营养价值高,易染菌、腐败。生产过程中应低温、无菌;(4)注射用药有特殊要求。均一性、安全性、稳定性、有效性。
3.检验上的特殊性
由于生物药物具有生理功能,故生物药物不仅要有理化检验指标,更要有生理活性检验指标。
三、生物药物的分类
1.(生物制药的研究内容)按生物工程学科范围分为四类分类:
(1)发酵工程制药;(2)基因工程制药:(3)细胞工程制药;(4)酶工程制药。
2.按药物的结构分类:
(1)氨基酸及其衍生物类药物;(2)多肽和蛋白质类药物;(3)酶和辅酶类药物;(4)核酸及其降解物和衍生物类药物;(5)糖类药物;(6)脂类药物;(7)细胞生长因子;(8)生物制品类。
3.按来源分类:
(1)人体组织来源。疗效好、无副作用、来源有限。(2)动物组织来源。动物脏器,来源丰富、价格低廉、可以批量生产。(3)植物组织来源。中草药,酶、蛋白质、核酸。(4)微生物来源。抗生素、氨基酸、维生素、酶。(5)海洋生物来源。动植物、微生物。
4.按生理功能和用途分类:
(1)治疗药物。肿瘤、艾滋病、心脑血管疾病等。(2)预防药物。传染性强的疾病,疫苗、菌苗、类毒素。(3)诊断药物。速度快、灵敏度高、特异性强。免疫诊断、酶诊断、基因诊断试剂。(4)其它。生化试剂、保健品、化妆品、食品、医用材料。
四、生物药物的制备过程
1.生物药物原料的选择、预处理与保存方法(1)原料选择原则
有效成分含量高,原料新鲜,来源丰富、易得,产地较近,原料中杂质含量少,成本低。(原料 → 粗提 → 精提)
生物技术 单元操作(2)预处理与保存
预处理:就地采集后去除结缔组织、脂肪组织等不用的成分,将有用成分保鲜处理,收集微生物原料时,要及时将菌体与培养液分开,进行保鲜处理。
保存方法:①冷冻法,适用于所有生物材料,-40℃;②有机溶剂脱水法,丙酮,适用于原料少、价值高,有机溶剂对原料生物活性无影响;③防腐剂保鲜,常用乙醇、苯酚等,适用于液体原料,如发酵液、提取液。
第二节 人体来源的药物
一、人体来源药物的特点与研究意义 1.人体来源的药物的特点
(1)安全性好。不易产生副反应。(2)效价高、疗效可靠。质量好、效价高。(3)稳定性好。冻干制剂10度以下可保存2年以上。3.研究意义
(1)资源的有限性;(2)意义。3.蛋白质类药物分离提取方法
(1)沉淀法(盐析、有机溶剂、等电点);(2)按分子大小分离(超滤、透析、层析、离心);
(3)电荷(离子交换、层析、电泳、等电聚焦);(4)亲和层析法(酶与底物、抗原与抗体)。
二、人体来源药物的种类和用途 1.人血液成分制品
(1)红细胞制剂;(2)白细胞浓缩液;(3)血小板制剂;(4)新鲜冰冻血浆(FFP)。
2.血浆的综合利用
(1)传输蛋白质;(2)免疫球蛋白;(3)凝血系统蛋白;(4)补体系统蛋白;(5)蛋白酶抑制物类。
3.人体液细胞中的活性物质
体液细胞包括红细胞、白细胞、淋巴细胞、血小板、成纤维细胞等。活性物质主要是干扰素α、白介素-
2、超氧化物歧化酶等。
4.人类来源的其他原料的利用 5.细胞因子 6.人体激素
激素是调节机体正常发育和活动的重要物质,是由一类动物体内腺体细胞和非腺体组织细胞所分泌的化学信息分子。激素主要有:蛋白质激素、多肽激素、氨基酸衍生物激素、脂类激素。激素在体内含量很低,研究目的不是用生物体来提取,而是用于指导用其他原料进行生产和如何正确使用激素药物进行治疗。现在的生产方法有:用动物提取,半合成法,基因工程法。
第三节 动物来源的药物
三、动物来源药物的种类与用途 1.动物多肽与蛋白质类药物(1)动物多肽药物的重要性与种类
重要性:脑垂体所分泌的多肽激素,药效显著,且毒副作用小,通过对这些活性物质的结构和功能的研究,有助于我们设计和研制新型药物。
(2)动物蛋白类药物 2.动物酶与辅酶类药物
种类:促消化酶类(胃酶可口服,蛋白酶,胰酶);消炎酶类(溶菌酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶等可提高毛细血管通透性,消退浮肿);治疗心血管疾病(纤溶酶、尿激酶、凝血酶);抗肿瘤的酶(天冬氨酰酶、谷氨酰胺酶、半胱氨酸酶、组氨酸酶)。
3.动物核酸类药物 4.动物糖类药物
5.动物脂类药物:脂肪酸及其衍生物、磷脂类、胆酸类、卟啉和衍生物。第四节 植物来源的药物
一、糖类——单糖、多糖、寡糖。
二、脂类、类脂、固醇及其衍生物
三、蛋白质、多肽及其活性物质
四、化合物——特别小分子化合物及其衍生物。是近几年来研究最为活跃的领域。实例:超氧化物歧化酶的制备、精油、南瓜多糖等。
第五节 海洋生物药物
一、取得重要进展的领域
(1)海洋生物抗癌活性物质;(2)海洋生物抗菌活性物质;(3)海洋生物抗心血管疾病活性物质;(4)海洋生物抗放射性活性物质及酶类;(5)海洋前列腺素;(6)海洋保健品、螺旋藻;(7)海洋医用生物材料。鲎试剂、河豚毒素试剂、甲壳素、珊瑚。
二、我国发展海洋药物的主攻方向 1.海洋生物活性物质的研究
2.大力促进海洋生物技术在开发海洋药物上的应用 3.开发新的海洋中成药和新剂型 4.充分利用海洋资源,开发海洋保健品 5.开发新的海洋医用生物材料
第三章 生物技术制药单元操作与药物生产的质量控制 第一节 生物技术制药单元操作
一、概述
生物药物的提取和纯化可分为5个主要步骤:预处理、固液分离、浓缩、纯化和产品定型(干燥,制丸,挤压,造粒,制片),每一步骤都可采用各种单元操作。
在提取纯化过程中,要尽可能减少操作步骤,因为每一操作步骤都不可避免带来损失。操作步骤多,总收率就会下降。
二、提取纯化的工艺论证
工艺验证,就是通过系统的方法得到关于生产工艺的书面材料,证明并保证生产过程能始终如一地生产出特定的高质量的产品。工艺验证的范围:厂房设施、工程仪表、机械设施、生产环境、工艺条件、计算机软件、介质、原材料、半成品、成品、操作人员素质和测试方法等。以上各个部分都要有验证材料或试验数据,根据这些材料和数据写出验证报告。
当工艺的某一部分有较大变动时(如大修、工艺条件变化),要进行重新验证,即再验证。再验证是针对某一部分的行动,而不是整个工艺过程的验证,因而比较简单、快速、易行。验证的实施过程包括以下步骤:提出验证要求,组织验证小组,制定验证方案,实施验证试验,写出验证报告,再验证等。
三、原料选择、预处理与固液分离技术
(一)原料选择的基本准则
1.在大量的信息资料和实践经验的基础上,选择目标原料; 2.选择有效成分含量高的新鲜材料; 3.来源丰富易得; 4.制造工艺简单易行;
利用不同蛋白质在不同浓度的有机溶剂中的溶解度差异而分离目的蛋白质的方法。蛋白质的沉淀与溶解,与溶剂的介电常数有关。降低溶液的介电常数,使其溶解度变小,同时,还破坏蛋白质的水化膜而使蛋白质沉淀析出。
有机沉淀法应注意的问题:
(1)控制工艺过程的温度:整个操作规程应在低温下进行,而且最好是同一温度。
(2)防止溶剂局部温度过高:加入有机溶剂时搅拌要均匀,速度要适当,避免局部浓度过高,引起沉淀物的破坏、变性或失活。
(3)及时处理沉淀物:沉淀物经过滤或离心后,要立即用水或缓冲液溶解,降低有机溶剂的浓度。
(4)pH的选择:在待沉淀蛋白质的pI附近(,蛋白质在pI时的溶解度最小)。
(5)有机溶剂是酶和蛋白质的变性因素,尤其是对敏感酶类。3.等电点沉淀法
利用蛋白质在等电点时的溶解度最低,而各种蛋白质又具有不同的等电点的特性进行分离的工艺过程。
4.水溶性非离子型聚合物沉淀法
在一定的pH值下,盐浓度越高,所需PEG时浓度越低,溶液的pH越接近目的物的等电点,沉淀所需PEG的浓度越低。
五、萃取
(一)双水相萃取 双水相体系的形成是两种天然或合成的亲水性聚合物水溶液相互混合,由于较强的斥力或空间位阻,相互之间无法渗透,在一定条件下,即可形成双水相体系。
双水相萃取的技术特征:
(1)体系有生物亲和性。(2)体系能进行萃取性的生物转化。(3)体系能与细胞相结合,操作既节省萃取设备和时间,又避免了胞内酶的损失。(4)亲和萃取可大大提高分配系数和萃取专一性。(5)任何两相体系,都不要求特殊的处理就可与后续纯化工艺相衔接。(6)开发廉价新型的双水相体系。
(二)超临界流体萃取 1.技术原理
在超临界状态下,将超临界流体与待分离的物质接触,使其有选择性地把极性大小、沸点高低和分子量大小的成分依次萃取出来。
2.萃取装置
超临界萃取装置从功能上大体可分为八部分:萃取剂供应系统、低温系统、高压系统、萃取系统、分离系统、改性剂供应系统、循环系统和计算机控制系统。
3.超临界流体萃取(SFE)的特点(优点)
(1)可以在接近室温(35-40℃)及CO2气体笼罩下进行提取,有效地防止了热敏性物质的氧化和逸散。
(2)使用SFE是最干净的提取方法,由于全过程不用有机溶剂,因此萃取物绝无残留溶媒,同时也防止了提取过程对人体的毒害和对环境的污染,是100%的纯天然(产物中无杂质);
(3)萃取和分离合二为一,当包含溶解物的CO2-SCF流经分离器时,由于压力下降使得CO2与萃取物迅速成为两相(气液分离)而立即分开,不仅萃取效率高而且能耗较少,节约成本(SCF立方英尺);
(4)CO2是一种不活泼的气体,萃取过程不发生化学反应,且属于不燃性气体,无味、无臭、无毒,故安全性好;
(5)CO2价格便宜,纯度高,容易取得,且在生产过程中(可)循环使用,从而降低成本;
(6)压力和温度都可以成为调节萃取过程的参数。通过改变温度或压力达到萃取目的。
六、层析法
1.离子交换层析。2.凝胶层析。3.亲和层析。
七、电泳技术
(一)醋酸纤维素薄膜电泳。
(二)琼脂糖凝胶电泳。
(三)聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)。
(四)等电聚焦电泳技术。
八、其它技术
(一)浓缩是指低浓度溶液通过除去溶剂变为高浓度溶液的过程。常在提取后和结晶前进行,有时也贯穿于整个制药过程。
(二)结晶是利用某些药物具有形成晶体的性质是目标药物(溶质)呈晶态从溶液中析出的过程。
(三)干燥是从湿的固体生物药物中,除去水分或溶剂而获得相对或绝对干燥制品的工艺过程。它也是一种蒸发,但不同于浓缩。通常包括原料药的干燥和制成临床制剂的干燥。
(1)常压干燥。通风与加热结合。成本低,干燥量大。但时间长,易污染。(2)减压干燥。利用专用设备减压加速,使溶剂迅速蒸发。时间短,温度低。制药常用方法。
(3)喷雾干燥。将液体通过喷射装置喷成雾滴后,在一定流速的热气流中,迅速蒸发干燥的方法。
第二节 生物技术药物生产的质量控制 什么是药品的六个“P”? 1.什么是GAP?
