氨基酸类药物2

生化药物制造工艺

第十三章生化药物的定义、分类、特点定义：具体运用生物化学研究方法，从生物体中经提取、分离、纯化等手段获得的天然存在的生化活性物质或将上述这些物质加以结构改造或人工合成创造出的自然界没有的新的活性物质，通称生化药物(Biochemicalmedicine)。酶类药物辅酶类药物核苷酸与核酸类药物多肽类药物氨基酸类药物蛋白质类药物多糖类药物脂类药物分类特点1．一般生物学特性：1天然生物药物是生物进化与自然选择的结果、组成、结构常较复杂，分子量一般较大，生物活性受到多种因素影响；来源于生物体或其基因表达产物及其修饰物，活性高，针对性强，具有补充调整、增强、抑制、替换或纠正代谢失调的功能。一般比化学药物更合理和更有效，毒性较低、安全性较高，副作用较小。2天然生物药物是新型生物药物的先导物，通过合理药物设计，可以创制疗效更高，作用更专一，更易为机体接受，副作用与不良反应更小的新药。3特点2．特殊生物学特性：1种属特异性免疫原性2非预期的多向性活性，一种细胞因子可有多种生物活性，多种细胞因子通过网络效应可产生同种生物活性。3特点3．化学特性：1含量低、杂质多、工艺复杂、收率低、技术要求高；结构复杂，生物活性受空间结构严格限制，稳定性差；2剂量小，活性高，对制品的均一性，有效性，安全性，稳定性，生物活性要求严格。故常有国际标准品的对照品作为测试对照。380年代至今70-80年代50-70年代有机溶剂分级分离、等电沉淀--------粗提物。离子交换层析、凝胶层析、超滤等技术--------提高了产品的纯度和收率多种层析技术、超速离心等--------高纯度的生化药物尿激酶从每1mg蛋白质活力不得少于35000单位提高到100000单位，高于英国药典及欧洲药典水平（70000单位），与日本药典相同。胰岛素，激肽释放酶都与国外先进水平相当。辅酶A标准从220U/mg提高到250u/mg。肝素钠出口产品也超过国外药典标准生物药物的资源植物动物动物脏器血液、分泌物及其它代谢物微生物海洋生物主要从以下脏器中制取生化药物毒蜥蜥Exendin-4是是自自毒毒蜥蜥唾唾液液中中提提取取的的一一种种多多肽肽，，研研究究发发现现该该多多肽肽与与人人体体内内的的GLP-1在在序序列列上上有有53％％的的同同源源性性，，同同GLP-1一一样样具具有有促促进进胰胰岛岛素素分分泌泌、、抑抑制制胰胰高高血血糖糖素素分分泌泌及及保保护护胰胰岛岛ββ细细胞胞等等作作用用。。2005年年经经FDA批批准准用用于于二二型型糖糖尿尿病病的的治治疗疗。。Exenatide是是Exendin-4的的人人工工合合成成品品。。Exenatide(艾艾塞塞那那肽肽)麻省省Transmolecular公公司司的的科科学学家家将将放放射射性性I－－131附附着着于于自自蝎蝎子子毒毒液液中中提提取取的的一一种种多多肽肽制制成成药药物物，，研研究究发发现现该该药药物物具具有有靶靶向向性性，，对对晚晚期期神神经经胶胶质质瘤瘤有有较较好好疗疗效效，，患患者者只只需需要要从从外外部部注注射射这这种种化化合合物物，，而而无无需需再再进进行行化化疗疗或或放放射射治治疗疗。。该该药药物物目目前前仍仍处处于于临临床床研研究究阶阶段段。。蝎毒毒肽肽微生物1利用用微微生生物物作作为为工工具具微生生物物的的代代谢谢物物2微生生物物菌菌体体3海洋生物1海藻藻类类：：已知知的的海海藻藻有有1万万多多种种海洋洋动动物物类类：：腔肠肠动动物物类类、、节节肢肢动动物物类类、、软软体体动动物物类类、、鱼鱼类类、、爬爬行行动动物物类类、、海海洋洋哺哺乳乳动动物物类类2海洋洋微微生生物物：：3僧袍袍芋芋螺螺齐考考诺诺肽肽（（ziconotide））最最初初由由僧僧袍袍芋芋螺螺中中提提取取，，现现已已人人工工合合成成，，是是一一种种神神经经细细胞胞钙钙通通道道阻阻断断剂剂。。