氨基酸類藥物2

生化藥物制造工藝

第十三章生化藥物的定義、分類、特點(diǎn)定義：具體運(yùn)用生物化學(xué)研究方法，從生物體中經(jīng)提取、分離、純化等手段獲得的天然存在的生化活性物質(zhì)或?qū)⑸鲜鲞@些物質(zhì)加以結(jié)構(gòu)改造或人工合成創(chuàng)造出的自然界沒有的新的活性物質(zhì)，通稱生化藥物(Biochemicalmedicine)。酶類藥物輔酶類藥物核苷酸與核酸類藥物多肽類藥物氨基酸類藥物蛋白質(zhì)類藥物多糖類藥物脂類藥物分類特點(diǎn)1．一般生物學(xué)特性：1天然生物藥物是生物進(jìn)化與自然選擇的結(jié)果、組成、結(jié)構(gòu)常較復(fù)雜，分子量一般較大，生物活性受到多種因素影響；來源于生物體或其基因表達(dá)產(chǎn)物及其修飾物，活性高，針對性強(qiáng)，具有補(bǔ)充調(diào)整、增強(qiáng)、抑制、替換或糾正代謝失調(diào)的功能。一般比化學(xué)藥物更合理和更有效，毒性較低、安全性較高，副作用較小。2天然生物藥物是新型生物藥物的先導(dǎo)物，通過合理藥物設(shè)計，可以創(chuàng)制療效更高，作用更專一，更易為機(jī)體接受，副作用與不良反應(yīng)更小的新藥。3特點(diǎn)2．特殊生物學(xué)特性：1種屬特異性免疫原性2非預(yù)期的多向性活性，一種細(xì)胞因子可有多種生物活性，多種細(xì)胞因子通過網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)可產(chǎn)生同種生物活性。3特點(diǎn)3．化學(xué)特性：1含量低、雜質(zhì)多、工藝復(fù)雜、收率低、技術(shù)要求高；結(jié)構(gòu)復(fù)雜，生物活性受空間結(jié)構(gòu)嚴(yán)格限制，穩(wěn)定性差；2劑量小，活性高，對制品的均一性，有效性，安全性，穩(wěn)定性，生物活性要求嚴(yán)格。故常有國際標(biāo)準(zhǔn)品的對照品作為測試對照。380年代至今70-80年代50-70年代有機(jī)溶劑分級分離、等電沉淀--------粗提物。離子交換層析、凝膠層析、超濾等技術(shù)--------提高了產(chǎn)品的純度和收率多種層析技術(shù)、超速離心等--------高純度的生化藥物尿激酶從每1mg蛋白質(zhì)活力不得少于35000單位提高到100000單位，高于英國藥典及歐洲藥典水平（70000單位），與日本藥典相同。胰島素，激肽釋放酶都與國外先進(jìn)水平相當(dāng)。輔酶A標(biāo)準(zhǔn)從220U/mg提高到250u/mg。肝素鈉出口產(chǎn)品也超過國外藥典標(biāo)準(zhǔn)生物藥物的資源植物動物動物臟器血液、分泌物及其它代謝物微生物海洋生物主要從以下臟器中制取生化藥物毒蜥蜥Exendin-4是是自自毒毒蜥蜥唾唾液液中中提提取取的的一一種種多多肽肽，，研研究究發(fā)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)該該多多肽肽與與人人體體內(nèi)內(nèi)的的GLP-1在在序序列列上上有有53％％的的同同源源性性，，同同GLP-1一一樣樣具具有有促促進(jìn)進(jìn)胰胰島島素素分分泌泌、、抑抑制制胰胰高高血血糖糖素素分分泌泌及及保保護(hù)護(hù)胰胰島島ββ細(xì)細(xì)胞胞等等作作用用。。2005年年經(jīng)經(jīng)FDA批批準(zhǔn)準(zhǔn)用用于于二二型型糖糖尿尿病病的的治治療療。。