生化药物制造工艺-郭伟云幻灯片

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重要生物药物制造工艺E-mail：xinmigwy@163.comTel：3831677发酵工程教研室郭伟云第三篇1

1本门课程由以下三大部分内容组成基础篇：生物制药工艺基础1技术篇：生物分离工程技术2品种篇：重要生物药物制造工艺32

2生物药物的类别（一）天然生物药物1.微生物药物microbialmedicine2.天然生化药物Biochemicalmedicine3.海洋生物药物marinemedicine（二）生物技术药物（新生物制品）1.DNA重组药物（DNArecombinantmedicine）——基因工程与蛋白质工程药物2.基因药物（三）合成或半合成生物药物3

31.迅速被体内酶降解2.肾小球过滤清除3.抗原－抗体反应4.溶解度差导致沉淀蛋白质药物在使用中出现的问题TC实际浓度理想浓度

4体外聚乙二醇修饰（PEG化）(1)增大药物分子量，避免被肾小球过滤(2)阻碍蛋白酶的降解作用(3)屏蔽药物的免疫位点(4)增加药物在体液中的溶解度(5)与药物间的化学键在体内随时间水解，缓慢释放药物+蛋白或多肽偶联物聚乙二醇CH3(-O-CH-CH)n-OH

5

6生化药物制造工艺第十三章7

7生化药物的定义、分类、特点定义：具体运用生物化学研究方法，从生物体中经提取、分离、纯化等手段获得的天然存在的生化活性物质或将上述这些物质加以结构改造或人工合成创造出的自然界没有的新的活性物质，通称生化药物（Biochemicalmedicine）。8重点

8酶类药物辅酶类药物核苷酸与核酸类药物多肽类药物氨基酸类药物蛋白质类药物多糖类药物脂类药物分类9维生素类药物

9生化药物的特性1．药理学特性：1药理活性高，针对性强毒副作用少，营养价值高2生理副作用常有发生免疫原反应，过敏反应310

10生化药物的特性2．理化特性：1有效物质含量低，杂质多，工艺复杂，收率低，技术要求高结构复杂，生物活性受空间结构严格限制，稳定性差2生物材料易染菌，腐败311

11生化药物的特性3．天然生物药物是新型药物的先导物通过合理的药物设计，可以创造出疗效更高，作用更专一，更易为机体接受，副作用与不良反应更小的新药。12

1270-80年代50-70年代有机溶剂分级分离、等电点沉淀等--------粗提物。离子交换层析、凝胶层析、超滤等技术--------提高了产品的纯度和收率多种层析技术、超速离心等--------高纯度的生化药物生化药物发展概况13

13生化药物的资源植物动物动物脏器血液、分泌物及其它代谢物微生物海洋生物14

14主要从以下脏器中制取生化药物15

15毒蜥Exendin-4是自毒蜥唾液中提取的一种多肽，研究发现该多肽与人体内的GLP-1在序列上有53％的同源性，同GLP-1一样具有促进胰岛素分泌、抑制胰高血糖素分泌及保护胰岛β细胞等作用。2005年经FDA批准用于二型糖尿病的治疗。Exenatide是Exendin-4的人工合成品。Exenatide16

16麻省Transmolecular公司的科学家将放射性I131附着于自蝎子毒液中提取的一种多肽制成药物，研究发现该药物具有靶向性，对晚期神经胶质瘤有较好疗效，患者只需要从外部注射这种化合物，而无需再进行化疗或放射治疗。蝎毒肽17

17生物药物的资源植物动物动物脏器血液、分泌物及其它代谢物微生物海洋生物18

18微生物1利用微生物作为工具微生物的代谢物2微生物菌体19

19生物药物的资源植物动物动物脏器血液、分泌物及其它代谢物微生物海洋生物20

20海洋生物1海藻类：已知的海藻有1万多种海洋动物类：腔肠动物类、节肢动物类、软体动物类、鱼类、爬行动物类、海洋哺乳动物类2海洋微生物：321

21僧袍芋螺齐考诺肽（ziconotide）最初由僧袍芋螺中提取，现已人工合成，是一种神经细胞钙通道阻断剂。作为一种非阿片类镇痛药物，用于治疗严重的慢性神经性疼痛，其鞘内注射剂经FDA批准于2005年上市。齐考诺肽（ziconotide）22

22DidemninB是一种由7个氨基酸和2个羧酸组成的带有分枝的环缩肽，既能抑制蛋白质的合成,也能抑制DNA、RNA的合成，对黑色素瘤B16细胞周期作用的研究表明，它可杀伤各期细胞，尤以G1至S期细胞敏感，它可快速完全介导HL-60细胞凋亡。目前DideminB已能够人工全合成。海鞘来源的抗癌肽DidemninB23

23海兔体内存在着多种结构独特、生理功能各异的次生代谢产物，如萜类、毒素、甾体、大环内酯及肽类等，其中肽类化合物尤为引人注目。其中Dolastatin15和Dolastatin10主要用于小细胞肺癌、卵巢癌、黑色素瘤和前列腺癌等实体瘤的治疗。海兔来源的抗癌作用肽24

24海洋生物1海藻类：已知的海藻有1万多种海洋动物类：腔肠动物类、节肢动物类、软体动物类、鱼类、爬行动物类、海洋哺乳动物类2海洋微生物：325

25第一节氨基酸类药物26

26本节内容氨基酸的种类氨基酸类药物的制造方法27氨基酸输液

27氨基酸的分类1蛋白质氨基酸：编码氨基酸非蛋白氨基酸：D型氨基酸、β-氨基酸、γ-氨基酸等2衍生氨基酸：5-羟色胺、硫酸甘氨酸、磷葡精氨酸等必需氨基酸和非必需氨基酸：亮氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸、甲硫氨酸、苏氨酸、色氨酸和缬氨酸。28

2829八种必需氨基酸：携一两本黄色书来携--缬氨酸一--异亮氨酸两--亮氨酸本--苯丙氨酸黄--甲硫氨酸（硫为黄色）色--色氨酸书--苏氨酸来--赖氨酸氨基酸记忆口诀

2930六伴穷光蛋：硫、半、光、蛋→半胱、光、蛋（甲硫）氨酸→含硫氨基酸酸谷天出门：酸、谷、天→谷氨酸、天门冬氨酸→酸性氨基酸死猪肝色脸：丝、组、甘、色氨酸→一碳单位来源的氨基酸只携一两钱：支、缬、异亮、亮→缬、异亮、亮氨酸→支链氨基酸一本落色书：异、苯、酪、色、苏→异亮、苯丙、酪、色、苏氨酸→生糖兼生酮拣来精读之：碱、赖、精、组→赖氨酸、精氨酸、组氨酸→碱性氨基酸芳香老本色：芳香、酪、苯、色→酪、苯丙、色氨酸→芳香族氨基酸不抢甘肃来：脯、羟、甘、苏、赖→脯、羟脯、甘、苏、赖氨酸→不参与转氨基的氨基酸所有氨基酸：六伴穷光蛋，酸谷天出门，死猪肝色脸，只携一两钱。一本落色书，拣来精读之。芳香老本色，不抢甘肃来。

