生物制药学绪论与工程基础小结

生物制药：把生物工程技术成果应用到药物制造领域的过程，主要是利用基因工程的方法，利用克隆技术和组织培养技术，对DNA进行切割、插入、连接和重组，从而获得生物医药制品。生物工程：指运用生物化学、分子生物学、微生物学、遗传学等原理与生化工程相结合，来改造或重新创造设计细胞的遗传物质，培育出新品种，以工业化规模利用现有生物体系，以生物化学过程来制造工业产品生物技术：指“用活的生物体（或生物体的物质）来改进产品、改良植物和动物，或为特殊用途而培养微生物的技术”。基因工程：将不同生物的基因在体外剪切组合，并和载体（质粒、噬菌体、病毒）DNA连接，然后转入微生物或细胞内，进行克隆，并使转入的基因在细胞/微生物内表达产生所需要的蛋白质等目的产物。生物药物的特性1、药理学特征（1）药理活性高（2）治疗的针对性强，治疗的生理、生化机制合理，疗效可靠（3）毒副作用较少，营养价值高（4）生理副作用常有发生2、理化特征（1）生物材料中的有效物质含量低，杂质种类多且含量相对较高（2）生物活性物质组成结构复杂、稳定性差（3）生物材料易染菌，腐败（4）生物药物制剂的特殊要求生物药物分类1、基因工程药物2、基因药物：3、天然生物药物：4、医学生物制品：生物制药行业特征：高技术

高投入长周期

高风险高收益

基因工程技术是将所要重组对象的目的基因插入载体、拼接、转入新的宿主细胞，构建成工程菌(或细胞），实现遗传物质的重新组合，并使目的基因在工程菌(或细胞），内进行复制和表达的技术。获得目的基因构建DNA重组体重组体转入宿主细胞克隆、鉴定制剂基因重组的步骤：（1）获得目的基因；（2）构建DNA重组体；（3）将重组体导入宿主细胞；（4）目的基因的克隆与鉴定；（5）目的基因的扩增与目的蛋白的表达（6）目的蛋白的纯化与制剂发酵的一般流程种子扩大培养培养基配制空气除菌培养基灭菌发酵生产下游处理发酵设备上游阶段：主要指的是目的基因分离、工程菌（或细胞）构建。下游阶段：主要指的是从工程菌（或细胞）的大规模培养一直到产品的分离纯化、质量控制等。培养基的主要成分：1、碳源:是构成微生物细胞及代谢产物的碳架及所需的能量来源，是发酵的主要原料之一。2、氮源:构成生物细胞蛋白质（包括酶）和某些代谢产物的主要成分。没有氮源微生物发酵就不能进行。3、无机盐类:构成微生物细胞的重要成分,调节微生物的生长代谢，影响和调节细胞膜的通透性和渗透压，作为酶或辅酶的成分或激活剂等。4、生长因子:使生物细胞维持正常生长代谢必需的系列微量有机化合物;5.前体物质和促进剂:前体物质：能直接被微生物细胞利用合成目的代谢产物。促进剂：无论对酶反应或微生物发酵均有促进作用的物质。灭菌(sterilization):用物理或化学的方法杀死物料或设备中所有有生命的有机体的技术或工艺过程;它既能杀死营养细胞又能杀死细菌芽孢。灭菌的意义：保证在培养期间除大量繁殖的生产菌以外，不允许其他杂菌的存在，从而保证生产菌在生产期正常发酵。灭菌的要求:既要达到灭菌目的,又要使培养基中培养基成分的破坏尽可能减少到最低限度。空气净化除菌方法

空气除菌就是除去或杀灭空气中的微生物，可使用介质过滤、辐射、化学药品、加热、静电吸附等方法。

介质过滤和静电吸附是利用分离过程把微生物粒子出去，其余的方法使微生物蛋白质失活。常用的过滤介质棉花

玻璃纤维

活性碳

超细玻璃纤维纸烧结材料过滤介质新型过滤介质生物反应器：是利用生物体所具有的生物功能，在体外或体内通过生化反应或生物自身的代谢获得目标产物的装置系统、细胞、组织器官等等。（1）按反应器内有机体种类（2）按结构特征

微生物反应器植物反应器动物反应器酶反应器生物反应器罐式反应器管式反应器

塔式反应器

膜式反应器生物反应器分批发酵中的菌体生长规律

典型的生长周期

A停滞期（

延迟期）

B对数生长期（指数生长期）

C减速期

D稳定期（静止期）

E衰老期（衰亡期）

微生物发酵的方法：分批（间歇）法、半连续法、连续法、补料分批发酵。生物产品研发所经历的三个阶段：（1）实验室阶