生物制药复习要点

药物研究与开发的基本过程？生物技术制药的定义、分类？采用现代生物技术、借助某些微生物、植物、动物生产医药品。从生物制药的历史与看其发展趋势？基因操作技术不断完善；基因工程药物和疫苗研究；新的生物治疗制剂转基因动物和植物；在农业和畜牧业生产的应用生物体基因组及其编码蛋白质的结构与功能；基因治疗、蛋白质工程、生物信息学。简述生物药物的定义、来源及特性？生物药物的定义：运用生物学、医学、生物化学等研究成果，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、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。来源：天然生物材料如人体、动物、植物、微生物和各种海洋生物等。人工生物材料如：免疫法制备的动物原料、基因工程技术制备的微生物或其它细胞原料。特性1.药理学特性治疗的针对性强，治疗的生理、生化机制合理，疗效可靠。⑵药理活性高⑶毒副作用小，营养价值高⑷生理副作用常有发生2.在生产、制备中特殊性(1)提取纯化工艺复杂（原料中有效物质含量低）(2)稳定性差(3)易变质腐败(低温、无菌操作)(4)注射用药要求3.检验上的特殊性（1）需理化检验指标（2）生物活性指标基因工程技术生产药物的优点及生产的基本过程？优点1.大量生产难以获得的生理活性蛋白质和多肽2.提供足够数量的生理活性物质，以便对其生理、生化和结构进行深入的研究，从而扩大这些物质的应用范围3.发现，挖掘更多的内源性生理活性物质4.改造和去除内源生理活性物质在作为药物使用存在的不足之处5.获得新型化合物，扩大药物筛选来源基本过程1.获得目的基因2.组建重组质粒3.构建基因工程菌(细胞)4.培养工程菌5.产物分离纯化6.除菌过滤7.半成品检定8.成品检定9.包装获得药用目的基因的方法？1逆转录法2逆转录－聚合酶链式反应法3化学合成法4筛选基因的新方法（功能克隆法、构建cDNA文库）真核基因在大肠杆菌的表达方式？（1）以融合蛋白的形式表达药物基因：融合蛋白氨基端是原核序列，羧基端是真核序列。优点：操作简便，蛋白质在菌体内比较稳定；易高效表达；但只能做抗原,一般不做人体注射用药（2）以非融合蛋白的形式表达药物基因：易被蛋白酶破坏；N端有甲硫氨酸，易引起免疫反应（3）分泌型表达蛋白药物基因：外源基因融合到原核蛋白信号肽序列的下游影响目的基因在大肠杆菌表达的因素？(1)外源基因的拷贝数：高拷贝数的表达质粒(2)外源基因的表达效率①启动子的强弱：转录水平的高低常用强启动子：lac、trp、λPL、tac、bla等②核糖体结合位点的有效性③SD序列和起始密码子ATG的间距：翻译效率④密码子组成：“偏爱”大肠杆菌9.基因工程药物的表达体系有哪些，它们有什么优缺点？表达体系产物产生部位培养方式提纯产物活性潜在危险大肠杆菌多肽、蛋白质或融合蛋白菌体内容易部分可获高产一般对原核者好真核者稍差不大酵母多肽、蛋白质或糖基化蛋白菌体内或分泌出细胞容易可高产菌体内稍复杂真核的接近天然不大哺乳动物细胞完整糖基化蛋白分泌出细胞较难、成本高可高产简单几乎可为天然产物需注意有致癌因素提高质粒稳定性的方法？1.选择合适的宿主菌2.选择合适的载体3.选择压力4.分阶段控制培养5.控制培养条件6.固定化基因工程菌的发酵工艺与传统的微生物发酵工艺有什么异同？基因工程菌发酵传统微生物发酵生物材料(微生物带外源基因重组载体不含外源基因生产目的获得大量外源基因表达产物获得微生物自身基因表达所产生的初级或次级代谢产物基因工程药物建立分离纯化工艺的依据及分离纯化的基本过程？分离依据：1.含目的产物的起始物料的特点（1）菌种类型及其代谢特性（2）原材料和培养基的来源及其质量（3）生产工艺和条件（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.产品质量的要求分离纯化过程：发酵液细胞分离胞内产物胞外产物细胞破碎固液分离浓缩初步分离高度纯化制剂产品包含体细胞碎片分离变性复性根据药物的不同特性，分离纯化蛋白质药物的常用方法有哪些，简述其原理？离子交换色谱原理:通过带电的溶质分子与离子交换剂中可交换的离子进行交换，从而达到分离的目的疏水色谱原理：根据蛋白质疏水性的差异来分离纯化的亲和色谱原理：利用固定化配基与目的蛋白质之间特异的生物亲和力进行吸附凝胶过滤色谱原理：以具有空隙大小一定的多孔性凝胶作为分离介质，小分子能进入孔内，在柱中缓慢移动，而大分子不能进入孔内，快速移动，利用这种移动差别可使大分子与小分子分开重组蛋白质药物目标产品的质量控制项目？1生物材料的质量控制2培养过程质量控制3纯化过程的质量控制4目标产品的质量控制基因治疗的基本程序、临床应用及展望？基本程序：1.治疗性基因的选择2.基因载体的选择（病毒载体、非病毒载体）3.靶细胞的选择（体细胞、生殖细胞）4.基因转移（间接体内疗法、直体内疗法）5.外源基因表达的筛选（利用在体中的标记基因）6.回输体内临床应用：1.ADA缺乏症2.乙型血友病3.肿瘤的基因治疗展望：进一步寻找切实有效的基因；精密调控外源基因在人体内的表达体细胞移植和重建的生物学研究；减少外源基因对机体的不利影响动物细胞的培养条件及其大规模培养的方法？培养条件：1.所有的与细胞接触的设备、器材和溶液都必须保持绝对无菌，避免污染2.必须有足够的营养保证，绝对不可有有害的物质，避免有害离子3.保证有适量的氧气供应4.需随时清除细胞代谢中的有害产物