30蛋白质水解法：胱氨酸、半胱氨酸化学合成法：甘氨酸、蛋氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸、丝氨酸等发酵法：苏氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、精氨酸、组氨酸、脯氨酸、鸟氨酸、瓜氨酸、赖氨酸、亮氨酸等酶法：丙氨酸、天冬氨酸、色氨酸等氨基酸类药物的制造方法重点31

31基本原理：以毛发等蛋白质为原料，通过酸、碱或酶水解成多种氨基酸混合物，经分离纯化获得各种药用氨基酸的方法称为水解法。*主要过程：水解、分离和结晶精制。32蛋白质水解法品种：L-胱氨酸、L－精氨酸、L－亮氨酸、L-异亮氨酸、L-组氨酸、L-脯氨酸及L-丝氨酸等。

32酸水解法：水解迅速而彻底，无消旋作用；色氨酸破坏，天冬酰胺、谷胺酰胺脱酰胺基，且产生大量废液污染环境。碱水解法：水解迅速而彻底，色氨酸不被破坏；含羟基或巯基的氨基酸全被破坏，且产生消旋，工业上多不采用。酶水解法：反应条件温和，无需特殊设备，氨基酸不被破坏，无消旋作用；水解不彻底，产物中除氨基酸外，尚含有多肽。工业上主要用于生产水解蛋白及蛋白胨。蛋白质水解法重点33

33发酵的基本原理借助微生物在有氧或无氧条件下进行生命活动制备微生物菌体或其代谢产物的过程。发酵法34

34菌种诱变与选育种子制备发酵培养产物分离纯化发酵的基本过程35培养基配制与灭菌

35缺点产物浓度低，设备投资大，生产周期长，成本高。*绝大部分氨基酸可通过发酵法生产，有些由于得率低，未实现工业化生产。36

36基本原理：又称酶工程技术，是在特定酶的作用下使某些有机物转化成相应氨基酸的技术。*主要过程前体合成菌体培养转化反应产品纯化与精制酶转化法37

37微生物植物细胞动物细胞化学合成，生物合成，天然存在底物（AA前体）生物反应器含L-AA反应液L-AA酶转化法生产L-AA流程38

38结构分子量等电点性质溶解性L-AspL-AlaL-Asp和L-Ala的结构与性质133.1089.092.776.0酸性氨基酸中性氨基酸溶于水和盐酸，不溶于乙醇和乙醚在水中有一定溶解性，不溶于丙酮及乙醚39

39+CO2天冬氨酸酶L-Asp脱羧酶酶转化反应工艺路线固定化L-Asp脱羧酶转化液B延胡索酸+NH3固定化天冬氨酸酶转化液AL-Asp粗品L-Asp精品L-Ala粗品L-Ala精品40

40泵储罐反应产物离心机母液回收固定化酶柱子a晶体L-AspL-Asp延胡索酸氨盐工艺路线41

41*优点工艺简单，产物浓度高，转化率及生产效率较高，副产物少，固定化酶或细胞可进行连续操作，节省能源和劳务，并可反复使用。*缺点固定化细胞或固定化酶代价高。42

42以酸、醛、酯及某些氨基酸为原料，经氨解、水解、缩和、取代及氢化还原等化学反应合成α-氨基酸的方法称为化学合成法。化学合成法43*特点理论上所有氨基酸均可由化学合成法制造，但只有当采用其他方法生产很不经济时才采用化学合成法生产。

43442005版中国药典收载的氨基酸原料药

44氨基酸输液45氨基酸输液多种结晶L-氨基酸依特定比例混合制成的静脉内输注液称为氨基酸输液。当由于疾病等原因，不能经口摄取的时候，把纯度高的氨基酸混合液作为最合适的氮源，从静脉注入身体是比较合理的营养补给方法。

45氨基酸输液的组方原理与配方模式46

46不同类型的AA输液，根据在临床上的用途不同可以分为以下几类：47

47思考题氨基酸类药物的制造方法有哪些？简述其原理及其过程？蛋白质水解法有哪些？各有何优缺点？48

48第二节多肽与蛋白质类药物49

49本节内容多肽与蛋白质类药物概述多肽与蛋白质类药物的制造方法50重要的多肽与蛋白质类药物的制备

5051

51多肽类药物分类多肽激素垂体多肽激素促皮质素（ACTH）、促黑激素（MSH）、脂肪水解激素（LPH）催产素（OT），加压素（AVP）等下丘脑激素促甲状腺激素释放激素（TRH）、生长素抑制激素（GRIF）、促性腺激素释放激素（LHRH）甲状腺激素甲状旁腺激素（PTH）、降钙素（CT）胰岛激素胰高血糖素、胰解痉多肽胃肠道激素胃泌素、胆囊收缩素－促胰酶素（CCK-PZ）、肠泌素、肠血管活性肽（VIP）、抑胃素（GIP）、缓激肽、P物质胸腺激素胸腺素、胸腺肽、胸腺血清因子52

52多肽类细胞生长调节因子表皮生长因子（EGF），转移因子（TF），心钠素（ANP）等。含有多肽成分的其它生化药物骨宁、眼生素、血活素、氨肽素、妇血宁、脑氨肽、蜂毒、蛇毒、胚胎素、助应素、神经营养素、胎盘提取物、花粉提取物、脾水解物、肝水解物、心脏激素等。多肽类药物分类53

53蛋白质激素垂体蛋白质激素生长素（GH），催乳激素（PRL），促甲状腺素（TSH），促黄体生成激素（LH），促卵泡激素（FSH）。促性腺激素人绒毛膜促性腺激素（HCG），绝经尿促性腺激素（HMG），血清性促性腺激素（SGH）。胰岛素及其他蛋白质激素胰岛素，胰抗脂肝素，松弛素，尿抑胃素。血浆蛋白质白蛋白，纤维蛋白溶酶原，血浆纤维结合蛋白（FN）,免疫丙种球蛋白，抗淋巴细胞免疫球蛋白，Veil’s病免疫球蛋白，抗－D免疫球蛋白，抗－HBs免疫球蛋白，抗血友病球蛋白，纤维蛋白原，抗凝血酶Ⅲ，凝血因子Ⅷ，凝血因子Ⅸ。蛋白质类药物分类54

54蛋白质类细胞生长调节因子干扰素α、β、γ（IFN）,白细胞介素1～7（IL），神经生长因子（NGF），肝细胞生长因子（HGF），血小板衍生的生长因子（PDGF），肿瘤坏死因子(TNF)，集落刺激因子(CSF)，组织纤溶酶原激活因子(tPA)，促红细胞生成素(EPO)，骨发生蛋白（BMP）。粘蛋白胃膜素、硫酸糖肽、内在因子等。胶原蛋白明胶、阿胶等碱性蛋白质硫酸鱼精蛋白蛋白酶抑制剂胰蛋白酶抑制剂凝集素PHA、ConA蛋白质类药物分类55

