蛋白質(zhì)藥物生產(chǎn)方法特點(diǎn)(生物技術(shù)藥物特點(diǎn))

1.生物技術(shù)藥物有哪些特點(diǎn)

生物技術(shù)藥物的的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與理化性質(zhì)主要包括以下幾點(diǎn)： （一）蛋白多肽藥物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單元是氨基酸。

構(gòu)成天然蛋白質(zhì)的氨基酸有20醫(yī)學(xué)教|育網(wǎng)搜集整理多種，大多數(shù)氨基酸含一個(gè)氨基和一個(gè)羧基。 根據(jù)側(cè)鏈的結(jié)構(gòu)不同可分為脂肪族、芳香族和雜環(huán)氨基酸；根據(jù)側(cè)鏈的親水性不同分為極性和非極性氨基酸；根據(jù)電荷不同分為正電性和負(fù)電性氨基酸。

蛋白質(zhì)機(jī)構(gòu)中化學(xué)鍵包括共價(jià)鍵與非共價(jià)鍵，共價(jià)鍵有肽鍵、和二硫鍵，非共價(jià)鍵有氫鍵、疏水鍵、離子鍵、范得華力與配位鍵等。蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)可分為一、二、三、四級(jí)結(jié)構(gòu)，一級(jí)結(jié)構(gòu)為初級(jí)結(jié)構(gòu)，二、三、四級(jí)結(jié)構(gòu)為高級(jí)結(jié)構(gòu)或空間結(jié)構(gòu)。

高級(jí)結(jié)構(gòu)和二硫鍵對(duì)蛋白質(zhì)的生物活性有重要影響。 （二）蛋白多肽類藥物的理化性質(zhì) 1.蛋白質(zhì)大分子是一種兩性電解質(zhì)，在水中表現(xiàn)出膠體的性質(zhì)。

還具有旋光性和紫外吸收等。 2.蛋白質(zhì)分子中共價(jià)鍵的破壞包括水解、氧化、消旋化及二硫鍵的斷裂與交換等。

蛋白質(zhì)的化學(xué)降解與溫度、pH值、離子強(qiáng)度和氧化劑的存在等密切相關(guān)，也與蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)有關(guān)。蛋白質(zhì)分子中非共價(jià)鍵的破壞可導(dǎo)致蛋白質(zhì)的變性。

蛋白醫(yī)學(xué)教|育網(wǎng)搜集整理質(zhì)的變性分為可逆與不可逆兩種，影響蛋白質(zhì)的變性的因素包括溫度、pH值、化學(xué)試劑、機(jī)械應(yīng)力與超聲波、空氣氧化、表面吸附和光照等。蛋白質(zhì)對(duì)界面非常敏感，可引起蛋白質(zhì)的變性 生物技術(shù)藥物制劑的簡(jiǎn)介： 一、基本概念 生物技術(shù)又稱生物工程，是利用生物有機(jī)體（動(dòng)物、植物、微生物）或其組成部分（包括器官、組織、細(xì)胞或細(xì)胞器）發(fā)展各種生物新產(chǎn)品或新工藝的一種技術(shù)體系。

生物技術(shù)包括基因工程、細(xì)胞工程、發(fā)酵工程與酶工程。以基因工程為核心以及具備基因工程和細(xì)胞工程內(nèi)涵的發(fā)酵工程和酶工程才被稱為現(xiàn)代生物技術(shù)。

生物技術(shù)藥物是指采用現(xiàn)代生物技術(shù)，借助某些微生物、植物或動(dòng)物來(lái)生產(chǎn)所需醫(yī)學(xué)|教育網(wǎng)搜集整理的藥品醫(yī).學(xué)教育網(wǎng)搜集整理。運(yùn)用DNA重組技術(shù)和克隆技術(shù)生產(chǎn)的蛋白質(zhì)、多肽、酶、激素、疫苗、單克隆抗體和細(xì)胞生長(zhǎng)因子等藥物。

二、特點(diǎn) 生物技術(shù)藥物絕大多數(shù)是生物大分子性內(nèi)源物質(zhì)，臨床使用劑量小，藥理活性高，副作用少很少過敏反應(yīng)。但穩(wěn)定性很差，在酸、堿及體內(nèi)環(huán)境下易失活；分子量大，且以多聚體存在，口服給藥不易吸收。

一般只有注射給藥，且在體內(nèi)半衰期短。

2.生物技術(shù)藥物有哪些特點(diǎn)

生物技術(shù)藥物特點(diǎn)：

(1)分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜

(2)具有種屬特異性

(3)治療針對(duì)性強(qiáng)、療效高

(4)穩(wěn)定性差

(5)基因穩(wěn)定性非常重要

(6)免疫原性

(7)體內(nèi)半衰期短

(8)多效性和網(wǎng)絡(luò)性效應(yīng)

