生物制品学复习资料

生物制品学：指研究各类生物制品的来源，构造功能特点，应用，生产工艺，原理，存在问题，与发展前景等诸多方面知识的一门学科。生物制品：以微生物，细胞，动物，或人源组织和体液等为原料，应用老式技术或现代生物技术制成，用于人类疾病的防止，治疗和诊断的药物。人用生物制品包括：细菌类疫苗，病毒类疫苗，抗毒素以及抗血清，血液制品，细胞因子，生长因子，酶，体内及体外诊断制品以及其他生物活性制剂，如毒素，抗原，变态反应原，单克隆抗体，抗原抗体复合物，免疫调整剂及微生物态制剂。根据构成及用途可分为：防止制品，治疗制品和诊断制品。诊断制品可分为：（1）临床化学试剂（2）免疫学化学试剂（3）细菌学诊断试剂（4）病毒学诊断试剂（5）肿瘤诊断试剂（6）其他常用诊断试剂体细胞治疗：应用人的自体，同种异体或异种的体细胞，经体外操作后回输人体的治疗措施。基因治疗：以变化细胞遗传物质为基础的医疗基础。一般生物制品的制备措施：原料的选择，预处理和保留措施。原料选择：生物原料可来源于人体，动物，植物，微生物及海洋生物的生物组织或分泌物，也可来源于人工构建的工程细菌，工程细胞，及人工免疫的动植物。注意事项：生长期对生理活性物质的含量影响很大（1）注意她生长的季节性（2）微生物原料最佳选用对数生长期（3）动物原料要选用合适的年龄和性别原则：(1)原料来源丰富，产地靠近，成本低（2）原料新鲜，有效成分含量高易于获得（3）杂质含量尽量少（4）起始原料质量稳定，可控。原料预处理：动物—立即处理，清除结缔组织，脂肪组织等，并迅速冷冻。植物—择时采集，清除不用部分，保鲜处理。微生物—将菌体与培养液分开，保鲜处理目的产物的提取提取：是分离纯化物质的第一步，其目的和作用是除去与目的物性质差异大的杂质，为背面的精致工序发明有利条件。细胞破碎：是为了破坏细胞壁，使细胞内容物有效地释放出来，获得有效地提取。（1）高速匀浆法（高速匀浆器）（2）高速搅拌球磨破碎（3）超声波振荡法（破碎细胞的效率与声频，声能，处理时间，细胞浓度，PH，离子强度，细胞悬液的温度及细菌种类等原因有关）=4\*GB3④压力法：渗透压，交压和减压3种。=5\*GB3⑤反复冻融法；疏水键形成冰晶粒=6\*GB3⑥化学渗透法；变化细胞通透性=7\*GB3⑦酶溶解破碎法；2，固液分离：可采用离心，膜过滤或双水相分派等措施。双水相分派法：向水相中加入溶于水的某种高分子化合物，行成浓度不一样的两相，溶质在两相中的溶解度不一样，从而分离。3．目的产物的分离纯化：一般程序为一首相根据产品分子构造和理化性质制定出可行措施二破碎细胞提取混合物三先粗提在深入分离纯化四分析鉴定制成制剂生物制品的分离纯化措施蛋白质类A1根据分子大小过滤直径不小于10um;微过滤（孔径0.2um可截留细菌0.1um可截留支原体）；超滤（直接分离病毒、核酸、多糖）2根据密度可分为：离心和超速离心3根据大小分为凝胶过滤层析技术（脱盐分级分离）4透析运用半透膜B运用电性进行分析纯化1等电点沉淀：当蛋白质溶液PH=PI时，蛋白质净电荷为0，因而失去了水化膜和分子间互相作用，疏水性氨基酸残基暴露，蛋白质分子互相靠拢汇集最终形成沉淀析出2离子互换层析技术根据流动相中的组分离子与互换剂平衡离子进行可逆互换的结合力大小进行分离3电泳和等电聚焦电泳C1盐析技术：相稳定的蛋白质溶液中加入易容的盐，能与蛋白质竞争分子的水合作用，破坏蛋白质的水化层，调PH至等电点，层析出2乙醇和聚乙二醇（PEG）:很强的亲水性溶于水中不发热升温，不会引起蛋白质变性3疏水层析法根据不一样生物大分子疏水性强弱性不一样进行D运用蛋白质的化学性质1辛酸沉淀：从血清和腹水中纯化IgG2利凡诺沉淀吖啶染料与蛋白质形成可逆的结合沉淀3固相化染料柱层析4螯合柱层析E运用生物学活性分离 