第四章 生物工程产品的质量控制.ppt

1、第四章生物工程产品的质量控制，基因工程食品用基因工程药物的主要内容、特点及R&D概况，基因工程食品和药物的工艺流程和质量控制，掌握基因工程食品和药物的检测和分析方法，了解基因工程食品的安全评价内容，良好生产规范，2020年8月14日，3，1。转基因食品是指通过基因工程技术改变基因组组成的动物、植物和微生物生产的食品。包括三种形式：(1)转基因动植物、微生物产品；(二)转基因动植物和微生物的直接加工产品；(三)转基因动植物、微生物及其直接加工产品生产的食品。1。大豆种子、大豆、大豆粉、大豆油、豆粕2、玉米种子、玉米油、玉米粉3、菜籽种子、菜籽油、菜籽粕4、棉籽5、番茄种子、新鲜番茄和番茄酱，第一

2、批农业转基因生物标签管理3360，2020年8月14日，5、 美国和欧盟在2001年之前对转基因食品的安全性进行了评价：经济合作与发展组织(OECD)在1993年提出的“实质等同”原则，即评价方法和可接受的安全水平应与传统的同行一致。 科学家无法令人信服地预测转基因食品的生化或毒物学效应，因为转基因食品中含有已知的化学成分。转基因食品的化学成分与天然食品相似，这并不意味着人类食用转基因食品是安全的。如果一种转基因食品在特征、化学成分、营养成分、毒素以及人和动物的进食和进食条件等方面与现有的传统同类食品相似，那么它们在本质上是平等的。实质等效性的测定表明，这种新食品在健康益处方面可能与非转基因品

3、种相似。“实质等同”原则：2020年8月14日，7。“实质等同”原则的特点：1 .如果某种转基因食品实质上等同于传统食品，那么考虑更多的安全和营养问题是没有意义的，这些问题可以被认为是同等安全的。2020年8月14日，8月2日。如果确定某一转基因食品的化学成分/组织结构和生物学特性不完全相同，则安全性评价的重点应放在不同的项目上，研究方案应仔细考虑和设计，安全性评价应参照食品的特性逐一进行。3.如果没有相应的或相似的传统食品可以与某一种转基因食品相比较，那么就应该根据其自身的成分和特点进行全面的健康和营养评价。一种新的食物与已知的食物有99%的相同，也就是说，除了一种新的毒素，它们基本上是相同

4、的，但是这种食物可能需要进一步的详细检查；一种新的食物与它相应的现有食物只有70%的相同，特别是当营养上的差异可以被一种复杂的饮食所取代时，这种新的食物可能只需要很小程度的检查和测试。实质等同的概念不能完全预测新食品是否需要动物实质毒性试验。“实质等同”原则的局限性：1、转基因食品的评价方法。孟山都公司的评价方法：(1)插入基因表达蛋白的安全性评价；(2)为了通过选择性和特异性的分析测试来实现意想不到的(多效性)效果，转基因食品的重要营养成分应与相应的非转基因品系及其亲本进行比较，分析结果应与现有数据进行比较，以确保其营养水平在正常范围内，抗营养成分也应与现有数据及其对照进行比较，以确认内源性

5、毒素没有有意义的变化。 对食品加工产品的各种成分也要进行分析，以保证测量的参数能够进行饲养畜禽的实验。 在超过4周的时间里，这种新食物被喂食给老鼠，喂食量是人类最大估计摄入量的25倍。在全食物喂养实验中，动物对食物的微小变化不敏感。健康显示测试的参数包括每日健康观察、每周体重、食物消耗量等。4周后，将进行全面尸检。如果在尸检中发现任何异常，应该用显微镜检查这些组织。这项为期28天的急性毒理学研究通常用于评估喂食待检查食物期间是否有任何不良反应。在尸检中，应观察器官重量、血液学、临床化学和组织病理学的变化。(3)健康展示，该数据库可以提供关于食品成分的基本信息，可用于评估转基因食品中的主要营养和

6、毒素是否有显著变化。当然，我们也应该考虑到这些主要营养素和有毒成分有一定范围的变化，我们必须保证数据的质量，并制定有效的方法来量化这些主要成分。2.数据库的应用，利用活的或分离的动物模型来评价转基因微生物食品的安全性，丹麦食品部毒理学研究所已经建立了几种哺乳动物消化道模型(大鼠)。无菌大鼠模型不仅可以研究细菌的存活和迁移，还可以研究遗传物质在微生物之间的转移。如果将携带质粒pAM1的供体菌株和受体菌株喂给无菌大鼠，几天后将在大鼠粪便中发现DNA结合和转移的产物。3。体内和体外动物模型；4.转基因食品致敏性的评价方法。蛋白质的来源是已知的。SDSPAGE用于点免疫反应。放射增敏吸附剂抑制试验呈阳