55提取分离纯化法（重点）化学合成法基因工程法多肽与蛋白质类药物的制造方法重点56

56原料选择上清破碎提取沉淀变性复性蛋白质纯化蛋白质药物－SeparationandPurification纯度活性鉴定合格不合格精品发酵生物组织57重点

57Protein--Separation原料选择提取58重点

58蛋白的提取清蛋白可溶于稀盐、稀酸、稀碱。可被饱和硫酸铵沉淀。eg:白蛋白，卵清蛋白球蛋白不溶于水但溶于稀盐，可以被半饱和的硫酸铵沉淀。eg:IgG，肌球蛋白谷蛋白不溶于水、醇和中性盐溶液，但溶于稀酸或稀碱。eg:米谷蛋白谷醇溶蛋白不溶于水及无水乙醇，但溶于70-80%乙醇中。非极性侧链多eg:小麦醇溶蛋白组蛋白溶于水和稀酸，但可被稀氨水沉淀，分子中含His、Lys多。eg:小牛胸腺组蛋白鱼精蛋白溶于水及稀酸，不溶于氨水，分子呈碱性。eg:鲑精蛋白硬蛋白不溶于水、稀酸、稀碱、盐。有较强机械强度。eg:角蛋白，胶原

59Protein--Purification纯化根据目的蛋白与杂质之间的差异进行纯化。1.根据蛋白质的pI的不同进行纯化，其方法有：1）pI沉淀法2）pI沉淀法与盐析法相结合3）等电聚焦法2.蛋白质分子形状和大小的不同进行纯化，其方法有1）凝胶过滤2）超滤法3）离心法4）透析法3.蛋白质的溶解度不同进行纯化，其方法有：a)盐溶与盐析法b）结晶法c）有机溶剂沉淀法4.蛋白质电离性质不同进行分离：离子交换法5.蛋白质功能专一性不同进行纯化：亲和层析法6.蛋白质在溶剂系统中分配不同进行纯化：萃取法7.蛋白质的选择性吸附的性质进行纯化：吸附法8.蛋白质的其他特殊性质进行纯化60重点

60蛋白质两性解离性质和等电点pH=pI净电荷=0pHpI净电荷为负PrCOOHNH3++H++OH-+H++OH-PrCOO-NH2PrCOO-NH3+当蛋白质溶液在某一定pH值时，使某特定蛋白质分子上所带正负电荷相等，成为两性离子，在电场中既不向阳极也不向阴极移动，此时溶液的pH值即为该蛋白质的等电点（isoelectricpoint，pI）

61等电聚焦电泳（Isoelectricfocusing—IEF）

62Isoelectricfocusing

63凝胶过滤层析Gelfiltrationchromatography

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66超滤（ultrafiltration）原理:是利用压力或离心力，强行使水和其他小分子溶质通过半透膜，而蛋白质留在半透膜上，以达到浓缩和脱盐的目的

67透析（dialysis）原理：利用蛋白质分子不能通过半透而将其与小分子物质分开常用的半透膜为玻璃纸或纤维素材料按照分子大小进行分离，分离取决于透析袋截留的分子量。透析——只用来除盐类和小分子杂质

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70盐析(saltprecipitation)原理：将硫酸铵、硫酸钠或氯化钠等加入蛋白质溶液，使蛋白质表面电荷被中和以及水化膜被破坏，导致蛋白质沉淀。

71盐溶原理：分子在等电点时，相互吸引，聚合沉淀，加入少量盐离子后破坏了这种吸引力，使分子分散，溶于水中

72有机溶剂分级沉淀脱去水化层以及降低介电常数而增加带电质点间相互作用。

73载体功能基团平衡离子离子交换剂阳离子交换树脂：平衡离子带正电荷阴离子交换树脂：平衡离子带负电荷

74阳离子交换层析过程离子交换树脂蛋白质高离子强度洗脱液洗高离子强度洗脱液洗加样平衡液洗收集

75离子交换层析（Ionexchange）

76Affinitychromatography

77分离纯化方法的选择1.分离纯化早期使用方法的选择特点：提取液中的物质十分复杂，目的蛋白浓度较稀。方法选择原则：低分辨能力到高分辨能力，而且负荷量较大为合适。2.各种分离纯化方法的使用顺序原则：相同性质的纯化方法一般不重复使用。纯化方法顺序先后的安排上要考虑到有利于减少工序，提高效率。3.分离纯化后期的保护性措施4．对每一步骤方法的优劣进行综合评价每一个分离纯化步骤方法的好坏，除了从分辨本领和重现性二方面考虑外，还注意方法本身的回收率的高低。78重点

78纯化方法选择指南79

79多肽与蛋白质的化学合成概述合成原理：是一个重复添加AA的过程，一般自C端向N端合成。合成方法：（1）液相合成（2）固相合成（1963年R.B.Merrifield创立，并因此获1984年诺贝尔化学奖）80

80多肽合成的主要步骤氨基的保护和羧基的活化羧基的保护和氨基的活化接肽和去保护基氨基保护基苄氧羰基——强酸脱除叔丁氧羰基（BOC）——三氟乙酸（TFA）脱除9-芴甲氧羰基（Fmoc）——碱脱除81

81多肽的固相合成（Fmoc保护法）（1978年改进的方法，避免了强酸处理）82N,N′-二环已基碳酰亚胺9-芴甲氧羰基

82胰岛素胰腺是人体重要的消化器官，主要包括分泌消化酶为主的外分泌细胞和导管系统，及由多种内分泌细胞组成的胰岛。胰岛素是由胰岛中ß细胞分泌的肽类激素，分子结构为51个氨基酸组成有两个二硫键连接的2条肽链。胰岛素单体胰岛胰腺83

83胰岛素的合成与分泌ß细胞最初生成胰岛素原，后经分泌小泡运送到细胞膜，由胞吐作用经细胞膜释放入血。释放过程中脱去一段C肽，形成A、B链结构的胰岛素。血液中内生胰岛素和C肽的比例是对等的。胰岛素原C肽B链A链C肽B链84

84胰岛素的结构胰岛素的两个肽链分别为21个氨基酸组成的A链和30个氨基酸组成的B链。氨基酸排列有种属差异。猪胰岛素与人胰岛素仅在B链第30位氨基酸上有所不同，牛胰岛素在A链上还有两个氨基酸不同。人胰岛素的一级结构85

85猪胰岛素牛胰岛素赖脯人胰岛素（礼来公司、速效Ins）门冬胰岛素（诺和诺德公司、速效Ins）甘精胰岛素(安万特公司、长效Ins)人胰岛素（Insulin）B30A8;A10;B30B28;B29B28A21;B31;B3286

86胰岛素用X线衍射法测出猪胰岛素晶体的立体结构为(中国，1971)：六个胰岛素分子和两个锌离子的胰岛素六聚体。两个胰岛素分子形成二聚体，三个二聚体围绕着三重轴形成对称排列的六聚体。作为胰岛素的储存形式，在胰岛素制剂注射到人体内也需要经过由六聚体解离为二聚体，再分解为单体释放入血液被利用的过程。胰岛素六聚体的三维结构图87

873DStructureofInsulin胰岛素二聚体（dimer）胰岛素六聚体（hexamer）88

8820世纪末——人胰岛素类似物研制成功胰岛素的蛋白质空间结构对维持其生物活性有很重要的意义，人工合成的胰岛素制剂受此影响在皮下注射后需有一定的解离时间才能发挥效力，故治疗时需提前20-30分钟注射胰岛素。糖尿病人需要更接近生理状态、使用方便的胰岛素制剂。利用基因重组技术，修饰胰岛素的氨基酸组合。89