GAP:英文名称“Good Agricultural Practice”的缩写。直译为“良好的农业规范(因为中药材栽培或饲养主要属于农业范畴)”,在中药行业译为“中药材生产质量管理规范”。
2.什么是GCP?
GCP:英文名称“Good Clinical Practice”的缩写。中文名称为“药品临床试验管理规范”,是规范药品临床试验全过程的标准规定,其目的在于保证临床试验过程的规范,结果科学可靠,保护受试者的权益并保障其安全。
3.什么是GLP?
GLP:英文名称“Good Laboratory Practice”的缩写。中文名称为“药品实验室管理规范”。目前,在我国是指于 2003年9月1日起施行《药物非临床研究质量管理规范》(局令第2号)。
4.什么是GSP?
GSP:英文名称“Good Supply Practice”的缩写。中文名称为“药品经营质量管理规范”,它 是控制医药商品流通环节所有可能发生质量事故的因素从而防止质量事故发生的一整套管理程序。
5.什么是GUP?
GUP:英文名称“Good Use Practice”的缩写。中文名称为“药品使用质量管理规范”,在我国是指 《医疗机构药剂质量管理规范》。
6.什么是GMP? GMP:英文名称“Good Manufacturing Practice”的缩写。中文名称为“药品生产质量管理规范”,在我国,GMP是指 国家药品监督管理局于1999年3月18日通过,6月18日发布,8月1日起开始正式实施的《药品生产质量管理规范》(局令9号)。这个规范是药品生产和质量管理的基本准则,适用于药品制剂生产的全过程和原料生产中影响成品质量的关键工序。它是一种强制性认证,没有通过认证的生产企业或生产车间已于2004年7月1日实行
强制性停产。第四章 基因工程制药 第一节 概述
问题:基因工程菌生产药物的优点? 第二节 基因工程药物生产的基本过程
主要程序是:目的基因的克隆,构建DNA重组体,将DNA重组体转入宿主菌构建工程菌,工程菌的发酵,外源基因表达产物的分离纯化,产品的检验等。
基因工程药物的生产是一项十分复杂的系统工程,可分为上游和下游两个阶段。上游阶段是研究开发必不可少的基础,它主要是分离目的基因、构建工程菌(细胞)。下游阶段是从工程菌(细胞)的大规模培养一直到产品的分离纯化、质量控制等。
第三节 基因工程药物的分离纯化
基因工程药物具有下列特点:(1)目的产物在初始物料中含量较低;(2)含目的产物的初始物料组成复杂;(3)目的产物的稳定性差,具有生物活性的物质对pH、温度、金属离子、有机溶剂、剪切力、表面张力等十分敏感,容易失活、变性;(4)种类繁多,包括有大、中、小分子、结构简单或复杂的有机化合物,以及结构复杂及性质各异的生物活性物质;(5)应用面广,对其质量、纯度要求高,甚至要求无菌、无热原等。
一、建立分离纯化工艺的依据 1.含目的产物的起始物料的特点:
(1)菌种类型及其代谢特征。(2)原材料和培养基的来源及其质量。(3)生产工艺和条件。包括灭菌方法和条件、生产方式、生产周期、生产能力、工艺控制条件、因素及方式等。(4)初始物料的物理、化学和生物学特性。
2.物料中杂质的种类和性质 3.目的产物特性 4.产品质量的要求
二、分离纯化的基本过程
基因工程药物分离纯化一般不应超过4-5个步骤,包括细胞破碎、固液分离、浓缩与初步纯化、高度纯化直至得到纯品以及成品加工。
三、分离纯化的技术
1.细胞破碎与固液分离。2.目的产物的分离纯化。3.非蛋白质类杂质的去除。分离纯化技术应满足下列要求:(1)技术条件要温和,能保持目的产物的生物活性;(2)选择性要好,能从复杂的混合物中有效地将目的产物分离出来,达到较高纯化倍数;(3)收率要高;(4)两个技术之间要能直接衔接,不需要对物料加以处理或调整,这样可以减少工艺步骤;(5)整个分离纯化过程要快,能够满足高生产率的要求。
四、选择分离纯化方法的依据 1.根据产物表达形式来选择 2.根据分离单元之间的衔接来选择
通常先运用非特异、低分辨的操作单元,以尽快缩小样品体积,提高产物浓度,去除最主要的杂质;随后采用高分辨率的操作单元:凝胶排阻色谱这类分离规模小、分离速度慢的操作单元放在最后。
3.根据分离纯化工艺的要求来选择 分离纯化工艺应遵循以下原则:
(1)具有良好的稳定性和重复性(能产业化)。(2)尽可能减少组成工艺的步骤。
(3)组成工艺的各技术或步骤之间要能相互适应和协调,工艺与设备也能相互适应,从而减少步骤之间对物料的处理和条件调整。
(4)在工艺过程中要尽可能少用试剂,以免增加分离纯化步骤,或干扰产品质量。
(5)分离纯化工艺所用的时间要尽可能短,因稳定性差的产物随工艺时间增加收率。
(6)工艺和技术必须高效,收率高,易操作,对设备条件要求低,能耗低。(7)具有较高的安全性。在选择后处理技术、工艺和操作条件时,要能确保去除有危险的杂质,保证产品质量和使用安全,以及生产过程的安全。
第四节 基因工程药物的质量控制
一、原材料的质量控制
二、培养过程的质量控制
三、纯化工艺过程的质量控制(产品有足够的生理和生物学试验数据资料,确证提纯物分子批间保持一致性。外源蛋白质,DNA与热原质都控制在规定限度以下)
四、目标产品的质量控制
质量控制主要要求:产品的鉴别、纯度、活性、安全性、稳定性和一致性。1.产品的鉴别。2.纯度分析。3.生物活性测定。4.稳定性考察。5.产品一致性的保证。(6.安全性)
五、产品的保存 1.液态保存
(1)低温保存;(2)在稳定pH条件下保存;(3)高浓度保存;(4)加保护剂保存。
2.固态保存
固态蛋白质比液态稳定,一般蛋白质含水量超过10%时容易失活。含水量降到5%时,在室温或冰箱中保存比较稳定。冻干粉或结晶都具有强抗热性和稳定性。
第五章 细胞工程制药 第一节 概述
细胞工程可分为动物细胞工程和植物细胞工程。
动物细胞工程包括:细胞培养技术;细胞融合技术;胚胎工程技术;克隆技术。
植物细胞工程包括:植物组织、器官培养技术;细胞培养技术;原生质体融合与培养技术;亚细胞水平的操作技术等。
第二节 动物细胞工程制药 1.细胞融合。单克隆抗体。
2.核移植就是将一个动物的细胞核,移植到卵细胞中,并发育成长。3.转基因动物是指经人的有意干涉,通过实验手段将外源基因导入动物细胞中并稳定地整合到动物基因组中,且能遗传给子代的动物。
4.动物细胞培养。是指离散的动物活细胞在体外人工条件下的生长、增殖的过程。
第三节 植物细胞工程制药
1.组织及细胞培养。2.遗传特性改造。3.转基因植物。
转基因植物生产重组蛋白具有以下优点:1.与动物细胞培养相比,植物细胞培养条件简单且易于成活,有利于遗传操作;2.植物培养细胞具有全能性,能够再生植株;3.转基因植物中的外源基因可通过植物杂交的方法进行基因重组,进而在植物体内积累多基因;4.转化植株系的种子易于贮存,有利于重组蛋白的生产和运输;5.用动物细胞生产重组蛋白,可能污染动物病毒,这对人类可能造成潜在危险,而植物病毒不感染人类,所以用植物细胞生产重组蛋白更为安全;6.植物细胞有与动物细胞相似的结构和功能,有利于重组蛋白的正确装配
(2)反应后,酶与底物和产物易于分开,产物中无残留酶,易于纯化,产品质量高。(3)反应条件易于控制,可实现转化反应的连续化和自动控制。(4)酶的利用效率高,单位酶催化的底物量增加,用酶量减少。(5)比水溶性酶更适合于多酶反应。3.酶和细胞的固定化方法 酶和细胞的固定化方法的分类(1)载体结合法 ①物理吸附法
物理吸附法是用物理方法将酶吸附于不溶性载体上的一种固定化方法。②离子结合法
离子结合法是酶通过离子键结合于具有离子交换基的水不溶性载体上的固定化方法 ③共价结合法
共价结合法是酶以共价键结合于载体上的固定化方法(2)交联法(——共价键)
交联法是用双功能或多功能试剂使酶与酶或微生物的细胞与细胞之间交联的固定化方法。
(3)包埋法
①网格型。将酶或细胞包埋在高分子凝胶细微网格中的称为网格型。②微囊型。将酶或细胞包埋在高分子半透膜中的称为微囊型。(4)选择性热变性法
4.酶和细胞的固定化过程中使用载体的条件:(1)固定化过程中不引起菌变性;(2)对酸碱有一定的耐受性;(3)有一定的机械强度;
(4)有一定的亲水性及良好的稳定性;(5)有一定的疏松网状结构,颗粒均匀;(6)共价结合时具有可活化基团;(7)有耐受酶和微生物细胞的能力;(8)廉价易得。
(酶和细胞的固定化载体,主要有以下三类:)
(1)吸附载体。吸附法有物理吸附和离子吸附两种。物理吸附所用的载体有无机物和有机物。
(2)包埋载体。包埋法制备固定化酶或细胞的载体有卡拉胶等。目前,工业上应用的包埋载体主要为卡拉胶、海藻胶等。
(3)共价结合载体(交联载体)。用共价结合法制备固定化酶或细胞所用的载体有纤维素、SephadexA200、琼脂、琼脂糖、苯胺多孔玻璃等。5.固定化酶的制备技术
(1)物理吸附法中蛋白质与载体结合力较弱,而且酶容易从载体上脱落,活力下降,故此法不常用;离子交换吸附法是将解离状态的酶溶液与离子交换剂混合后,洗去未吸附的酶和杂质即得固定化酶,本方法中离子交换刘的结合蛋白质能力较强,常彼采用。
影响载体吸附的因素较多,如溶液的pH、离子强度、温度、蛋白质浓度及载体的比表面积等。
(2)包埋法制备固定化酶技术
包埋法又分为凝胶包埋法和微囊化包埋法两类。凝胶包埋这是将酶或细胞限制于高聚物网格中的技术;微囊化法是将酶或细胞定位于不同构型的膜外壳内的技术。
其基本制备方法有界面沉降法及界面聚合法两类。
