第一篇：生物技術(shù)制藥復習資料

《生物技術(shù)制藥》復習資料（Biotechnological Pharmaceutics）第一章 緒論

一、概述

1.概念：生物藥物（生物制藥）是泛指包括生物制品在內(nèi)的生物體的初級和次級代謝產(chǎn)物或生物體的某一組成部分，甚至整個生物體用作診斷和治療疾病的醫(yī)藥品。|采用現(xiàn)代生物技術(shù)人為地創(chuàng)造一些條件，借助某些微生物、植物或動物來生產(chǎn)所需的醫(yī)藥品，叫做生物技術(shù)制藥。

2.技術(shù)范疇：基因工程、細胞工程、酶工程、發(fā)酵工程、生化工程以及后來衍生出來的第二代、第三代的蛋白質(zhì)工程、抗體工程、糖鏈工程和海洋生物技術(shù)等。

3.相關(guān)學科：有生物學（含微生物學、分子生物學、遺傳學等）、化學、工程學（化學工程、電子工程等）、醫(yī)學、藥學、農(nóng)學等。但從基礎學科來講，生物學、化學和工程學是其主要的學科。

4.應用范圍：（1）醫(yī)藥；（2）農(nóng)業(yè)；（3）食品；（4）工業(yè)；（5）環(huán)境凈化；（6）能源。

二、生物技術(shù)的發(fā)展簡史 1.傳統(tǒng)生物技術(shù)階段

主要產(chǎn)品：乳酸、酒精、丙酮、丁酸、檸檬酸、淀粉酶。

生產(chǎn)的特點：過程簡單，大多屬兼氣發(fā)酵或表面培養(yǎng)，生產(chǎn)設備要求不高，產(chǎn)品化學結(jié)構(gòu)簡單，屬初級代謝產(chǎn)物。

2.近代生物技術(shù)階段

主要產(chǎn)品：抗生素、維生素、甾體、氨基酸；食品工業(yè)的工業(yè)酶制劑、食用氨基酸、酵母、啤酒；化工業(yè)的酒精、丙酮、丁醇、沼氣；農(nóng)林業(yè)的農(nóng)藥；環(huán)境保護業(yè)的生物治理污染。生物技術(shù)的特點：（1）產(chǎn)品類型多，初級（氨基酸、酶、有機酸）、次級（抗生素）、生物轉(zhuǎn)化（甾體）；（2）生物技術(shù)要求高，純種、無菌、通氣，產(chǎn)品質(zhì)量要求也高；（3）生產(chǎn)設備規(guī)模大；（4）技術(shù)發(fā)展速度快。

3.現(xiàn)代生物技術(shù)

主要產(chǎn)品：胰島素、干擾素、生長激素等。

生物技術(shù)的內(nèi)容包括：（1）重組DNA技術(shù)及其它轉(zhuǎn)基因技術(shù)（基因工程）；（2）細胞和原生質(zhì)體融合技術(shù)（細胞工程）；（3）酶或細胞的固定化技術(shù)（酶工程）；（4）植物脫毒和快速繁殖技術(shù)；（5）動物細胞大量培養(yǎng)技術(shù)；（6）動物胚胎工程技術(shù)；（7）現(xiàn)代發(fā)酵技術(shù)；（8）現(xiàn)代生物反應工程和分離工程技術(shù)；（9）蛋白質(zhì)工程技術(shù)；（10）海洋生物技術(shù)。

三、醫(yī)藥生物技術(shù)的新進展 1.基礎研究不斷深入 2.新產(chǎn)品不斷出現(xiàn) 3.新試劑、新技術(shù)不斷出現(xiàn)

4.新型生物反應器和新分離技術(shù)不斷出現(xiàn)

四、我國的醫(yī)藥生物技術(shù)

五、醫(yī)藥生物技術(shù)的新進展

1.利用新發(fā)現(xiàn)的人類基因，開發(fā)新型藥劑。2.新型疫苗的研制。3.基因工程活性肽。

4.其他。如疾病早期診斷，PCR，單克隆抗體。第二章 生物藥物概論

第一節(jié) 生物藥物的來源、特性、分類與制備

一、生物藥物的來源

1.生物藥物是指運用生物學、醫(yī)學、生物化學等的研究成果，從生物體、生物組織、細胞、體液等，綜合利用物理學、化學、生物化學、生物技術(shù)和藥學等學科的原理和方法制造的一類用于預防、治療和診斷的制品。

2.生物藥物的原料來源

天然的生物材料：人體、動植物、微生物和各種海洋生物。人工制得的生物原料如基因工程技術(shù)制得的微生物或細胞。

二、生物藥物的特性 1.藥理學特性（優(yōu)點）

（1）治療的針對性強。細胞色素C用于治療組織缺氧所引起的一系列疾??；（2）藥理活性高。注射用的純ATP可以直接供給機體能量；（3）毒副作用小，營養(yǎng)價值高。蛋白質(zhì)、核酸、糖類、脂類等生物藥物本身就直接取自體內(nèi)；（4）生理副作用常有發(fā)生。生物體之間的種屬差異及個體差異，用藥時會發(fā)生免疫反應和過敏反應。

2.生產(chǎn)、設備中的特殊性

（1）原料中的有效物含量低。激素、酶在體內(nèi)含量極低；（2）穩(wěn)定性差。生物藥物的分子結(jié)構(gòu)中具有特定的活性部位，該部位有嚴格的空間結(jié)構(gòu)，一旦結(jié)構(gòu)破壞，生物活性也就隨著消失；（3）易腐敗。生物藥物營養(yǎng)價值高，易染菌、腐敗。生產(chǎn)過程中應低溫、無菌；（4）注射用藥有特殊要求。均一性、安全性、穩(wěn)定性、有效性。

3.檢驗上的特殊性

由于生物藥物具有生理功能，故生物藥物不僅要有理化檢驗指標，更要有生理活性檢驗指標。

三、生物藥物的分類

1.（生物制藥的研究內(nèi)容）按生物工程學科范圍分為四類分類：

（1）發(fā)酵工程制藥；（2）基因工程制藥：（3）細胞工程制藥；（4）酶工程制藥。

2.按藥物的結(jié)構(gòu)分類：

（1）氨基酸及其衍生物類藥物；（2）多肽和蛋白質(zhì)類藥物；（3）酶和輔酶類藥物；（4）核酸及其降解物和衍生物類藥物；（5）糖類藥物；（6）脂類藥物；（7）細胞生長因子；（8）生物制品類。

3.按來源分類：

（1）人體組織來源。療效好、無副作用、來源有限。（2）動物組織來源。動物臟器，來源豐富、價格低廉、可以批量生產(chǎn)。（3）植物組織來源。中草藥，酶、蛋白質(zhì)、核酸。（4）微生物來源。抗生素、氨基酸、維生素、酶。（5）海洋生物來源。動植物、微生物。

4.按生理功能和用途分類：

（1）治療藥物。腫瘤、艾滋病、心腦血管疾病等。（2）預防藥物。傳染性強的疾病，疫苗、菌苗、類毒素。（3）診斷藥物。速度快、靈敏度高、特異性強。免疫診斷、酶診斷、基因診斷試劑。（4）其它。生化試劑、保健品、化妝品、食品、醫(yī)用材料。

四、生物藥物的制備過程

1.生物藥物原料的選擇、預處理與保存方法（1）原料選擇原則

有效成分含量高，原料新鮮，來源豐富、易得，產(chǎn)地較近，原料中雜質(zhì)含量少，成本低。（原料 → 粗提 → 精提）

生物技術(shù) 單元操作（2）預處理與保存

預處理：就地采集后去除結(jié)締組織、脂肪組織等不用的成分，將有用成分保鮮處理，收集微生物原料時，要及時將菌體與培養(yǎng)液分開，進行保鮮處理。

保存方法：①冷凍法，適用于所有生物材料，-40℃；②有機溶劑脫水法，丙酮，適用于原料少、價值高，有機溶劑對原料生物活性無影響；③防腐劑保鮮，常用乙醇、苯酚等，適用于液體原料，如發(fā)酵液、提取液。

第二節(jié) 人體來源的藥物

一、人體來源藥物的特點與研究意義 1.人體來源的藥物的特點

（1）安全性好。不易產(chǎn)生副反應。（2）效價高、療效可靠。質(zhì)量好、效價高。（3）穩(wěn)定性好。凍干制劑10度以下可保存2年以上。3.研究意義

（1）資源的有限性；（2）意義。3.蛋白質(zhì)類藥物分離提取方法

（1）沉淀法（鹽析、有機溶劑、等電點）；（2）按分子大小分離（超濾、透析、層析、離心）；

（3）電荷（離子交換、層析、電泳、等電聚焦）；（4）親和層析法（酶與底物、抗原與抗體）。

二、人體來源藥物的種類和用途 1.人血液成分制品

（1）紅細胞制劑；（2）白細胞濃縮液；（3）血小板制劑；（4）新鮮冰凍血漿（FFP）。

2.血漿的綜合利用

（1）傳輸?shù)鞍踪|(zhì)；（2）免疫球蛋白；（3）凝血系統(tǒng)蛋白；（4）補體系統(tǒng)蛋白；（5）蛋白酶抑制物類。

3.人體液細胞中的活性物質(zhì)

體液細胞包括紅細胞、白細胞、淋巴細胞、血小板、成纖維細胞等?；钚晕镔|(zhì)主要是干擾素α、白介素-

2、超氧化物歧化酶等。

4.人類來源的其他原料的利用 5.細胞因子 6.人體激素

激素是調(diào)節(jié)機體正常發(fā)育和活動的重要物質(zhì)，是由一類動物體內(nèi)腺體細胞和非腺體組織細胞所分泌的化學信息分子。激素主要有：蛋白質(zhì)激素、多肽激素、氨基酸衍生物激素、脂類激素。激素在體內(nèi)含量很低，研究目的不是用生物體來提取，而是用于指導用其他原料進行生產(chǎn)和如何正確使用激素藥物進行治療?，F(xiàn)在的生產(chǎn)方法有：用動物提取，半合成法，基因工程法。

第三節(jié) 動物來源的藥物

三、動物來源藥物的種類與用途 1.動物多肽與蛋白質(zhì)類藥物（1）動物多肽藥物的重要性與種類

重要性：腦垂體所分泌的多肽激素，藥效顯著，且毒副作用小，通過對這些活性物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能的研究，有助于我們設計和研制新型藥物。

（2）動物蛋白類藥物 2.動物酶與輔酶類藥物

種類：促消化酶類（胃酶可口服，蛋白酶，胰酶）；消炎酶類（溶菌酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶等可提高毛細血管通透性，消退浮腫）；治療心血管疾?。ɡw溶酶、尿激酶、凝血酶）；抗腫瘤的酶（天冬氨酰酶、谷氨酰胺酶、半胱氨酸酶、組氨酸酶）。

3.動物核酸類藥物 4.動物糖類藥物

5.動物脂類藥物：脂肪酸及其衍生物、磷脂類、膽酸類、卟啉和衍生物。第四節(jié) 植物來源的藥物

一、糖類——單糖、多糖、寡糖。

二、脂類、類脂、固醇及其衍生物

三、蛋白質(zhì)、多肽及其活性物質(zhì)

四、化合物——特別小分子化合物及其衍生物。是近幾年來研究最為活躍的領域。實例：超氧化物歧化酶的制備、精油、南瓜多糖等。

第五節(jié) 海洋生物藥物

一、取得重要進展的領域

（1）海洋生物抗癌活性物質(zhì)；（2）海洋生物抗菌活性物質(zhì)；（3）海洋生物抗心血管疾病活性物質(zhì)；（4）海洋生物抗放射性活性物質(zhì)及酶類；（5）海洋前列腺素；（6）海洋保健品、螺旋藻；（7）海洋醫(yī)用生物材料。鱟試劑、河豚毒素試劑、甲殼素、珊瑚。

二、我國發(fā)展海洋藥物的主攻方向 1.海洋生物活性物質(zhì)的研究

2.大力促進海洋生物技術(shù)在開發(fā)海洋藥物上的應用 3.開發(fā)新的海洋中成藥和新劑型 4.充分利用海洋資源，開發(fā)海洋保健品 5.開發(fā)新的海洋醫(yī)用生物材料

第三章 生物技術(shù)制藥單元操作與藥物生產(chǎn)的質(zhì)量控制 第一節(jié) 生物技術(shù)制藥單元操作

一、概述

生物藥物的提取和純化可分為5個主要步驟：預處理、固液分離、濃縮、純化和產(chǎn)品定型（干燥，制丸，擠壓，造粒，制片），每一步驟都可采用各種單元操作。

在提取純化過程中，要盡可能減少操作步驟，因為每一操作步驟都不可避免帶來損失。操作步驟多，總收率就會下降。

二、提取純化的工藝論證

工藝驗證，就是通過系統(tǒng)的方法得到關(guān)于生產(chǎn)工藝的書面材料，證明并保證生產(chǎn)過程能始終如一地生產(chǎn)出特定的高質(zhì)量的產(chǎn)品。工藝驗證的范圍：廠房設施、工程儀表、機械設施、生產(chǎn)環(huán)境、工藝條件、計算機軟件、介質(zhì)、原材料、半成品、成品、操作人員素質(zhì)和測試方法等。以上各個部分都要有驗證材料或試驗數(shù)據(jù)，根據(jù)這些材料和數(shù)據(jù)寫出驗證報告。