89目前临床使用的胰岛素来源动物胰脏来源----经动物胰脏提取或适当提纯的猪、牛胰岛素半合成胰岛素----以猪胰岛素为原料，酶修饰后得到人胰岛素重组DNA技术生产胰岛素（现阶段临床最常用）----重组DNA技术生产人胰岛素、速效胰岛素、长效胰岛素90

90动物来源的胰岛素（28种）药品名称生产企业药品名称生产企业ILETINILILLYNPHPURIFIEDPORKISOPHANEINSULINNOVONORDISKINCILETINIILILLYPROTAMINEZINC&ILETINI(BEEF-PORK)LILLYINSULINNOVONORDISKINCPROTAMINEZINCANDILETINIILILLYINSULININSULATARDNPHNORDISKNOVONORDISKINCPROTAMINEZINCANDILETINII(PORK)LILLYINSULINNORDISKMIXTARD(PORK)NOVONORDISKINCPROTAMINEZINCINSULINBRISTOLMYERSSQUIBBLENTARDNOVONORDISKINCREGULARILETINIILILLYLENTENOVONORDISKINCREGULARILETINII(PORK)LILLYLENTEILETINIILILLYREGULARPURIFIEDPORKINSULINNOVONORDISKINCLENTEILETINII(PORK)LILLYREGULARINSULINNOVONORDISKINCLENTEINSULINNOVONORDISKINCSEMILENTENOVONORDISKINCNPHILETINI(BEEF-PORK)LILLYSEMILENTEINSULINNOVONORDISKINCNPHILETINIILILLYULTRALENTENOVONORDISKINCNPHILETINII(PORK)LILLYULTRALENTEINSULINNOVONORDISKINCNPHINSULINNOVONORDISKINCVELOSULINNOVONORDISKINC91

91半合成来源的胰岛素（5种）药品名称生产企业INSULATARDNPHHUMANNOVONORDISKINCMIXTARDHUMAN70/30BAYERPHARMSNOVOLIN70/30NOVONORDISKINCNOVOLINLNOVONORDISKINCNOVOLINNNOVONORDISKINC92

92基因重组来源的胰岛素（27种）药品名称生产企业药品名称生产企业APIDRASANOFIAVENTISUSLANTUSSANOFIAVENTISUSEXUBERAPFIZERLEVEMIRNovoNordiskHUMALOGLILLYMIXTARDHUMAN70/30BAYERPHARMSHUMALOGMIX50/50LILLYNOVOLIN70/30NovoNordiskHUMALOGMIX75/25LILLYNOVOLINLNOVONORDISKINCHUMALOGPENLILLYNOVOLINNNOVONORDISKINCHUMULIN50/50LILLYNOVOLINRNOVONORDISKINCHUMULIN70/30LILLYNOVOLINR（Purified）NOVONORDISKINCHUMULIN70/30PENLILLYNOVOLOGNOVONORDISKINCHUMULINBRLILLYNOVOLOGMIX70/30NOVONORDISKINCHUMULINLLILLYVELOSULINBRNOVONORDISKINCHUMULINNLILLYVELOSULINBRHUMANNOVONORDISKINCHUMULINRLILLYHUMULINULILLYHUMULINRPENLILLY93

93通化东宝1998年12月研制出中国第一支基因重组胰岛素“甘舒霖”甘舒霖®R--常规重组人胰岛素注射液甘舒霖®N--低精蛋白重组人胰岛素注射液甘舒霖®30R--30/70混合重组人胰岛素注射液（30%常规重组人胰岛素和70%低精蛋白重组人胰岛素）深圳科兴苏泌啉--常规重组人胰岛素注射液苏泌啉恩--低精蛋白重组人胰岛素注射液徐州万邦万邦林--常规重组人胰岛素注射液万苏林—猪胰岛素制剂胰岛素国内主要生产厂家其他（持有药品注册证）---南京新天生物化学制药有限公司、华西医科大学制药厂、上海第一生化制药厂、武汉生化制药厂等。94

94临床用胰岛素分类普通胰岛素：从动物胰脏中提取人胰岛素传统中长效胰岛素长效人胰岛素类似物速效人胰岛素类似物非注射胰岛素95

95传统中长效胰岛素制剂低精蛋白锌胰岛素：胰岛素、鱼精蛋白和锌的结晶。例：礼来公司，HumulinN(rDNA、大肠杆菌)诺和诺德，NovolinN(rDNA、酿酒酵母)胰岛素锌混悬液：精蛋白锌胰岛素与常规胰岛素的混悬液例：礼来公司，Humulin30/70(30%常规胰岛素，70%精蛋白锌胰岛素)Humulin50/50诺和诺德，Novolin30/70Novolin50/50缺陷：作用时间少于24小时作用峰值明显，夜间低血糖危险性高吸收不稳定结霜现象，由于温度过冷或过热导致胰岛素在玻璃瓶壁沉淀，丧失活性96

96长效胰岛素-人胰岛素类似物1.甘精胰岛素（glargine）：商品名Lantus®------甘氨酸替代胰岛素A链21位门冬氨酸、并在B链末端增加两个精氨酸。●使胰岛素结合更多带正电的氨基酸残基，改变等电点，使等电点由5.4上升至中性。这样，胰岛素类似物在酸性条件下可溶，在生理的近中性条件下结晶。2.InsulinDetemir：商品名Levemir®------胰岛素B链29位赖氨酸侧链通过酰基化连接一个N-16-烷基酸的14碳游离脂肪酸●该游离脂肪酸能与白蛋白结合，延缓与胰岛素受体结合，从而延长其半衰期。97

97InsulinDetemir（Levemir®）诺和诺德公司研制glargine（Lantus®）法国安万特公司研制98

98速效胰岛素特点：起效快，皮下注射后15分钟起效。达峰快，注射后15分钟起效，30～60分钟达到药效高峰。药效维持时间短，大约在3小时左右（2～4小时）。药代动力学特点与进餐后人体内源性胰岛素分泌十分相似，能够很好地控制当餐后血糖而且不容易发生低血糖。起效时间达峰时间峰持续时间作用消除时间常规皮下Ins:30-90min1.5-2.5h2-4h6-8h生理Ins：0-20min30-45min2-3h3-4h99

99B26-30对于胰岛素结合于胰岛素受体的功能无关，但是对胰岛素形成二聚体有关的结构特点。因此对此区段进行修饰将产生一些自聚合能力下降但是与胰岛素受体结合能力不变的新型速效胰岛素类似物。研制机理已上市药物：Lispro、Aspart、Apidra100

100Lispro（赖脯胰岛素，Humalog®）是第一个用于临床的速效胰岛素类似物，由美国礼来公司研制生产，将人胰岛素的B28与B29位的氨基酸对换。101A1B1213029282829lispro优泌乐赖脯胰岛素

101Aspart（门冬胰岛素，Novolog®）由丹麦诺和诺德公司研制生产，结构与人胰岛素的区别在于用天冬氨酸取代了B链28位上的脯氨酸。102A1B12130天门冬氨酸脯氨酸aspart诺和锐门冬胰岛素诺和锐30特充