①界面沉降法。本法是物理法,是利用某些在水相和有机相界面上溶解度极低的高聚物成膜的过程将酶包埋的方法。其基本过程是将酶液在与水不混溶的、沸点比水低的合机相中乳化,使用油溶性表面活性剂形成油包水的微滴,再将溶于有机溶剂的高聚物加入搅拌下的乳化液中,然后再加入另一种不能溶解高聚物的有机溶剂,使高聚物在油水界面上沉淀、析出及成膜。最后在乳化剂作用下使微囊从有机相中转移至水相,即成为固定化酶。用于制备微囊的高聚物材料有硝酸纤维素、聚苯乙烯及聚甲基丙烯酸甲酯等。微囊化的条件温和,制备过程不致引起酶的变性,但要完全除去半透膜上残留的有机溶剂却不容易。
②界面聚合法。本法是化学制备法,其基本原理是利用不溶于水的高聚物单体在油-水界面上聚合成膜的过程制备微囊。成膜的高聚物有尼龙、聚酰胺及聚脲等。现以尼龙610为例,其基本过程是将含酶的10%血红蛋白溶液与己甲叉二胺水溶液混合,再倾入含有1%Span85的氯仿-环己烷中分散乳化,加入溶于有机相的癸二酰氯后,便在油-水界面上发生聚合反应,弃去上清后,加入Tween20去乳化,洗去有机溶剂及末聚合的单体,将其转移至水相中即得微囊。
纤维包埋法是将可形成纤维的高聚物溶于与水不混溶的有机溶剂中,再与酶溶液混合并乳化,然后将乳化液经喷头挤入促凝利(如甲苯及石油醚等)中形成纤维,即成为固定化酶。
(3)交联法制备固定化酶技术
例如0.2%的木瓜蛋白酶和0.3%的戊二醛在pK5.2~7.2,0℃下,24h即完成反应,反应速度随温度的升高而增大。若pH低于4.0,即使长时间反应也不能实现酶的固定化。酶晶体也可以用交联法实现固定化,但在交联过程中酶容易失活。
(4)共价结合法制备固定化酶的技术 共价结合法制备固定化酶的优点是酶与载体结合牢固,稳定性好;缺点是载体需要活化,固定化操作复杂,反比条件比较剧烈,酶容易失活和产生空间位阻效应。
6.固定化酶的形状与性质 6.1 固定化酶的形状
(1)颗粒状固定化酶(制备方法简单,颗粒比表面积大,转化效率高,适用于各种类型的反应器);(2)纤维状固定化酶(比表面积大,转化效率高,但只适用于填充床反应器);(3)膜状固定化酶/酶膜(表面积大,渗透阻力小,可用于酶电极,破碎后也可用于填充床反应器);(4)管状固定化酶/酶管(机械强度大,切短后可用于填充床反应器,也可以组装成列管式反应器)。
6.2 固定化酶的性质(1)酶活力的变化(2)酶稳定性的变化
稳定性包括:①操作稳定性。②贮藏稳定性。③热稳定性。④对蛋白酶的稳定性。
(3)酶学特性的变化。①底物专一性。②最适pH。③最适温度。④米氏常数(Km)。⑤最大反应速度(Vmax)。
7.固定化酶活力的测定方法
三、酶的非水相催化
其催化活性与水溶液中相当,甚至更高,并且具有下列显著特点:(1)提高非极性底物和产物的溶解度,从而提高反应速度。
(2)可催化水解反应的逆反应,而合成(酶类、)多肽、酯类等化合物。(3)有利于反应后酶与产物的分离。(4)解除或减少某些产物对酶的抑制作用。(5)提高酶的稳定性。第七章 发酵工程制药
一、发酵工程与发酵工程制药的发展历史
二、微生物发酵制药的研究范围
微生物菌体发酵:如香菇类、灵芝、金针菇、依赖虫蛹而生有的冬虫夏草菌以及与天麻共生的密环菌等药用真菌。
微生物酶发酵: 微生物代谢产物发酵: 微生物转化发酵: 第二节 微生物工业用菌种
一、发酵工业对生产菌种的要求(1)能在易得、价廉的原料制成的培养基上迅速生长,且代谢产物产量高。目标产物最好能分泌到胞外,以降低产物抑制并利于产物分离。
(2)发酵条件粗放、易于控制,且所需的酶活性高。(3)菌种生长和发酵速度较快,发酵周期短。
(4)根据代谢控制的要求,选择单产高的营养缺陷型突变菌株或调节突变菌株或野生菌株。
(5)抗杂菌、抗噬菌体能力强。
(6)菌种纯粹,遗传性状稳定(不易变异退化),以保证发酵生产和产品质量的稳定性。
(7)菌体不是病源菌,不产生任何有害的生物活性物质和毒素以保证安全。
二、工业上常用的微生物 1.微生物的共同特性
(1)个体小、构造简单;(2)容易培养、易于代谢;(3)生长旺盛、繁殖迅速;(4)适应性强、容易变异;(5)分布广泛、种类繁多。
2.工业上常用的微生物
发酵工业上常用的微生物有细菌、酵母菌、霉菌和放线菌四大类群。
三、生产用菌种的保藏及选育 1.菌种保藏(菌种的保藏方法)
(1)斜面低温保藏法。(2)液体石蜡保藏法。(3)砂土管保藏法。(4)冷冻干燥保藏法。
(5)液氮超低温冻结法。(6)硅胶保藏法。2.菌种选育
(1)自然选育--利用菌种的自发突变,从而选育出优良菌种的过程,叫做自然选育。
(2)诱变育种--诱变育种是指用人工的方法处理微生物,使它们发生突变,再从中筛选出符合要求的突变菌株,供生产和科学实验用。
诱变剂有物理诱变剂(如紫外线、X射线、γ射线、快中子)、化学诱变剂(如亚硝酸、硫酸二乙酯、氮芥、硫酸)等。在生产实践上,选用哪种诱变剂、剂量大小、处理时间等,都要视具体的情况和条件,并经过预备实验后才能确定。
(3)杂交育种(4)原生质体融合(5)基因工程育种 第三节 培养基及其制备
1.根据培养基的用途分为基础培养基、增殖培养基、鉴别培养基。2.发酵工业生产中选择培养基的基本原则(1)必须提供合成微生物细胞和发酵产物的基本成分;
(2)所用的单位营养物质能产生最大量的微生物菌体或发酵产物;(3)能形成最大浓度的微生物菌体或产物;(4)能形成最大产物生成率,从而缩短发酵周期;(5)尽量减少副产物的形成,便于产物的分离纯化;
(6)对生产中除发酵以外的其他方面如通气搅拌、精制、废弃物的处理等所带来的困难最少;
(7)原料价格低廉、质量稳定、取材容易。3.消毒与灭菌的区别
1.消毒(Disinfection):用物理或化学方法杀死物料、容器、器具内外的病原微生物。一般只能杀死营养细胞而不能杀死细菌芽孢,如巴氏消毒法。
2.灭菌(Sterilization)(更彻底):用物理或化学方法杀死或除去环境中所有微生物,包括营养细胞、细菌芽胞和孢子。
试题:
1.基因工程制药中工程菌分为两大类,原核细胞有大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、链霉菌;真核细胞有酵母、丝状真菌。(P21)
2.基因工程药物研究中常用的表达载体pBV220系统、pET系统。(P23)3.酶的化学修饰:通过主链的切割、剪接和侧链基团的化学修饰对酶蛋白进行分子改造,以改变其理化性质及生物活性。这种应用化学方法对酶分子实施种种“手术”的技术称为酶分子的化学修饰。从广义上说,凡涉及共价键或部分共价键的形成或破坏的转变都可看做是酶的化学修饰。从狭义上说,酶的化学修饰则是指在较温和的条件下,以可控制的方式使一种酶同某些化学试剂起特异反应,从而引起单个氨基酸残基或其功能基团发生共价的化学改变。(P242)
4.影响目的基因在大肠杆菌中表达的因素?(P24)(1)外源基因的剂量。
(2)外源基因的表达效率。①启动子的强弱;②核糖体结合位点的有效性;③SD序列和起始密码的间距;④密码子组成。
(3)表达产物的稳定性。(4)细胞的代谢负荷。(5)工程菌的培养条件。
5.基因工程制药中,根据真核基因在原核细胞中表达的特点,表达载体必须具备哪些条件?(P22)
(1)载体能够独立地复制。
(2)应具有灵活的克隆位点和方便的筛选标记,以利于外源基因的克隆、鉴定和筛选。而且克隆位点应位于启动子序列后,以使克隆的外源基因得以表达。(3)应具有很强的启动子,能为大肠杆菌的RNA聚合酶所识别。(4)应具有阻遏子,使启动子受到控制,只有当诱导时才能进行转录。(5)应具有很强的终止子,以便使RNA聚合酶集中力量转录克隆的外源基因,而不转录其他无关的基因,同时很强的终止子所产生的mRNA较为稳定。
(6)所产生的mRNA必须具有翻译的起始信号,即起始密码AUG和SD序列,以便转化后能顺利翻译。
篇3:生物制药技术在制药工艺中的应用
1 我国生物制药技术发展现状
相对来说, 我国生物制药技术的发展起步较晚, 直到20世纪70年代初才开始将DNA重组技术应用到医学上, 模仿多于创新, 生物技术产品的销售额约40%来自仿制药[1,2,3]。我国生物医药技术当前很大一部分还停留在科研方面, 并没有有效地转换为生产力[4,5]。但我国生物制药发展速度却非常迅猛, 经过多年的发展和市场竞争, 我国生物技术、人才、资金密集的区域, 已逐步形成了比较完善的生物医药产业链和产业集群。这些产业集群使得生物制药整体产业链得到优化, 在生产效率方面得到大幅提升。国产基因工程药物的不断开发生产和上市, 打破了国外生物制品长期垄断中国临床用药的局面。目前, 国产干扰素α的销售市场占有率已经超过了进口产品。
2 生物制药技术在制药工艺中的应用
生物制药工艺是由传统的生物制药技术发展而来, 传统的药物提取的方法也大多采用化学方法, 现代生物制药技术有效弥补了传统制药技术的不足, 获得了更先进的技术和工艺。生物制药技术在制药工艺中的应用主要集中在基因工程、细胞工程、单克隆抗体、酶和细胞固化技术等, 就生物制药的新产品来看我国主要针对癌症、心脏病、高血压、糖尿病、神经系统疾病等重大疾病进行试验研究。
2.1 非基因工程生化物
非基因工程生化物药物有分子肝素钙、分子肝素钠、促肝细胞生长素、脑蛋白水解物注射液、玻璃酸钠、甘糖酯等。
2.2 先导化合物
先导化合物指通过生物测定, 从众多的候选化合物中发现和选定的具有某种药物活性的新化合物, 一般具有新颖的化学结构, 并有衍生化和改变结构发展潜力, 可用作研究模型, 经过结构优化, 建立有序变化的化合物库, 供药物筛选和药效关系研究用。先导化合物发现主要途径有从天然产物活性成分中发现先导化合物 (如植物来源、微生物来源、动物来源、海洋药物来源) ;通过分子生物学途径发现先导化合物;通过随机机遇发现先导化合物;从代谢产物中发现先导化合物;从临床药物的副作用或者老药新用途中发现;从药物合成的中间体发现先导化合物。
2.3 应用生物技术、化学合成、结构后修饰研究开发新药