Exenatide是是Exendin-4的的人人工工合合成成品品。。Exenatide(艾艾塞塞那那肽肽)麻省省Transmolecular公公司司的的科科學(xué)學(xué)家家將將放放射射性性I－－131附附著著于于自自蝎蝎子子毒毒液液中中提提取取的的一一種種多多肽肽制制成成藥藥物物，，研研究究發(fā)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)該該藥藥物物具具有有靶靶向向性性，，對對晚晚期期神神經(jīng)經(jīng)膠膠質(zhì)質(zhì)瘤瘤有有較較好好療療效效，，患患者者只只需需要要從從外外部部注注射射這這種種化化合合物物，，而而無無需需再再進(jìn)進(jìn)行行化化療療或或放放射射治治療療。。該該藥藥物物目目前前仍仍處處于于臨臨床床研研究究階階段段。。蝎毒毒肽肽微生物1利用用微微生生物物作作為為工工具具微生生物物的的代代謝謝物物2微生生物物菌菌體體3海洋生物1海藻藻類類：：已知知的的海海藻藻有有1萬萬多多種種海洋洋動動物物類類：：腔腸腸動動物物類類、、節(jié)節(jié)肢肢動動物物類類、、軟軟體體動動物物類類、、魚魚類類、、爬爬行行動動物物類類、、海海洋洋哺哺乳乳動動物物類類2海洋洋微微生生物物：：3僧袍袍芋芋螺螺齊考考諾諾肽肽（（ziconotide））最最初初由由僧僧袍袍芋芋螺螺中中提提取取，，現(xiàn)現(xiàn)已已人人工工合合成成，，是是一一種種神神經(jīng)經(jīng)細(xì)細(xì)胞胞鈣鈣通通道道阻阻斷斷劑劑。。作作為為一一種種非非阿阿片片類類鎮(zhèn)鎮(zhèn)痛痛藥藥物物，，用用于于治治療療嚴(yán)嚴(yán)重重的的慢慢性性神神經(jīng)經(jīng)性性疼疼痛痛，，其其鞘鞘內(nèi)內(nèi)注注射射劑劑經(jīng)經(jīng)FDA批批準(zhǔn)準(zhǔn)于2005年上上市。齊考諾諾肽（（ziconotide）DidemninB是是一種種由7個氨氨基酸酸和2個羧羧酸組組成的的帶有有分枝枝的環(huán)環(huán)縮肽肽,既既能抑抑制蛋蛋白質(zhì)質(zhì)的合合成,也能能抑制制DNA、、RNA的的合成成,對對黑色色素瘤瘤B16細(xì)細(xì)胞周周期作作用的的研究究表明明,它它可殺殺傷各各期細(xì)細(xì)胞,尤以以G1至S期細(xì)細(xì)胞敏敏感，，它它可快快速完完全介介導(dǎo)HL-60細(xì)胞胞凋亡亡。目目前DideminB已能能夠人人工全全合成成,該該藥完完成了了臨床床Ⅱ期期實(shí)驗(yàn)驗(yàn),最最有希希望開開發(fā)成成治療療癌癥癥的新新藥。。此外外第二二代didemnins-脫脫氫didemninsB(aplidine)現(xiàn)也也已進(jìn)進(jìn)入臨臨床實(shí)實(shí)驗(yàn)。。海鞘來來源的的抗癌癌肽DidemninB海兔體體內(nèi)存存在著著多種種結(jié)構(gòu)構(gòu)獨(dú)特特、生生理功功能各各異的的次生生代謝謝產(chǎn)物物,如如萜類類、毒毒素、、甾體體、大大環(huán)內(nèi)內(nèi)酯及及肽類類等,其中中肽類類化合合物尤尤為引引人注注目。。其中中Dolastatin15和和Dolastatin10已經(jīng)經(jīng)完成成全合合成,并正正在美美國進(jìn)進(jìn)行ⅠⅠ期和和Ⅱ期期臨床床試驗(yàn)驗(yàn),主主要用用于小小細(xì)胞胞肺癌癌、卵卵巢癌癌、黑黑色素素瘤和和前列列腺癌癌等實(shí)實(shí)體瘤瘤的治治療。。