102APIDRA（赖谷胰岛素，Apidra®）安万特公司研制，以赖氨酸和谷氨酸分别取代了人胰岛素B3位的天冬氨酸和B29位的赖氨酸。103

103胰岛素肺部吸入制剂--------Exubera美国辉瑞、Nektar公司以及法国万安特共同研发于2006.1.27被FDA批准一种作用快的胰岛素干粉吸入剂适用于餐前给药，其胰岛素吸收具有速效化的特征104

104非注射用胰岛素正在研究中的其它非注射胰岛素给药途径包括:口腔喷雾    鼻腔给药    直肠栓剂给药均还在研究阶段    滴眼剂    透皮或口腔粘膜给药105

105胰岛素注射方式的改进几十年来,胰岛素注射器已经有了很大的改进。许多品牌厂商制造胰岛素专用注射器,针头经过特殊处理,因而注射时不感到疼痛,而且针眼很小。注射器针筒上直接标有胰岛素单位(IU)，注射几个单位胰岛素只要按标记抽取,不需换算。一次性注射器106

106胰岛素注射方式的改进一种利用高压将胰岛素“喷”入皮下的装置，无需针头，加之其经久耐用，常给惧怕针头的儿童使用。但此装置价格较贵，拆洗安装过程较繁琐，喷射时局部压力较大，尚未广泛推广使用。目前高压注射器多用于人群计划免疫和多人集中注射的情况。高压无针注射仪107

107胰岛素注射方式的改进胰岛素笔是一种形如钢笔的专用注射装置,将胰岛素液储存于笔中,使用前调好剂量旋钮,患者自己注射方便易行。胰岛素笔配有专用笔盒,可随身携带,更方便于旅行出差时使用。笔上配有触感式剂量调整旋纽，也能适用于眼睛不方便的患者。胰岛素笔108

108胰岛素注射方式的改进胰岛素泵是目前最方便、最现代化的注射方式，可以自动定时定量地注射胰岛素，能较好模拟生理性胰岛素分泌，可以准确控制胰岛素的输入剂量，并能经导管连续不断按需要将胰岛素输入患者皮下。随着技术的发展，胰岛素泵越发小巧，功能亦不断完善，目前的胰岛素泵仅重约100克,如一台寻呼机大小，携带方便。胰岛素泵109

109胰岛素制备工艺以动物胰脏为原料提取胰岛素----酸醇提取法※传统胰岛素---猪、牛胰脏提取，只经一步重结晶※单峰胰岛素----凝胶过滤纯化※单组分胰岛素---凝胶过滤、离子交换纯化半合成胰岛素----以猪胰岛素为原料，酶修饰后得到人胰岛素重组DNA技术生产人胰岛素※AB链合成：分别表达AB链，化学方法连接※逆转录法：表达胰岛素原，酶切得到重组人胰岛素重点110

110Ins的性质111

111Insulincrystas酸醇提取法提取动物胰岛素112

112注意事项113

113酶促半合成人胰岛素114

114重组DNA技术制造人胰岛素AB链合成法：以人工合成的人胰岛素A链和B链基因分别与半乳糖苷酶基因连接，形成融合基因，分别在大肠杆菌中表达A链和B链，然后再通过化学氧化作用，通过二硫键连接起来。反转录酶法：通过胰岛素原的cDNA合成，表达产物是胰岛素原，经工具酶切开，除去C-肽得人胰岛素。115

115InsA链InsB链转化大肠杆菌发酵A链B链纯化二硫键活性胰岛素AB链合成人胰岛素116

116质粒InsmRNA反转录InscDNA转化大肠杆菌PCR连接胰岛素原活性胰岛素二硫键酶切提取质粒限制性内切酶酶切反转录酶法合成人胰岛素117

117思考题目前多肽和蛋白质类药物的制造方法有哪些？提取分离纯化法生产多肽和蛋白质类药物包括哪些过程？有哪些注意事项？目前胰岛素的制备方法有哪些？118

118第三节核酸类药物NucleicacidMedicine119

119本节内容核酸类药物概述核酸类物质的分离提取及其发酵生产120重要的核酸类药物的制备

120核酸核苷酸磷酸核苷戊糖碱基DNA：AGCTRNA：AGCURNA：D-α-核糖DNA：D-α-脱氧核糖121一、核酸类药物概述

121（一）依据化学结构和组成分类：分四类核酸碱基及其衍生物1核苷及其衍生物2核苷酸及其衍生物3多核苷酸4122

122123抑制尿酸合成，解热镇痛抗炎1、核酸碱基及其衍生物别嘌呤醇（Allopurinol）、巯嘌呤（Mercaptopurine）、磺硫嘌呤（Tisupurine）、氟尿嘧啶等2、核苷及其衍生物腺苷类：腺苷、腺苷甲硫氨酸（SAM）、阿糖腺苷(Ara-A)等尿苷类：尿苷、呋喃氟尿嘧啶、氮杂尿苷（Azauridine）等胞苷类：阿糖胞苷（Ara-C）、环胞苷、氮杂胞苷等肌苷类：肌苷、肌苷二醛、异丙肌苷等脱氧核苷类：氮杂脱氧核苷、脱氧硫鸟苷等

1231243.核苷酸及其衍生物单核苷酸类：AMP、UMP、IMP、cAMP、CoA等核苷二磷酸类：尿二磷葡萄糖（UDPG）、胞二磷胆碱（CDP-Choline)等核苷三磷酸类：ATP、CTP、UTP、GTP等核苷酸类混合物：5－核苷酸、2－核苷酸、3－核苷酸等4.多核苷酸二核苷酸：CoⅠ、CoⅡ、黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）多核苷酸类：RNA、DNA、polyI:C、polyA:U、转移因子（TF）等

124（二）依据结构特点及临床应用情况分类1、具有天然结构的核酸类物质如：肌苷、ATP、GTP、CTP、UTP、CoI等来源：提取或发酵特点：毒副作用小用途：有助于改善机体的物质代谢和能量平衡，加速受损组织的修复，临床已广泛应用于放射病、血小板减少症、白细胞减少症、慢性肝炎、心血管疾病等。125

125（二）依据结构特点及临床应用情况分类2、自然结构碱基、核苷、核酸类结构的类似物如：巯嘌呤、阿糖胞苷、聚肌胞等来源：以核酸类物质为前体通过“化学法”或“酶法”进行半合成特点：毒性较大用途：是当今人类治疗病毒、肿瘤、艾滋病等的重要手段，也是产生干扰素，免疫抑制的临床药物。126

126叠氮胸苷(AZT,azidothymidine)：又名齐多夫定，是胸苷的类似物，它能抑制HIV的复制，阻止病毒的增生。由英国首先开发，于1987年上市，为临床上第一个抗HIV的药物。HIV-1人的细胞反转录RNAcDNA整合入宿主DNA新病毒AZT在病毒RNA→DNA的阶段是反转录酶的底物，但在细胞中却不是DNA聚合酶的合适底物。这样AZT的作用是一种选择性的毒物，可以抑制病毒cDNA的产物，阻断新的病毒的合成。127