(9)檢驗(yàn)的特殊性

制備基因工程藥物的基本過程：

上游構(gòu)建（基因工程）-發(fā)酵生產(chǎn)（發(fā)酵工程）-純化制備

具體如下：目的基因表達(dá)的克??；構(gòu)建DNA重組體；構(gòu)建工程菌（或細(xì)胞）；目的基因表達(dá)；外源基因表達(dá)產(chǎn)物的分離分析；除菌、過濾；半成品檢定；成品檢定；包裝。

3.氨基酸的生產(chǎn)方法有哪幾種

(1)水解法：是以富含蛋白質(zhì)的物質(zhì)如毛發(fā)、血粉及廢蠶絲等為原料，通過酸、堿或蛋白質(zhì)水解酶水解層多種氨基酸混合物，再經(jīng)過分離純化獲得各種氨基酸的工藝過程。

①優(yōu)點(diǎn)：原料比較豐富，投產(chǎn)比較容易；

②缺點(diǎn)：產(chǎn)量低，成本較高及對(duì)環(huán)境的污染比較大。

(2)發(fā)酵法：狹義上指通過特定微生物在以碳源和氮源以及其他成分的培養(yǎng)基中生長(zhǎng)，直接產(chǎn)生氨基酸的方法。廣義是指除了直接發(fā)酵法外，還包括添加前體發(fā)酵法以及酶轉(zhuǎn)化技術(shù)生產(chǎn)氨基酸。

①優(yōu)點(diǎn)：原料豐富，可以用廉價(jià)碳源如甜菜或化工原料（醋酸、甲醇和石蠟）代替葡萄糖，成本大為降低，產(chǎn)品都是L-氨基酸；

②缺點(diǎn)：產(chǎn)物濃度一般較低，生長(zhǎng)周期長(zhǎng)，設(shè)備投資大，有副反應(yīng)，單晶體氨基酸的分離比較復(fù)雜，工藝管理要求嚴(yán)格。

(3)酶轉(zhuǎn)化法：是指在某些特定酶的作用下使某些化合物轉(zhuǎn)化成相應(yīng)氨基酸的技術(shù)?；驹硎且园被崆绑w為原料，通過酶催化反應(yīng)制備氨基酸。

①優(yōu)點(diǎn)：工藝簡(jiǎn)單、周期短、耗能低、專一性強(qiáng)、產(chǎn)物濃度高、副產(chǎn)物少、收率高等；

②缺點(diǎn)：受到廉價(jià)底物來(lái)源和酶來(lái)源的限制。

【以下內(nèi)容參考鏈接《氨基酸的生產(chǎn)方法和特點(diǎn)》：

(4)化學(xué)合成法：以某些相應(yīng)化合物為原料，經(jīng)氨解、水解、縮合、取代及氫化還原等化學(xué)反應(yīng)合成氨基酸的方法。

①優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)的氨基酸品種不受限制，除可以制備天然氨基酸外，還可用于制備各種特殊結(jié)構(gòu)的非天然氨基酸；

②缺點(diǎn)：合成得到的氨基酸都是DL型氨基酸（D型、L型氨基酸各一半），成本高、反應(yīng)復(fù)雜，步驟多，副產(chǎn)物多。

【在詳細(xì)點(diǎn)的話，就自行參考吳曉英主編的《生物制藥工藝學(xué)》第三章氨基酸類藥物第二節(jié)，或者吳梧桐主編的《生物制藥工藝學(xué)》】

4.蛋白多肽藥物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是什么

（一）蛋白多肽藥物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單元是氨基酸。

構(gòu)成天然蛋白質(zhì)的氨基酸有20多種，大多數(shù)氨基酸含一個(gè)氨基和一個(gè)羧基。根據(jù)側(cè)鏈的結(jié)構(gòu)不同可分為脂肪族、芳香族和雜環(huán)氨基酸；根據(jù)側(cè)鏈的親水性不同分為極性和非極性氨基酸；根據(jù)電荷不同分為正電性和負(fù)電性氨基酸。

蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)中化學(xué)鍵包括共價(jià)鍵與非共價(jià)鍵，共價(jià)鍵有肽鍵、和二硫鍵，非共價(jià)鍵有氫鍵、疏水鍵、離子鍵、范得華力與配位鍵等。蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)可分為 一、二、三、四級(jí)結(jié)構(gòu)，一級(jí)結(jié)構(gòu)為初級(jí)結(jié)構(gòu)， 二、三、四級(jí)結(jié)構(gòu)為高級(jí)結(jié)構(gòu)或空間結(jié)構(gòu)。

高級(jí)結(jié)構(gòu)和二硫鍵對(duì)蛋白質(zhì)的生物活性有重要影響。

5.沉淀蛋白質(zhì)的方法有哪些,各有和特點(diǎn)

沉淀蛋白質(zhì)的方法有哪些？各有何特點(diǎn)？

答：（1）鹽析法，此方法并未破壞蛋白質(zhì)天然狀態(tài)，沉淀出的蛋白質(zhì)可不變性，所以鹽析法是分離制備蛋白質(zhì)或蛋白類生物制劑的常用方法。