海兔來來源的的抗癌癌作用用肽第一節(jié)節(jié)氨氨基基酸類類藥物物（一））氨基基酸類類的分分類1蛋白質(zhì)質(zhì)氨基基酸：編碼碼氨基基酸非蛋白白氨基基酸：：D型氨氨基酸酸、β-氨氨基酸酸、γγ-氨氨基酸酸等2衍生氨氨基酸酸：谷氨酰酰胺、、硫酸酸甘氨氨酸、、磷葡葡精氨氨酸等等34必需氨氨基酸酸：賴氨酸酸、色色氨酸酸、苯苯丙氨氨酸、、蛋氨氨酸、、蘇氨氨酸、、亮氨氨酸、、異亮亮氨酸酸、纈纈氨酸酸等8種非必需需氨基基酸及及半必必需氨氨基酸酸5一、概概述氨基酸酸的營營養(yǎng)價價值及及其與與疾病病的關(guān)關(guān)系治療消消化道道疾病病的氨氨基酸酸及其其衍生生物治療肝肝病的的氨基基酸及及其衍衍生物物治療腦腦及神神經(jīng)系系統(tǒng)疾疾病的的氨基基酸及及其衍衍生物物用于腫腫瘤治治療的的氨基基酸及及其衍衍生物物其他氨氨基酸酸類藥藥物的的臨床床應(yīng)用用（二））氨基基酸及及其衍衍生物物在醫(yī)醫(yī)藥中中的應(yīng)應(yīng)用二、氨氨基酸酸的生生產(chǎn)方方法蛋白水解法：胱氨酸、半胱氨酸

化學(xué)合成法：甘氨酸、蛋氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸、絲氨酸等發(fā)酵法法：蘇氨酸酸、異異亮氨氨酸、、纈氨氨酸、、精氨氨酸、組組氨酸酸、脯脯氨酸酸、鳥鳥氨酸酸、瓜瓜氨酸酸、、賴賴氨氨酸酸、、亮亮氨氨酸酸等等酶法法：：丙氨氨酸酸、、天天冬冬氨氨酸酸、、色色氨氨酸酸等等微生生物物生生物物合合成成法法：L-絲絲氨氨酸酸等等（一一））水水解解法法1、、基基本本原原理理及及其其過過程程：：水水解解→→分分離離→→精精制制結(jié)結(jié)晶晶（1））蛋蛋白白質(zhì)質(zhì)水水解解酸水水解解法法：：水水解解迅迅速速，，產(chǎn)產(chǎn)物物為為L型型氨氨基基酸酸（（有有活活性性））（6～10mol/LHCl或或8mol/LH2SO4)注意意：①酸水水解解中中色色氨氨酸酸全全部部被被破破壞壞②含含羥羥基基的的絲氨氨酸酸、、酪酪氨氨酸酸部部分分被被破破壞壞③水水解解產(chǎn)產(chǎn)物物可可與與醛醛基基化化合合物物生生成成一一類類黑黑色色物物質(zhì)質(zhì)，，而而使使水水解解液液呈呈黑黑色色，，需需脫脫色色處處理理堿水水解解法法：：產(chǎn)產(chǎn)物物為為D型型氨氨基基酸酸（（消消旋旋體體，，無無活活性性））（6mol/LNaOH或或4mol/LBa(OH)2）酶水水解解法法：：生生產(chǎn)產(chǎn)水水解解蛋蛋白白和和蛋蛋白白胨胨，，最最溫溫和和(蛋蛋白白水水解解酶酶)（2））氨氨基基酸酸的的分分離離方方法法溶解解度度法法、、特特殊殊試試劑劑法法、、吸吸附附法法、、離離子子交交換換法法溶解解度度法法：：溶溶解解度度的的差差異異特殊殊試試劑劑法法：：（3））氨氨基基酸酸的的精精制制方方法法結(jié)晶晶、、重重結(jié)結(jié)晶晶、、溶溶解解度度與與重重結(jié)結(jié)晶晶結(jié)結(jié)合合吸附附法法：：吸吸附附劑劑對對氨氨基基酸酸的的吸吸附附能能力力不不同同離子子交交換換法法：：離離子子交交換換劑劑對對氨氨基基酸酸的的吸吸附附力力不不同同2、、水水解解法法生生產(chǎn)產(chǎn)L-胱胱氨氨酸酸特點(diǎn)點(diǎn)pI5.05，，不不溶溶于于乙乙醇醇、、乙乙醚醚和和丙丙酮酮，，可可溶溶于于無無機(jī)機(jī)酸酸或或無無機(jī)機(jī)堿堿工藝藝：：問題題：：1、、分分離離L-胱胱氨氨酸酸的的原原理理？？2、、為為什什么么要要加加活活性性炭炭？？