127反义药物反义核酸是指天然存在的或人工合成的，能与靶DNA或RNA碱基互补，并能与之结合特异阻断其翻译的一段DNA或RNA。反义核酸技术是指利用反义核酸特异地抑制某些基因的表达，使之低表达或不表达。128

128Reversetranscription中心法则(CentralDogma)Replication129

129反义药物优点：1)高度特异性；2)高生物活性、丰富的信息量；3)高效性；4)最优化的药物设计；5)低毒、安全反义药物缺点：天然的寡核苷酸难以进入细胞内，而一旦进入又易被胞内核酸酶降解，很难直接用于治疗。反义药物130

130131二、核酸类物质的分离提取及其发酵生产DNA和RNA在细胞中常与蛋白质结合，以核蛋白的形式存在。在浓NaCl（1～2mol/L）溶液中，DNA-核蛋白（DNP）的溶解度很大，RNA-核蛋白（RNP）的溶解度很小，在稀NaCl（0.14mol/L）溶液中，DNP的溶解度很小，RNP的溶解度很大。因此可利用不同浓度的NaCl溶液，将DNP和RNP分别抽提出来。DNA与RNA的提取与制备

131核酸的提取DNA的提取：一般是利用DNA-核蛋白（DNP）易溶于1mol/LNaCl溶液而不溶于0.14mol/LNaCl溶液。RNA的提取：利用RNA-核蛋白（RNP）易溶于0.14mol/LNaCl溶液而不溶于1mol/LNaCl溶液的性质，先提取得到RNP。132重点

132将抽提得的核蛋白用SDS处理，DNA或RNA即与蛋白质分开，可用氯仿-异戊醇将蛋白质沉淀除去，而DNA则溶解于溶液中。向溶液中加入适量乙醇，DNA即析出。为防止DNA或RNA酶解，提取时加入EDTA。133

133工业用RNA的提取RNA制备具有生物活性RNA的制备RNA的生产134

1341、工业用RNA的提取稀碱法酵母等1％NaOH裂解细胞壁溶液HCL中和加热破坏酶冷却到10OC离心RNA溶液调pH2-2.5（接近RNApI）离心RNA沉淀浓盐法酵母等10％NaCL90OC提取离心上清液调pH2-2.5离心RNA沉淀135

1352、具有生物活性RNA的制备136

136从核糖核蛋白中分离RNA(1)乙醇沉淀法：核糖核蛋白溶于NaHCO3水相用含辛醇的氯仿去蛋白乙醇RNA沉淀(2)盐酸胍法：核糖核蛋白2～4盐酸胍38℃溶解冷却至0℃离心RNA沉淀137

137DNA生产方法1.工业用DNA的提取138

138139

139水解法发酵法半合成法核苷酸的制备140重点

140（一）酶解法及碱水解法制备核苷酸酶液DNA液保温酶解液加热，过滤DNA降解液离子交换吸附，洗脱dAMP、dCMP、dGMP、dTMP酶解法制备脱氧核苷酸141

141酶水解:DNA或RNA为原料制备5′－核苷酸常用的酶：橘青霉产生的5′－磷酸二酯酶橘青霉培养液压滤酶液【酶解】除菌体DNA溶液酶解液加热、调pH9.0过滤DNA降解液【离子交换】吸附于氯型阴离子树脂分部洗脱脱氧核苷酸(dCMP、dAMP、dTMP、dGMP)RNA降解进一步分离戊糖核苷酸142

142碱水解：可制备3’和2’－核苷酸143

143（二）发酵法生产核苷酸144嘌呤核苷酸合成的中心

144产氨短杆菌发酵生产肌苷酸（IMP）：腺嘌呤营养缺陷型嘌呤核苷酸生物合成途径和代谢调控R5PPRPPPRPP转酰胺酶PRAIMP分解腺嘌呤阻遏GMPAMPADPATP反馈抑制SAMPAMPADPATPXMPGMPGDPGTP鸟嘌呤PPGMPATPPRPPGTP次黄嘌呤鸟嘌呤GMP145

145◆保证IMP合成路线畅通：保证关键酶PRPP转酰胺酶的活力---解除腺嘌呤及衍生物的阻遏和反馈抑制◆阻断IMP的去路：阻断SAMP合成阻断IMP的分解筛选获得缺乏SAMP合成酶的腺嘌呤缺陷菌株，提供亚适量的腺嘌呤。◆使积累的IMP渗透到细胞外：增大细胞膜通透性选育Mn2+不敏感的变异株IMP积累的主要途径（前提）146

146肌苷酸的发酵生产（一）直接发酵法：原料易得，效率较高，但有自身的反馈调节和存在降解肌苷酸的酶系。（二）二步发酵法（目前生成肌苷酸的主要方法）1、发酵法生产肌苷2、肌苷磷酸化：Inosine(肌苷)＋ATP→IMP＋ADP（三）半合成法生产肌苷酸在发酵过程中添加前体物次黄嘌呤后，经由微生物产生的胞外酶转化成肌苷酸。但次黄嘌呤来源困难，至今未工业化生产。147重点

147RNA化学水解法发酵法核苷的制备148

148发酵法生产核苷149

149枯草芽孢杆菌嘌呤核苷酸合成途径SAMPAMPIMPGMPXMP345678黄嘌呤缺陷型（II）鸟嘌呤缺陷型（经诱变缺失4号酶）（III）鸟嘌呤缺陷型（经诱变缺失4号酶）腺嘌呤缺陷型（经诱变缺失6号或7号酶）AICARSAICARPRAPRPP21（一）（一）（一）（一）1：PRPP转酰胺酶2、7：SAMP裂解酶3：IMP脱氢酶4：XMP氨化酶5：GMP还原酶6：SAMP合成酶8：AMP脱氢酶当培养基中提供限量腺嘌呤时Ⅰ积累IMP肌苷Ⅰ＋Ⅱ积累IMP肌苷Ⅲ积累XMP黄苷枯草杆菌的磷酸单酯酶活力很强ADP（Ⅰ）150

150思考题核酸提取的原理是什么？目前核苷酸制备有哪些方法？肌苷酸的发酵生产方法有哪些？151

151第四节酶类药物152

152本节内容酶类药物的概述酶类药物的提取与纯化153重要的酶类药物的制备

153酶的分类154

154155

155156

156原料选择生物材料的预处理提取浓缩纯化结晶157酶类药物的提取和纯化

157原料选择动植物组织富含所需物质生理状态及营养提纯方便廉价动物宰杀后立即取材原则受限较多，产量有限微生物发酵是发展方向158

158原料选择生物材料的预处理提取浓缩纯化结晶159酶类药物的提取和纯化

1591、动物材料的预处理：（1）机械法：有绞碎、刨碎、匀浆、研磨、超声波、挤压等方法，有些酶用机械法处理后仍不能有效的提取，可结合其他处理法。（2）反复冻融：冷到-10℃左右，再缓慢溶解至室温，如此反复多次。由于细胞中冰晶的形成，及剩下液体中盐浓度的增高，能使细胞中颗粒及整个细胞破碎，使酶释放出来。（3）丙酮粉：组织经丙酮迅速脱水干燥制成丙酮粉，不仅可以减少酶的变性，同时因细胞结构成分的破碎使蛋白质与脂质结合的某些化学键打开，促使某些结酶释放到溶液中。生物材料的预处理160重点