當工藝的某一部分有較大變動時（如大修、工藝條件變化），要進行重新驗證，即再驗證。再驗證是針對某一部分的行動，而不是整個工藝過程的驗證，因而比較簡單、快速、易行。驗證的實施過程包括以下步驟：提出驗證要求，組織驗證小組，制定驗證方案，實施驗證試驗，寫出驗證報告，再驗證等。

三、原料選擇、預處理與固液分離技術(shù)

（一）原料選擇的基本準則

1.在大量的信息資料和實踐經(jīng)驗的基礎上，選擇目標原料； 2.選擇有效成分含量高的新鮮材料； 3.來源豐富易得； 4.制造工藝簡單易行；

利用不同蛋白質(zhì)在不同濃度的有機溶劑中的溶解度差異而分離目的蛋白質(zhì)的方法。蛋白質(zhì)的沉淀與溶解，與溶劑的介電常數(shù)有關(guān)。降低溶液的介電常數(shù)，使其溶解度變小，同時，還破壞蛋白質(zhì)的水化膜而使蛋白質(zhì)沉淀析出。

有機沉淀法應注意的問題：

（1）控制工藝過程的溫度：整個操作規(guī)程應在低溫下進行，而且最好是同一溫度。

（2）防止溶劑局部溫度過高：加入有機溶劑時攪拌要均勻，速度要適當，避免局部濃度過高，引起沉淀物的破壞、變性或失活。

（3）及時處理沉淀物：沉淀物經(jīng)過濾或離心后，要立即用水或緩沖液溶解，降低有機溶劑的濃度。

（4）pH的選擇：在待沉淀蛋白質(zhì)的pI附近（，蛋白質(zhì)在pI時的溶解度最?。?/p>

（5）有機溶劑是酶和蛋白質(zhì)的變性因素，尤其是對敏感酶類。3.等電點沉淀法

利用蛋白質(zhì)在等電點時的溶解度最低，而各種蛋白質(zhì)又具有不同的等電點的特性進行分離的工藝過程。

4.水溶性非離子型聚合物沉淀法

在一定的pH值下，鹽濃度越高，所需PEG時濃度越低，溶液的pH越接近目的物的等電點，沉淀所需PEG的濃度越低。

五、萃取

（一）雙水相萃取 雙水相體系的形成是兩種天然或合成的親水性聚合物水溶液相互混合，由于較強的斥力或空間位阻，相互之間無法滲透，在一定條件下，即可形成雙水相體系。

雙水相萃取的技術(shù)特征：

（1）體系有生物親和性。（2）體系能進行萃取性的生物轉(zhuǎn)化。（3）體系能與細胞相結(jié)合，操作既節(jié)省萃取設備和時間，又避免了胞內(nèi)酶的損失。（4）親和萃取可大大提高分配系數(shù)和萃取專一性。（5）任何兩相體系，都不要求特殊的處理就可與后續(xù)純化工藝相銜接。（6）開發(fā)廉價新型的雙水相體系。

（二）超臨界流體萃取 1.技術(shù)原理

在超臨界狀態(tài)下，將超臨界流體與待分離的物質(zhì)接觸，使其有選擇性地把極性大小、沸點高低和分子量大小的成分依次萃取出來。

2.萃取裝置

超臨界萃取裝置從功能上大體可分為八部分：萃取劑供應系統(tǒng)、低溫系統(tǒng)、高壓系統(tǒng)、萃取系統(tǒng)、分離系統(tǒng)、改性劑供應系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)和計算機控制系統(tǒng)。

3.超臨界流體萃?。⊿FE）的特點（優(yōu)點）

（1）可以在接近室溫（35-40℃）及CO2氣體籠罩下進行提取，有效地防止了熱敏性物質(zhì)的氧化和逸散。

（2）使用SFE是最干凈的提取方法，由于全過程不用有機溶劑，因此萃取物絕無殘留溶媒，同時也防止了提取過程對人體的毒害和對環(huán)境的污染，是100%的純天然（產(chǎn)物中無雜質(zhì)）；

（3）萃取和分離合二為一，當包含溶解物的CO2-SCF流經(jīng)分離器時，由于壓力下降使得CO2與萃取物迅速成為兩相（氣液分離）而立即分開，不僅萃取效率高而且能耗較少，節(jié)約成本（SCF立方英尺）；

（4）CO2是一種不活潑的氣體，萃取過程不發(fā)生化學反應，且屬于不燃性氣體，無味、無臭、無毒，故安全性好；

（5）CO2價格便宜，純度高，容易取得，且在生產(chǎn)過程中（可）循環(huán)使用，從而降低成本；

（6）壓力和溫度都可以成為調(diào)節(jié)萃取過程的參數(shù)。通過改變溫度或壓力達到萃取目的。

六、層析法

1.離子交換層析。2.凝膠層析。3.親和層析。

七、電泳技術(shù)

（一）醋酸纖維素薄膜電泳。

（二）瓊脂糖凝膠電泳。

（三）聚丙烯酰胺凝膠電泳（PAGE）。

（四）等電聚焦電泳技術(shù)。

八、其它技術(shù)

（一）濃縮是指低濃度溶液通過除去溶劑變?yōu)楦邼舛热芤旱倪^程。常在提取后和結(jié)晶前進行，有時也貫穿于整個制藥過程。

（二）結(jié)晶是利用某些藥物具有形成晶體的性質(zhì)是目標藥物（溶質(zhì)）呈晶態(tài)從溶液中析出的過程。

（三）干燥是從濕的固體生物藥物中，除去水分或溶劑而獲得相對或絕對干燥制品的工藝過程。它也是一種蒸發(fā)，但不同于濃縮。通常包括原料藥的干燥和制成臨床制劑的干燥。

（1）常壓干燥。通風與加熱結(jié)合。成本低，干燥量大。但時間長，易污染。（2）減壓干燥。利用專用設備減壓加速，使溶劑迅速蒸發(fā)。時間短，溫度低。制藥常用方法。

（3）噴霧干燥。將液體通過噴射裝置噴成霧滴后，在一定流速的熱氣流中，迅速蒸發(fā)干燥的方法。

第二節(jié) 生物技術(shù)藥物生產(chǎn)的質(zhì)量控制 什么是藥品的六個“P”？ 1.什么是GAP？

GAP：英文名稱“Good Agricultural Practice”的縮寫。直譯為“良好的農(nóng)業(yè)規(guī)范（因為中藥材栽培或飼養(yǎng)主要屬于農(nóng)業(yè)范疇）”，在中藥行業(yè)譯為“中藥材生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范”。

2.什么是GCP？

GCP：英文名稱“Good Clinical Practice”的縮寫。中文名稱為“藥品臨床試驗管理規(guī)范”，是規(guī)范藥品臨床試驗全過程的標準規(guī)定，其目的在于保證臨床試驗過程的規(guī)范，結(jié)果科學可靠，保護受試者的權(quán)益并保障其安全。

3.什么是GLP？

GLP：英文名稱“Good Laboratory Practice”的縮寫。中文名稱為“藥品實驗室管理規(guī)范”。目前，在我國是指于 2003年9月1日起施行《藥物非臨床研究質(zhì)量管理規(guī)范》（局令第2號）。

4.什么是GSP？

GSP：英文名稱“Good Supply Practice”的縮寫。中文名稱為“藥品經(jīng)營質(zhì)量管理規(guī)范”，它 是控制醫(yī)藥商品流通環(huán)節(jié)所有可能發(fā)生質(zhì)量事故的因素從而防止質(zhì)量事故發(fā)生的一整套管理程序。

5.什么是GUP？

GUP：英文名稱“Good Use Practice”的縮寫。中文名稱為“藥品使用質(zhì)量管理規(guī)范”，在我國是指 《醫(yī)療機構(gòu)藥劑質(zhì)量管理規(guī)范》。

6.什么是GMP？ GMP：英文名稱“Good Manufacturing Practice”的縮寫。中文名稱為“藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范”，在我國，GMP是指 國家藥品監(jiān)督管理局于1999年3月18日通過，6月18日發(fā)布，8月1日起開始正式實施的《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》（局令9號）。這個規(guī)范是藥品生產(chǎn)和質(zhì)量管理的基本準則，適用于藥品制劑生產(chǎn)的全過程和原料生產(chǎn)中影響成品質(zhì)量的關(guān)鍵工序。它是一種強制性認證，沒有通過認證的生產(chǎn)企業(yè)或生產(chǎn)車間已于2004年7月1日實行

強制性停產(chǎn)。第四章 基因工程制藥 第一節(jié) 概述

問題：基因工程菌生產(chǎn)藥物的優(yōu)點？ 第二節(jié) 基因工程藥物生產(chǎn)的基本過程

主要程序是：目的基因的克隆，構(gòu)建DNA重組體，將DNA重組體轉(zhuǎn)入宿主菌構(gòu)建工程菌，工程菌的發(fā)酵，外源基因表達產(chǎn)物的分離純化，產(chǎn)品的檢驗等。

基因工程藥物的生產(chǎn)是一項十分復雜的系統(tǒng)工程，可分為上游和下游兩個階段。上游階段是研究開發(fā)必不可少的基礎，它主要是分離目的基因、構(gòu)建工程菌（細胞）。下游階段是從工程菌（細胞）的大規(guī)模培養(yǎng)一直到產(chǎn)品的分離純化、質(zhì)量控制等。

第三節(jié) 基因工程藥物的分離純化

基因工程藥物具有下列特點：（1）目的產(chǎn)物在初始物料中含量較低；（2）含目的產(chǎn)物的初始物料組成復雜；（3）目的產(chǎn)物的穩(wěn)定性差，具有生物活性的物質(zhì)對pH、溫度、金屬離子、有機溶劑、剪切力、表面張力等十分敏感，容易失活、變性；（4）種類繁多，包括有大、中、小分子、結(jié)構(gòu)簡單或復雜的有機化合物，以及結(jié)構(gòu)復雜及性質(zhì)各異的生物活性物質(zhì)；（5）應用面廣，對其質(zhì)量、純度要求高，甚至要求無菌、無熱原等。

一、建立分離純化工藝的依據(jù) 1.含目的產(chǎn)物的起始物料的特點：

（1）菌種類型及其代謝特征。（2）原材料和培養(yǎng)基的來源及其質(zhì)量。（3）生產(chǎn)工藝和條件。包括滅菌方法和條件、生產(chǎn)方式、生產(chǎn)周期、生產(chǎn)能力、工藝控制條件、因素及方式等。（4）初始物料的物理、化學和生物學特性。

2.物料中雜質(zhì)的種類和性質(zhì) 3.目的產(chǎn)物特性 4.產(chǎn)品質(zhì)量的要求

二、分離純化的基本過程

基因工程藥物分離純化一般不應超過4-5個步驟，包括細胞破碎、固液分離、濃縮與初步純化、高度純化直至得到純品以及成品加工。

三、分離純化的技術(shù)

1.細胞破碎與固液分離。2.目的產(chǎn)物的分離純化。3.非蛋白質(zhì)類雜質(zhì)的去除。分離純化技術(shù)應滿足下列要求：（1）技術(shù)條件要溫和，能保持目的產(chǎn)物的生物活性；（2）選擇性要好，能從復雜的混合物中有效地將目的產(chǎn)物分離出來，達到較高純化倍數(shù)；（3）收率要高；（4）兩個技術(shù)之間要能直接銜接，不需要對物料加以處理或調(diào)整，這樣可以減少工藝步驟；（5）整個分離純化過程要快，能夠滿足高生產(chǎn)率的要求。

四、選擇分離純化方法的依據(jù) 1.根據(jù)產(chǎn)物表達形式來選擇 2.根據(jù)分離單元之間的銜接來選擇

通常先運用非特異、低分辨的操作單元，以盡快縮小樣品體積，提高產(chǎn)物濃度，去除最主要的雜質(zhì)；隨后采用高分辨率的操作單元：凝膠排阻色譜這類分離規(guī)模小、分離速度慢的操作單元放在最后。