5.有良好的适于生存的外界环境，渗透压、离子浓度和酸度

6.及时分种，保持合适的细胞密度大规模培养方法：1根据培养细胞可分为原代细胞培养和传代细胞培养2根据培养容器和方式可分为，静止培养、旋转培养、搅拌培养、微载体培养、中空纤维培养、固定床和流化床培养实际生产可分为悬浮培养、贴壁培养和贴壁-悬浮培养转基因动物的技术路线及其在医药行业中的应用？技术路线：1外源目的基因的制备2外源目的基因有效导入生殖细胞或胚胎干细胞3选择获得携有目的基因的细胞4选择合适的体外培养系统和宿主动物5转基因细胞胚胎发育及鉴定6筛选所得的转基因动物品系应用：人类疾病造模药物产品的生产异种移植比较转基因动物及转基因植物的技术原理和方法。转基因动物是指通过实验方法，人工地把外源基因导入动物的受精卵（或早期胚胎细胞），使外源基因与动物本身的基因组整合在一起，因而外源基因能随细胞的分裂而增殖，并能稳定地遗传给下一代的一类动物。动物方法：（Ⅰ）DNA显微注射（Ⅱ）核转移技术（克隆）（Ⅲ）胚胎干细胞技术（Ⅳ）逆转录病毒介导的基因转移（Ⅴ）RNA干扰（Ⅵ）精子作为载体外源基因利用一定的生物化学方法导入目的植物细胞，通过一定的组织培养成成体植株表达特定形状。植物方法：①农杆菌介导法②直接转入法③原生质体融合④花粉管通道法影响植物次级代谢产物产生和累积的因素有哪些？1.生物条件：外植体、季节、休眠、分化等2.物理条件：温度、光（光照时间、光强、光质）、通气（氧气）、酸度和渗透压3.化学条件：无机盐(N、P、K等)、碳源、物质生长调节剂、维生素、氨基酸、核酸、抗生素、天然物质和前体等4.工业培养条件：培养罐类型、通气、搅拌和培养方式转基因植物在制药工业上的应用？一生产天然药物(1)人参细胞培养(2)红豆杉细胞培养3)丹参发根生物反应器大规模培养技术(4)紫草细胞培养二、生产抗体、重组疫苗、多肽类药物免疫球蛋白的结构及功能分区？基本结构：两条相同的重链和两条相同的轻链通过二硫键连接而形成的四肽分子。功能分：VHVL—结合抗原的部位CH1·CL—遗传标记所在CH2—具有补体结合部位CH3—与细胞表面Fc受体结合铰链区—在CH1和CH2之间，富含脯氨酸，易伸展弯曲，易被蛋白酶水解超变区(hypervariableregion,HVR)可变区中一些特定位置的氨基酸显示更大的变异性，构建了抗体分子和抗原分子发生特异性结合的关键部位，故称超变区，又称互补决定区。骨架区：可变区中变化较小的部分杂交瘤技术的原理及制备单克隆抗体的技术路线？原理：动物细胞的一种融合技术；B淋巴细胞虽然可以被外来的抗原所激活并产生相应单一、均匀的特异性抗体，但却无法在体外进行繁殖和传代；骨髓瘤癌变细胞在体外具有很强的繁殖能力，将二者进行融合，制成杂交瘤细胞，就可以在体外持续分泌出成分单一的特异抗体，即单克隆抗体。技术流程：噬菌体展示技术的原理和技术流程？原理：将抗体通过与噬菌体外壳蛋白融合表达在噬菌体的表面，进而经亲和富集法筛选表达有特异活性的抗体，是噬菌体抗体库技术的核心。技术流程：基因工程抗体的研究进展？1.多克隆血清动物免疫技术2.单克隆抗体杂交瘤技术3.基因工程抗体抗体基因重构技术、全套抗体库技术、噬菌体显示技术抗体诊断试剂和抗体治疗药物有几类？诊断试剂：一、血清学鉴定用的抗体类试剂鉴定病原菌的抗体试剂乙型肝炎病毒表面抗原的反向被动血凝诊断试剂妊娠诊断试剂4.抗ABO血型系统血清二、免疫标记技术用的抗体类试剂1.荧光抗体诊断试剂