160161

161原料选择生物材料的预处理提取浓缩纯化结晶162酶类药物的提取和纯化详细了解酶的性质，保持酶活性。

162酶的浓缩（1）工业上：超滤、离子交换浓缩、真空减压浓缩、薄膜浓缩、冷冻干燥浓缩（2）实验室：除上述方法外，对少量样品可用下列方法1.凝胶吸水法：用SephadexG-15或G-25吸水，再经离心或过滤2.用聚乙二醇浓缩163

163原料选择生物材料的预处理提取浓缩纯化结晶164酶类药物的提取和纯化

164注意两个问题：1.建立快速的测定酶活力的方法2.建立活力回收表酶的纯化：凡用于蛋白质的纯化手段均适用于酶的纯化。从大肠杆菌中提取天冬酰胺酶活力回收表165

165原料选择生物材料的预处理提取浓缩纯化结晶166酶类药物的提取和纯化

166酶的结晶☆特征：有序性，对称排列，周期性的重复结构——为空间结构研究提供X-衍射样品1.酶的结晶方法缓慢改变酶蛋白的溶解度，使其略处于过饱和状态。（1）盐析法（2）有机溶剂沉淀法（3）复合结晶法（4）透析平衡法（5）等电点法既是纯化的结果又是纯化的手段167重点

1672.结晶的条件选择酶的纯度酶的浓度金属离子pH温度、时间晶种168重点

168酶的分离纯化工作中的注意事项1.防止酶蛋白变性2.防止辅因子丢失3.防止酶被蛋白水解酶降解169重点

169SOD是人类对抗自由基的第一道防线，是一次性清除体内过剩自由基最有效的酶，功效是常见维生素C、E的几十倍。能有效清除老年机体代谢过程中所产生的过量的氧自由基，从而延缓由于自由基侵害而出现的衰老现象。超氧化物歧化酶（SOD）

170抗炎症抗衰老滋养保健及美容抗辐射抗肿瘤抗自身免疫性疾病SODSOD—21世纪最有发展前途的药用酶超氧化物歧化酶（Superoxidedismutase,SOD）

171SOD-不老物质—震惊世界的发现！30年代keilie（凯林）和Mann（盖尔曼）剑桥大学1998年罗伯、费瑞和洛伊格纳洛诺贝尔生理医学奖1969年McCord（麦克德）和Fridovich（弗雷德维奇）美国杜克大学SOD古老而年轻的蛋白质中国的医生们把—SOD作为最有效的生命抗衰剂！美国的医生们把—SOD作为伤口最好的愈合剂！生物学及医学界称—SOD为氧自由基的唯一清除剂！社会科学界称——SOD为“人体垃圾的清道夫！神奇魔力的酶！欧洲的医生们把—SOD作为心脑血管疾病最新医学手段！英国的医生们把—SOD作为抑制癌症最好的新药药品！

172超氧化物歧化酶（Superoxidedismutase,SOD）结构特点：金属酶Fe-SOD:Mw38000，2个亚基，每个亚基含1个Fe，存在于中Cu、Zn-SOD:Mw32000，2个亚基，每个亚基含1个Cu，1个Zn，存在于中Mn-SOD:原核细胞中，Mw40000，2个亚基，每个亚基1个Mn真核细胞中，Mw80000，4个亚基，每个亚基1个Mn真核细胞原核细胞173

173酶的性质稳定性对热稳定：天然牛血SOD可75℃加热数分钟，对热稳定性与溶液离子强度有关对pH的稳定性：一般pH5.3~9.5较稳定，猪血SOD在pH7.6～9较稳定金属辅基与酶活性关系Cu、Zn-SOD：Zn与分子结构有关，与催化活性无关Cu与活性有关，对酶活力是必需的Mn-SOD：Mn对酶活力是必需的Fe-SOD：Fe对酶活力是必需的174

1741.以牛血红细胞提取Cu、Zn-SOD的工艺175

1752.以牛肝为原料提取Mn-SOD的工艺176

176溶菌酶（lysozymeEC3.2.1.17）又称胞壁质酶，即N-乙酰胞壁质聚糖水解酶。能水解细菌的细胞壁中N-乙酰氨基葡萄糖和N-乙酰胞壁酸之间的β-1，4-糖苷键。177

177溶菌酶分布广泛存在于鸟类和家禽蛋清中，哺乳动物的泪、唾液、血浆、尿、乳汁、白细胞和组织（如肝、肾）细胞内，以蛋清含量最高。178

178溶菌酶结构和性质蛋清溶菌酶是由129个氨基酸残基构成的一种碱性蛋白，分子量从1.5～1.8万，分子内有四对二硫键，对热稳定，对碱不稳定，对革兰氏阳性细菌有较强的杀菌作用。179

179蛋清吸附的树脂洗脱液透析液去碱性蛋白盐析物保温抽提洗涤、洗脱沉淀沉淀盐析清液透析溶菌酶丙酮粉丙酮干燥树脂吸附冻干溶菌酶溶菌酶生产工艺180

180思考题酶类药物提取过程中生物材料的预处理方法有哪些？酶结晶的方法有哪些？有哪些影响因素？酶分离纯化过程中有哪些注意事项？181

181第五节糖类药物182

182糖科学蛋白核酸糖类生物化学最后的巨大前沿之一183

183本节内容糖类药物的概述糖类药物制备的一般方法184重要糖类药物的制备

184糖类药物的分类单糖糖的衍生物多糖低聚糖葡萄糖、果糖、氨基葡萄糖、维生素C等蔗糖、麦芽糖、乳糖、乳果糖6-磷酸葡萄糖、1,6-二磷酸葡萄糖磷酸肌醇香菇多糖、肝素等185

185Text1Text3Txt5植物动物微生物海藻多糖的分类（按照其来源不同来分）186

186多糖在细胞内的存在方式游离型结合型：糖蛋白，如人参多糖、黄芪多糖等。脂多糖：如胎盘脂多糖、细菌脂多糖等。187

187多糖类药物的药理活性抗氧化调节血糖血脂抗辐射损伤抗溃疡调节免疫功能抗病毒抗突变抗衰老抗肿瘤抗凝血188

188国内已经上市的多糖药物产品名称生产单位产品类别适应症香菇多糖金陵药业股份有限公司福州梅峰制药厂中药恶性肿瘤的辅助治疗灵孢多糖注射液北京协和药厂化学药品用于治疗神经官能症、多发性肌炎、皮肌炎、萎缩性肌强直与进行性肌营养不良以及因免疫功能所致的各种疾病。紫芝多糖片江西大茅制药有限责任公司中药用于神经衰弱，白细胞和血小板减少症，电离辐射及职业性造血损伤及肿瘤患者放、化疗后白细胞下降等症。猪苓多糖注射液中国中医科学院实验药厂中药调节机体免疫功能，对慢性肝炎、肿瘤有一定疗效人参多糖注射液沈阳双鼎制药有限公司中药增强机体免疫功能，可克服肿瘤化疗和放射治疗引起的副作用。注射用灵杆菌多糖保定三九济世生物药业有限公司中药用于各种原因引起的白细胞减少症，乙型肝炎及急慢性盆腔炎等疾病的辅助治疗多糖蛋白片福州海王金象中药制药有限公司化学药用于白细胞减少症，传染性肝炎，神经衰弱等症的辅助治疗云芝多糖胶囊上海复星朝晖药业有限公司化学药肿瘤辅助治疗黄芪多糖天津华隆医药保健品有限公司中药广泛应用于各种病毒，细菌性疾病的防治茯苓多糖口服液湖南兰靖茯苓高科技开发有限公司中药用于肿瘤患者放化疗脾胃气虚证者189