E-S或克制剂抗原-抗体激素细胞因子-受体F羟基磷灰石层析二核酸类注意1温和条件2低温条件下进行3防止核酸酶作用环节1破碎细胞，提取蛋白质（SDS苯酚）2用乙醇沉淀的核酸溶液，RNA酶3纯化过程电泳梯度离心三糖类单糖易溶于水合温乙醇四氨基酸类1天然蛋白质水解法a酸水解H2SO4HCL长处水解迅速，产生为L型氨基酸，无消旋作用缺陷:丝氨酸所有破坏产生费酸b碱水解：NaOHBa(OH)2100摄氏度6小时长处：水解彻底，Ser不被破坏。缺陷：含羟基或巯基的aa所有破坏，且产生消旋作用。（3）酶解法长处：反应条件温和，无需特殊设备，不破坏aa，无消旋。缺陷：水解不彻底，产物中除aa外，尚有较多肽键。3基因工程制品制备一·上游技术（工程菌的构建）1·目的基因的分离制备和鉴定2·重组载体的选择和制备a克隆载体：具有复制能力和转移能力的媒介。b常用载体：质粒，噬菌体，病毒，黏粒等。3·目的基因与载体的重组4·构建的重组载体转染合适的受体细胞原核细胞—大肠杆菌体现系统真核细胞—酵母5·筛选具有重组体的细胞进行扩增二·下游技术，进行大规模的工程菌培养，分离纯化，制剂及质量控制等一系列工艺。分离纯化极其重要。破菌-分离-浓缩-纯化-最终目的。第三章生物制品的质量管理，检定与原则化ＧＭＰ：(GoodManufacturingPracticesofdrugs)药物生产质量管理规范。ＧＭＰ根据合用范围分为三类：国际性的GMP，国家性的GMP和行业性的GMP。ＧＭＰ的基本内容：（1）人员（2）硬件，即药物生产企业的厂房设施，设备，原材料等。（3）软件，即组织，制度，记录等。ＧＭＰ的作用和特点：（1）GMP实行波及两个方面：政府药政管理部门从管理角度出发，把GMP当作是政府对制药厂（包括生物制品生产单位）提出的最低规定，并作为药物质量监督员检查药厂和药物质量的根据；对制药单位来说，应把GMP视为本厂所必须具有的技术水平，即生产管理，质量管理和质量监测应到达的必需水平。(2)GMP是根据通用的原则性规定，针对本国所有药厂而制定的。各药厂应按GMP规定，制定更详细的实行条例。（3）GMP是为了防患于未然。（4）GMP强调有效性的证明。（5）在管理系统上，GMP规定有生产管理部门和质量管理部门两权分立的特点。（6）GMP强调人员素质，卫生规定，无菌规定，查对制度以及质量监督检查制度。GMP的意义：（1）实行GMP是我国医药产品进入国际市场的先决条件。（2）实行ＧＭＰ是企业及其产品增强竞争力的重要保证。（３）实行ＧＭＰ。才能使药物质量得到最大程度的保证，才能保障人民安全用药，这是企业对人民的安全与健康高度负责精神的详细体现。生物制品必须具有两个重要条件：安全和有效。生物制品的质量检定――理化检定，安全检定和效力检定三个方面。一·理化性质和检定１外观（１）透明液制品。应为本色或无色透明液体，不得具有异物·白点·凝块·浑浊或摇不散的沉淀物，其色泽应当制品的规程规定。