7、性。转基因食品对人类过敏，但呈阴性。皮肤点刺试验和双盲、安慰剂对照食品免疫试验均为阴性。食物没有风险。非食物来源的蛋白质。这种蛋白质的特性与已知的食物过敏原进行了比较。35s启动子的PCR检测是欧盟新食品管理的基础。最近，欧盟修订了食品管理战略，转基因含量超过5%的食品必须贴标签，因此定性聚合酶链反应转向定量聚合酶链反应，其中定量竞争聚合酶链反应尤为有用。5.聚合酶链反应检测方法，转基因食品安全性评价中应注意的问题：(1)实质等同的应用价值因不同的转基因食品而异；(2)用全食物喂养动物有缺陷，所以最好不要使用或少用。如果使用，实验应该仔细设计；(3)目前，许多转基因食品已被当前的研究成果证明是

8、安全的，但其长期效果有待探讨，新的转基因食品审批指标体系有待进一步完善；(4)转基因食品安全性评价的程序主要包括：新基因产品特性的研究；分析营养素和已知毒素的变化；潜在致敏性研究；转基因食品与动物或人肠道微生物群落之间基因交换的可能性和影响；体内和体外毒理学和营养学评价。测试转基因成分的成本，8/14/2020，18/1。安全认证转基因产品必须通过所在国政府的安全评估，并在所在国销售。2.品种管理品种管理是转基因食品管理的基础。1993年12月24日，国家科委颁布实施了基因工程安全管理办法，1996年7月10日，农业部颁布实施了农业生物基因工程安全管理办法，2001年6月6日，国务院颁布了农业

9、转基因生物安全管理条例，2002年4月8日，卫生部颁布了转基因食品卫生管理办法。2004年6月12日，中国颁布了出入境转基因产品检验检疫管理办法。第二，生物工程药物、基因工程药物、细胞工程药物、酶工程药物、发酵工程药物、生物药物、生物体的初级和次级代谢物(包括生物产品)以及生物体本身被用作诊断和治疗疾病的药物。例如，从动物和植物中提取生化药物，并通过微生物发酵或动物和植物细胞组织培养来转化药物。基因工程药物：将有用的靶基因从一种生物体转移到另一种生物体，并以重组脱氧核糖核酸为核心技术表达所需的药物产品的过程。转基因生物：细菌、动植物、干扰素生产车间、细胞水平的细胞工程药物遗传操作，即通过细胞融

10、合、核移植和染色体移植转化和筛选特定细胞株或细胞系，然后通过规模培养获得药物的过程。人参愈伤组织的细胞培养，转基因食品和药品生产的质量控制，培养过程中原料的质量检验和控制，纯化过程的质量检验和控制，目标产品的质量检验和控制，(1)原料的质量检验和控制，原料的质量直接影响产品的质量，所以要控制产品质量，首先要控制原料。以重组微生物为例，原料控制的一个重要目的是确保编码生物产品的DNA序列的正确性。重组微生物应来自单个克隆，所用质粒是纯的和稳定的，以确保产品质量的安全性和一致性。应提供关于表达载体的详细信息，包括基因的来源、克隆和鉴定、表达载体的构建、结构和遗传特征。应解释载体各组成部分的来源和功

11、能，如复制子和启动子的来源，或抗生素标记。提供酶消化图，至少包括施工中使用的位点。应提供宿主细胞的详细信息，包括细胞株、来源、传代历史、试验结果和基本生物学特性。(2)培养过程中的质量检验和控制。在培养过程中，要求工程菌中包含的质粒是稳定的，并且总是没有突变。在重复发酵过程中，工程菌表达稳定。始终消除外源微生物的污染。该产品应具有种子分批系统。种子不含有害因素，也没有外源微生物的污染。(3)纯化过程的质量检查和控制，确保每批产品质量一致，外源蛋白、脱氧核糖核酸和热源控制在规定的限度内。质量要求可以根据不同的用途和用途作出不同的规定。(4)目标产品的质量检测和控制，基因工程产品的质量控制。基因工

12、程生物产品的特点是利用活细胞作为表达系统来制备产品，因此得到的蛋白质产品往往分子量大、结构复杂。许多基因工程产品是参与人体某些生理功能的精确调节所必需的。它们可以在很小的量内产生显著的效果，任何性质和剂量的差异都可能带来严重的后果。宿主细胞表达的外源蛋白可能在转录、翻译和扩增过程中发生变化。具有细胞和组织特异性，大多数细胞因子都有自己特定的细胞表面受体。要求进行物理和化学鉴定，包括其特性、纯度和与天然产品的一致性。需要鉴别外源核酸和抗原，每剂的DNA含量不得超过100皮克，细胞培养物中的小牛血清含量必须合格。成品不应含有纯化过程中使用的试剂，包括亲和色谱中使用的色谱试剂和小鼠抗体。生物活性或功