2.免疫酶抗体诊断试剂

3.放射免疫用抗体诊断试剂三、导向诊断药物抗体治疗药物:1.放射性核素标记的抗体治疗药物2.抗癌药物偶联的抗体药物3.毒素偶联的抗体药物疫苗的基本成分，常规疫苗和新型疫苗有哪些类型？疫苗的基本成分包括抗原：灭活的细菌或病毒，通过多次传代得到的减毒细菌或病毒，病毒或细菌的提纯物，有效的蛋白成分，类病毒，细菌多糖，合成多肽，以及近年来发展的DNA疫苗等佐剂：能够增强抗原的特异性免疫应答的物质防腐剂:保证疫苗在储存期不会被微生物污染(化学防腐剂)稳定剂:保证抗原能够存活和维持其免疫活性稳定的物质，(糖类，如乳糖、山梨醇等)适当的缓冲剂、盐类等无活性的成分常规疫苗类型：疫苗（活疫苗、死疫苗）、类毒素、自身疫苗新型疫苗类型：亚单位疫苗、化学疫苗、多肽疫苗、基因工程疫苗、基因疫苗、抗抗体疫苗抗细菌微生物药物筛选方法？传统筛选方法现代定靶筛选方法基因工程技术在改进微生物菌种方面主要应用有哪些？1.提高次级代谢产物的产量2.改进代谢产物的组分3.改进菌种的生理性能4.产生新的代谢产物微生物酶开发的一般程序？样品的采集采样的目的、采样地点、采样方法及采样的数量菌种的分离培养基的确定、培养条件的确定菌种的初筛用简单的定性反应进行初筛，在最初分离阶段就给予特殊的培养基或培养条件，进而让目的菌株得以繁殖，尽可能地把只成为目的菌的菌株或只将其最适菌株的一株纯化分离。菌种的复筛复筛的目的是在初筛的基础上，筛选产酶量高、性能更符合生产要求的菌种。酶活的测定方法的建立尤其重要。(五)对复筛获得菌株的要求(1)不是致病菌(2)菌株不易变易和退化(3)不易感染噬菌体(4)微生物产酶量高(5)酶的性质符合应用的需要，而且最好是胞外酶(6)产生的酶便于分离和提取，得率高(7)微生物培养营养要求低(六)最佳产酶条件的初步确定(1)培养方式的确定(2)最佳培养条件组合(3)微生物产酶的特性(胞内酶、胞外酶)(4)微生物酶收集的时间顺序(七)微生物产酶性能的进一步提高(1)获得高产菌种的突变体(2)利用代谢工程和代谢调节机理来提高微生物的酶产量(3)运用遗传工程、基因工程的手段将原有菌株中的目的基因转移到另外一些对生产环境更适应性的微生物细胞之内，使其高效表达(八)微生物酶的提取方法酶的粗提酶的精制(九)微生物产酶菌种的保藏斜面沙土管冷冻酶在医药领域的四个方面的应用？1.在疾病诊断方面的应用2.在疾病治疗方面的应用-酶类制剂3.在药物生产方面的应用4.在分析检测方面的应用名词解释生物技术制药：采用现代生物技术、借助某些微生物、植物、动物生产医药品。真核表达载体：能携带插入的外源核酸序列进入真核细胞中进行表达的载体。质粒的结构不稳定:外源基因从质粒上丢失或碱基重排、缺失所致工程菌性能的改变连续培养：将种子接入发酵反应器中，搅拌培养至一定浓度后，开动进料和出料的蠕动泵，以控制一定稀释率进行不间断的培养。种子批系统：不含致癌因子，无细菌、病毒、真菌和支原体等污染，由原始种子批建立生产用工作细胞库。高密度发酵：指培养液中工程菌的菌体浓度在50gDCW/L以上，理论上的最高值可达200gDCW/L（菌体密度）。肽图分析：用酶法或化学法降解目的蛋白质，对生成的肽段进行分离分析。基因补偿性治疗：指将目的基因导入病变细胞或其它细胞，不去除异常基因，而是通过目的基因的非定点整合，使其表达产物补偿缺陷基因的功能或使原有的功能得以加强。自杀基因的基因治疗:某些病毒或细菌产生的酶能将对人体无毒或低毒的药物前体，在人体细胞内一系列酶的催化下转变为细胞毒性物质，从而导致细胞死亡。抗原决定簇：抗原分子中能与抗体或与淋巴细胞表面受体结合的特定部分，即在分子构象上与抗体互补的部分，或者说是能与抗体分子嵌合的化学基团。一般由5－8个氨基酸残基、短寡糖残基或核