乙型肝炎病毒疫苗毕业设计.doc

大学毕业设计年产3kg乙型肝炎病毒preS2蛋白车间的工艺设计学 生： 学 号：专 业：制药工程班 级：指导教师：大学制药工程学院二O一三年六月 大学毕业设计 任务书 大学毕业设计任务书设计（论文）题目： 年产3kg乙型肝炎病毒preS2蛋白车间的工艺设计 学院： 专业： 制药工程 班级： 学号： 学生： 指导教师： （签名）接受任务时间 系主任 （签名）院长 （签名）1毕业设计（论文）的主要内容及基本要求 掌握制药工厂生产过程设计的基本要求及主要内容，设计原则； 论证设计方案，确定设计流程及方法，掌握制药过程的物料衡算、热量衡算以及主要工艺设备（反应器、分离设备和换热器等）的设计原则和方法基本掌握过程和设备的物料参数（如温度、压力、流量等）控制指标的确定方法和控制方案；绘制物料流程图、带控制点工艺流程图和主要设备图； 对水、电、汽等公用工程有所了解，并能使所设计的工程项目与公用工程相互匹配； 初步掌握撰写设计说明书，项目建议书和可行性研究报告的基本内容和要求。2 指定查阅的主要参考文献及说明 1 徐科.保健食品良好生产规范实施指南M. 北京: 化学工业出版社,2004,6 (1): 33-35. 2 李钧.药品GMP验证教程M. 北京: 中国医药科技出版社出版.2002,6(2): 66-68. 3 崔福德.药剂学M, 北京: 人名卫生出版社,2011.8(7): 200-201. 4 刘明乐,李克荣.常用药学装备M. 北京: 化学工业出版社,2008,6(1): 77-80;3进度安排设计（论文）各阶段名称起 止 日 期1查阅文献2013.1.17-2013.3.12撰写开题报告，确定设计方案2013.3.2-2013.3.63设计说明书2013.3.7-2013.5.294绘制图纸2013.5.30-2013.6.125毕业设计答辩2013.6.13-2013.6.26注：本表在学生接受任务时下达大学毕业设计 目录 目 录1概述 11.1 产品概述11.1.1 产品简介1 1.1.2 产品作用11.2设计概述21.2.1设计依据21.2.2设计内容21.2.3指导思想32工艺论证42.1原料液的确定4 2.2原料液确定依据42.2.1毕赤酵母菌的优点42.2.2毕赤酵母菌发酵产物的优点52.3精制方法论证5 2.3.1固液分离 52.3.2破壁粗提52.3.3超滤复性62.3.4 717型树脂层析62.3.5冷冻干燥72.4设计主要步骤的具体方法72.4.1毕赤酵母菌的诱导表达82.4.2表达产物的处理82.4.3超滤复性82.4.4Buty-l S-疏水层析82.4.5冷冻干燥82.5 设计思路流程83工厂选址与布局 103.1选址103.1.1厂址的选择的原则103.1.2 厂址选址143.2厂区布局要求203.2.1 GMP车间的基本要求203.2.2空气净化213.2.3人员净化处理233.2.4物料净化处理233.2.5设备的清洗233.2.6工艺设计243.3厂房设计243.4车间布置243.4.1车间布置的原则243.4.2车间布置及人流、物流概述263.5车间设备263.5.1生产控制分析263.6原料药的质量评定与包装283.6.1原料药质量评价283.6.2 原料药存储与包装304物料衡算 324.1生产方案及规模介绍324.1.1 Pres2蛋白324.1.2生产能力324.1.3 工艺流程324.2物料衡算324.2.1工作时间324.2.2衡算标注324.2.3发酵罐主要尺寸的选取：344.2.4用料衡算354.2.5管道设计37 4.2.6 树脂复性计算 405能量衡算415.1发酵罐耗电预算41 5.2固液离心机的耗电预算 415.3包涵体离心机耗电预算415.4灌封一体机耗电量预算415.5贴标机耗电量预算415.6层析上样泵电量预算 415.7冷冻干燥机电量预算 426主要设备选型42 6.1发酵罐的选取 426.2固液离心机的选取426.3树脂储罐的计算436.4包涵体离心机的选取43 6.5冷冻干燥机的选取 446.6储罐的选取456.6.1NaOH储罐456.6.2二球基乙醇储罐456.6.3尿素储罐456.6.4 PBS储罐456.6.5乙醇储罐466.6.6Tris-HCl储罐476.7灌封机的选取476.8灯检506.9贴标506.10超滤设备选型516.11层析柱选取51 6.12灭菌机的选取517非工艺过程设计54 7.1空气净化设计547.1.1空气洁净度级别547.1.2空调净化547.2土建设计547.2.1GMP2010版对建筑装饰总原则557.2.2设计中选用的装饰材料557.3环境保护557.3.1环境保护标准56 7.3.2污染物的处理57结束语58参考文献 59致谢62附录636大学毕业设计 1概述 1概述1.1 产品概述1.1.1 产品简介Pres2蛋白是乙型肝炎病毒（HBV）外膜蛋白中三大蛋白（S蛋白、PreS1蛋白、PreS2蛋白）之一，可诱导机体产生相应的抗体。