13、效实验的结果应与天然产物进行比较。基因工程产品的质量控制主要包括以下几点：产品鉴定、纯度、活性、安全性、稳定性和一致性。2.基因工程生物产品的质量要求，包括工程菌的表达系统、特性、纯度和遗传稳定性的详细信息。提供一种培养方法、产量稳定性、纯化方法、每一步骤中中间产物的产量和纯度，以及去除痕量外源抗原、核酸、病毒或微生物的方法。具体来说，如果基因工程产品的物理化学性质和生物性质与天然产品完全相同，一般不需要重复所用的动物毒性试验，但如果需要，应进行更多的试验对于蛋白质产品，我们必须仔细评估它们对人体的有益和有害影响，并提供足够的安全信息。所有的基因工程产品都必须经过临床实验来评估它们的安全性。3

14、。基因工程生物制品质量控制要点：原料控制、生产控制(重点监控)、最终产品质量控制(1)原料控制、表达载体和宿主细胞应提供表达载体的详细信息，包括基因来源、克隆和鉴定、表达载体的构建、结构和遗传特性。应该解释载体每个成分的来源和功能，如复制子和启动子的来源，或抗生素标记。至少包括用于构建的位点的酶消化图应提供宿主细胞的详细信息，包括菌株、来源、传代历史、测试结果和细胞的基本生物学特征。克隆基因的序列应该提供插入基因的核苷酸序列和表达载体两侧的控制区。应该详细描述所有与表达相关的序列。在生产过程中，应该详细描述用于启动和控制克隆基因在宿主细胞中表达的方法和表达水平。(2)生产控制(侧重于监控)原始

15、细胞库是通过克隆含有表达载体的宿主细胞而建立的。在同一实验室工作区域，两个不同的细胞不得同时操作。工作人员不得同时操作两种细胞和菌株。应详细记录和描述种子材料的来源、方法、保存和预期使用寿命。应提供保存和复苏条件下宿主表达系统的稳定性数据。根据宿主细胞/载体系统的稳定性数据，应确定生产过程中允许的最大细胞增殖和传代次数，并应提供最佳培养条件的详细信息。在生产周期结束时，应检测宿主细胞/载体系统的特征，如质粒拷贝数、表达载体在宿主细胞中的保留程度以及插入基因的载体的限制性图谱。连续培养和生产应提供长期培养后表达的基因分子的完整性数据，以及宿主细胞的表型和基因型特征。每批培养物的产量变化应在规定的

16、范围内。分离和纯化应详细描述收获、分离和纯化所用的方法，并应特别注意去除受污染的病毒、核酸和有害的抗原物质。对整个分离和纯化过程进行了全面研究，包括去除宿主细胞蛋白质、核酸、糖、病毒或其他杂质的能力，以及在纯化过程中添加的化学物质。最终产品的质量控制极其重要。基因工程产品的质量控制主要包括以下要求：产品鉴定、纯度、活性、安全性、稳定性和一致性。4。基因工程产品的质量检验、产品纯度的鉴定、生物活性的测定、安全性评价、稳定性、产品一致性的保证、蛋白质产品的常用鉴定方法、电泳方法：SDS-PAGE、等电聚焦电泳、免疫电泳免疫分析方法：放射免疫分析、放射免疫分析、酶联免疫吸附分析、免疫印迹、受体结合试

17、验、高压液相色谱肽谱分析、圆二色核磁共振法，(1)产品鉴定、氨基酸组成分析、氨基酸组成分析技术不完善，只能分析约50种氨基酸。完整的氨基酸分析结果应包括蛋氨酸、胱氨酸和色氨酸的氨基酸组成分析结果，其应为样品水解三次后的平均值。肽图和氨基酸序列分析肽图分析是通过酶或化学方法降解靶蛋白并分离和分析产生的肽片段来检测蛋白质一级结构的细微变化的有效方法。你知道什么方法来测定重组蛋白的浓度和分子量？蛋白质二硫键分析二硫键和巯基与蛋白质活性密切相关，二硫键检测方法有：对氯甲基苯甲酸法和5-5-二巯基-双-2-硝基苯甲酸法。(2)纯度分析是基因工程生物制品质量控制的关键项目，包括蛋白质含量测定和杂质限量分析。(3)目标蛋白含量的测定可以根据目标蛋白的理化特性和生物学特性来设计。常