189黏多糖的特点黏多糖：是指含有氨基糖与糖醛酸或它的衍生物的多糖。黏多糖在结构上的特点：1.黏多糖基本上是由特殊的重复双糖单位构成，在此双糖单位中包括一个N-乙酰氨基己糖2.黏多糖的组成结构单位中有两种糖醛酸,即：D-葡萄糖醛酸和L-艾杜糖醛酸；有两种氨基己糖，即：氨基-D-葡萄糖和氨基-D-半乳糖3.黏多糖中还有若干其它单糖作为附加成分，如半乳糖，甘露糖等190

190黏多糖的连接方式191黏多糖在组织中与蛋白质连接方式在木糖和丝氨酸之间的一个O-糖苷键：存在于硫酸软骨素、肝素等中；在N-乙酰氨基半乳糖与丝氨酸（或苏氨酸）羟基之间的一个O-糖苷键：存在于骨骼硫酸角质素中；在N-乙酰氨基葡萄糖和天冬酰胺基之间的一个N-氨基糖残基的键：存在于角膜硫酸角质素中。

191甲壳素软骨素6-硫酸软骨素4-硫酸软骨素硫酸乙酰肝素硫酸角质素透明质酸硫酸皮肤素几种黏多糖的重复单位192

192四级结构三级结构二级结构一级结构空间结构多糖的结构193

193多糖的结构194

194195

195多糖的构效关系196

196多糖分离纯化的一般方法197重点

197198重点

198透明质酸（hyaluronicacid，HA）又名玻璃酸、玻尿酸，是一种高分子量的直链多糖。1934年美国Meyel首次从牛眼的玻璃体组织分离出玻璃酸及其钠盐，以后将玻璃酸及其反离子所生成的离子对或盐统称为hyaluronan(HA)。

199-D-葡萄糖醛酸N-乙酰氨基葡萄糖透明质酸（hyaluronicacid，HA）（一）结构和性质200

200HA的理化性质强亲水性流变学特性螺旋柱内侧羟基溶液中HA亲和的水分为自身重量1000倍低浓度HA溶液：粘性高浓度HA溶液：弹性201

201HA在自然界中的分布及其功能——动物体内分布功能眼玻璃体、脐带、皮肤、鸡冠、关节滑液、软骨等参与构成多种基质、调节渗透压和溶胀压、调控大分子物质的转运、在细胞周围形成物理屏障以及调节细胞功能等组织修复、血管生成、肿瘤细胞的转移促进伤口愈合202

202玻璃酸钠人体分布

203HA含量随年龄的变化

204HA在自然界中的分布及其功能——细菌荚膜中分布功能具有HA荚膜的链球菌抵挡动物体免疫系统巨噬细胞的吞噬作用链球菌：Streptococcushaemolyticus、Streptococcuszooepidemicus、Streptococcuspyogenes等205

205透明质酸的应用

206HA的应用医学化妆品保健食品天然保湿因子（NaturalMoisturingFactor，简称NMF)滋润去皱、防止衰老全身性作用207

207眼科玻璃体的替代品，舒适的滴眼药，眼科手术中的优良粘合剂．矫型外科增强骨骼关节间的滑动，用于矫型手术．外科手术用于耳鼻喉科手术，用作腹部、手部的抗粘连接剂．骨关节术有希望将动物关节术中的成功经验用于人类．伤口愈合促进组织再生、重塑和愈合，其银盐可缓慢向伤口释放银离子而促进伤口愈合．临床诊断用作肝、肿瘤的诊断指标．208

208HA与药物传递系统/缓释药物/靶向药物HA酯可以作为药物传递系统的载体HA的溶胀性体内溶解非常缓慢，利用HA交联技术制成缓释、控释药物HA在体内可以被特定组织如淋巴结、肝脏摄取，就象高精度的制导导弹一样，指哪打哪，可作为靶向药物HA低聚糖可作为抗癌物质，防止卵巢癌及黑色素瘤扩散

209HA与微量元素和维生素HA是一种良好的缓释药物的包埋材料，玻璃酸钠与金属离子结合，可帮助金属离子缓慢释放，使人体对金属离子的吸收更安全

210HA的工业化生产动物组织提取法与微生物发酵法生产HA的比较动物组织提取法微生物发酵法原料来源有限原料很广提取工艺HA在原料中与蛋白质和其它多糖形成复合体，分离纯化工艺复杂HA在发酵液中游离存在，分离纯化容易分子量<100万>180万性质不同来源差异较大分子量高、粘度大、保湿力强质量与产量质量不稳定，取决于动物组织来源，产量较小，产品成本高产品质量稳定，产量大，产品成本明显低于提取法211

211已经实用化接近实用化设想阶段“糖链”——三种使用途径直接使用糖链作为DDS等的工具使用糖链作为标靶使用透明质酸蘑菇多糖类提取物墨角藻聚糖(法国Sanofi-Aventis公司临床试验中)抗凝固剂“Idraparinux”等下一代的化妆品糖医药品（Asa糖等）干扰素等糖链修饰促红细胞生成素“Aranesp”（美国Amgen公司、日本麒麟啤酒公司临床试验中）新一代蛋白质医药糖链修饰胰岛素、抗体医药等治疗流行性感冒用药“达米福尔”“利连扎”抗癌药候补自身免疫疾患治疗药稳定化半乳糖凝集素Gallecutin9(galfamer进行临床试验前准备)等新型诊断药抗病毒药抗菌药抗癌药（抑制癌转移药等）②①③212

212糖链作为工具使用（使用途径②）213

213糖链作为标靶使用（使用途径③）214

214糖链的生产理论上可以生产任何一种结构的糖链。但是，从成本和时间角度考虑，合成链长的糖链并不现实。只要确立了工业合成工艺过程就可以大量生产只要材料成本便宜，就有可能便宜地、大批量地得到糖链利用微生物生产糖链及糖链复合体的方法，只要确立了菌种和培养方法，就有可能便宜地、大批量地得到糖链。协和发酵公司正在开发利用基因重组微生物的发酵技术基于克隆的糖转移酶的基因，利用其表达系统合成的糖转移酶把糖分子连接起来。作为酶法可以在各种合成工艺中使用215

215思考题糖类药物制备的一般方法有哪些？216

216考试写一篇有关某一种生化药物或微生物药物的制造工艺，内容包括该药物的结构特点、性质、应用、制造工艺等。要求：不能与教材内容重复，同学之间不能有重复，不能从网上原版抄袭，不少于4000字。下次课结束交上。217

217byebye218