（２）悬浊液制品应为乳白色浑悬液，不得有摇不散的菌块或其他异物。（３）冻干制品：应为淡黄色，白色疏松体，呈海绵状或结晶状，应无融化现象。２真空的３溶解时间二．化学检定：凯氏定氮法，酚试剂法，双缩脲法蛋白质含量测定2防腐剂含量测定纯度检查：1区带电泳2免疫电泳3凝胶层析其他水分含量测定：冻干制品中残存水分的含量高下，直接影响质量和稳定性。残存水分过高，易导致活菌活毒的死亡，残存水分过低，使菌体脱水，亦可导致活菌活毒死亡。若蛋白质，抗毒素多，规定水分越多越好，以利于长期保留不易变性生物制品安全检定：1菌种和重要原材料的检查2半成品检查3成品检查1一般安全性检查（1）异毒性试验与否有外源性毒性物质小鼠试验豚鼠试验（2）无菌试验：培养基：检查需氧性和厌氧性杂菌应采用硫醇酸盐培养基，检查霉菌和腐生菌应采用改良的马丁培养基，检查支原体应采用猪胃消化液或牛心消化液午夜及液体培养基（3）热源试验：致热物质即细菌性热源质，是革兰氏阴性细菌，本质为脂多糖。有家兔试验法鲎试验法2杀菌灭活和脱毒状况的检查活毒检查制品中如有残留的未被灭活的病毒，则注射小鼠后能使小鼠发病或死亡（2）解毒试验：重要用于检查类毒素及脱毒的制品（3）残存毒力试验3外源性污染检查野毒检查（2）支原体检查（3）乙肝表面抗原，丙肝抗体和艾滋病抗体的检查（4）残存细胞DNA检查生物制品的效力检定：1动物保护性试验2活菌数和活病毒滴数测定3抗毒数和类毒素的单位测定单位：与一种lt量（致死限量）的毒素作用后，注射小鼠仍使小鼠在96小时左右死亡的最小抗毒素量，称一种抗毒素单位一种絮状单位：能和一种单位抗毒素最先发生絮状沉淀反应的类毒素量4血清学试验5在效力试验中使用较多的几种名词半致死量：一定期间内杀死所有试验动物中的半数所需的剂量半数有效量：一定期间内使所有试验中的半数能抗病症的剂量最小感染量：一定期间内能使接种动物或组织培养出现可见感染的最小微生物剂量最小致死量：一定期间内使动物开始出现死亡的最小药物剂量细胞癌变效应：病毒在宿主细胞内大量繁殖导致细胞病变甚至死亡的现象生物制品的原则化包括三方面的工作：一是生物制品规程的制定和修订二是国标品的审定三是检定试验室的规范化：1检定试验室设计布局2检定试验室设备仪器仪表小容器玻璃器皿量具3试剂溶液原则品检定菌毒种的管理4检定操作5检定人员6取样7试验动物管理第四章生物制品的包装、保留与运送包装：用合适的材料制成与制品相适应的容器，对制品进行合适的分派和组合。目的：以便运送、保管、销售2、作用：（1）保护内状物①防止劣化变质②防止破坏③防止浸入或泄漏(2)以便使用①单元化包装（一次性）②多剂量包装③组合包装（3）构成商品，增进销售（有产品阐明书）(4)物流合理化二、包装材料和容器（1）药用玻璃容器（重要有安瓿、抗生素瓶、血浆瓶等）（2）塑料容器，（3）纸容器（4）橡胶塞（5）其他材料保留和运送：增进生物制品内部化学反应的原因有：水、热（-10℃下保留）、氧、光、微生物一、温度（冷链系统）二、冷冻干燥技术：将具有大量水分的材料先冻结至冰点如下，形成固体，然后在高真空条件下加热，使水蒸气直接从固体中升华出来进行干燥的措施。