应用生物技术、化学合成、结构后修饰研究开发的新药, 主要有以下各类药物:多糖类、酶及酶抑制剂、多肽类、细胞因子类、结构后修饰类等。各类药物中, 抗生素用量最大, 研究采用基因工程与细胞工程技术和传统生产技术相结合的方法, 加快应用现代技术生产高效低毒的广谱抗生素。
2.4 应用生物技术改造传统制药工艺
微生物发酵是制药工业生产微生物药品的重要手段。微生物发酵即是指利用微生物, 在适宜的条件下, 将原料经过特定的代谢途径转化为人类所需要的产物的过程。微生物发酵生产水平主要取决于菌种本身的遗传特性和培养条件。由于生物药品具有疗效好、副作用小、且可大规模生产、利润极高、无环境污染等优点, 受到各国政府重视, 行业前景十分广阔。传统制药工艺存在着生产流程长、工艺复杂、原辅材料种类多、部分中间体是易燃、易爆、有毒或腐蚀性很强的物质、周期长等缺点。应用生物技术改造传统制药工艺可降低生产流程、降低工艺复杂的程度、减少原辅材料种类、改变部分中间体的性质或减少中间体、增加经济效益等。
3 讨论
我国生物医药技术当前很大一部分还停留在科研方面, 并没有有效地转换为生产力, 只有将技术转化为生产力, 才能使得社会生活水平得到提升。如果不能将生物医药技术从科研转向产业化生产, 将使我国的生产实践跟不上研发, 造成了生产的滞后状况。我国生物制药公司应通过外包等方式进行新药开发, 加强国内外的合作, 共同开发新药, 提高新药开发效率, 实现技术与资金互补。生物制药产业作为高科技产业, 不仅需要在基础设施、上下游配套产业等方面的支持, 政府应当加强对企业的引导并加大投资力度、重点建设产业集群区, 催进生物医药产业链和产业集群的发展。我国从事生物技术产业研究与开发的人数仅相当于美国生物技术产业人数的1/4, 从事生物医药产品研究与开发的人才更是严重不足, 已成为制约我国生物医药产业发展的瓶颈。我国应增加对专业人员的培养, 培养出大量掌握生物化学、生化分离分析技术、生物技术及工业药剂学等方面的基本理论知识和专业技能优秀毕业生。
参考文献
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[4]邓禹, 安华轩, 杨丽萍, 马继涛, 钟翔, 贺新华, 王云琼, 刘丽.云南省生物制药行业企业创新能力调查分析[J].云南科技管理, 2009 (02) .
篇4:生物:期末复习策略
根据考纲要求,同学们要重点复习三个层面的知识。第一层面,新陈代谢、遗传(含减数分裂)变异与进化、生命活动的调节(重中之重、比例很大、难度体现);第二层面,稳态与免疫、细胞(每年必考、比例居中、难度不大):第三层面,生殖与发育(不含减数分裂)。复习策略是:合理分配时间,详略得当,重点出击。
首先,本阶段的章节复习和实验复习要同步进行,主要是为了强化实验与知识的联系。考纲规定的教材实验是复习中最重要的,它不仅是高考的直接目标,也是实验设计的基础。我们不仅要掌握实验的目的、原理、器材、方法和操作步骤、实验结果与结论,更要灵活地将这些实验所涉及的方法和技术迁移到新的情景中去解决相应的生物学问题。
其次,吃透生物教材中的经典实验,如“光合作用的发现”“酶的发现…‘孟德尔遗传实验”等,这些实验蕴含了生物学的科学思想和科学方法,学生应通过体验知识的发现过程来学习科学方法,培养实验能力。
再次,教材内容实验化。尽可能将教材内容实验化是掌握知识、培养能力的一种好方法,如矿质元素的作用中讲硼元素有促进花粉萌发的作用,我们可以将此内容实验化,设计一个实验证明硼对花粉萌发的影响。通过对实验过程、实验结果等的分析解答,既强化了对基础知识的掌握,又培养了多种能力,还大大提高了自己的学习兴趣,何乐而不为呢?
图表是生物学信息的主要载体,也是学习生物学知识和解决生物学问题的重要工具,因此常以图表材料为背景,要求利用所学知识对图表信息进行分析作答,从而考查同学们的识图能力、判断能力、推理能力及分析表达能力。
这类试题条件隐蔽,灵活多变,具有较高的区分度。在复习过程中,要多练习用生物学术语描述教材上和试题中的图表、图解和数据等,努力培养自己用多种表达形式阐释生物学事实、概念、原理和规律的能力,熟悉图文转换、图表转换、表文转换等。同时对不同图表要进行整理、归类。如:坐标曲线图、坐标直方图、流程图、模式图、概念图、显微摄影图、饼状图、表格等。
篇5:生物技术制药复习要点与重点
第一章 绪论
1.生物药物的概念及21世纪生物药物的分类
2.生物技术(Biotechnology)概念及现代生物技术的组成和特点
3.基因工程技术、细胞工程技术、酶工程技术、发酵工程技术定义
4.基因诊断、基因治疗概念
5.生物技术在药学应用中的两类方式
6.生物药物的两大来源及生物药物的特点
7.生物制药的特点、生物制药基本过程及生物制药基本方法
第五章 发酵工程制药
1.发酵定义及发酵类型
2.菌种的选育方法
3.培养基概念和培养基的配制原则
4.发酵的基本过程
5.微生物发酵方式
6.发酵过程影响因素及控制
7.代谢工程定义
8.简述发酵工程下游加工过程的的特点和一般程序
第二章 基因工程制药
1.基因的概念及基因的一般特性
2.基因工程药物的概念
3.基因工程药物制药的主要流程
4.基因工程药物建立分离纯化工艺的根据
5.基因工程药物分离纯化的一般流程
6.基因工程产品的质量控制内容
7.基因工程药物临床前安全性评价的特殊性
8.蛋白质工程的概念
第三章动物细胞工程制药
1.细胞定义、细胞的特征和细胞的化学组成2.细胞培养定义、细胞培养基本条件和基本过程
3.细胞融合技术定义和基本过程
4.细胞工程技术概念和动物细胞工程制药的基本概念
5.动物细胞培养的基本技术和动物细胞培养特点
6.细胞株、细胞系、原代培养和传代培养的概念
7.动物细胞的大规模培养方法
8.转基因动物概念(transgenic animal)及转基因的技术方法
9.转基因动物在医药行业中的应用
10.动物乳腺生物反应器(mammary gland bioreactor)概念
第四章植物细胞工程制药
1.植物细胞工程制药的两大内容
2.植物细胞的全能性定义和原理
3.植物细胞特点——外植体(explant)、脱分化(dedifferentiation)、再分化(redifferentiation)、愈伤组织(callus culture)概念
4.植物细胞的培养方法
5.转基因植物概念及主要方法
6.植物细胞工程制药应用于哪些方面
第六章 酶工程制药
1.酶工程概念和现代酶工程研究的主要内容
2.酶固定化概念、方法和固定化酶的特点
3.细胞固定化概念和固定化细胞的特点
4.酶反应器(Enzyme reactor)的概念
第七 章 新型生物制药技术
抗体工程制药
1.概念——抗体(antibody)、多克隆抗体(Polyclonal antibody,PcAb)、单克隆抗体(monoclonal
antibody)、杂交瘤细胞(hybridoma)技术、抗体工程
2.单抗制备的基本流程
3.HAT培养基的选择培养杂交瘤细胞的原理
4.单克隆抗体的鉴定与检测项目
5.基因工程抗体概念和基因工程抗体的类型———嵌合抗体(Chimeric Antibodies),改形抗
体(reshaped Antibodies),单链抗体(single chain antigen binding protein,ScFv)等
6.噬菌体抗体工程和转基因动物表达抗体的优点
7.反义核酸(ribozyme)、核酶(antisense nucleic acide)、RNA干扰(RNA interference,RNAi)
概念
8.核酸疫苗(nucleic acid vaccine)又称基因疫苗(gene caccine)或DNA疫苗(DNA vaccine)
概念和核酸疫苗的优点
9.基因治疗概念、基因治疗的必要条件和主要方式
10.干细胞、胚胎干细胞(embryonic stem cell,ES细胞)的概念及应用生物芯片基因芯片,蛋白芯片
12.。。。
复习重点
基本概念
1.Biotechnology 以现代生命科学为基础,结合先进的工程技术手段和其他基础学科的科
学原理,按照预先的设计改造生物体或加工生物原料,为人类生产出所
需产品或达到某种目的2.Fermentation Engineering 微生物工程是利用微生物制造工业原料与工业产品并提供服
务的技术.其特点: 发酵工程是以某种特定的产物为工艺的目
标,这就要求微生物细胞既能正常生长又能过量积累目的产物
3.Enzyme Engineering是酶学和工程学相互渗透结合发展而形成一门新的技术学科。它是
从应用的目的出发研究酶、应用酶的特异性催化功能,并通过工程
化将相应原料转化成有用物质的技术。
4.Gene Engineering 是将重组对象的目的基因插入载体,拼接后转入新的宿主细胞,构建
成工程菌(或细胞),实现遗传物质的重新组合,并使目的基因在工程
菌内进行复制和表达的技术。
5.蛋白质工程 以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基
因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质。
6.抗体工程利用单克隆抗体技术和基因工程技术进行天然抗体的生产和抗体改造以及研
制新型抗体.7.Metabolic engineering 利用多基因重组技术有目的的对细胞代谢途径进行修饰、改造,改变细胞特性,并与细胞基因调控、代谢调控及生化工程相结合,为实现构建新的代谢途径,生产特定目的产物而发展起来的一个新的学科领域。
8.biopharmaceutics是指运用生物学、医学、生物化学等的研究成果,从生物体、生物组
