第二章 生物制药工艺技术基础.pptVIP

为防止或减少包含体的形成常用方法： （1）降低培养温度 从37℃降到30℃可显著降低包含体形成率。 （2）以硫氧还原蛋白为载体进行融合表达。 硫氧还原蛋白是E.coil的一种同源蛋白，定位于粘附区，富含-SH,可保目的蛋白不发生分子错误折叠，是一种热稳定蛋白，表达产物聚集于粘附区，通过振扰提取使产物进入介质中，再酶解就得到目的蛋白。 三、酶工程制药技术基础 1、酶工程(enzyme engineering) 研究内容 （1）酶的发现、分离纯化与生产应用。 （2）酶与细胞的固定化技术与酶反应器。 （3）生物酶工程：以基因工程技术和蛋白质工程技术研究酶工程。 （4）抗体酶、模拟酶 合成酶及酶的人工设计。 （书P102） 2、固定化酶(immobilized enzyme) （1）固定化稳定性提高 （2）可重复使用、提高使用效率、降低成本 （3）提高强度，便于连续、自动、规模化生产 （4）便于产物的分离、纯化 共价键结合 酶 固定化 间歇 可溶 交联 包埋 吸附 间歇 连续 酶的固定化技术和固定化酶 3、制备方法： （1）吸附法：分为物理吸附法和离子交换吸附法 （2）包埋法：将酶或细胞定位于凝胶高聚物网络中，如卡拉胶，海藻胶，聚丙烯酰胺 （3）共价键结合法：酶分子与载体分子，通过化学偶联使酶与载体共价结合。 （4）交联法：用双功能试剂 将酶与载体交联固定化 图: 酶固定化方法示意 1. 离子结合 2.共价结合 3.交联 4. 聚合物包埋 5. 疏水作用 6. 脂质体包埋 7. 微胶囊 第四节 生物制药工艺中试放大设计一、中试放大目的与规模 1．目的： （1）建立稳定工艺、大批量制备足量合格产品，供应临床前与临床研究； （2）研究工艺参数制定工艺规程和检定规程，为正式生产提供工艺参数，保证能在以后生产中应用。 2．规模： 中试是由小试转入工业化生产的过渡性研究，是取得成功产业化的关键。 3、中试放大时应具备的条件 （1）有稳定的工艺：收率，质量可靠 （2）操作条件基本确立 （3）已建立中间品和成品分析方法 （4）生物材料已鉴定 （5）物料平衡、三废处理已基本解决 （6）中试规模、产品产量，规模已确定 （7）安全生产已有方案 4．中试放大要解决的问题 （1）原辅材料规格 （2）设备选型与材质选用 （3）反应条件 （4）原辅料中间品、产品质控标准与检定方法 （5）下游工艺优化与稳定制造规程的制定 二．中试放大方法与总结内容 1、放大方法 （1）经验放大 （2）相似放大 （3）数学模型放大 2、总结内容： （1）确定工艺路线，优化工艺条件，制定制造规程。 （2）制定岗位操作、投产 （3）进行材料衡算 （4）安全生产与处理 （5）原辅料及产品质控方法与标准测定。 （6）产品规格标准制定 （7）消耗定额，成本核算，工时，生产周期计算。 第五节 生物制药工艺技术若干进展一、21世纪的热门生物技术 1．组合生物合成 组合生物合成(combinatorial biosynthesis)或组合生物学(combinatorial biology)是指应用基因重组技术重新组合微生物药物的基因簇,产生一些新的非天然的基因簇,从而合成许多新的非天然的化合物,为生物药物的筛选提供丰富的化合物资源 微生物药物通常是由非常简单的化学物质, 如小分子羧酸或某些氨基酸作为合成起始单位和延伸单位合成的, 参与合成的酶为一系列基因编码的多酶体系 (构成一个合成途径) 。研究表明, 参与这类小分子生物合成的基因通常是连锁或邻接而构成一个基因簇(cluster) , 这为基因的克隆和操作提供了方便, 同时由于参与次级代谢生物合成酶系对底物的特异性, 专一性要求不是很严格的, 对结构相类似的底物均可识别, 这一特点为不同基因组合产生新的化合物创造了条件。 组合生物合成技术在药物研发中的应用 酮基合成酶(KS)、酰基转移酶（AT）、脱氢酶（DH）、烯醇还原酶（ER）、酮基还原酶（KR）和酰基载体蛋白（ACP）等功能域 组合生物合成技术示意图 酶 1 酶 2 酶 3 化合物 A B C D 酶1 基因 酶2 基因 酶3 基因 基因克隆 A D 质粒 转移至宿主菌 酶或蛋白质 2．药物基因组学 是一门研究个人的基因遗传如何影响身体对药物的反应的一门科学。由对基因的研究发现带有某种特定基因的人，会对某种特定的药物成份，产生某种特定的反应。将这个基因、药物成份与服用后反应的一连