3.根據(jù)分離純化工藝的要求來選擇 分離純化工藝應遵循以下原則：

（1）具有良好的穩(wěn)定性和重復性（能產(chǎn)業(yè)化）。（2）盡可能減少組成工藝的步驟。

（3）組成工藝的各技術(shù)或步驟之間要能相互適應和協(xié)調(diào)，工藝與設備也能相互適應，從而減少步驟之間對物料的處理和條件調(diào)整。

（4）在工藝過程中要盡可能少用試劑，以免增加分離純化步驟，或干擾產(chǎn)品質(zhì)量。

（5）分離純化工藝所用的時間要盡可能短，因穩(wěn)定性差的產(chǎn)物隨工藝時間增加收率。

（6）工藝和技術(shù)必須高效，收率高，易操作，對設備條件要求低，能耗低。（7）具有較高的安全性。在選擇后處理技術(shù)、工藝和操作條件時，要能確保去除有危險的雜質(zhì)，保證產(chǎn)品質(zhì)量和使用安全，以及生產(chǎn)過程的安全。

第四節(jié) 基因工程藥物的質(zhì)量控制

一、原材料的質(zhì)量控制

二、培養(yǎng)過程的質(zhì)量控制

三、純化工藝過程的質(zhì)量控制（產(chǎn)品有足夠的生理和生物學試驗數(shù)據(jù)資料，確證提純物分子批間保持一致性。外源蛋白質(zhì)，DNA與熱原質(zhì)都控制在規(guī)定限度以下）

四、目標產(chǎn)品的質(zhì)量控制

質(zhì)量控制主要要求：產(chǎn)品的鑒別、純度、活性、安全性、穩(wěn)定性和一致性。1.產(chǎn)品的鑒別。2.純度分析。3.生物活性測定。4.穩(wěn)定性考察。5.產(chǎn)品一致性的保證。（6.安全性）

五、產(chǎn)品的保存 1.液態(tài)保存

（1）低溫保存；（2）在穩(wěn)定pH條件下保存；（3）高濃度保存；（4）加保護劑保存。

2.固態(tài)保存

固態(tài)蛋白質(zhì)比液態(tài)穩(wěn)定，一般蛋白質(zhì)含水量超過10%時容易失活。含水量降到5%時，在室溫或冰箱中保存比較穩(wěn)定。凍干粉或結(jié)晶都具有強抗熱性和穩(wěn)定性。

第五章 細胞工程制藥 第一節(jié) 概述

細胞工程可分為動物細胞工程和植物細胞工程。

動物細胞工程包括：細胞培養(yǎng)技術(shù)；細胞融合技術(shù)；胚胎工程技術(shù)；克隆技術(shù)。

植物細胞工程包括：植物組織、器官培養(yǎng)技術(shù)；細胞培養(yǎng)技術(shù)；原生質(zhì)體融合與培養(yǎng)技術(shù)；亞細胞水平的操作技術(shù)等。

第二節(jié) 動物細胞工程制藥 1.細胞融合。單克隆抗體。

2.核移植就是將一個動物的細胞核，移植到卵細胞中，并發(fā)育成長。3.轉(zhuǎn)基因動物是指經(jīng)人的有意干涉，通過實驗手段將外源基因?qū)雱游锛毎胁⒎€(wěn)定地整合到動物基因組中，且能遺傳給子代的動物。

4.動物細胞培養(yǎng)。是指離散的動物活細胞在體外人工條件下的生長、增殖的過程。

第三節(jié) 植物細胞工程制藥

1.組織及細胞培養(yǎng)。2.遺傳特性改造。3.轉(zhuǎn)基因植物。

轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)重組蛋白具有以下優(yōu)點：1.與動物細胞培養(yǎng)相比，植物細胞培養(yǎng)條件簡單且易于成活，有利于遺傳操作；2.植物培養(yǎng)細胞具有全能性，能夠再生植株；3.轉(zhuǎn)基因植物中的外源基因可通過植物雜交的方法進行基因重組，進而在植物體內(nèi)積累多基因；4.轉(zhuǎn)化植株系的種子易于貯存，有利于重組蛋白的生產(chǎn)和運輸；5.用動物細胞生產(chǎn)重組蛋白，可能污染動物病毒，這對人類可能造成潛在危險，而植物病毒不感染人類，所以用植物細胞生產(chǎn)重組蛋白更為安全；6.植物細胞有與動物細胞相似的結(jié)構(gòu)和功能，有利于重組蛋白的正確裝配

（2）反應后，酶與底物和產(chǎn)物易于分開，產(chǎn)物中無殘留酶，易于純化，產(chǎn)品質(zhì)量高。（3）反應條件易于控制，可實現(xiàn)轉(zhuǎn)化反應的連續(xù)化和自動控制。（4）酶的利用效率高，單位酶催化的底物量增加，用酶量減少。（5）比水溶性酶更適合于多酶反應。3.酶和細胞的固定化方法 酶和細胞的固定化方法的分類（1）載體結(jié)合法 ①物理吸附法

物理吸附法是用物理方法將酶吸附于不溶性載體上的一種固定化方法。②離子結(jié)合法

離子結(jié)合法是酶通過離子鍵結(jié)合于具有離子交換基的水不溶性載體上的固定化方法 ③共價結(jié)合法

共價結(jié)合法是酶以共價鍵結(jié)合于載體上的固定化方法（2）交聯(lián)法（——共價鍵）

交聯(lián)法是用雙功能或多功能試劑使酶與酶或微生物的細胞與細胞之間交聯(lián)的固定化方法。

（3）包埋法

①網(wǎng)格型。將酶或細胞包埋在高分子凝膠細微網(wǎng)格中的稱為網(wǎng)格型。②微囊型。將酶或細胞包埋在高分子半透膜中的稱為微囊型。（4）選擇性熱變性法

4.酶和細胞的固定化過程中使用載體的條件：（1）固定化過程中不引起菌變性；（2）對酸堿有一定的耐受性；（3）有一定的機械強度；

（4）有一定的親水性及良好的穩(wěn)定性；（5）有一定的疏松網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，顆粒均勻；（6）共價結(jié)合時具有可活化基團；（7）有耐受酶和微生物細胞的能力；（8）廉價易得。

（酶和細胞的固定化載體，主要有以下三類：）

（1）吸附載體。吸附法有物理吸附和離子吸附兩種。物理吸附所用的載體有無機物和有機物。

（2）包埋載體。包埋法制備固定化酶或細胞的載體有卡拉膠等。目前，工業(yè)上應用的包埋載體主要為卡拉膠、海藻膠等。

（3）共價結(jié)合載體（交聯(lián)載體）。用共價結(jié)合法制備固定化酶或細胞所用的載體有纖維素、SephadexA200、瓊脂、瓊脂糖、苯胺多孔玻璃等。5.固定化酶的制備技術(shù)

（1）物理吸附法中蛋白質(zhì)與載體結(jié)合力較弱，而且酶容易從載體上脫落，活力下降，故此法不常用；離子交換吸附法是將解離狀態(tài)的酶溶液與離子交換劑混合后，洗去未吸附的酶和雜質(zhì)即得固定化酶，本方法中離子交換劉的結(jié)合蛋白質(zhì)能力較強，常彼采用。

影響載體吸附的因素較多，如溶液的pH、離子強度、溫度、蛋白質(zhì)濃度及載體的比表面積等。

（2）包埋法制備固定化酶技術(shù)

包埋法又分為凝膠包埋法和微囊化包埋法兩類。凝膠包埋這是將酶或細胞限制于高聚物網(wǎng)格中的技術(shù)；微囊化法是將酶或細胞定位于不同構(gòu)型的膜外殼內(nèi)的技術(shù)。

其基本制備方法有界面沉降法及界面聚合法兩類。

①界面沉降法。本法是物理法，是利用某些在水相和有機相界面上溶解度極低的高聚物成膜的過程將酶包埋的方法。其基本過程是將酶液在與水不混溶的、沸點比水低的合機相中乳化，使用油溶性表面活性劑形成油包水的微滴，再將溶于有機溶劑的高聚物加入攪拌下的乳化液中，然后再加入另一種不能溶解高聚物的有機溶劑，使高聚物在油水界面上沉淀、析出及成膜。最后在乳化劑作用下使微囊從有機相中轉(zhuǎn)移至水相，即成為固定化酶。用于制備微囊的高聚物材料有硝酸纖維素、聚苯乙烯及聚甲基丙烯酸甲酯等。微囊化的條件溫和，制備過程不致引起酶的變性，但要完全除去半透膜上殘留的有機溶劑卻不容易。

②界面聚合法。本法是化學制備法，其基本原理是利用不溶于水的高聚物單體在油－水界面上聚合成膜的過程制備微囊。成膜的高聚物有尼龍、聚酰胺及聚脲等?，F(xiàn)以尼龍610為例，其基本過程是將含酶的10％血紅蛋白溶液與己甲叉二胺水溶液混合，再傾入含有1％Span85的氯仿-環(huán)己烷中分散乳化，加入溶于有機相的癸二酰氯后，便在油－水界面上發(fā)生聚合反應，棄去上清后，加入Tween20去乳化，洗去有機溶劑及末聚合的單體，將其轉(zhuǎn)移至水相中即得微囊。

纖維包埋法是將可形成纖維的高聚物溶于與水不混溶的有機溶劑中，再與酶溶液混合并乳化，然后將乳化液經(jīng)噴頭擠入促凝利(如甲苯及石油醚等)中形成纖維，即成為固定化酶。

（3）交聯(lián)法制備固定化酶技術(shù)

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即完成反應，反應速度隨溫度的升高而增大。若pH低于4.0，即使長時間反應也不能實現(xiàn)酶的固定化。酶晶體也可以用交聯(lián)法實現(xiàn)固定化，但在交聯(lián)過程中酶容易失活。

（4）共價結(jié)合法制備固定化酶的技術(shù) 共價結(jié)合法制備固定化酶的優(yōu)點是酶與載體結(jié)合牢固，穩(wěn)定性好；缺點是載體需要活化，固定化操作復雜，反比條件比較劇烈，酶容易失活和產(chǎn)生空間位阻效應。

6.固定化酶的形狀與性質(zhì) 6.1 固定化酶的形狀

（1）顆粒狀固定化酶（制備方法簡單，顆粒比表面積大，轉(zhuǎn)化效率高，適用于各種類型的反應器）；（2）纖維狀固定化酶（比表面積大，轉(zhuǎn)化效率高，但只適用于填充床反應器）；（3）膜狀固定化酶/酶膜（表面積大，滲透阻力小，可用于酶電極，破碎后也可用于填充床反應器）；（4）管狀固定化酶/酶管（機械強度大，切短后可用于填充床反應器，也可以組裝成列管式反應器）。

6.2 固定化酶的性質(zhì)（1）酶活力的變化（2）酶穩(wěn)定性的變化

穩(wěn)定性包括：①操作穩(wěn)定性。②貯藏穩(wěn)定性。③熱穩(wěn)定性。④對蛋白酶的穩(wěn)定性。

（3）酶學特性的變化。①底物專一性。②最適pH。③最適溫度。④米氏常數(shù)（Km）。⑤最大反應速度（Vmax）。

7.固定化酶活力的測定方法

三、酶的非水相催化

其催化活性與水溶液中相當，甚至更高，并且具有下列顯著特點：（1）提高非極性底物和產(chǎn)物的溶解度，從而提高反應速度。

（2）可催化水解反應的逆反應，而合成（酶類、）多肽、酯類等化合物。（3）有利于反應后酶與產(chǎn)物的分離。（4）解除或減少某些產(chǎn)物對酶的抑制作用。（5）提高酶的穩(wěn)定性。第七章 發(fā)酵工程制藥

一、發(fā)酵工程與發(fā)酵工程制藥的發(fā)展歷史

二、微生物發(fā)酵制藥的研究范圍

微生物菌體發(fā)酵：如香菇類、靈芝、金針菇、依賴蟲蛹而生有的冬蟲夏草菌以及與天麻共生的密環(huán)菌等藥用真菌。

微生物酶發(fā)酵： 微生物代謝產(chǎn)物發(fā)酵： 微生物轉(zhuǎn)化發(fā)酵： 第二節(jié) 微生物工業(yè)用菌種

一、發(fā)酵工業(yè)對生產(chǎn)菌種的要求（1）能在易得、價廉的原料制成的培養(yǎng)基上迅速生長，且代謝產(chǎn)物產(chǎn)量高。目標產(chǎn)物最好能分泌到胞外，以降低產(chǎn)物抑制并利于產(chǎn)物分離。

（2）發(fā)酵條件粗放、易于控制，且所需的酶活性高。（3）菌種生長和發(fā)酵速度較快，發(fā)酵周期短。

（4）根據(jù)代謝控制的要求，選擇單產(chǎn)高的營養(yǎng)缺陷型突變菌株或調(diào)節(jié)突變菌株或野生菌株。

（5）抗雜菌、抗噬菌體能力強。

（6）菌種純粹，遺傳性狀穩(wěn)定（不易變異退化），以保證發(fā)酵生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。