冷冻干燥的工艺：冻结、第一次干燥、第二次干燥及封口第二次干燥的目的重要是出去大量的游离水及部分中间型结合水第二次干燥：若制品在4%左右的参与水分下不稳定，则需要进行三、保护剂的作用冻干保护剂：是一类能防止活细胞在冷冻干燥时受到破坏的物质一类是渗透压：DMSO（二甲基亚砜）、甘油、蔗糖等二类是非渗透剂：DVP（聚乙烯吡咯烷酮）、PV还应包括细菌或病毒的营养液和抗氧化剂第五章生物反应器及其检测和控制系统一、生物反应器：运用微生物、动植物细胞或酶等生物催化剂的功能进行生物化学反应的容器二、基本规定：①制造生物反应器所采用的一切材料对细胞必须无毒性②生物反应器的构造必须使之具有良好的传质、传热和混合的性能③密封性能良好，可防止一切外来的不需要的微生物污染④对培养环境中多种物理化学指数能自动检测和控制调整，控制的精确度高，并且能保持环境质量的均一。⑤可长期持续运转⑥容器加工制造时规定内面光滑、无死角，以减少细胞或微生物的沉积⑦拆装、连接和清洁以便，能耐高压蒸汽消毒，便于操作维修。⑧设备成本尽量低生物反应器的类型：1、搅拌式生物反应器2、气省市生物反应器3、中空纤维式生物反应器4、透析袋或膜式生物反应器5、固定床或流化床式生物反应器物化参数：有些课直接在线经传感器检出，有些需取样离线检测，有些需经检测后进行计算重要参数：温度、PH、容氧、搅拌、进出液流量、其他第六章生物制品防护中的安全防护技术爆炸品、易燃品、腐蚀性化学品、有毒物品、放射性物品的安全使用与防护在感染性疾病中，依病原体来源分为外源性感染和内源性感染微生物感染途径分为：①接触性感染②经口感染③动物咬抓伤和昆虫媒介④经呼吸道吸入生物制品中常生产的气溶胶有：滴柱、干粉、浮尘生物感染防护防止的原则：切断传播途径、控制传染源、保护易感人群、提高人员免疫力严格执行试验室操作规程安装安全防护设备，包括生物安全柜和密闭容器个人防护：每一级生物安全水平都规定套戴特殊类型的试验防护衣，包括试验工作服、罩衫、长外衣、整体服、反穿衣、双层清洗服等工作环境定期消毒进出试验室程序：进入BL-1或BL-2试验室穿上试验室外衣，长外罩衫或反穿衣；进入BL-3试验室时，还需戴长袖套，硬护胸或罩；进入BL-4试验室还应完全更换衣服，包括鞋子。废物处理注意事项容器储存的注意事项（塑料袋、其他材料、盛液体容器等）标识的注意事项：贴标签合作记号，红色、橘黄色和橘红色来表明生物危险性，对运往他处消毒处理的感染性废物应标明废物名称、产地和联络电话。处理的注意事项：生活垃圾用黑色污物袋盛装，传染用黄色，放射性用红色第七章疫苗一、疫苗：是一种特殊的药物，是一类由免疫学的经验、理论和生物技术共同发展而产生的生物制品。二、疫苗研制工作面临的挑战：①传染病仍是导致死亡的重要病因②新的传染病不停被发现③某些已基本控制的传染病重新回潮三、疫苗的现代定义：一切通过注射或粘膜途径接种，可以诱导机体产生特定对病原的特异性体液或细胞免疫，从而使机体获得保护或消灭致病原能力的生物制品。四、疫苗的基本成分：抗原、佐剂、防腐剂、稳定剂、灭活剂及其他有关成分。五、疫苗的基本性质：①免疫原性②安全性③稳定性六、疫苗的种类：1老式疫苗①灭活疫苗：又称死疫苗，指运用加热或家传解毒等理化措施将人工大量培养的完整病原微生物杀死，使其丧失感染附和性但仍保持免疫原性，并结合对应的佐剂而制成的疫苗②减毒活疫苗：又称弱毒疫苗，是指将微生物的自然、强毒通过物理、化学和生物学措施，持续传代，使其对原宿主失去效力，或只引起亚临床感染减毒措施：体外减毒、冷适应筛选、化学诱变亚单位疫苗或成分疫苗：指由提取或合成细菌、病毒的特殊蛋白质构造制成的。