其中，S蛋白与PreS2合称为中蛋白(MHB)，由281个氨基酸残基组成，Mr约33x103，在其主蛋白的N端附加55个氨基酸残基，扩加部分便是PreS2蛋白1。而Pres2蛋白拥有27个氨基酸可由多种微生物发酵获得，目前最成功的是通过毕赤酵母菌甲醇诱导法进行放大生产。Pres2蛋白的研究是比较新的一个课题，也是比较热的一个话题，经研究发现：PreS2上有强的T、B细胞识别决定簇，在机体抗HBV感染中起重要作用。对PreS2功能的研究表明，它的作用并不仅表现在HBV附着和侵入肝细，T细胞受体(TCR)和不同功能位点都在PreS2的肽段内发生作用；PreS2上还存在B淋巴细胞识别位点，具有较强的免疫性，并可诱导中和抗体的产生和不同程度保护性免疫的发生，参与了HBV引起的细胞免疫和体液免疫；PreS2不仅存在于病毒颗粒的表面，在非传染性的球形表面也有分布，还存在于微粒体和核糖体中，对于S蛋白的免疫应答和控制病毒颗粒的装配等具有调节作用，可以加快病毒的免疫清除，可用于构建新型的HBV疫苗。构建成的新型疫苗，可以有效解决注射单纯S蛋白疫苗后的这一免疫应答难题2。1.1.2 产品作用 到目前为止，对于如何消除人体内的乙肝病毒仍然没有特效药物，一旦发病只能对症治疗。所以乙肝疫苗的研制变得迫切需要，而市场上的乙肝疫苗主要由中国仓鼠卵巢细胞（ CHO细胞 ）和啤酒酵母表达的乙肝病毒表面抗原主蛋白（S蛋白）颗粒组成，在临床上表现出了良好的免疫效果3。但是，在应用的过程中发现仍有5%-10%人群接种乙肝疫苗后表现为无反应或弱反应，甚至根本不产生抗体。随着年龄的上升，无反应或弱反应者增多，尤其是在艾滋病感染者、肾透析和免疫抑制病人中这种低反应或不反应的会更高，随着对HBV的深入研究，人们发现乙肝病毒 PreS2区含有许多T细胞和 B细胞表位，在增强 S蛋白的免疫反应、克服对 S蛋白的免疫耐受及无反应中起着重要的作用。合成的 PreS2多肽经证实，其氨基末端的26个氨基酸（ Met-Gly）是该区域主要的抗体结合位点，该 合 成 多 肽 的 抗 体 能 够 中 和 乙 肝 病 毒 的 毒力4。由于天然的PreS2 区含有多个蛋白酶敏感位点，特别是其 N端第48 位精氨酸与 49位苏氨酸之间的肽键易受到蛋白酶的作用而断裂，致使PreS2 抗原在表达和制备的过程中容易降解而失活。因此，我们可以出去PreS2 区的 29个氨基酸的非必需序列，只选择 PreS2区的富含优势的T细胞和B 细胞抗原表位的 120-126之间的26个氨基酸表位序列，这样既兡尽可能减少PreS2 区的蛋白酶敏感位点，以至将PreS2的120-146 表位（epiPreS2）融合于主蛋白基因（S gene ）的 N端，使其接近于乙肝病毒的天然状态，达到保持其免疫原性。而这种含有PreS2免疫表位的乙肝疫苗，由于添加了PreS2蛋白使得S蛋白的免疫应答增强，打破了机体对S蛋白的免疫耐受5。PreS2 抗原还可以通过人多聚白蛋白受体与乙肝病毒竞争地结合肝细胞，起到竞争抑制乙肝病毒吸附肝细胞、抑制病毒复制的作用。而且 PreS2抗体比 S抗体更早产生，可以中和急性乙肝病毒感染者体内的乙肝病毒，抑制病毒的复制，防止进一步病变的发生。因此，这种含 PreS2免疫表位的 PreS2 S蛋白，是一种既可以预防又可以起到治疗作用的新一代的乙肝疫苗。1.2 设计概述1.2.1 设计依据 （1）依据与工厂设计和生产工艺相关的各种资料。如化工工艺设计手册（2）GB/T 501032001 总图制图标准（3）GB5018793 工业企业总平面设计规范（4）GB 1234890工业企业厂界噪声标准（5）化工原理（6）生物工艺原理（7）生物工程设备（8）校图书馆电子资源万方数据库、中国知网 （9） 国家工程制图、建筑制图标准 （10）制药设