（7）菌體不是病源菌，不產(chǎn)生任何有害的生物活性物質(zhì)和毒素以保證安全。

二、工業(yè)上常用的微生物 1.微生物的共同特性

（1）個體小、構(gòu)造簡單；（2）容易培養(yǎng)、易于代謝；（3）生長旺盛、繁殖迅速；（4）適應性強、容易變異；（5）分布廣泛、種類繁多。

2.工業(yè)上常用的微生物

發(fā)酵工業(yè)上常用的微生物有細菌、酵母菌、霉菌和放線菌四大類群。

三、生產(chǎn)用菌種的保藏及選育 1.菌種保藏（菌種的保藏方法）

（1）斜面低溫保藏法。（2）液體石蠟保藏法。（3）砂土管保藏法。（4）冷凍干燥保藏法。

（5）液氮超低溫凍結(jié)法。（6）硅膠保藏法。2.菌種選育

（1）自然選育－－利用菌種的自發(fā)突變，從而選育出優(yōu)良菌種的過程，叫做自然選育。

（2）誘變育種－－誘變育種是指用人工的方法處理微生物，使它們發(fā)生突變，再從中篩選出符合要求的突變菌株，供生產(chǎn)和科學實驗用。

誘變劑有物理誘變劑（如紫外線、X射線、γ射線、快中子）、化學誘變劑（如亞硝酸、硫酸二乙酯、氮芥、硫酸）等。在生產(chǎn)實踐上，選用哪種誘變劑、劑量大小、處理時間等，都要視具體的情況和條件，并經(jīng)過預備實驗后才能確定。

（3）雜交育種（4）原生質(zhì)體融合（5）基因工程育種 第三節(jié) 培養(yǎng)基及其制備

1.根據(jù)培養(yǎng)基的用途分為基礎培養(yǎng)基、增殖培養(yǎng)基、鑒別培養(yǎng)基。2.發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)中選擇培養(yǎng)基的基本原則（1）必須提供合成微生物細胞和發(fā)酵產(chǎn)物的基本成分；

（2）所用的單位營養(yǎng)物質(zhì)能產(chǎn)生最大量的微生物菌體或發(fā)酵產(chǎn)物；（3）能形成最大濃度的微生物菌體或產(chǎn)物；（4）能形成最大產(chǎn)物生成率，從而縮短發(fā)酵周期；（5）盡量減少副產(chǎn)物的形成，便于產(chǎn)物的分離純化；

（6）對生產(chǎn)中除發(fā)酵以外的其他方面如通氣攪拌、精制、廢棄物的處理等所帶來的困難最少；

（7）原料價格低廉、質(zhì)量穩(wěn)定、取材容易。3.消毒與滅菌的區(qū)別

1.消毒（Disinfection）：用物理或化學方法殺死物料、容器、器具內(nèi)外的病原微生物。一般只能殺死營養(yǎng)細胞而不能殺死細菌芽孢，如巴氏消毒法。

2.滅菌（Sterilization）（更徹底）：用物理或化學方法殺死或除去環(huán)境中所有微生物，包括營養(yǎng)細胞、細菌芽胞和孢子。

試題：

1.基因工程制藥中工程菌分為兩大類，原核細胞有大腸桿菌、枯草芽孢桿菌、鏈霉菌；真核細胞有酵母、絲狀真菌。（P21）

2.基因工程藥物研究中常用的表達載體pBV220系統(tǒng)、pET系統(tǒng)。（P23）3.酶的化學修飾：通過主鏈的切割、剪接和側(cè)鏈基團的化學修飾對酶蛋白進行分子改造，以改變其理化性質(zhì)及生物活性。這種應用化學方法對酶分子實施種種“手術(shù)”的技術(shù)稱為酶分子的化學修飾。從廣義上說，凡涉及共價鍵或部分共價鍵的形成或破壞的轉(zhuǎn)變都可看做是酶的化學修飾。從狹義上說，酶的化學修飾則是指在較溫和的條件下，以可控制的方式使一種酶同某些化學試劑起特異反應，從而引起單個氨基酸殘基或其功能基團發(fā)生共價的化學改變。（P242）

4.影響目的基因在大腸桿菌中表達的因素？（P24）（1）外源基因的劑量。

（2）外源基因的表達效率。①啟動子的強弱；②核糖體結(jié)合位點的有效性；③SD序列和起始密碼的間距；④密碼子組成。

（3）表達產(chǎn)物的穩(wěn)定性。（4）細胞的代謝負荷。（5）工程菌的培養(yǎng)條件。

5.基因工程制藥中，根據(jù)真核基因在原核細胞中表達的特點，表達載體必須具備哪些條件？（P22）

（1）載體能夠獨立地復制。

（2）應具有靈活的克隆位點和方便的篩選標記，以利于外源基因的克隆、鑒定和篩選。而且克隆位點應位于啟動子序列后，以使克隆的外源基因得以表達。（3）應具有很強的啟動子，能為大腸桿菌的RNA聚合酶所識別。（4）應具有阻遏子，使啟動子受到控制，只有當誘導時才能進行轉(zhuǎn)錄。（5）應具有很強的終止子，以便使RNA聚合酶集中力量轉(zhuǎn)錄克隆的外源基因，而不轉(zhuǎn)錄其他無關(guān)的基因，同時很強的終止子所產(chǎn)生的mRNA較為穩(wěn)定。

（6）所產(chǎn)生的mRNA必須具有翻譯的起始信號，即起始密碼AUG和SD序列，以便轉(zhuǎn)化后能順利翻譯。

6.以環(huán)糊精為例，說明模擬酶的作用。（P236）（重點！）

第二篇：生物技術(shù)制藥總結(jié)

生物技術(shù)：人們以現(xiàn)代生命科學為基礎，結(jié)合先進的工程技術(shù)手段和其他基礎科學的科學原理，按照預先的設計改造生物體或加工生物原料，為人類生產(chǎn)出所需產(chǎn)品或達到某種目的的技術(shù)

1基因工程制藥：利用基因重組技術(shù)將外援基因?qū)胨拗骶蚣毎M行大規(guī)模培養(yǎng)，以獲得蛋白質(zhì)藥物的過程。

2.載體：是攜帶外源目的基因或DNA進入宿主細胞，實現(xiàn)外援基因或DNA的無性繁殖或表達有意義的蛋白質(zhì)所采用的一些DNA分子。

細胞傳代passage：將細胞從一個培養(yǎng)器皿中消化、分散并接種至另一個培養(yǎng)器皿中的操作。細胞克隆培養(yǎng)（clonal culture）：即單細胞分離培養(yǎng)，是將動物組織分散后，將一個細胞從群體細胞中分離出來，由單個細胞培養(yǎng)成純系細胞集群。

動物細胞的復蘇：其原則是快速融化，必須將凍存在-196℃液氮中的細胞快速融化至37℃，使細胞外凍存時的冰晶迅速融化，避免冰晶緩慢融化時進入細胞形成再結(jié)晶，對細胞造成損害。

細胞融合（cell fusion）：是指在外力（誘導劑或促融劑）作用下，兩個或兩個以上的異源（種、屬間）細胞或原生質(zhì)體相互接觸，從而發(fā)生膜融合、胞質(zhì)融合和核融合并形成雜種細胞的現(xiàn)象，或稱細胞雜交。

轉(zhuǎn)基因動物（transgenic animal）：采用基因工程技術(shù)將外源目的基因?qū)雱游锷臣毎⑴咛ジ杉毎驮缙谂咛?，并在受體動物的染色體上穩(wěn)定整合，在經(jīng)過發(fā)育途徑將外源目的基因穩(wěn)定地傳給子代，通過這項技術(shù)所獲得的動物即為轉(zhuǎn)基因動物。

胚胎干細胞（embryo stem cell）：簡稱ES細胞，是從早期胚胎細胞團分離出來并能在體外培養(yǎng)的一種高度未分化的、具有形成所有成年細胞類型能力的全能干細胞。它是正常二倍體型，像早期胚胎細胞一樣具有發(fā)育上的全能性。

抗體工程制藥（antibody engineering pharmaceutics）：利用基因工程、細胞工程（包括動物細胞工程和植物細胞工程）和轉(zhuǎn)基因動物及轉(zhuǎn)基因植物技術(shù)生產(chǎn)抗體藥物的過程。

單克隆抗體（monoclonal antibody，mAb）：簡稱單抗，將能大量擴增和永生的骨髓瘤細胞和能合成分泌特異性抗體的B細胞（僅識別一種抗原表位）進行融合得到雜交瘤細胞，經(jīng)篩選和克隆化的雜交瘤細胞僅能合成及分泌抗單一抗原表位的特異性抗體。

雜交瘤細胞克隆化（cloning）：是指將陽性孔中分泌抗體的單個細胞分離出來。融合后的雜交瘤細胞一般要經(jīng)過3次克隆化才能達到100%的陽性克隆。

雙特異性抗體（bispecific antibody，bsAb）：亦稱雙功能抗體，是含有兩個不同配體結(jié)合位點的抗體分子，它有兩個不同的抗原結(jié)合部位（兩個臂），可分別結(jié)合兩種不同的抗原表位。嵌合抗體（chimeric antibody）：是利用DNA重組技術(shù)，將異源單抗的輕、重鏈可變區(qū)基因插入含有人抗體恒定區(qū)的表達載體中，轉(zhuǎn)化哺乳動物細胞表達的抗體，表達的抗體分子中輕、重鏈的V區(qū)是異源的，而C區(qū)是人源的，即整個抗體分子的60%~70%是人源的。

人源化抗體（humanized antibody，hAb）：通過CDR移植即把鼠抗體的CDR（互補決定區(qū)）序列移植到人抗體的可變區(qū)內(nèi)所得到的抗體，也稱CDR移植抗體或改型抗體。該抗體既具有鼠源性單抗的特異性又保持了人抗體的功能（C區(qū)的功能）。

免疫原性（immunogenicity）：抗原能刺激機體特異性免疫細胞，使其活化、增值、分化，最終產(chǎn)生免疫效應物質(zhì)（抗體或致敏淋巴細胞）的特性。

免疫反應性（immunoreactivity）：抗原與相應免疫效應物質(zhì)在體內(nèi)或體外相遇時，可發(fā)生

特異性結(jié)合而產(chǎn)生免疫反應的特性。

減毒活疫苗（live attenuated vaccine）：是通過不同的方式手段使病原體的毒性即致病

性減弱或喪失后獲得的一種由完整的微生物組成的疫苗制品。

滅活疫苗（inactivated）：是將病原體經(jīng)培養(yǎng)增殖、滅活純化處理，使其完全喪失感染性，但保留了病原體的幾乎全部組分因此滅活疫苗具有較好的免疫原性和安全性。

亞單位疫苗（subunit vaccine）：利用微生物的某種表面結(jié)構(gòu)成分（抗原）制成、能誘發(fā)

機體產(chǎn)生抗體的疫苗。

分解代謝阻遏（catabolite repression）：在菌體的生長階段被菌體快速利用的碳源會產(chǎn)

生大量的分解產(chǎn)物，這些代謝產(chǎn)物阻遏次級代謝酶系的合成，只有當這類碳源被消耗完后，阻遏作用被消除，菌體才由生長階段轉(zhuǎn)入次級代謝產(chǎn)物合成階段，這種發(fā)酵過程中的次級代

謝產(chǎn)物在碳源被消耗盡時才產(chǎn)生和積累的現(xiàn)象稱為分解代謝阻遏。

生物技術(shù)：人們以現(xiàn)代生命科學為基礎，結(jié)合先進的工程技術(shù)手段和其他基礎科學的科學原

理，按照預先的設計改造生物體或加工生物原料，為人類生產(chǎn)出所需產(chǎn)品或達到某種目的的技術(shù)。

種齡（inoculumage）：種子罐中培養(yǎng)的菌絲轉(zhuǎn)入下一級種子罐或發(fā)酵罐時得培養(yǎng)時間

生物技術(shù)藥物的特性？

（1）理化性質(zhì)特性（1）相對分子量大（2）結(jié)構(gòu)復雜：蛋白質(zhì)和核酸均為生物大分子，蛋

白質(zhì)含有四級結(jié)構(gòu)（3）穩(wěn)定性差（2）藥理學作用特性（1）活性與作用機制明確：活性物

質(zhì)對生理功能的調(diào)節(jié)機制比較清楚（2）作用針對性強：有特定的靶分子、靶細胞或靶器官

（3）毒性低：生物技術(shù)藥物本身是體內(nèi)天然存在的物質(zhì)或它們的衍生物（4）體內(nèi)半衰期短

（5）有種屬特異性（6）可產(chǎn)生免疫原抑制（3）生產(chǎn)制備特性（1）藥物分子在原料中的含量低（2）原料液中常存在降解目標產(chǎn)物的雜質(zhì)：應采取快速分離純化的方法以除去影響