2、新型疫苗：①基因工程疫苗②遗传重组疫苗③合成肽疫苗④⑤六,筛选生产疫苗用菌毒种的原则：1安全性2免疫原性3遗传学稳定性4无致癌性5生产通用性七，菌毒种的分类：1试验后感染的机会多，感染后生命传染性强，对人类危害性大的烈性传染病，2试验后感染机会较多病状严重甚至危及生命，发病后难以治愈，对人群危害性大的菌毒株，3仅具有一般危险性，一般的微生物试验室采用一般技术能控制感染，或有效的防止的菌毒株4疫苗生产用的各类减毒或弱毒菌毒株八，菌种的管理：菌毒株的搜集，鉴定，筛选，保藏，编目，供应，交流及菌毒种资料档案的保留。九，种子批：原始种子批，主种子批，工作种子批十，计划免疫：是根据特指的某些传染病疫情监测和人群免疫状况分析，按照规定的免疫程序，有计划的运用免疫制剂进行人群防止接种，以提高人群免疫水平到达控制以至最终消灭对应传染病的目的。十一，计划免疫工作的内容与任务：1规划计划以及接种方略的制定和贯彻，2提高各级从事计划免疫工作人员的业务水平3保证疫苗使用过程中的质量，对的使用疫苗，提高疫苗接种成功率4提高群众接受免疫的认识5对疫病进行积极监测，迅速切断爆发病流行的传播6计划疫苗的评估十二，《扩大国家免疫规划实行方案》将甲肝疫苗，流脑疫苗，乙脑疫苗，麻风疫苗纳入国家疫苗规划联合免疫：采用多种具有免疫原性的抗原联合制成多联或多价疫苗，注射这种疫苗可防止多种传染病或相似疫病的不一样亚种，也可将多种疫苗同步进行免疫接种，到达防止多种疾病的目的。DTP：百白破联合免疫疫苗MNP：麻疹腮腺炎风疹疫苗联合疫苗中各抗原的作用：1加强效应2克制效应3机体已经有的免疫力对新抗原免疫应答的干扰。免疫佐剂：凡能特异的通过物理或化学的措施与抗原结合而增强其特异免疫性的物质。影响原因：1增进免疫反应的能力2副作用的大小3价格成本重要类型：1侣佐剂及其应用2矿物油乳剂：福氏佐剂（FA）：由液体石蜡和无水羊毛脂加热混容而成用量多时与液体抗原充足混匀，形成很好的油包水乳剂，称不完全福氏佐剂;r若在IFA中加入死分枝杆菌以增强炎性反应称完全福氏剂第九章细菌类疫苗细菌类疫苗：用细菌支原体螺旋体或其衍生物制成进入人体后使机体产生抵御对应细菌能力的生物制品。分类：减毒活疫苗灭活疫苗亚单位疫苗或成分疫苗生产工艺：1菌种检定与制备2生产培养3细菌采集4杀菌脱毒5原液检定与保留6半成品配置7成品检定4.常用细菌类疫苗：①霍乱疫苗②伤寒疫苗③百日咳疫苗5.常用细菌减活疫苗；1、炭疽疫苗，其构造可分为：菌体疫苗、荚膜抗原和青霉抗炭疽外毒素组分：水肿因子，致死因子，保护体抗原。2．核疫苗，传染方式：1。飞沫传染，2，瘟液传染3食物传染，4接触传染。结核杆菌病原学：1。为细长稍微弯曲的需氧酶，G+,抗原65oC，30分钟结核菌，100度立即杀灭结核菌，具有免疫佐剂活性。3、鼠疫苗二、类青霉素疫苗1、类毒素；细菌外毒素经甲醛作用及加温后可以除去活性仍保留毒性。2,、细菌外毒素特性：毒性强，具有亲组织性，具有抗原性，是一种双组份构造PR。3、生产：产毒、脱毒和精制。影响脱毒原因：T.pH、甲醛浓度，毒素。4、常用细菌类毒素疫苗：白喉类、破伤风类十章1病毒类疫苗定义：由病毒、衣原体、立克氏体或其衍生物制成的，进入机体后，能诱导机体产生抵御对应病毒能力的生物制品。