织、细胞、体液等中,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制造的一类用于预防、治疗和诊断的制品
9.基因工程药物 是指以DNA重组技术生产的蛋白质、多肽、酶、激素、疫苗、单克隆抗
体和细胞生长因子类药物。
10.GeneDNA分子中含有特定遗传信息的一段核苷酸序列,是遗传物质的最小功能单位。
11.Cell 细胞是一切生物体进行生命活动的基本结构和功能单位.细胞是有膜包围的能独立
进行繁殖的原生质。
12.Culture medium 是人工配制的适合于不同细胞生长繁殖或积累代谢产物的营养基质.其主要成份碳源、氮源、无机盐、生长因子、前体和水等几大类.13.hybridoma技术:将含有特异免疫信息的淋巴细胞与具有无限增殖的肿瘤细胞在诱导
剂作用下使其融合,产生一个具有特异活性细胞及其产物技术.14.monoclonal antibody由一个克隆产生只针对一种抗原决定簇的结构与功能完全相同的抗体.15.Chimeric Antibodies将人抗体的恒定区(C区)替代鼠源单抗的可变区(C区)而得到的抗体
16.immobilized enzyme固定化酶是指限制或固定于特定空间位置的酶,具体来说,是指经
物理或化学方法处理,使酶变成不易随水流失即运动受到限制,而
又能发挥催化作用的酶制剂。
17.Biosensors由生物识别物质(酶,微生物 动植物组织 抗体等)与换能器组成的分析系统,其基于酶(细胞)固定化技术
18.transgenic animal 采用基因工程技术把外源基因导入动物生殖细胞、胚胎干细胞和早
期胚胎,并在受体动物染色体上稳定整合,又经过各种发育途径能把外
源基因稳定传给子代的这种动物
19.gene knockout 用基因打靶技术定点灭活一个内源基因。
20.RNA interference(RNAi)是指对应于某种Mrna的正义RNA和反义RNA组成的双链
RNA(ds RNA)分子使mRNA发生特异性降解,导致其不能表达的转录后基因沉默现象
21.酶联免疫法(ELISA)以酶代替放射同位素对抗原或抗体进行标记,使酶与抗原抗体共
价连接,称之为酶联免疫吸附法。
22基因治疗 是指将正常的外基因导入生物体的靶细胞内,以弥补或纠正基因缺陷或异常表
达,从而达到治疗目的。
23.原代培养:从机体取出后立即培养的细胞为原代细胞。培养的第1代细胞与传10代以内的细胞称为原代细胞培养。
24传代培养:将原代细胞从培养瓶中取出,配制成细胞悬浮液,分装到两个或两个以上的培养瓶中继续培养,称为传代培养
25细胞株:原代细胞一般传至10代左右细胞生长停滞,大部分细胞衰老死亡,少数细胞存
活到40~50代,这种传代细胞为细胞株。
26细胞系:细胞株传代至50代后又出现细胞生长停滞状态,只有部分细胞由于遗传物质的改变,使其在培养条件下可以无限制传代,这种传代细胞为细胞系。
27细胞株和细胞系的区别: 细胞系的遗传物质改变,具有癌细胞的特点,失去接触抑制,容易传代培养。
基本方法:
1.生物大分子的分离纯化主要方法 超滤和凝胶过滤、离子交换法、电泳和等电聚焦法,等电点沉淀法和有机溶媒分级沉淀法、亲和色谱法等
2.生物制药基本方法有提取法 发酵法 化学合成法 组织培养法 现代生物技术方法
3.测定蛋白质类药物分子量方法超速离心、凝胶色谱法、SDS_PAGE 生物质谱法等
4.酶和细胞固定化方法有载体偶联法、交联法、包埋法、新型固定法。
5.常用的菌种保藏方法① 斜面低温保藏法 ②石蜡油封存法 ③砂土管保藏法 ④ 麸皮保
藏法 ⑤甘油悬液保藏法 ⑥冷冻真空干燥保藏法 ⑦液氮超低温保藏法 ⑧宿主保藏法
等
6.基因工程操作中获得目的基因的方法 逆转录法、化学合成法、PCR等
7.基因诊断主要技术包括基因探针技术、PCR技术、单抗试剂等。
8.发酵工程制药中微生物发酵方式固体发酵、液体发酵
9.基因治疗中外源基因导入的方式。。
10.基本过程:
1.基因工程制药的基本流程 获得目的基因、组建重组质粒、构建工程菌(或细胞)、培养工程菌、产物分离纯化、除菌过滤、半成品检定、成品检
定、包装。
2.发酵的基本过程 菌种、种子制备、发酵、发酵液处理、提取精制。
3.单抗制备的基本流程抗原的制备、动物的免疫、抗体产生细胞与骨髓瘤细胞融合形成杂
交瘤细胞、杂交瘤细胞的选择性培养、筛选能产生某一特异抗体的阳性克隆和克隆化、体外培养(动物腹腔接种培养)、大量制备单克隆抗体。
4.动物细胞培养的基本过程:取动物器官、和组织、剪碎组织、胰蛋白酶处理、单个细胞、细胞培养。
5.生物制药的基本过程1.原料的选择、预处理和保存 2.原料的粉碎3.提取4.分离纯化5.浓缩6.结晶7.干燥
6. PCR三个基本步骤 变性--退火--延伸
基本原理、组成、分类和特点
1.单抗制备的基本原理 制备单克隆抗体通过B淋巴细胞杂交瘤技术把能产生单一抗体的淋
巴细胞与有增殖能力的骨髓瘤细胞进行融合形成杂交瘤细胞,通过
有限稀释法及克隆化使杂交瘤细胞成为纯一的单克隆细胞系而产
生的只针对一个抗原决定簇、结构和特异性完全相同的高纯度抗体
2.植物细胞培养技术的理论基础 植物细胞的全能性。
3现代生物药物类型基因药物 , 重组药物,天然药物,合成、半合成药物。
4.现代生物技术主要组成基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程。
5.现代生物技术特点: 高效益、高智力、高投入、高竞争、高风险、高势能。
6.生物药物来源主要有两大类 ①以天然生物材料为主,②有目的的人工制备生物原料。7 基因工程抗体的类型有嵌合抗体、改型抗体、小分子抗体、多功能化抗体。
8.生物药物特点化学结构和组成比较复杂;相对分子量较大,一般不易化学合成;药理作
用针对性强,不良反应小;疗效确切,营养价值高;有的生物原料和生物
药物不能代替.9.固定化酶的特点具有生物催化剂的功能,又有固相催化剂的功能。①可多次使用 ②反
应后,酶底物产物易分开,产物中无残留酶,易纯化,产品质量高。③
反应条件易控制。④酶的利用效率高。⑤比水溶性酶更适合于多酶反应
10固定化细胞的特点有细胞特性,生物催化剂功能,固相催化剂特点。优点: ①无须进行
酶的分离纯化 ②保持酶的原始状态,酶回收率高③比固定化酶稳定性
高④细胞内酶附助因子可再生⑤细胞本身含多酶体系⑥抗污染能力强
11.影响大肠杆菌中外源蛋白表达的主要因素①外源基因密码子的使用,②mRNA结构,③表
达载体的构建,④培养条件
如何实现高表达…
12发酵工程制药特点 是以某种特定的产物为工艺的目标,这就要求微生物细胞既能正常生
长又能过量积累目的产物。
13.生物制药的特点(特殊性)1.生物原料组成成分非常复杂2.有效成分含量低3.易变性
及被破坏4.分离制备过程影响因素多相对“均一性”
13.发酵过程影响因素:温度、pH、溶解氧、菌体浓度、泡沫、营养浓度。如何控制…
14.微生物发酵生产药物主要种类抗生素类;氨基酸类;核苷酸类维生素类;甾体类激素;治
疗酶及酶抑制剂等。
15.细胞的特征:在结构上具有自我装配的能力, 在生理活动中具有自我调节的能力, 在增
殖上自我复制的能力。
16.生物技术在药学研究中两种基本作用方式 1作为生产工具----生物技术药物
2.作为研究手段----合理药物设计
17.单抗优点和局限性优点单克隆抗体的特性高度特异性高度的均一性和可重复性 高
度专一性:大量产生及稳定性:
局限性:固有的亲和性和局限的生物活性限制了它的应用范围反应
强度不如多克隆抗体、制备技术复杂、费时费工、价格较高
18生产用动物细胞类型贴壁依赖性细胞、非贴壁依赖性细胞、兼性贴壁细胞
19.动物细胞培养特点 无细胞壁,抗机械强度低,对剪切力敏感,适应环境差;倍增时间长,生
长缓慢,易污染,培养时必须加抗生素;培养过程需氧量少,有的需要
一定CO2;培养过程中细胞相互粘连以集群形式存在20.基因工程药物制备全程质量控制理念包括
一、原材料的质量控制(1.目的基因2.表达载体3.宿主细胞),二、培养过程的质量控制(1.生产用细胞库2.培养过程)
三、纯化工艺中的质量控制;四.目标产品的质量控制
21.选用动物胚胎或幼龄个体的器官或组织做动物细胞培养材料的原理(目的)这些组织或
器官上的细胞生命力旺盛,分裂能力强
22.基因治疗的必要条件1发病机制在DNA水平上已经清楚2要转移的基因已经克隆分离,其表达产物有详尽的了解 3该基因正常表达的组织可在体外进行
遗传操作
23.PCR原理 是体外酶促合成特异DNA片段的方法 反应特点1.特异性强2.灵敏度高 3.简便、快速。确保PCR获得目的基因序列正确应注意:1.使用高保真的DNA
聚合酶,和相对保守的PCR扩增条件.2.凡经PCR扩真制备的目的基因片段,克隆后必须要测序.24基因工程产品的质量控制内容:产品的鉴别、纯度、活性、安全性、稳定性、一致性。利用多学科的技术生物化学、免疫学、微生物学、细胞生物学和分子生物学。
25.基因工程药物包含上游下游过程
上游技术主要是分离目的基因、构建工程菌(细胞)。主要技术涉及
1、基因克隆载体:质粒载体,2、重组DNA技术的有关工具酶及其应用
3、核酸制备技术; 下游阶段:从工程菌的大量培养一直到产品的分离纯化和质量控制。主要包括工程菌大规模发酵最佳参数的确立,新型生物反应器的研制,高效分离介质及装置的开发,分离纯化的优化控制,高纯度产品的制备技术,生物传感器等一系列仪器仪表的设计和制造,电子计算机的优化控制等.26.基因工程中影响外源蛋白表达的主要因素
①外源基因密码子的使用,②mRNA结构,③表达载体的构建,④培养条件
篇6:生物制药复习提纲和答案
1.生物药物