目標產(chǎn)物穩(wěn)定性的物質(zhì)（3）制備工藝條件溫和：目的產(chǎn)物不穩(wěn)定（4）分離純化困難：需要

多種不同原理的層析單元操作才能達到要用的純度（5）產(chǎn)品易受有害物質(zhì)（4）質(zhì)量控制特

性

質(zhì)粒的特點：（1）是指獨立于原核生物染色體之外具有自主復制能力的遺傳物質(zhì)。（2）質(zhì)粒

具有遺傳傳遞和遺傳交換的能力（3）質(zhì)粒具有不相容性：兩種親緣關(guān)系密切的不同質(zhì)粒不

能在同一宿主細胞中穩(wěn)定共存。4..共價閉合環(huán)狀DNA(ccDNA)，開環(huán)DNA(ocDNA)，線狀

DNA(lDNA)在瓊脂糖凝膠電泳中

5.復制子松弛型復制子的復制和宿主蛋白的合成功能

無關(guān)，宿主染色體DNA復制受阻時，質(zhì)粒仍可復制；嚴謹型復制子的復制與宿主蛋白質(zhì)的合成相關(guān)，因此在每個宿主細胞中為低拷貝數(shù)，僅1~3個。

6.克隆表達的質(zhì)粒載體涉及三個要素：

（1）復制子（2）選擇標記：由質(zhì)粒攜帶的賦予宿主細胞新的表型的基因，用于鑒定和篩選

轉(zhuǎn)化有質(zhì)粒的宿主細胞。常見的標記：氨芐西林（Amp），卡那霉素（Kan）（3）多克隆位點

（MCS）：質(zhì)粒載體中由多個限制性內(nèi)切酶識別序列密集排列形成的序列。

7.目的基因常用制備方法

(1)化學合成法（2）PCR法：在含有DNA模板、引物、DNA聚合酶、dNTP的緩沖溶液中通

過下列步驟擴增DNA：a）變性：雙鏈DNA模板加熱變性，解離成單鏈模板；b）退火：降

低溫度，引物與單鏈模板結(jié)合；c）延伸：溫度調(diào)整至DNA聚合酶最適宜溫度，最終與單鏈

模板形成雙鏈，并開始下一個變性、退火、延伸循環(huán)。（3）基因文庫法（4）cDNA文庫法

8.影響目的基因與載體之間連接效率的主要因素：

9.（1）DNA片段之間的連接方式：粘性末端的連接效率高于平頭末端。（2）目的基因與載

體的濃度和比例：增加DNA濃度可以提高連接效率，目的基因與載體DNA的摩爾數(shù)比應大

于1.（3）連接溫度、時間、連接酶的活性及緩沖液。

9.重組DNA導入大腸桿菌，常用的感受態(tài)細胞制備方法：氯化鈣法

10.重組子的篩選與鑒定：

（1）載體遺傳標記法：a)抗生素抗性篩選法

b)互補篩選法：重組子轉(zhuǎn)化成宿主細胞，載體的表達產(chǎn)物與宿主細胞中營養(yǎng)缺陷性突變發(fā)生

互補作用，從而實現(xiàn)重組子的篩選。藍白斑篩選：lacZα基因可編碼β—半乳糖苷酶α氨基

端的α互補肽段，與宿主細胞編碼的缺陷型β—半乳糖苷酶α實現(xiàn)互補，可分解底物5-溴-4-

氫-3-吲哚-β-D-半乳糖苷，形成藍色菌落。由于lacAα基因的插入失活而成白色，空載體的宿主細胞呈藍色。c)營養(yǎng)缺陷篩選法d噬菌斑篩選法(2)核酸分子雜交法

(3)限制性內(nèi)切酶圖譜法(4)DNA序列測定法：雙脫氧終止法(5)目的基因表達產(chǎn)物測定法

12.外源基因在大腸桿菌中的表達形式：

(1)胞內(nèi)表達：(a)非融合蛋白的胞內(nèi)表達：形成包涵體（B）融合蛋白的胞內(nèi)表達：在大腸桿

菌內(nèi)較穩(wěn)定（2）分泌表達：（a)分泌至周質(zhì)（b）分泌至胞外

11.外源基因在原核生物中表達的重要調(diào)控元件

(1)啟動子：是DNA鏈上能與RNA聚合酶結(jié)合并起始mRNA合成的一段序列，是決定外源基

因在原核生物中表達效率的關(guān)鍵因素。(2)核糖體結(jié)合位點：SD序列(3)終止子

13.大腸桿菌中外源蛋白表達效率的影響因素：(1)外源基因密碼子：偏好密碼子（蛋白質(zhì)合成迅速，錯配率低）和稀有密碼子(2)mRNA結(jié)構(gòu)：減少G、C含量，增加A、T含量(3)表達

載體：高拷貝數(shù)、適用范圍廣、穩(wěn)定性高、表達產(chǎn)物容易純化(4)外源蛋白穩(wěn)定性

14.分離純化技術(shù)應滿足下列要求：(1)技術(shù)條件要溫和，能保持目的產(chǎn)物的生物活性；(2)選

擇性要好(3)回收率要高(4)兩個技術(shù)之間要能直接銜接(5)整個分離純化過程要快

15.基因重組蛋白的主要分離技術(shù)

(1)離心(2)沉淀(3)膜分離(4)雙水相萃取

16基因重組蛋白的主要純化技術(shù):

(1)離子交換層析(2)親和層析(3)凝膠過濾層析(4)反相層析和疏水層析

17.選擇分離純化方法的依據(jù)：

（元，層析分離次序的選擇也同樣重要。(3)根據(jù)分離純化工藝的要求來選擇(a)具有良好的穩(wěn)

定性、重復性和較高的安全性(b)盡可能減少組成工藝的步驟(c)分離純化工藝所用的時間要

盡可能的短(d)工藝和技術(shù)必須高效

18．基因工程藥物的質(zhì)量控制要點

(1)蛋白質(zhì)含量的測定(2)蛋白質(zhì)純度檢測(3)蛋白質(zhì)分子質(zhì)量測定(4)蛋白質(zhì)等電點測定(5)蛋

白質(zhì)序列分析(6)內(nèi)毒素分析、宿主蛋白與核酸殘留分析

19.蛋白質(zhì)含量的測定

(1)紫外吸收法(2)BCA法(3)Lowry法(4)考馬斯亮藍法(5)SDS-PAGE掃描分析法

20.蛋白質(zhì)純度的檢測：電泳法、層析法、質(zhì)譜法、末端氨基酸殘基分析法

21.蛋白質(zhì)Mr測定有SDS-PAGE法、凝膠層析法、質(zhì)譜法

22.蛋白質(zhì)等電點測定的常用方法：等電聚焦法。

23.蛋白質(zhì)序列的分析:N-端氨基酸序列分析，C-端氨基酸序列分析

根據(jù)體外培養(yǎng)時動物細胞對生長基質(zhì)的依賴性，可將動物細胞分為

(1)貼壁依賴性細胞(2)非貼壁依賴性細胞(3)兼性貼壁細胞

1.動物細胞培養(yǎng)的環(huán)境條件

(1)培養(yǎng)溫度（哺乳類37℃，昆蟲25~28℃）(2)pH值（大多數(shù)7.2~7.4）(3)通氧量（一定量的CO2）(4)防止污染(5)基本營養(yǎng)物質(zhì)(6)滲透壓

3.動物細胞的培養(yǎng)特性

(1)比微生物細胞大得多，無細胞壁，抗機械強度低，對剪切力敏感，適應環(huán)境能力差；(2)

倍增時間長，生長緩慢，正常二倍體細胞的生長壽命是有限的；(3)對培養(yǎng)基要求高，易受

微生物污染，培養(yǎng)時需要添加抗生素；(4)生長大多需貼附于基質(zhì)，相互粘連以集群形式存

在，并有接觸抑制現(xiàn)象；(5)多半將產(chǎn)物分泌在細胞外，便于收集和純化；(6)對蛋白質(zhì)的合成條件和修飾功能與細菌不同，動物細胞可對蛋白質(zhì)進行完善的翻譯后修飾，特別是糖基化，與天然產(chǎn)品更一致，更適合于臨床應用。

4.原代培養(yǎng)的主要步驟

(1)從健康動物體內(nèi)無菌條件下取出適量組織，剪切成小薄片；(2)加入適宜濃度的胰蛋白酶

或膠原酶和EDTA等進行消化作用使細胞分散；(3)將分散的細胞進行洗滌并純化后，以2×

10^6~7×10^6 /ml的濃度加到培養(yǎng)基中，37℃下進行原代培養(yǎng)，并適時進行傳代培養(yǎng)。分為

組織塊培養(yǎng)和單層細胞培養(yǎng)兩種方法。

5.動物細胞深低溫保存的基本原理

在-70℃以下時，細胞內(nèi)的酶活性均已停止，即代謝處于完全停滯狀態(tài)，故可以長期保存。

在不加任何條件下直接凍存細胞時，細胞內(nèi)和外環(huán)境中的水都會形成冰晶，能導致細胞內(nèi)發(fā)

生機械損傷、電解質(zhì)濃度升高、滲透壓改變、脫水、pH改變、蛋白質(zhì)變性等，能引起細胞

死亡。目前為了保存細胞，都采用液氮低溫（-196℃）凍存的方法。

6.動物細胞的復蘇

其原則是快速融化，必須將凍存在-196℃液氮中的細胞快速融化至37℃，使細胞外凍

存時的冰晶迅速融化，避免冰晶緩慢融化時進入細胞形成再結(jié)晶，對細胞造成損害。

7.動物細胞營養(yǎng)要求特點

(1)碳源不能為無機物，大多為葡萄糖；(2)氮源不能為無機物，主要為各種氨基酸；(3)在很

多情況下尚需添加5%~20%的小牛血清或適量的動物胚胎浸出液。

8.動物細胞的大規(guī)模培養(yǎng)方法

(1)懸浮培養(yǎng)法(2)微載體培養(yǎng)法(3)多孔載體培養(yǎng)法(4)微囊化培養(yǎng)法(5)中空纖維培養(yǎng)法

9.誘導動物細胞融合的方法主要有:(1)病毒法(2)PEG法(3)電擊法(4)激光法

10.轉(zhuǎn)基因動物生物反應器（整體掌握？）

(1)轉(zhuǎn)基因動物乳腺生物反應器（藥用蛋白，如抗凝血Ⅲ、抗胰蛋白酶、葡萄糖苷酶、C蛋白）

(2)轉(zhuǎn)基因動物血液生物反應器（人血紅蛋白、抗體或非活性狀態(tài)的融合蛋白）(3)轉(zhuǎn)基因動

物尿液生物反應器（促性腺激素）(4)轉(zhuǎn)基因雞（蛋）生物反應器（人干擾素）

1.單克隆抗體技術(shù)的基本原理

基于動物細胞融合技術(shù)得以實現(xiàn)的，即骨髓瘤細胞和B細胞的融合。骨髓瘤細胞在體外

培養(yǎng)能大量無限增殖，但不能分泌特異性抗體；抗原免疫的B細胞能產(chǎn)生特異性抗體，但在體外不能無限增殖。將免疫B細胞和骨髓瘤細胞融合后形成的雜交瘤細胞，繼承了兩個親代

細胞的特性，既具有骨髓瘤細胞能無限增殖的特性，又具有免疫B細胞合成和分泌特異性抗

體的能力。通常使用HAT（H為次黃嘌呤、A為氨基蝶呤、T為胸腺嘧啶核苷）選擇培養(yǎng)基

對雜交瘤細胞進行篩選。未融合的脾細胞因不能在體外長期存活而死亡，未融合的骨髓瘤細

胞合成DNA的從頭合成途徑被培養(yǎng)基中的A阻斷，又因缺乏HGPRT（次黃嘌呤鳥嘌呤磷酸

核糖轉(zhuǎn)移酶）和TK（胸腺嘧啶核苷激酶），不能利用培養(yǎng)基中的H和T完成DNA的合成過

程而死亡。只有融合的雜交瘤細胞由于從脾細胞獲得了HGPRT和TK，因此能在HAT培養(yǎng)基

中長期存活與繁殖并分泌抗體。

2.單克隆抗體的大量制備主要方法:（1）體內(nèi)培養(yǎng)法（2）體外培養(yǎng)法

6.重組ScFv的應用:(1)用于構(gòu)建和生產(chǎn)免疫毒素(2)用于腫瘤的影像分析和治療

7.噬菌體抗體庫技術(shù)的基本原理:用PCR技術(shù)從人免疫細胞中擴增出整套的VH和VL基因，克隆到噬菌體載體上并以融合蛋白的形式表達在其外殼表面。這樣一來噬菌體DNA中有抗