2．疫苗分类：动物培养疫苗。鸡胚培养疫苗、细胞培养疫苗、基因工程疫苗。3、培养措施1.、细胞培养法：将细胞分为元代细胞、传代细胞、二被体细胞；鸡胚培养法；动物培养法:对人类病毒敏感、易喂养、繁殖快、病毒感染后指标明确的长处。肝炎疫苗乙肝疫苗；血源疫苗；基因工程疫苗传染源是乙肝患者和HBV携带者，重要传播途径有：1、母婴传播2、水平传播甲肝疫苗：粪口途径。丙肝疫苗戊型艾滋病毒疫苗艾滋病获得性免疫缺陷综合症2，存在于感染者的精液、血液、唾液、泪水、乳汁及阴道分泌物3传播途径，性接触，血液，母婴。4、HIV侵犯的靶细胞是T4(CD4)淋巴细胞。人是脊髓灰质炎的唯一天然宿主。乙肝型脑炎疫苗，发生在夏秋季，病死率较高，部分存活着留有后遗症。狂犬病疫苗，病毒颗粒为子弹型，暴露后注射程序：一般被咬者0d/3d/7d/14d/28d各注射疫苗小朋友数量相似。严重被咬伤者，应接上述措施注射疫苗，于0d/3d注射量疫苗，并与0d注射同步，用狂犬病血清或抗狂犬病疫苗球蛋白浸入咬伤局部和肌肉注射。注射部位上臂三角肌肌内注射，小朋友应在大腿前侧区肌内注射，严禁臀内注射。十五章：细胞因子类药物1细胞因子（CK）：人或动物各类细胞分泌具有多样生物活性的因子2血液制品：由健康人血浆或特异免疫人血浆分离，提纯或由重组DNA技术制成的血浆蛋白组分或血细胞组分制品如人血白蛋白，人免疫球蛋白，人凝血因子，红细胞浓缩物。3血液制品的分类：1转输蛋白中的白蛋白2多种免疫球蛋白3凝血因子制剂白蛋白功能：1维持调整血液渗透压2运送和解毒作用3营养供应白蛋白种类：1人血白蛋白2血浆蛋白成分特异性免疫球蛋白：1乙型肝炎免疫球蛋白2破伤风免疫球蛋白3狂犬免疫球蛋白静脉注射的免疫球蛋白制剂简称静注丙球：1第一代：酶解法制备的IVIG①胃酶消化法IVIG，②纤溶酶酶解法IVIG2第二代化学修饰法制备的IVIG。3第三代保留完整分子的IVIG设置单采血浆站具有的条件：1符合单采血浆站布局，数量，规模的规划2具有与所采集原料血浆的相适应的卫生专业技术人员3具有与所采集原料血浆的相适应的场所及卫生环境。4具有识别供应血浆者的身份识别系统。5具有与所采集原料血浆规模相适应的单采血浆机械及其他设施。6具有对所采集原料血浆进行质量检测，监控的技术人员及必要的仪器设备单采血浆：是指从供浆者静脉采集血液，并将采出的血液与事先盛于容器中的抗凝剂融合，而后经离心或其他措施使血细胞与血浆分离，采集血浆，并将分离的血细胞悬浮于生理盐水中经静脉重新输回给供浆者本人低温乙醇沉淀分离血浆蛋白原理：在介电常数大的溶液中蛋白质的溶解度大，介电常数小的溶液中蛋白质的溶解度小。乙醇可以明显减少蛋白质水溶液的介电常数，从而使蛋白质从溶液中沉淀析出低温乙醇沉淀分离血浆蛋白影响原因：1PH：当PH等于等电点时，蛋白质溶解度小，易沉淀。2温度：温度低蛋白质溶解度小。3蛋白质浓度：在分离过程中，可合适稀释下蛋白质溶液，以减少蛋白质之间互相作用防止多种蛋白质共同沉淀。4离子强度：低盐中，盐浓度升高，蛋白质溶解度增大，高盐，蛋白质溶解度减少。5乙醇的浓度：乙醇可以减少介电常数使蛋白质沉淀低温乙醇沉淀分离血浆蛋白长处：操作相对简朴，产量高，合适工业化规模生产乙醇沉淀血浆蛋白是在靠近血浆溶液冰点温度下进行的，能使蛋白质的变性降到最低程度，保持其天然性质；