是利用生物体、生物组织或其成分,综合应用生物学、生物化学、微生物学、免疫学、物理化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、治疗制品。2.生物技术药物
是指采用DNA重组技术、单克隆抗体技术或其他生物技术研制的蛋白质、抗体或核酸类药物。生物技术药物可以是在药理上有高度活性的,也可以是在免疫或其他生理系统上有活性的。生物技术药物可以分为三大类,即重组蛋白质、治疗性抗体和核酸。3.生物制品
用微生物及微生物代谢产物或动物血清制成的用于预防、诊断和治疗的制品。
4.生物制药工艺学
是从事各种生物药物的研究、生产和制剂的综合性应用技术科学。研究内容包括生化制药工艺、生物制品制造与相关的生物医药产品的生产工艺。主要讨论各类生物药物的来源、结构、性质、制造原理、工艺过程、生产技术操作和质量控制。5.抗生素
青霉素、链霉素、红霉索等一类化学物质的总称。它是生物,包括微生物、植物和动物,在其生产活动过程中所产生,并能在低微浓度下有选择性地抑制或杀灭其他微生物或肿瘤细胞的有机物质。6.热原质
热原质是在生产过程中由于被污染后由杂菌所产生的一种内毒素。7.四环类抗生素
是以四并苯为母核的一类有机化合物。金霉素、土霉素、四环素、地美环素。四环类抗生素可与微生物核糖核蛋白体30S亚基接合,通过抑制氨基酰-tRNA与起始复合物中核蛋白体的结合,阻断蛋白质合成时肽链的延长。8.大环内酯类抗生素
由链霉菌产生的弱碱性抗菌素,因分子中含有一个内酯结构的14或16元环而得名,红霉素是本类药物最典型的代表。大环内酯类作用于细菌细胞核糖蛋白体50s亚单位,阻碍细菌蛋白质合成,属于生长期抑制剂。9.β-内酰胺类抗生素 10.氨基糖苷类抗生素
由氨基环醇(aminocyclitol)、氨基糖(aminosuger)和糖组成的抗生素的总称。
11.耐药性
12.干扰素
系指由诱导剂诱导有关生物细胞所产生的一类高活性、多功能的诱生蛋白质。这类诱生蛋白质从细胞中产生和释放之后,作用于相应的其它同种生物细胞,并使其获得抗病毒和抗肿瘤等多方面的免疫力。有α型、β型和γ型及许多亚型。13.硫酸软骨素
硫酸软骨素一般含有50~70个双糖单位,链长不均一,相对分子质量在1~3万,硫酸软骨素按其化学组成和结构差异,又分为A、B、C、D、E、F、H等多种。它们均由D-葡萄糖醛酸和N-乙酰-D-氨基半乳糖组成,只是硫酸基团位置不同而己。14.肝素
属高分于化合物,分于量6 000~20 000以前肝素钠一般都由动物肝脏中提取,现在大多从猪、羊、牛等动物的肠粘膜中提取,亦可从肺脏和心脏中提取。作为一种重要的生化药物,是一簇酸性粘多糖化合物的统称,它是由已糖醛酸(L-艾杜糖醛酸、葡萄糖醛酸)与硫酸氨基葡萄糖分子以一定的比例交替联结形成的具有六糖或八糖单位的线型链状大分子 15.维生素
是维持机体正常代谢机能的一类化学结构不同的小分子有机化合物,它们在体内不能合成,大多需从外界摄取。
16.激素
是生物体产生的,对机体代谢和生理机能发挥高效调节作用的化学信使分子。17.亚基疫苗
利用病原体的某一部分通过基因工程克隆而制得的疫苗称为亚基疫苗。18.活体重组疫苗
通过基因工程的方法,对非致病性微生物(细菌和病毒)进行改造,使之携带并表达某种特定病原体的抗原决定簇基因,产生免疫原性;或通过基因工程的方法修饰或删除致病性微生物的毒性基因,使之仍保持免疫原性所制成的疫苗。19.核酸疫苗
核酸疫苗就是把外源基因克隆到真核质粒表达载体上,然后将重组的质粒DNA直接注射到动物体内,使外源基因在生物体内表达,产生的抗原激活机体的免疫系统,引发免疫反应。20.基因治疗
基因治疗是将具有正常功能的基因转移到病人体内并发挥功能,纠正病人体内所缺乏的蛋白质或赋予机体新的抗病功能。更为广义的基因治疗还包括从基因水平对基因表达的调控。
21.人工免疫
人为地给机体输入抗原以调动机体的免疫系统,或直接输入免疫血清,使其获得某种特殊抵抗力,用以预防或治疗某些疾病者,称为人工免疫 22.人工自动免疫
是给机体输入抗原物质,使免疫系统因抗原刺激而产生类似感染时所发生的免疫过程,从而产生特异性免疫力。这种免疫力出现较慢,常有1~4周诱导期,但维持较久,可从半年到数年。
23.人工被动免疫
输入免疫血清(含特异性抗体),使机体获得一定免疫力,以达到防治某些疾病目的,称为人工被动免疫。
24.乙肝基因工程疫苗
将乙型肝炎病毒(HBV)基因组中乙肝表面抗原(HBsAg)的DNA序列构建到表达载体上,并在宿主细胞中表达,所表达的抗原经纯化后制备成的重组亚单位乙肝疫苗。25.抗体
是由抗原刺激机体后,由淋巴B细胞经分化增殖的浆细胞合成、分泌的,能与相应抗原特异结合并具有多方面免疫功能的球蛋白。26.单克隆抗体
仅识别抗原分子上同一抗原位区的由同一克隆细胞产生的抗体。27.人源化抗体
人源化抗体主要指鼠源性单克隆抗体的基因克隆及 DNA 重组技术改造,重新表达的抗体。其大部分氨基酸序列为人源序列所取代,既基本保留亲代鼠单克隆抗体的亲和力和特异性,又降低了鼠异源性。28.基因工程抗体 是利用DNA重组技术,通过对抗体分子基因结构与功能了解,有目的地在基因水平上对抗体分子进行切割、拼接或修饰,或者直接合成基因序列,再将基因导入细胞表达产生的一类抗体。
29.前体物质
在抗生素生物合成中,菌体利用它以构成抗生素分子中的一部分而其本身又没有显著改变的物质,称为前体(precursor)。
简述题 1.新药筛选基本方法
(一)、随机筛选
(二)、经验式重复筛选
(三)、药物合理设计与筛选
(四)、高通量筛选
2.新药研究和开发的主要过程
1、确定研究计划
2、准备化合物
3、药理筛选
4、化学实验
5、临床前I期
6、临床前II期
7、I期临床
8、II期临床
9、III期临床10.注册申请上市(2-3年)11.售后监测
3.生物活性物质的浓缩的主要方法?
(一)盐析浓缩:硫酸铵沉淀蛋白质
(二)有机溶剂沉淀浓缩
(三)用葡聚糖凝胶(Sephadex)浓缩
(四)用聚乙二醇透析浓缩
(五)超滤浓缩
(六)真空减压浓缩与薄膜浓缩
4.试述活性物质的保护措施
1、采用缓冲盐系统
在生物药物制备中,常用的缓冲盐有磷酸缓冲盐,柠檬酸缓冲盐,Tris缓冲液,醋酸缓冲盐,碳酸缓冲盐,硼酸缓冲盐和巴比妥缓冲盐等。
2、添加保护剂
防止某些生理活性物质的活性基团及酶的活性中心受到破坏,如巯基是许多活性蛋白质和酶催化活性基团,极易被氧化,故提取时,常添加某些还原剂如半胱氨酸,-巯基乙醇。对易受重金属影响的,可添加EDTA。
3、抑制水解酶的作用
4、其它保护措施(冷、热、酸、碱)
5.试述生物活性物质的浓缩方法
(一)盐析浓缩:硫酸铵沉淀蛋白质
(二)有机溶剂沉淀浓缩
在生物大分子的水溶液中,逐渐加入乙醇,丙酮等有机溶剂,可以使生化物质的溶解度明显降低,从溶液中沉淀出来。
(三)用葡聚糖凝胶(Sephadex)浓缩
(四)用聚乙二醇透析浓缩
(五)超滤浓缩
(六)真空减压浓缩与薄膜浓缩
真空减压浓缩在药物生产中使用较为普遍,具有生产规模较大,蒸发温度较低,蒸发速度较快等优点。
薄膜浓缩器的加速蒸发的原理是增加汽化表面积。使液体形成薄膜而蒸发,成膜的液体具有较大的表面积,热传播快而均匀,没有液体静压的影响,能较好地防止物料的过热现象。
6.试述生化物质分离纯化的基本步骤
1、将目标药物成分从起始原材料中释放出来;
2、从提取物中去除固体杂质成分;
3、去除可溶性杂质成分;
4、除去水或其他类别的溶剂,富集或浓缩目标药物成分;
5、去除残留杂质和污染物成分,使药物成分能够达到所需的纯度;
6、对目标药物成分进行必要的后加工处理(如修饰、加入稳定剂、佐剂等)以保护或提高药物活性等。
7.生物活性物质分离制备设计基本阶段(1)确定制备物的研究目的及建立相应的分析鉴定方法。(2)制备物理化性质稳定性的预备试验。(3)材料处理及抽提方法的选择。(4)分离纯化方法的摸索。(5)产物均一性测定。
8.靶向给药系统
采用乳化技术、脂质体制备技术、微型包囊和微型成球技术,使药物浓集于靶器官、靶组织。靶细胞的靶向给药系统属于第4代剂型,可用于恶性肿瘤等疾病的治疗。近年来受到普遍关注的口服结肠定位给药系统是一类对pH敏感的结肠定位释药制剂。口服结肠靶向给药系统中的药物在胃、十二指肠、空肠和回肠不释放,只有当药物达到人体回盲部后启结肠较高的pH环境下溶解聚合物,才能使给药系统把药物释放出未,并且在结肠部发挥局部治疗作用。
9.缓、控释制剂
缓释控释制剂与药物在体内浓度有关,而与给药时间无关的基本理论的基础上发展起未的。是一类采用新型药用辅料,通过膜控技术、骨架阻滞技术和包衣技术等来控制片剂、胶囊剂的释药速度,从而实现定时、定速释放,属于第3代剂型就延长有效血药浓度的持续时间和提高用药的安全度。缓释制剂和控释制剂的主要区别在于控释制剂是按零级速率释放药物,其释放量不受时间影响,释放速度是恒速或接近恒速,血药浓度平稳,峰谷波动很小。10.根据抗生素的化学结构抗生素可分为几类?每类其结构有何特点?每类举1药品。以青霉素为例写出发酵生产青霉素的工艺路线。(1)β-内酰胺类抗生素:包括青霉素类、头孢菌素类等。它们都包含一个四元内酰胺环。这是在当前最受重视的一类抗生素。
(2)氨基糖苷类抗生素:包括链霉素、庆大霉素等。它们既含有氨基糖苷,也含有氨基环醇的结构。
(3)大环内酯类抗生素:如红霉素、麦迪霉素(medicamycin)。它们含有一个大环内酯作配糖体,以苷健和1~3个分子的糖相连。
(4)四环类抗生素:如四环素、土霉素等。它们以四并苯为母核。
(5)多肽类抗生素:如多粘菌素、杆菌肽等。它们多由细菌、特别是由产孢子的杆菌产生,并含有多种氨基酸,经肽键缩合成线状、环状或带侧链的环状多肽。
11.12.微生物产生耐药机理是什么?