體基因的存在，同時在其表面又有抗體分子的表達，可以方便地利用抗原-抗體特異性結(jié)合而篩選出所需要的抗體，并進行克隆擴增。

7.噬菌體抗體庫構(gòu)建過程

(1)從外周血或脾、淋巴結(jié)等組織中分離B細胞，提取mRNA并反轉(zhuǎn)錄為cDNA；

(2)應用抗體輕鏈和重鏈引物，根據(jù)建庫的需要通過PCR技術(shù)擴增不同的抗體基因片段；

(3)構(gòu)建噬菌體載體；(4)用表達載體轉(zhuǎn)化細菌，構(gòu)建全套抗體庫。

通過多輪的抗原親和吸附（結(jié)合）-洗脫-擴增，最終篩選出抗原特異的抗體克隆。其中，噬

菌體抗體庫的篩選是關(guān)鍵環(huán)節(jié)和步驟。

減毒活疫苗的優(yōu)缺點：

優(yōu)點：

（1）通過自然感染途徑接種，可以誘導包括體液免疫、細胞免疫和粘膜免疫在內(nèi)的更全面的免疫應答，使機體獲得更廣泛的免疫保護；（2）由于使用的是活的微生物他們可以在體內(nèi)

長時間起作用而誘導較強的免疫反應，且由于活的微生物有增殖的特性，理論上只需要接

種一次，即可達到滿意的免疫效果；（3）可能引起水平傳播擴大免疫效果，增強群體免疫屏

障；(4)一般不需要再疫苗中添加佐劑，生產(chǎn)工藝一般不需要濃縮純化，價格低廉。

缺點：

(1)一般減毒活疫苗均保留一定殘余毒力，對一些個體如免疫缺陷者可能誘發(fā)嚴重疾病，并

且由于種種原因如基因修飾等，減毒活疫苗可能出現(xiàn)毒力回復即“返祖”現(xiàn)象；(2)減毒活

疫苗是活的微生物制劑，可能造成環(huán)境污染而引發(fā)交叉感染等，并可能滯留在環(huán)境中形成傳

染源；(3)缺損顆?？赡芨蓴_免疫效果，因此產(chǎn)品分析評估較為困難；(4)保存運輸?shù)葪l件要

求較高，如需冷藏等。

1.滅活疫苗的特點：(1)滅活疫苗常需多次接種；(2)接種滅活疫苗產(chǎn)生的抗體滴度隨著時

間而下降；(3)滅活疫苗需要量大。

第七章 發(fā)酵工程制藥

1.發(fā)酵類型：(1)微生物菌體發(fā)酵(2)微生物的酶(3)微生物的代謝產(chǎn)物發(fā)酵(4)微生物轉(zhuǎn)化發(fā)

酵(5)生物工程菌發(fā)酵

2.微生物發(fā)酵生產(chǎn)藥物的分類：(1)抗生素類(2)氨基酸類(3)核苷酸類(4)維生素類(5)甾體類

激素(6)多糖類(6)治療酶及酶抑制劑

3.菌種保藏方法：(1)斜面低溫保藏法(2)石蠟油封存法(3)沙土管保藏法(4)麩皮保藏法(5)甘

油懸液保藏法(6)冷東真空干燥保藏法(7)液氮超低溫保藏法(8)宿主保藏法

4.種子液具備的條件：(1)菌種的生長活力強，轉(zhuǎn)種至發(fā)酵罐后能迅速生長，延遲期短；(2)

生理狀態(tài)穩(wěn)定；(3)菌體總量及濃度能滿足大容量發(fā)酵罐的要求；(4)無雜菌污染，保證純種培養(yǎng)；()保持穩(wěn)定的生產(chǎn)能力

5.微生物的發(fā)酵方式：（1）分批發(fā)酵（2）補料—分批發(fā)酵（3）半連續(xù)發(fā)酵（4）連續(xù)發(fā)酵

5.發(fā)酵過程的中間分析項目：（1）產(chǎn)物產(chǎn)量（2）PH值（3）糖（4）氨基氮（5）菌絲形

態(tài)

6.發(fā)酵過程的影響因素及控制：（1）菌體濃度的影響及控制（2）營養(yǎng)物質(zhì)對發(fā)酵的影響

及控制（3）溫度的影響及控制（4）PH的影響及控制（5）溶氧的影響及控制（6）二氧化碳的影響及控制（7）泡沫的影響及控制（8）染菌對發(fā)酵的影響

第三篇：生物技術(shù)制藥教學大綱

第一章 緒論（2學時）第一節(jié) 生物技術(shù)概述 1 生物技術(shù)的概念 2 生物技術(shù)發(fā)展史 第二節(jié) 生物技術(shù)制藥 1 生物技術(shù)制藥的概念 2 生物技術(shù)在制藥中的應用 我國生物技術(shù)制藥現(xiàn)狀和發(fā)展前景 4 醫(yī)藥生物技術(shù)發(fā)展展望

第二章 生物藥物（10學時）

1．生物藥物的來源、特性、分類與制備。（2學時）

2．氨基酸類藥物：氨基酸類藥物研究概況；在醫(yī)藥中的應用；氨基酸生產(chǎn)。（2學時）3．多肽、蛋白質(zhì)類藥物：多肽、蛋白質(zhì)類藥物的特點、分離純化方法、工業(yè)生產(chǎn)制備過程。（2學時）

4．核酸類藥物：概述（分類、應用）；生產(chǎn)方法；核酸類藥物的制備。（2學時）5．糖類藥物：制備；純化。（2學時）

第三章 基因工程制藥（8學時）

通過本章學習，了解基因工程藥物研制的意義，掌握基因工程藥物的研制過程、研制方法。1概述。

2基因工程藥物生產(chǎn)的基本過程。(2)3目的基因的獲得：直接分離法；從基因文庫中篩選；逆轉(zhuǎn)錄法；人工合成法。4目的基因與運載體的體外重組：常用載體；目的基因與運載體的體外重組。5重組分子導入受體細胞；導入方法；影響轉(zhuǎn)化的因素；陽性重組體的篩選。(2)6基因表達：大腸桿菌中的基因表達；真核基因在原核生物中的表達方式；真核基因在真核生物中的表達；真核基因在動物細胞中的表達。(2)7基因工程下游技術(shù)；下游技術(shù)的要求；基因工程菌的穩(wěn)定性；基因工程菌發(fā)酵。8基因工程藥物的分離、純化：分離純化的基本過程；分離純化的技術(shù)。

9基因工程藥物的質(zhì)量控制:材料的質(zhì)量控制;培養(yǎng)過程的質(zhì)量控制;純化工藝工程的質(zhì)量控制。(2)第四章 動物細胞工程制藥（8學時）1 概述： 形態(tài)及生理特性。（2）生產(chǎn)用的動物細胞：生產(chǎn)用動物細胞的要求；生產(chǎn)用動物細胞的獲取。4 基因工程細胞的構(gòu)建和篩選；真核細胞基因表達載體的構(gòu)建；基因載體的導入和高效表達工程細胞株的篩選。（2）動物細胞的培養(yǎng)條件和培養(yǎng)基 6 動物細胞培養(yǎng)的基本方法（2）7 動物細胞大量培養(yǎng)的方法和操作方式 動物細胞生物反應器及檢測控制系統(tǒng)：攪拌式生物反應器；氣升式生物反應器；流化床生物反應器。（2）

第五章 抗體制藥（4學時）1概述

2單克隆抗體：制備；細胞融合；雜交瘤的培養(yǎng)、篩選及克隆化。（2）

3鼠源性單克隆抗體的改造：Ig分子的結(jié)構(gòu)模式圖；結(jié)構(gòu)改造；基因工程抗體。4抗體的應用：臨床檢驗；層析介質(zhì)；導向藥物。（2）

第四篇：生物技術(shù)制藥重點總結(jié)

1.生物藥物：又稱為生物工程，是指人們以現(xiàn)代生命科學為基礎，結(jié)合先進的工程技術(shù)手段和其它基礎學科的科學原

理，按照預先的設計改造生物體或加工生物原料，為人類生產(chǎn)出所需產(chǎn)品或達到某種目的技術(shù)。

2.生物技術(shù)藥物： 采用DNA重組技術(shù)或其它生物技術(shù)生產(chǎn)的用于預防、治療和診斷疾病的藥物，主要是重組蛋白和

核酸類藥物，如細胞因子、纖溶酶原激活劑、血漿因子等。

3.質(zhì)粒載體：質(zhì)粒是指獨立于原核生物染色體之外具有自主復制能力的遺傳物質(zhì)。分三種構(gòu)型：共價閉合環(huán)狀

DNA(cccDNA)、開環(huán)DNA(ocDNA)、線狀DNA(IDDNA)。在瓊脂糖凝膠電泳中遷移率：cccDNA > IDDNA > ocDNA

4.目的基因的常用制備方法主要包括化學合成法、PCR法、基因文庫法和cDNA文庫法等。

5.PCR法是指聚合酶鏈反應，是根據(jù)生物體內(nèi)DNA復制原理在DNA聚合酶催化和dNTP參與下，引物依賴DNA模

板特異性的擴增DNA。在含有DNA模板、引物、DNA聚合酶、dNTP的緩沖溶液中通過三個循環(huán)步驟擴增DNA：：①變性—雙鏈DNA模板加熱變性，解離成單鏈模板；②退火—溫度下降，引物與單鏈模板結(jié)合（溫度下降，PCR特性下降，效率升高）；③延伸—溫度調(diào)整至DNA聚合酶最適宜溫度，DNA聚合酶催化dNTP加至引物3′-OH，引物以5′→3′方向延伸，最終與單鏈模板形成雙聯(lián)DNA, 并開始下一個循環(huán)。

6.cDNA文庫法：cDNA是指與mRNA互補的DNA。cDNA文庫法是指提取生物體總mRNA，并以mRNA作為模板，在逆轉(zhuǎn)錄酶的催化下合成cDNA的一條鏈，再在DNA聚合酶的作用下合成雙鏈cDNA，將全部cDNA都克隆到宿主細胞而構(gòu)建成cDNA文庫。

7.影響目的基因與載體之間連接效率的主要因素：

①DNA片段之間的連接方式；粘性末端的連接效率高于平頭末端。

②目的基因與載體的濃度和比例；增加DNA濃度可以提高連接效率，目的基因于載體DNA的摩爾數(shù)比應大于1。③連接溫度，時間，連接酶的活性及緩沖體系。

8.重組DNA導入宿主細胞的方法：轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)染、顯微注射和電穿孔。

9.互補篩選法（最常見藍白班篩選法）需添加X–gal（X–Gal是β–半乳糖苷酶（β–galactosidase）的底物，水解后呈藍

色）和IPTG（是β–半乳糖苷酶的活性誘導物質(zhì)）篩選物質(zhì)進行篩選。

10.菌落原位雜交：又稱探針原位雜交法，制備與目的的基因某一區(qū)域同源的探針序列，根據(jù)核酸雜交原理，探針序列

特異性地雜交目的基因，并通過放射性同位素或熒光基團進行定位監(jiān)測。

11.凝膠過濾層析：凝膠過濾層析(gel filtration chromatography)法又稱排阻層析或分子篩方法?；驹硎牵焊鶕?jù)生物

大分子的蛋白質(zhì)的質(zhì)量的大小來實現(xiàn)目的蛋白的分離純化。在凝膠過濾層析中所用的凝膠是一種惰性的不帶電荷具有三維空間結(jié)構(gòu)的多孔網(wǎng)狀物質(zhì)，凝膠的每個顆粒的微粒結(jié)構(gòu)就如一個篩子，當樣品隨流動相經(jīng)過凝膠柱時，較大的分子內(nèi)不能進入凝膠網(wǎng)孔內(nèi)而收到排阻，將與流動相一起首先被洗脫下來，而較小的分子進入部分凝膠網(wǎng)孔內(nèi)，所以流出的速度相對較慢。

12.反相層析（RPC）和疏水層析（HIC）的比較：是根據(jù)蛋白質(zhì)疏水性差異來實現(xiàn)分離純化。先比反相層析而言，疏

水層析回收率較高，蛋白質(zhì)變性的可能性較小。反相層析和疏水層析的差異在于前者在有機相中進行，蛋白質(zhì)經(jīng)過反向流動相與固定相作用有時會發(fā)生部分變性，而后者通常在水溶液中進行，蛋白質(zhì)在分離過程中一般仍保持其天然構(gòu)象。