(2)有機(jī)溶劑沉淀法，通過破壞蛋白質(zhì)的水化膜而使蛋白質(zhì)沉淀，此方法在常溫下可使蛋白質(zhì)變性，低溫下可使變性速度減慢。

(3)重金屬鹽沉淀法，可與蛋白質(zhì)結(jié)合形成不溶于水的蛋白質(zhì)鹽沉淀，引起蛋白質(zhì)變性。臨床用于救重金屬鹽中毒。

6.生物技術(shù)藥物的特點(diǎn)

用傳統(tǒng)的化學(xué)技術(shù)制藥，具有要求條件高（如高溫，高壓，加化學(xué)催化劑）、效率低、環(huán)境污染大、危險(xiǎn)性大等特點(diǎn)。與之相對(duì)，用生物學(xué)方法則要溫和得多。生物技術(shù)包括發(fā)酵技術(shù)、細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)、酶技術(shù)及基因技術(shù)。從實(shí)驗(yàn)研究擴(kuò)展到規(guī)模化生產(chǎn)，就形成發(fā)酵工程、細(xì)胞工程、酶工程和基因工程，由此而制得的藥物稱之為生物技術(shù)藥物。用生物技術(shù)方法研制藥物是21世紀(jì)最新的領(lǐng)域之一。

分子質(zhì)量大且結(jié)構(gòu)復(fù)雜

生物技術(shù)來(lái)源藥物的生產(chǎn)方式，是應(yīng)用基因修飾活的生物體產(chǎn)生的蛋白或多肽類的產(chǎn)物，或是依據(jù)靶基因化學(xué)合成互補(bǔ)的寡核苷酸，所獲產(chǎn)品往往分子質(zhì)量較大，并具有復(fù)雜的分子結(jié)構(gòu)。

種屬特異性

生物技術(shù)藥物存在著種屬特異性。許多生物技術(shù)藥物的藥理學(xué)活性與動(dòng)物種屬及組織特異性有關(guān)，主要是藥物自身以及藥物作用受體和代謝酶的基因序列存在著動(dòng)物種屬的差異。來(lái)源人類基因編碼的蛋白質(zhì)和多肽類藥物，其中有的與動(dòng)物的相應(yīng)蛋白質(zhì)或多肽的同源性有很大差別，因此對(duì)一些動(dòng)物不敏感，甚至無(wú)藥理學(xué)活性。

安全性較高

生物技術(shù)藥物由于是人類天然存在的蛋白質(zhì)或多肽，量微而活性強(qiáng)，用量極少就會(huì)產(chǎn)生顯著的效應(yīng)，相對(duì)來(lái)說(shuō)它的副作用較小、毒性較低、安全性較高。

活性蛋白或多肽藥物較不穩(wěn)定

生物技術(shù)活性蛋白質(zhì)或多肽藥物較不穩(wěn)定，易變性，易失活，也易為微生物污染、酶解破壞。

來(lái)源藥物的基因穩(wěn)定性非常重要

生物技術(shù)來(lái)源藥物的基因穩(wěn)定性，生產(chǎn)菌種及細(xì)胞系的穩(wěn)定性和生產(chǎn)條件的穩(wěn)定性非常重要，它們的變異將導(dǎo)致生物活性的變化或產(chǎn)生意外的或不希望的一些生物學(xué)活性。

具有免疫性

生物技術(shù)藥物的免疫原性。許多來(lái)源于人的生物技術(shù)藥物，在動(dòng)物中有免疫原性，所以在動(dòng)物中重復(fù)給予這類藥品將產(chǎn)生抗體，有些人源性蛋白在人中也能產(chǎn)生血清抗體，主要可能是重組藥物蛋白質(zhì)在結(jié)構(gòu)及構(gòu)型上與人體天然蛋白質(zhì)有所不同所致。

很多來(lái)源藥物在體內(nèi)的半衰期短

生物技術(shù)來(lái)源藥物，很多在體內(nèi)的半衰期短，迅速降解，并在體內(nèi)降解的部位廣泛。

受體效應(yīng)

許多生物技術(shù)藥物是通過與特異性受體結(jié)合，信號(hào)傳導(dǎo)機(jī)制而發(fā)揮藥理作用，且受體分布具有動(dòng)物種屬特異性和組織特異性，因此藥物在體內(nèi)分布具有組織特異性和藥效反應(yīng)快的特點(diǎn)。

多效性和網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)

許多生物技術(shù)藥物可以作用于多種組織或細(xì)胞，且在人體內(nèi)相互誘生、相互調(diào)節(jié)，彼此協(xié)同或拮抗，形成網(wǎng)絡(luò)性效應(yīng)，因而可具有多種功能，發(fā)揮多種藥理作用。

生物技術(shù)來(lái)源藥物的生產(chǎn)系統(tǒng)復(fù)雜性

致使它們的同源性，批次間一致性及安全性的變化要大于化學(xué)產(chǎn)品。所以生產(chǎn)過程的檢測(cè)、GMP步驟的要求和質(zhì)控的要求就更為重要和嚴(yán)格。