影响青霉素结晶的因素?
(1)水分的影响
(2)温度的影响
(3)污染数高低对结晶的影响(4)青霉素与醋酸钾摩尔比关系
13.去除四环素差向异构物的方法 ?
(1)制成尿素复盐转四环素盐酸盐(2)制成氯化钙复合物(3)制成甲酰复合物
14.用现代生物技术提高抗生素产量的方法
1.将产生菌基因随机克隆至原株直接筛选高产菌株 2.增加参与生物合成限速阶段基因的拷贝数 3.强化正调节基因的作用 4.增加抗性基因
15.乙肝病毒(HBV)基因在真核细胞中的表达途径
①将HBV的S、S2或S1基因重组质粒转化酵母,用重组酵母生产HB疫苗; ②将S、S2或S1基因重组质粒转化哺乳动物细胞;
③将S、S2或S1基因插入痘苗病毒DNA非必需区,传染中华地鼠卵巢细胞,大量培养该动物细胞株生产HB疫苗;
④将S、S2或S1基因插入昆虫核多角体病毒DNA非必需区,转染家蚕和蝶蛹生产HB疫苗。
16.试述HBA的DNA结构
①小蛋白(S蛋白),为S基因编码的由226个氨基酸残基组成的多肽,是HBsAg和HBV包膜的主要成分,也是HBV的主要蛋白;
②中蛋白(M蛋白),由S蛋白和前S2基因编码的55个氨基酸残基多肽(前S2蛋白)组成,它具有一个多聚人血清白蛋白(pHSA)受体位点; ③大蛋白(L蛋白),为M蛋白和前S1基因编码的108~109个氨基酸残基多肽(前S1蛋白)组成。
17.用于制备病毒类疫苗的毒株,一般需具备哪几个条件?
①必须持有特定的抗原性,能使机体诱发特定的免疫力,阻止相关病原体的入侵或防止机体发生相应的疾病。
②应有典型的形态和感染特定组织的特性,并在传代的过程中,能长期保持其生物学特性。③易在特定的组织中大量繁殖。
④在人工繁殖的过程中,不应产生神经毒素或能引起机体损害的其他毒素。
⑤如是制备活疫苗,毒株在人工繁殖的过程中应无恢复原致病力的现象,以免在使用时,诱发机体发生相应的疾病。
⑥在分离时和形成毒种的全过程中应不被其他病毒所污染,并需要保持历史记录。用于制备活疫苗的毒种,往往需要在特定的条件下将毒株经过长达数十次或上百次的传代,降低其毒力,直至无临床致病性,才能用于生产。18.简述核酸疫苗的特点?
(1)免疫保护力增强:接种后蛋白质在宿主细胞内表达,直接与组织相容性复合物MHCI 或II类分子结合,同时引起细胞和体液免疫,对慢性病毒感染性疾病等依赖细胞免疫清除病原的疾病的预防更加有效。
(2)制备简单,省时省力:核酸疫苗作为一种重组质粒,易在工程菌内大量扩增,提纯方法简单,可制备多价核酸疫苗。
(3)同种异株交叉保护:这是基因疫苗的最大优点之一。在制备基因疫苗时,可通过对基因表达载体所携带的靶基因进行改造,从而选择抗原决定簇。
(4)应用较安全:接种核酸疫苗后,蛋白质抗原在宿主细胞内表达,无因毒力返祖或残留毒力病毒颗粒而引发疫病的危险,也不会引起对机体的不良反应。
(5)产生持久免疫应答:免疫具有持久性,一次接种可获得长期免疫力,无需反复多次加强免疫。
(6)贮存、运输方便:核酸疫苗的质粒DNA稳定性好,无须冷藏。
(7)可用于防治肿瘤:核酸疫苗可以诱导CTL(细胞毒性T淋巴细胞),CTL应答也是机体杀死癌变细胞的有效清除途径。
19.核酸疫苗的纯化步骤
(1)收集、裂解细胞的和质粒的初步抽提
细胞的收集可利用离心的方法完成。裂解细胞(使细菌的细胞壁和细胞膜破裂的过程)一般有煮沸法、SDS碱裂解法、非离子型去垢剂法等。
(2)质粒DNA的纯化 ①聚乙二醇(PEG)沉淀法 ②氯化铯-溴乙锭梯度平衡离心法 ③柱层析法
20.DNA疫苗为治疗恶性肿瘤提供哪些新的思路
①激发免疫系统杀死致癌病毒;
②激发免疫系统识别并消除表达共同癌细胞信号的癌细胞; ③转染和表达基因工程蛋白,从而使癌细胞成为更好的免疫靶子。将编码肿瘤相关抗原的基因转导到肿瘤细胞内表达,可提高肿瘤免疫原性,从而增强宿主抗肿瘤的免疫应答。
21.影响核酸疫苗免疫效果的因素
1、质粒载体和启动子的选择2 注射途径与方法 3、接种部位的预处理4、接种剂量与次数5、免疫佐剂
22.试述抗体分子的基本结构?
抗体分成3个部分,即两个Fab片段和一个Fc片段。
抗体的结构抗体是机体在抗原物质刺激下由浆细胞产生的一类能与抗原发生特异结合反应的免疫球蛋白。其基本结构是由(两重H链两轻L链)四条肤链组成,四链互以-S-S键结合,形成一个“Y”形的四链分子。每一链又分为二段,一段为恒定部分,该部分的氨基酸序列是相同的;另一段为可变部分,这一部分的氨基酸序列各不相同,因而其上具有抗原结合位点。主要位于“Y”的两臂末端1 /2L链和1 /4H链相结合部位。抗体的特异性就是由结合部位的构象决定的。只有分子构象与抗体结合部位的分子构象互补的抗原才能与该种抗体结合。这样一个抗体就可和两个抗原结合。此外抗体的柄部Fc段上有补体结合区。
23.试述B淋巴细胞杂交瘤选择培养基的原理?
细胞的DNA合成有内源性和外源性两种途径。内源性途径就是利用Gln(谷氨酰胺)或单磷酸尿苷酸在二氢叶酸还原酶的催化下合成DNA;外源性途径则利用次黄漂呤或胸腺嘧啶在HGPRT(次黄漂呤鸟漂呤磷酸核糖转移酶)或TK(胸腺嘧啶激酶)的催化作用下补救合成DNA。HAT培养基中的氨基喋呤是二氢叶酸还原酶的抑制剂,因此能有效的阻断DNA合成的内源性途径。B淋巴细胞具有HGPRT和TK这两种酶,因此在内源性途径被阻断后仍能利用HAT培养基中的次黄漂呤和胸腺嘧啶完成合成。但由于B淋巴细胞是正常细胞故不能长期存活。而杂交瘤细胞由于继承了B淋巴细胞和骨髓瘤细胞的双重特性,能够合成HGPRT和TK,故在HAT培养基中可长期存活。在历经2周左右的时间后即可得到该杂交瘤细胞,从而成为制造单克隆抗体的细胞源。
24.单抗纯化策略及注意事项?
腹水或细胞上清液,均含有脂蛋白、脂质、细 胞碎片等杂质,用滤纸去掉脂质和大颗粒,离心去除 细胞碎片和蛋白聚合物,目前纯化方法有十几种,一 般采用盐析、凝胶过滤、离子交换层析和辛酸提取等,现在最有效的方法是亲和纯化法,常用 SPA 或抗小 鼠免疫球蛋白抗体与载体交联。称为 Sepharose 柱,抗体结合上去,然后洗脱。
25.26.简述单克隆抗体制备过程? 干扰素和干扰素基本功能是什么? 1.动物体内生长
2.体外培养
3、单克隆抗体的纯化
4、单克隆抗体的性质鉴定
干扰素—系指由诱导剂诱导有关生物细胞所产生的一类高活性、多功能的诱生蛋白质。这类诱生蛋白质从细胞中产生和释放之后,作用于相应的其它同种生物细胞,并使其获得抗病毒和抗肿瘤等多方面的免疫力。有α型、β型和γ型及许多亚型。
IFN具有抗病毒繁殖、抗细胞分裂增殖及调节机体免疫三大基本功能。
(1)抗病毒繁殖:IFN具有发好的广谱抗病毒作用。IFN不是直接中和或杀伤病毒体,而是病毒体做为IFN的诱生剂,启动细胞内抗病毒蛋白质的结构基因,诱导细胞合成抗病毒蛋白质的,从而阻止感染性病毒颗粒的形成,达到抗病毒的目的。
(2)直接抗肿瘤:这主要表现在IFN具有抑制肿瘤细胞增殖,直接溶癌,降低肿瘤细胞的恶性生物学行为及暴露肿瘤特异性表面抗原等功能方面。IFN有抑制细胞癌基因表达,诱导肿瘤细胞分化,促进“逆转”等作用。
(3)间接抗肿瘤:IFN不仅对肿瘤细胞有直接作用,而且还通免疫系统发挥间接作用。IFN是自然杀伤细胞(Natual kill cell,NK)天然的强有力的诱导剂,在体内外IFN皆可促使NK细胞的成熟与活化,增强NK细胞杀伤肿瘤细胞的能力。
IFN在体内外均能激活巨噬细胞,增强其吞噬和细胞毒功能。
IFN还具有双向免疫调节作用,可调节自身免疫性疾病的过度反应到接近正常水平。
27.微生物转化生产甾类激素的特点是什么?