13.蛋白質(zhì)含量測定方法：紫外吸收法、BCA法、福林—酚試劑法（lowry）、考馬斯亮藍法、ELISA法等。

14.蛋白質(zhì)純度檢查的常見方法：SDS-PAGE法（最常用）、非變性PAGE法、層析法等。

15.蛋白質(zhì)序列的分析方法：N-端氨基酸序列分析法（基本原理Edman法）、C-端氨基酸序列分析法。

16.體外培養(yǎng)動物細胞的類型：貼壁依賴性細胞，非貼壁依賴性細胞和兼性貼壁細胞。

17.動物細胞與微生物細胞，植物細胞相比較具有的特點：

①比微生物細胞大得多，無細胞壁，抗機械強度低，對剪切力敏感，適應環(huán)境能力差

②倍增時間長生長緩慢，正常二倍體細胞的生長壽命是有限的③對培養(yǎng)基的要求高，易受微生物污染，培養(yǎng)時常常需要添加抗生素

④生長大多需貼附于基質(zhì)，相互黏連以集群形式存在，并有接觸抑制現(xiàn)象

⑤多半將產(chǎn)物分泌在細胞外，便于收集和純化。

18.動物細胞的營養(yǎng)要求是：1.碳源不能為無機物，大多為葡萄糖

2.氮源也不能為無機物，主要為各種氨基酸

3.在很多情況下尚需添加5%-20%的小牛血清或適量的動物胚胎浸出液

19.動物培養(yǎng)基可分為：天然培養(yǎng)基，合成培養(yǎng)基和無血清培養(yǎng)基三大類.20.原代細胞：直接將動物組織或器官經(jīng)過粉碎，消化而制的的懸浮細胞稱為原代細胞.21.懸浮培養(yǎng)法：是細胞在培養(yǎng)液中呈懸浮狀態(tài)生長繁殖的培養(yǎng)方法，它適用于一切種類的非貼壁細胞，兼性貼壁細胞，可連續(xù)測定細胞濃度，連續(xù)收集部分細胞進行繼代培養(yǎng)，也無需消化分散，細胞收率高

22.木瓜蛋白酶水解IgG分子可產(chǎn)生兩個抗原結(jié)合片段（Fab）和一個可結(jié)晶片段（Fc）

23.胃蛋白酶水解IgG分子可產(chǎn)生一個F(ab’)2和若干裂解小分子片段（pFc’）

24..單克隆抗體技術(shù)的基本原理：基于動物細胞融合技術(shù)得以實現(xiàn)的，即骨髓瘤細胞與B細胞的融合。骨髓瘤細胞在體外培養(yǎng)能大量無限增殖，但不能分泌特異性抗體，而抗原免疫的B細胞能產(chǎn)生特異性抗體，但在體外不能無限增殖。將免疫B細胞與骨髓瘤細胞融合后形成的雜交瘤細胞，繼承了連個親代細胞的特性，既具有骨髓瘤細胞能無限增殖的特性，又具有免疫B細胞合成和分泌特異性抗體的能力。

25.骨髓瘤細胞發(fā)生回復突變每3-6個月應用8-氮雜鳥嘌呤（8-AG）篩選一次，以便殺死突變細胞

26.細胞融合的方法：常用的有轉(zhuǎn)動法和離心法.27.雜交瘤細胞的克隆化的方法有：有限稀釋法和軟瓊脂平板法，顯微操作法

28.雙特異性抗體：是含有兩個不同配體結(jié)合位點的抗體分子，它有兩個不同的抗原結(jié)合部位（兩個臂），可分別結(jié)合兩種不同的抗原表位。其中一個可與靶細胞表面抗原結(jié)合，另一個則可與效應物（如藥物，效應細胞等）結(jié)合，從而將效應物直接導向靶組織細胞。

29.細胞內(nèi)抗體：亦稱內(nèi)抗體，主要是指細胞內(nèi)合成并作用于細胞內(nèi)組分的抗體。

30.如何構(gòu)建噬菌體抗體庫？構(gòu)建噬菌體抗體庫通常包括以下幾個過程：1.從外周血或脾，淋巴結(jié)等組織中分離B細胞，提取mRNA并反轉(zhuǎn)錄為cDNA2，應用抗體輕鏈和重鏈引物，根據(jù)建庫的需要通過PCR技術(shù)擴增不同的抗體基因片段3，構(gòu)建噬菌體載體4，用表達載體轉(zhuǎn)化細菌，構(gòu)建全套抗體庫。通過多倫的抗原親和吸附-洗脫-擴增，最終篩選出抗原特異性地抗體克隆。篩選為關(guān)鍵環(huán)節(jié)和步驟。

31.疫苗的組成：具有免疫保護性的抗原（Ag）如蛋白質(zhì)，多肽，多糖或核酸等與免疫佐劑混合制備而成。

32.佐劑是指能非特異性的增強免疫應答或改變免疫應答類型的物質(zhì)，可先于抗原或與抗原一起注入機體。

33.目前用于人體的佐劑只有兩種：1，鋁佐劑（氫氧化鋁或磷酸鋁）2，MF59

34.滅活疫苗和活疫苗的特點比較：（P122,表5-4）

35.聯(lián)合疫苗包括多聯(lián)疫苗和多價疫苗，多聯(lián)疫苗可用于預防由不同病原微生物引起的傳染病，而多價疫苗僅預防同一

種病原微生物的不同亞型引起的傳染病。

36.核酸疫苗是20世紀90年代發(fā)展起來的一種新型疫苗。核酸疫苗包括DNA疫苗和RNA疫苗，由能引起機體保護性

免疫反應的抗原的編碼基因和載體組成。核酸疫苗又稱為基因疫苗，基因免疫或核酸免疫

37.酶的分離純化過程必須遵循以下原則：

1、全部操作一般在低溫（0-4攝氏度）進行。

2、在分離提純過程中，不能

劇烈攪拌。

3、在提純?nèi)軇┲屑右恍┍Ｗo劑，如少量EDTA,少量 –巰基乙醇等

4、在分離提純過程中要不斷測定酶的的活力和蛋白質(zhì)濃度，以對純化過程進行檢測。一般用兩個指標來衡量分離純化方法的好壞：總活力的回收率和比活力提高倍數(shù)。

38.傳統(tǒng)的酶固定化方法大致可分為載體聯(lián)合法，交聯(lián)法和包埋法

39.固定化對酶穩(wěn)定性的影響：

1、熱穩(wěn)定性提高

2、對有機試劑及酶抑制劑的穩(wěn)定性提高

3、對PH，蛋白酶，儲存

盒操作條件的穩(wěn)定性提高

40.目前常用的菌種保藏方法有：

1、斜面低溫保藏法，一般可保存1-6個月左右

2、石蠟油封存法，一般可保存1-2年左右

3、砂土管保藏法，保藏期約1-10年

4、麩皮保藏法，保藏期在一年以上

5、甘油懸液保藏法，-20度保藏期約為0.5-1年，-70度下保藏期可達10年

6、冷凍真空干燥保藏法，5-15年

7、液氮超低溫度保藏法，15年以上

8、宿主保藏法

41、產(chǎn)物產(chǎn)量的測定方法有：生物測定法和化學測定法，一般采用化學測定法，以求迅速躋身反應生產(chǎn)情況。中國微生物菌種保藏委員會CCCCM中國典型培養(yǎng)物保藏中心CCTCC

美國典型菌種保藏中心 ATCC美國的北部地區(qū)研究實驗室NRRL

英國的國家典型菌種保藏所NCTC日本的大阪發(fā)酵研究所IFO

德國菌種保藏中心DSM42、中間反應產(chǎn)量測定：產(chǎn)物產(chǎn)量、ph值、糖、氨基酸、菌絲形態(tài)。

43、PH對發(fā)酵的影響有哪些？

1.PH影響酶的活性，當PH值抑制菌體的某些酶的活性時使菌的新陳代謝受阻

2.PH影響微生物細胞膜所帶電荷的改變，從而改變細胞膜的通透性，影響微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收和代謝物的排泄，因此影響新陳代謝的進行

3.PH影響培養(yǎng)基某些成分和中間代謝物的解離，從而影響微生物對這些物質(zhì)的利用

4.PH影響代謝方向，PH不同，往往引起菌體代謝過程不同，是代謝產(chǎn)物的質(zhì)量和比例發(fā)生改變。

44、基因工程菌發(fā)酵生產(chǎn)的特點？采用基因重組技術(shù)構(gòu)建的基因工程菌與細胞，由于帶有外來基因，對其進行培養(yǎng)和

發(fā)酵的工藝技術(shù)通常與單純的微生物細胞的工藝技術(shù)有不同之處?；蚬こ叹l(fā)酵的目的主要是實現(xiàn)外源基因的高效表達，以獲取大量的外源基因產(chǎn)物。而外源基因的高技術(shù)表達不僅涉及宿主、載體與外源基因三者之間的相互關(guān)系，與所處環(huán)境條件密切相關(guān)。基因工程菌發(fā)酵一般分兩個階段：前期是菌體生長階段，后期是菌體生長階段。

45、基因工程菌不穩(wěn)定性的原因？主要表現(xiàn)在質(zhì)粒的不穩(wěn)定性以及表達產(chǎn)物的不穩(wěn)定性。而質(zhì)粒的不穩(wěn)定性又分結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定性以及分離不穩(wěn)定。結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定性是由于轉(zhuǎn)位作用和重組作用所引起的質(zhì)粒DNA的重排與損失。分離的不穩(wěn)定性是細胞分裂過程中發(fā)生的不平均分配，從而造成質(zhì)粒的缺陷型分配，以致造成質(zhì)粒丟失。引起質(zhì)粒載體不穩(wěn)定性的原因只要是宿主新陳代謝負荷的加重，大量外源蛋白的形成對宿主細胞的損害，通常是致死的，失去制造外源蛋白的能力的細胞一般生長的快得多，從而能替代有生產(chǎn)能力的菌株，這就導致了基因工程菌的不穩(wěn)定性。

46、突變生物合成：采用一些誘變劑，如紫外線，激光，高速電子流或一些化學藥物如亞硝基胍，溴化乙啶等對藥物的產(chǎn)生菌進行誘變，是他們喪失合成某種中間體的能力，因而不能合成原來結(jié)構(gòu)的化合物，陳武阻斷突變株。在發(fā)酵培養(yǎng)這些阻斷突變株時添加某些天然或化學合成的化合物作為中間體，這些突變株能利用這些中間體合成一些新結(jié)構(gòu)的最終化合物，這個過程稱為突變生物合成。

47、微生物轉(zhuǎn)化系酶促化學反應，具有與通常有機化學反應不一樣的特點：

1.以具有活性中心和特殊空間結(jié)構(gòu)的酶作為催化劑

2、對作用的基質(zhì)有嚴格的選擇性和專一性

3、酶催化反應的速度極高，非一般催化劑可比

4、一般在常溫常壓下進行，反應條件溫和

48、微生物對甾體轉(zhuǎn)化反應的特點：在微生物轉(zhuǎn)化過程中，專一，有效的菌體量的多少，以及甾體底物在水相的溶解

性等問題成為影響轉(zhuǎn)化率的重要因素，目前采用的兩階段發(fā)酵及兩相發(fā)酵方法很好的解決了這些甾體微生物轉(zhuǎn)化中的問題。

49、蛋白質(zhì)藥物對化學修飾的意義：

50、最常用的修飾劑有：主要是水溶性高分子聚合物，如葡聚糖、右旋糖苷、肝素以及低分子肝素、多聚唾液酸、聚

乙烯吡咯烷酮、聚氨基酸、PEG、白蛋白等。目前以PEG最常用的。其毒性小、無抗原性、溶解性良好。

51、修飾策略有隨機修飾與定點修飾兩類。氨基修飾主要用隨機修飾，在利用特定的修飾劑可以實現(xiàn)定點修飾。巰基

修飾多為定點修飾。羧基修飾為定點修飾。

52、選擇PEG修飾劑應該考慮的因素：PEG的Mr，修飾位點，水解穩(wěn)定性和反應活性。

53、核酶：核酶不是普通的蛋白質(zhì)酶，而是一類具有催化活性的核酸分子。目前已知的具有核酶催化功能的RNA結(jié)

構(gòu)至少可以分成5類：發(fā)夾狀核酶，錘頭狀核酶，I型內(nèi)含子核酶，RNaseP核酶，丁型肝炎病毒核酶等

54、反義核酸：是指具有抑制基因表達作用。包括反義RNA、反義DNA分子，由部分RNA和部分DNA形成RNA-DNA

嵌合分子，以及經(jīng)高度化學修飾的寡聚核酸類似物，這些分子統(tǒng)稱反義核酸類藥物。

55、褔米韋生經(jīng)美國FDA批準上市成為第一個反義核酸類藥物。

56、RNAi:即RNA干擾現(xiàn)象，是近幾年發(fā)現(xiàn)的一種由雙鏈RNA誘導的基因表達調(diào)控和基因沉默過程。主要階段：

啟動階段和執(zhí)行階段

57、小干擾RNA(siRNA)：在啟動階段，當細胞由于病毒感染等原因出現(xiàn)雙鏈RNA分子或帶有較長雙鏈的發(fā)卡結(jié)構(gòu)

RNA時，細胞中的Dicer的核酸酶會識別其雙鏈RNA，將其降解成21~23bp長的小干擾RNA。主要參與RNA干擾（RNAi）現(xiàn)象，以帶有專一性的方式調(diào)節(jié)基因的表達。