作作为为一一种种非非阿阿片片类类镇镇痛痛药药物物，，用用于于治治疗疗严严重重的的慢慢性性神神经经性性疼疼痛痛，，其其鞘鞘内内注注射射剂剂经经FDA批批准准于2005年上上市。齐考诺诺肽（（ziconotide）DidemninB是是一种种由7个氨氨基酸酸和2个羧羧酸组组成的的带有有分枝枝的环环缩肽肽,既既能抑抑制蛋蛋白质质的合合成,也能能抑制制DNA、、RNA的的合成成,对对黑色色素瘤瘤B16细细胞周周期作作用的的研究究表明明,它它可杀杀伤各各期细细胞,尤以以G1至S期细细胞敏敏感，，它它可快快速完完全介介导HL-60细胞胞凋亡亡。目目前DideminB已能能够人人工全全合成成,该该药完完成了了临床床Ⅱ期期实验验,最最有希希望开开发成成治疗疗癌症症的新新药。。此外外第二二代didemnins-脱脱氢didemninsB(aplidine)现也也已进进入临临床实实验。。海鞘来来源的的抗癌癌肽DidemninB海兔体体内存存在着着多种种结构构独特特、生生理功功能各各异的的次生生代谢谢产物物,如如萜类类、毒毒素、、甾体体、大大环内内酯及及肽类类等,其中中肽类类化合合物尤尤为引引人注注目。。其中中Dolastatin15和和Dolastatin10已经经完成成全合合成,并正正在美美国进进行ⅠⅠ期和和Ⅱ期期临床床试验验,主主要用用于小小细胞胞肺癌癌、卵卵巢癌癌、黑黑色素素瘤和和前列列腺癌癌等实实体瘤瘤的治治疗。。海兔来来源的的抗癌癌作用用肽第一节节氨氨基基酸类类药物物（一））氨基基酸类类的分分类1蛋白质质氨基基酸：编码码氨基基酸非蛋白白氨基基酸：：D型氨氨基酸酸、β-氨氨基酸酸、γγ-氨氨基酸酸等2衍生氨氨基酸酸：谷氨酰酰胺、、硫酸酸甘氨氨酸、、磷葡葡精氨氨酸等等34必需氨氨基酸酸：赖氨酸酸、色色氨酸酸、苯苯丙氨氨酸、、蛋氨氨酸、、苏氨氨酸、、亮氨氨酸、、异亮亮氨酸酸、缬缬氨酸酸等8种非必需需氨基基酸及及半必必需氨氨基酸酸5一、概概述氨基酸酸的营营养价价值及及其与与疾病病的关关系治疗消消化道道疾病病的氨氨基酸酸及其其衍生生物治疗肝肝病的的氨基基酸及及其衍衍生物物治疗脑脑及神神经系系统疾疾病的的氨基基酸及及其衍衍生物物用于肿肿瘤治治疗的的氨基基酸及及其衍衍生物物其他氨氨基酸酸类药药物的的临床床应用用（二））氨基基酸及及其衍衍生物物在医医药中中的应应用二、氨氨基酸酸的生生产方方法蛋白水解法：胱氨酸、半胱氨酸

化学合成法：甘氨酸、蛋氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸、丝氨酸等发酵法法：苏氨酸酸、异异亮氨氨酸、、缬氨氨酸、、精氨氨酸、组组氨酸酸、脯脯氨酸酸、鸟鸟氨酸酸、瓜瓜氨酸酸、、赖赖氨氨酸酸、、亮亮氨氨酸酸等等酶法法：：丙氨氨酸酸、、天天冬冬氨氨酸酸、、色色氨氨酸酸等等微生生物物生生物物合合成成法法：L-丝丝氨氨酸酸等等（一一））水水解解法法1、、基基本本原原理理及及其其过过程程：：水水解解→→分分离离→→精精制制结结晶晶（1））蛋蛋白白质质水水解解酸水水解解法法：：水水解解迅迅速速，，产产物物为为L型型氨氨基基酸酸（（有有活活性性））（6～10mol/LHCl或或8mol/LH2SO4)注意意：①酸水水解解中中色色氨氨酸酸全全部部被被破破坏坏②含含羟羟基基的的丝氨氨酸酸、、酪酪氨氨酸酸部部分分被被破破坏坏③水水解解产产物物可可与与醛醛基基化化合合物物生生成成一一类类黑黑色色物物质质，，而而使使水水解解液液呈呈黑黑色色，，需需脱脱色色