①可减少化学合成步骤,简化生产设备,缩短生产周期。如由黄体生产炔诺酮,利用微生物法后,可减少6步工序。
②可提高产物得率和质量,降低成本。如用黑根霉羟化孕酮得率达90%以上。
③可进行化学法难以进行的反应,如甾类化合物C-11上的加氧(即羟化)等反应,化学法很难进行,而采用微生物法则比较容易。
④其他生物虽能产生这类羟化酶,但微生物产生的酶系种类最多。据统计,微生物要比哺乳动物多1β、3β、5α、12β、15α、16β等12种羟化酶。
⑤可改善工人的劳动条件,避免或减少使用强酸、强碱或有毒物质。
28.试述胰岛素的结构及作用?
胰岛素(insulin)为含51个氨基酸残基的小分子蛋白质,分子量5808,由含有21个氨基酸的A链和含有30个氨基酸的B链借助2个二硫键联结而成。胰岛素是促进合成代谢、维持血糖正常水平的主要激素。1)对糖代谢的影响
胰岛素加速全身组织,特别是肝脏、肌肉和脂肪组织摄取和利用葡萄糖,促进肝糖原和肌糖原的合成,抑制糖异生,从而使血糖降低。
2)对脂肪代谢的影响
胰岛素可促进脂肪的合成与储存,促进葡萄糖进入脂肪细胞,合成甘油三酯和脂肪酸。胰岛素还抑制脂肪酶的活性,减少脂肪的分解。3)对蛋白质代谢的影响
胰岛素可促进氨基酸进入细胞内;促进脱氧核糖核酸、核糖核酸和蛋白质的合成;抑制蛋白质的分解。由于能促进蛋白质合成,所以胰岛素对机体的生长有调节作用,但需与生长素共同作用,促生长效果才显著。
29.核酸类药物有哪些?
核酸类药物包括:核酸、核苷酸、核苷、碱基及其衍生物。第一类为具有天然结构的核酸类物质,有助于改善机体的物质代谢和能量平衡,加速受损组织的修复,促进缺氧组织恢复正常生理机能。临床上用于放射病,血小板减少症,急慢性肝炎,心血管疾病,肌肉萎缩等代谢障碍。如肌苷,ATP,辅酶A,脱氧核苷酸,肌苷酸等
第二类为自然结构碱基、核苷、核苷酸结构的类似物或聚合物,这一类核酸类药物是当今治疗病毒,肿瘤,艾滋病得重要手段,也是产生干扰素、免疫抑制的临床药物。
30.酶类药物的结晶方法有哪些?
1)盐析法2)有机溶剂法3)复合结晶法4)透析平衡5)等电点法
31.什么是尿激酶,尿激酶有什么作用?
尿激酶(urokinase,UK),具有激活纤溶酶原(Pfasmingen)转变为纤溶酶(Plasmin)进而产生纤维蛋白溶解作用的一种蛋白水解酶。
32.简述肝素结构、性质及制造过程?
肝素作为一种重要的生化药物,是一簇酸性粘多糖化合物的统称,它是由已糖醛酸(L-艾杜糖醛酸、葡萄糖醛酸)与硫酸氨基葡萄糖分子以一定的比例交替联结形成的具有六糖或八糖单位的线型链状大分子,①提取:取新鲜肠黏膜投入反应锅内,按3%加入NaCl,用30%NaOH调pH=9.0,于53~55℃保温提取2h。继续升温至95℃,维持10min,冷却至50℃以下,过滤,收集滤液。②吸附:加入714强碱性C1-型树脂,树脂用量为提取液的2%。搅拌吸附8h,静置过夜。③洗涤:收集树脂,用水冲洗至洗液澄清,滤干,用2倍量1.4mol/L NaCl搅拌2h,滤干。④洗脱:用2倍量3mol/LNaCl搅拌洗脱8h,滤干,再用1倍量3mo1/LNaCl搅拌洗脱2h,滤干。
⑤沉淀:合并滤液,加入等量95%乙醇沉淀过夜。收集沉淀,丙酮脱水,真空干燥得粗品。⑥精制:粗品肝素溶于15倍量1%NaCl,用6mol/L盐酸调pH=1.5左右,过滤至清,随即用5mol/LNaOH调pH=11.0,按3%用量加入H2O2(浓度30%),25℃放置。维持pH=11.0,第2天再按1%量加入H2O2,调整pH=11.0,继续放置,共48h,用6mol/L盐酸调pH=6.5,加人等量的95%乙醇,沉淀过夜。收集沉淀,经丙酮脱水真空干燥,即得肝素钠精晶。
33.简述甾类激素药物的分类及其生理作用?
根据其生理活性可分为肾上腺皮质激素、性激素和蛋白同化激素三大类。
肾上腺皮质激素按其生理功能,又可分为糖皮质激素和盐皮质激素两大类。以可的松(conisonc)和氢化可的松(hydrocoritsonc)为代表的糖皮质激素是由肾上腺束状带细胞所合成和分泌,主要影响人体的糖、蛋白质和脂肪的代谢,而对水、盐的代谢作用影响较小。临床上主要用于抗炎、抗过敏等。以醛甾酮和去氧皮甾酮为代表的盐皮质激素是由肾上腺的球状带细胞所分泌,主要作用是促进钠离子由肾小管的重吸收,从而使钠的排泄量减少,促进钾的排泄。临床上主要用于治疗慢性肾上腺皮质机能减退症(阿狄森病)及低血钠症。
性激素按生理功能分为雄性激素和雌性激素两大类。性激素的重要生理功能是刺激副性器官的发育和成熟,激发副性特性的出现,增进两性生殖细胞结合和孕育能力,还有调节代谢作用。
蛋白同化激素其主要作用有:①促进蛋白质合成和抑制蛋白质异化;②加速骨组织钙化和生长;③刺激骨髓造血功能,增加红血球量;④促进组织新生和肉芽形成;⑤降低血胆甾醇。临床上用于与上述作用相应的病症。
34.试比较人工自动免疫与人工被动免疫的主要特点?
35.基因工程乙肝疫苗表达细胞有哪些?
1、重组酵母乙肝疫苗(YDV),指在酵母表达系统表达的HBV包膜蛋白疫苗。
2、重组中国仓鼠卵巢(CHO)细胞乙肝疫苗,指在CHO细胞中表达的HBV包膜蛋白疫苗。该疫苗免疫原性强,抗原纯化简单,适于大规模生产。
3、c127乙肝疫苗(Hepagene)是由英国Medeva公司采用鼠c127纯系细胞株表达的一种含Pre-S1,Pre-S2及S抗原成分的新型乙肝疫苗。
36.核酸疫苗有哪些特点?
(1)免疫保护力增强:接种后蛋白质在宿主细胞内表达,直接与组织相容性复合物MHCI 或II类分子结合,同时引起细胞和体液免疫,对慢性病毒感染性疾病等依赖细胞免疫清除病原的疾病的预防更加有效。
(2)制备简单,省时省力:核酸疫苗作为一种重组质粒,易在工程菌内大量扩增,提纯方法简单,可制备多价核酸疫苗。
(3)同种异株交叉保护:这是基因疫苗的最大优点之一。在制备基因疫苗时,可通过对基因表达载体所携带的靶基因进行改造,从而选择抗原决定簇。(4)应用较安全:接种核酸疫苗后,蛋白质抗原在宿主细胞内表达,无因毒力返祖或残留毒力病毒颗粒而引发疫病的危险,也不会引起对机体的不良反应。
(5)产生持久免疫应答:免疫具有持久性,一次接种可获得长期免疫力,无需反复多次加强免疫。
(6)贮存、运输方便:核酸疫苗的质粒DNA稳定性好,无须冷藏。
(7)可用于防治肿瘤:核酸疫苗可以诱导CTL(细胞毒性T淋巴细胞),CTL应答也是机体杀死癌变细胞的有效清除途径。
37.人-鼠嵌合抗体制造有几个步骤?
(1)鼠单克隆抗体可变区基因克隆(2)表达载体的构建(3)表达
38.抗生素个提取过程的要求?
1)时间短;2)温度低;3)pH宜选择对抗生素较稳定的范围;4)勤清洗消毒(包括厂房、设备、管路并注意消灭死角)。
39.青霉素生物合成的前体氨基酸有几个些?
(1)α-氨基己二酸的生物合成(2)缬氨酸的生物合成(3)半胱氨酸的生物合成
40.试举例说明青霉素的结晶。
以青霉素钾盐结晶为例说明 :
青霉素游离酸在有机溶媒中的溶解度是很大的,但是它与某些金属或有机胺结合成盐之后,由于极性增大,溶解度大大减小而且自溶媒中析出。它和醋酸钾化学反应式如下:
41.大环内酯类抗生素的作用机理是什么?
大环内酯类作用于细菌细胞核糖蛋白体50s亚单位,阻碍细菌蛋白质合成,属于生长期抑制剂。
42.青霉素、红霉素、四环素和链霉素的结构与理化性质是什么?
43.抗生素结晶和重结晶的方法有哪些?
(1)改变温度结晶:利用抗生素在溶剂中的溶解度随温度变化而显著变化的这一特性来进行结晶。例如制霉菌素的浓缩液在5℃条件下保持4~ 6h后即结晶完全。分离掉母液、洗涤、干燥、磨粉后即得到制霉菌素成品。
(2)利用等电点结晶:当将某一抗生素溶液的pH调到等电点时,它在水溶液中溶解度最小,则沉淀析出。如6-氨基青霉烷酸(6-APA)水溶液当PH调至等电点(4.3)时,6-APA即从水溶液中沉淀析出。
(3)加成盐剂结晶:在抗生素溶液中加成盐剂(酸、碱或盐类)使抗生素以盐的形式从溶液中沉淀结品。例如在青霉素G或头孢菌素C的浓缩浓中加入醋酸钾、即生成钾盐析出。
(4)加入不同溶剂结晶:利用抗生素在不同溶剂中溶解度大小的不同,在抗生素某一溶剂的溶液中加入另一溶剂使抗生素析出。如巴龙霉素具有易溶于水而不溶于乙醇的性质。在其浓缩液中加入10~12倍体积的95%乙醇,并调PH至7.2~7.3使其结晶析出。
重结晶是进一步精制以获高纯度抗生素的有效方法。
44.什么叫抗生素滥用?抗生素滥用有何害处?
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