第五篇：生物技術(shù)制藥現(xiàn)狀及發(fā)展前景

新疆農(nóng)業(yè)大學

題目:

姓名:

學院:

專業(yè):

班級:

學號:

指導教師: 文獻綜述生物技術(shù)制藥現(xiàn)狀及發(fā)展前景劉元元農(nóng)學院生物技術(shù)082班083135210張華 職稱 教授

2011 年 11 月 21日

生物技術(shù)制藥現(xiàn)狀及發(fā)展前景

作者：劉元元指導老師：張華

摘要：生物技術(shù)制藥是以基因工程為基礎的現(xiàn)代生物工程，即利用基因工程技術(shù)、細胞工程技術(shù)、微生物工程技術(shù)、酶工程技術(shù)、蛋白質(zhì)工程技術(shù)、分子生物學技術(shù)等來研究和開發(fā)生產(chǎn)出傳統(tǒng)制藥技術(shù)難以獲得的生物藥品。生物制藥業(yè)是目前生物技術(shù)發(fā)展最活躍，進展最快的產(chǎn)業(yè)之一，21世紀是生物制藥行業(yè)飛速發(fā)展的時代。關(guān)鍵字：生物技術(shù)制藥；研究進展；現(xiàn)代生物技術(shù)；新技術(shù)

Biotechnology pharmaceutical situation and development prospect

Abstract: Biotechnology-based pharmaceuticals is based on modern genetic engineering, biological engineering, namely the use of genetic engineering, cell engineering, microbial engineering, enzyme engineering, protein engineering, molecular biology technology to research and development and production of the traditional system Difficult to obtain bio-medicine technology medicine.Biopharmaceutical industry is currently the most active in the development of biotechnology, one of the industries most advanced, 21st century is the rapid development of bio-pharmaceutical industry of the time.Keywords: Biotechnology Pharmaceutical;Research;Modern biotechnology;New Technology生物技術(shù)制藥現(xiàn)狀

現(xiàn)代生物技術(shù)是以基因為源頭，基因工程和基因組工程為主導技術(shù)，與其他高技術(shù)相互交叉、滲透的高新技術(shù)。比爾·蓋茨預言：下一個首富可能是從事生物技術(shù)的投資者。生物技術(shù)制藥可以分為二類：一類是生化藥物，主要是運用生物化學方法從生物體中分離．純化得到的一些生物活性物質(zhì)，如維生素、酶、核酸、激素等；另一類是生物醫(yī)藥，主要是以微生物、生物組織、人或動物的血液等原料采用物理方法和生物化學工藝制得的生物活性制劑、血液制品、抗血清、抗毒素等。

1.1 非基因工程生化物

此類藥物有腦蛋白水解物注射液、玻璃酸鈉、分子肝素鈣、分子肝素鈉、促肝細胞生長素、蚓激酶、甘糖酯等共97種。

1.2 先導化合物

以天然產(chǎn)物為先導化合物，通過組合化學技術(shù)合成大量結(jié)構(gòu)相關(guān)的物質(zhì)，建立有序變化的化合物庫，供藥物篩選和藥效關(guān)系研究用。

1.3 生化制藥中先進分離分析技術(shù)的運用

多種層析（如親和層析、高效液相層析）、超速離心等技術(shù)的運用，可成功地制得高純度的生化藥物。如尿激酶、胰島素、重組人胰島素、激肽釋放酶、輔酶A、肝素鈉等都是通過這種技術(shù)使藥效得到較大的提高。

1.4 應用生物技術(shù)、化學合成、結(jié)構(gòu)后修飾研究開發(fā)新藥

應用上述技術(shù)系統(tǒng)綜合研制開發(fā)的新藥，主要有以下各類藥物：1）多糖類，如玻璃酸鈉、香菇多糖、低分子肝素等；2）酶及酶抑制劑類，如門冬酚胺酶、葡激酶、人胰蛋白酶抑制劑、膠原酶、降纖酶等；3）多肽類，如人降鈣素、鮭魚降鈣素等；4）細胞因子類，如白介素-

6、腫瘤壞死因子、神經(jīng)生長因子、血小板生成素等；5）結(jié)構(gòu)后修飾類，如修飾門冬酚胺酶、修飾超氧化物歧化酶等。

1.5 應用生物技術(shù)改造傳統(tǒng)制藥工藝

微生物發(fā)酵是制藥工業(yè)生產(chǎn)微生物藥品的重要手段。微生物轉(zhuǎn)化是利用微生物產(chǎn)生的特異酶完成特定的生化反應，使有機物轉(zhuǎn)變成工業(yè)產(chǎn)品。由于生物藥品具有療效好、副作用小、且可大規(guī)模生產(chǎn)、利潤極高、無環(huán)境污染等優(yōu)點，受到各國政府重視，行業(yè)前景十分廣闊。

2生物制藥研究新進展

2.1 計算機輔助藥物設計技術(shù)發(fā)展

計算機技術(shù)的發(fā)展和向藥物化學學科的滲透，促進了藥物設計的發(fā)展。20 世紀90年代計算機輔助藥物設計取得突破性進展，現(xiàn)已成為藥物研究和開發(fā)的重要方法和工具。

計算機輔助藥物設計利用了計算機快速、全方位的邏輯推理功能、圖形顯示控制功能，并將量子化學、分子力學、藥物化學、生物化學和信息科學結(jié)合起來，研究受體生物分子與藥物結(jié)合部位的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、藥物與受體復合物的構(gòu)型和立體化學特征、藥物與受體結(jié)合的模式和選擇性、特異性、、藥物分子的活性基團和藥效構(gòu)象關(guān)系等，從藥物機理出發(fā)，改進現(xiàn)有生物活性物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，快速發(fā)現(xiàn)并優(yōu)化先導化合物，使其盡早進入臨床前研究，減少傳統(tǒng)的新藥研究的盲目性，縮短新藥研制的時間。

計算機輔助藥物設計有兩類方法，一類是基于機理的藥物設計（MBDD），另一類是基于結(jié)構(gòu)的藥物設計（SBDD），基于機理的藥物設計要針對藥物作用機理，從靶點出發(fā)，考慮藥物與受體的作用過程，并要模擬藥物在體內(nèi)的吸收、轉(zhuǎn)運、代謝等動態(tài)過程，比基于結(jié)構(gòu)的藥物設計更合理，但該法還不成熟。目前的計算機輔助藥物設計主要還是基于結(jié)構(gòu)的藥物設計，今后的計算機輔助藥物設計的目標是向基于機理的藥物設計方向發(fā)展。相信隨著生命科學和計算機科學的發(fā)展，考慮藥物不同作用機理和全部作用過程的計算機輔助藥物設計技術(shù)將逐步建立并不斷完善。

2.2 組合化學與高通量篩選技術(shù)發(fā)展

組合化學是近20年發(fā)展起來的一種合成大量化合物的新方法，它是建立在高效平行的合成之上，在同一個反應器內(nèi)使用相同條件同時制備出多種化合物，建立各類化合物庫的策略。組合化學通常采用操作、分離簡便的固相化學合成。液相化學合成技術(shù)也在快速發(fā)展和完善中。

在藥物研究過程中，通過化合物活性篩選而獲得具有藥物活性的先導化合物是新藥研究的基礎。隨著分子水平的藥物篩選模型的建立，篩選方法和技術(shù)都發(fā)生了根本性的變化，出現(xiàn)了高通量篩選的新技術(shù)，大大加快了先導化合物的尋找和發(fā)現(xiàn)，并促進了高通量有機合成。近年來，組合化學與高通量篩選結(jié)合，使組合化學的化合物庫種類、數(shù)量不斷擴大，篩選的先導化合物數(shù)量和種類也在不斷地增多，使新藥的種類和數(shù)量也在不斷地增加。組合化學實現(xiàn)的自動化合成僅20世紀90年代后得到的各類化合物總和已超過了人類有史以來所發(fā)現(xiàn)化合物的總和，故有人把組合化學與高通量篩選結(jié)合技術(shù)稱為“新藥發(fā)現(xiàn)的高速公路”，據(jù)文獻記載，1992年～1998年的幾年，經(jīng)過組合化學化合物庫與高通量篩選，確定的候選藥物已有46個，并已進入人體測試階段。顯然，組合化學與高質(zhì)量篩選的結(jié)合技術(shù)，大大地加快了新藥研制的步伐。雖然如此，組合化學建立的大型化合物庫，為篩選也帶來了困難，因此，利用組合化學設計，構(gòu)建具有結(jié)構(gòu)多樣性的小型而便于篩選的組合化合物庫，結(jié)合化學信息學和高通量篩選，將是組合化學與高通量篩選結(jié)合的一項重要課題。

2.3 藥物手性合成技術(shù)發(fā)展

化學合成技術(shù)在新藥發(fā)現(xiàn)過程中發(fā)揮著十分重要的作用。近年來由于有機化學學科新理論、新反應、新技術(shù)不斷發(fā)現(xiàn)，使得合成反應具有化學選擇性成為現(xiàn)實，并促進了藥物合成技術(shù)的快速發(fā)展，其中手性合成技術(shù)使新藥研制的領域不斷擴大。

手性是自然界的本質(zhì)屬性。在生物體手性環(huán)境，如酶、受體、離子通道、蛋白質(zhì)、載體中，分子之間手性匹配是分子識別的基礎，受體與配體的專一作用，酶與底物的高度、區(qū)域、位點和立體催化專一性，抗原與抗體的免疫識別都與手性有關(guān)，同時藥物的生物應答常受到手性影響，包括藥物在體內(nèi)的吸收、轉(zhuǎn)運、分配、位點活性的作用以及代謝和消除。所以，手性藥物的開發(fā)是當前醫(yī)藥界重點研究的熱點之一，并取得了令人注目的成就。目前已上市的藥物中手性藥物約占1/3，如2000年全球手性藥物銷售額達1233億美元。

手性藥物的制備技術(shù)主要有拆分法、化學合成法和生物合成等三大類，發(fā)展較快的是后二類。化學合成法是在不對稱催化劑存在下，利用化學反應的動力學和熱力學不對稱性，進行單一對映體合成。在已上市的手性藥物中，其手性中間體均可通過現(xiàn)有的重（雙）鍵不對稱還原技術(shù)，特別是不對稱氫化和不對稱轉(zhuǎn)移氫化來合成。至今為止在不對稱催化合成中，昂貴的手性配體和貴金屬的使用，以及手性催化劑的催化效率仍是制約其在手性技術(shù)上應用的關(guān)鍵。因而，手性催化劑的設計和合成，以及催化劑的回收循環(huán)使用是當今不對稱催化合成研究的方向。

生物合成法則利用催化劑, 酶-催化反應的高度、底物、區(qū)域、位點和立體選擇性來合成手性藥物。生物合成法具有選擇性高、產(chǎn)率高、反應條件溫和等特點，隨著科學技術(shù)的發(fā)展，生物合成法將成為手性制備的高效手段。

2.4 藥物生物技術(shù)發(fā)展

生物技術(shù)藥物是指利用DNA重組技術(shù)或單克隆抗體技術(shù)或其它生物技術(shù)研制的蛋白質(zhì)、抗體或核酸類藥物，它是目前生物技術(shù)研究最為活躍的領域，給生命科學的研究和生物制藥工業(yè)帶來了革命性變化。未來生物技術(shù)的展望

研究和發(fā)展方向：我國生物制藥產(chǎn)業(yè)的研發(fā)方向要結(jié)合傳統(tǒng)醫(yī)藥的優(yōu)勢，發(fā)展重點應針對神經(jīng)系統(tǒng)、腫瘤、心血管系統(tǒng)、艾滋病及免疫缺陷等重大疾病的多肽、蛋白質(zhì)和核酸。乙肝基因疫苗與單克隆抗體的研究開發(fā)、血液替代品的研究與開發(fā)、生物技術(shù)在醫(yī)藥領域的應用，如基因治療、生物人基因芯片、干細胞等。目前，我國已經(jīng)制定了明確的生物制藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃和產(chǎn)業(yè)技術(shù)政策，政府從上到下對生物技術(shù)研究開發(fā)的支持和政策扶持；國內(nèi)各大企業(yè)（包括民營企業(yè)）對生物技術(shù)的關(guān)注和資金投入；我國金融界積極參與生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，尤其是許多有實力的公司都參與了生物技術(shù)的開發(fā)；而我國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)領域目前已經(jīng)匯集了一批自己培養(yǎng)和從國外歸來的具有高學歷、高素質(zhì)的科學家和企業(yè)家，這四方面的因素對于我國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展起到了很重要的作用。由于生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)投資回報周期為5 年至8 年，而我國進人生物工程領域的時間尚短，回報的周期尚未到來。預計到二十一世紀的前幾年將是我國生物制藥產(chǎn)業(yè)的收獲季節(jié)。

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