处处理理碱水水解解法法：：产产物物为为D型型氨氨基基酸酸（（消消旋旋体体，，无无活活性性））（6mol/LNaOH或或4mol/LBa(OH)2）酶水水解解法法：：生生产产水水解解蛋蛋白白和和蛋蛋白白胨胨，，最最温温和和(蛋蛋白白水水解解酶酶)（2））氨氨基基酸酸的的分分离离方方法法溶解解度度法法、、特特殊殊试试剂剂法法、、吸吸附附法法、、离离子子交交换换法法溶解解度度法法：：溶溶解解度度的的差差异异特殊殊试试剂剂法法：：（3））氨氨基基酸酸的的精精制制方方法法结晶晶、、重重结结晶晶、、溶溶解解度度与与重重结结晶晶结结合合吸附附法法：：吸吸附附剂剂对对氨氨基基酸酸的的吸吸附附能能力力不不同同离子子交交换换法法：：离离子子交交换换剂剂对对氨氨基基酸酸的的吸吸附附力力不不同同2、、水水解解法法生生产产L-胱胱氨氨酸酸特点点pI5.05，，不不溶溶于于乙乙醇醇、、乙乙醚醚和和丙丙酮酮，，可可溶溶于于无无机机酸酸或或无无机机碱碱工艺艺：：问题题：：1、、分分离离L-胱胱氨氨酸酸的的原原理理？？2、、为为什什么么要要加加活活性性炭炭？？3、、粗粗品品ⅠⅠ中中除除了了具具有有L-胱胱氨氨酸酸外外，，还还可可能能含含有有什什么么氨氨基基酸酸？？（（上上网网查查查查））（二二））发发酵酵法法1、、基基本本原原理理及及过过程程基本本原原理理：：利利用用微微生生物物酶酶的的作作用用，，将将培培养养基基中中有有机机物物转转化化为为细细胞胞或或其其他他有有机机物物的的过过程程。。过程程：：培养养基基的的配配置置与与灭灭菌菌处处理理、、菌菌种种诱诱变变与与选选育育、、菌菌种种的的培培养养、、灭灭菌菌与与接接种种发发酵酵、、产产品品提提取取与与分分离离纯纯化化2、、L-赖赖氨氨酸酸的的制制备备（（发发酵酵法法））赖氨氨酸酸的的性性质质及及作作用用：：发酵酵法法的的工工艺艺：：①原料料：：黄黄色色短短杆杆菌菌、、谷谷氨氨酸酸棒棒杆杆菌菌、、乳乳糖糖发发酵酵短短杆杆菌菌、、诺诺卡卡杆杆菌菌②碳源：：葡萄糖糖、醋酸酸、乙醇醇、石蜡蜡③工艺流流程④工艺控控制要点点工艺控制制要点A、菌种种培养：：斜面培培养基B、灭菌菌发酵：：发酵温温度（前前期32℃、中中后期30℃））、发酵酵pH值值（6.5～7.0）C、发酵酵液的处处理：先先除去菌菌体和杂杂质离子子，再对对发酵液液进行提提取除去菌体体和杂质质离子的的方法：离心分分离、加加絮凝剂剂法发酵液的的提取方方法：离子交换换树脂法法、沉淀淀法、有有机溶剂剂抽提法法问题：为为什么可可以用阳阳离子交交换树脂脂法莱提提取？D、浓缩缩结晶E、精制制（重结结晶）F、检验验（三）酶酶法特定酶作作用下转转化为相相应的氨氨基酸。。1、原理理微生物、、植物细细胞、动动物细胞胞或酶进进行固定定化前体制备（化学合合成，生生物合成成，天然然存在））生物反应应器含氨基酸酸的反应应液氨基酸2、酶转转化法生生产氨基基酸的过过程底物﹢合成结构分子量等电点性质溶解性L-AspL-Ala

133.1089.092.776.0酸性氨基基酸中性氨基基酸溶于水和和盐酸，，不溶于于乙醇和和乙醚在水中有有一定溶溶解性，，不溶于于丙酮及及乙醚3、L-天冬氨氨酸和L-丙氨酸酸的生产产（1）L-天冬氨+CO2天冬氨酸酶L-Asp脱羧酶（2）酶酶转化反反应（丁烯二二酸）（L-丙丙氨酸））（L-天天冬氨酸酸）（3）工工艺路线线固定化L-Asp脱羧酶转化液B延胡索酸+NH3固定化天冬氨酸酶转化液AL-Asp粗品L-Asp精品L-Ala粗品L-Ala精品泵储罐反应产物离心机母液回收固定化酶柱子晶体L-AspL-Asp延胡索酸氨盐工艺路路线线示意意图图（4）工工艺控制制要点①菌种的培培养：大肠杆菌菌（E.