3、、粗粗品品ⅠⅠ中中除除了了具具有有L-胱胱氨氨酸酸外外，，還還可可能能含含有有什什么么氨氨基基酸酸？？（（上上網(wǎng)網(wǎng)查查查查））（二二））發(fā)發(fā)酵酵法法1、、基基本本原原理理及及過過程程基本本原原理理：：利利用用微微生生物物酶酶的的作作用用，，將將培培養(yǎng)養(yǎng)基基中中有有機(jī)機(jī)物物轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化化為為細(xì)細(xì)胞胞或或其其他他有有機(jī)機(jī)物物的的過過程程。。過程程：：培養(yǎng)養(yǎng)基基的的配配置置與與滅滅菌菌處處理理、、菌菌種種誘誘變變與與選選育育、、菌菌種種的的培培養(yǎng)養(yǎng)、、滅滅菌菌與與接接種種發(fā)發(fā)酵酵、、產(chǎn)產(chǎn)品品提提取取與與分分離離純純化化2、、L-賴賴氨氨酸酸的的制制備備（（發(fā)發(fā)酵酵法法））賴氨氨酸酸的的性性質(zhì)質(zhì)及及作作用用：：發(fā)酵酵法法的的工工藝藝：：①原料料：：黃黃色色短短桿桿菌菌、、谷谷氨氨酸酸棒棒桿桿菌菌、、乳乳糖糖發(fā)發(fā)酵酵短短桿桿菌菌、、諾諾卡卡桿桿菌菌②碳源：：葡萄糖糖、醋酸酸、乙醇醇、石蠟蠟③工藝流流程④工藝控控制要點(diǎn)點(diǎn)工藝控制制要點(diǎn)A、菌種種培養(yǎng)：：斜面培培養(yǎng)基B、滅菌菌發(fā)酵：：發(fā)酵溫溫度（前前期32℃、中中后期30℃））、發(fā)酵酵pH值值（6.5～7.0）C、發(fā)酵酵液的處處理：先先除去菌菌體和雜雜質(zhì)離子子，再對對發(fā)酵液液進(jìn)行提提取除去菌體體和雜質(zhì)質(zhì)離子的的方法：離心分分離、加加絮凝劑劑法發(fā)酵液的的提取方方法：離子交換換樹脂法法、沉淀淀法、有有機(jī)溶劑劑抽提法法問題：為為什么可可以用陽陽離子交交換樹脂脂法萊提提??？D、濃縮縮結(jié)晶E、精制制（重結(jié)結(jié)晶）F、檢驗(yàn)驗(yàn)（三）酶酶法特定酶作作用下轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為相相應(yīng)的氨氨基酸。。1、原理理微生物、、植物細(xì)細(xì)胞、動動物細(xì)胞胞或酶進(jìn)進(jìn)行固定定化前體制備（化學(xué)合合成，生生物合成成，天然然存在））生物反應(yīng)應(yīng)器含氨基酸酸的反應(yīng)應(yīng)液氨基酸2、酶轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化法生生產(chǎn)氨基基酸的過過程底物﹢合成結(jié)構(gòu)分子量等電點(diǎn)性質(zhì)溶解性L-AspL-Ala

133.1089.092.776.0酸性氨基基酸中性氨基基酸溶于水和和鹽酸，，不溶于于乙醇和和乙醚在水中有有一定溶溶解性，，不溶于于丙酮及及乙醚3、L-天冬氨氨酸和L-丙氨酸酸的生產(chǎn)產(chǎn)（1）L-天冬氨+CO2天冬氨酸酶L-Asp脫羧酶（2）酶酶轉(zhuǎn)化反反應(yīng)（丁烯二二酸）（L-丙丙氨酸））（L-天天冬氨酸酸）（3）工工藝路線線固定化L-Asp脫羧酶轉(zhuǎn)化液B延胡索酸+NH3固定化天冬氨酸酶轉(zhuǎn)化液AL-Asp粗品L-Asp精品L-Ala粗品L-Ala精品泵儲罐反應(yīng)產(chǎn)物離心機(jī)母液回收固定化酶柱子晶體L-AspL-Asp延胡索酸氨鹽工藝路路線線示意意圖圖（4）工工藝控制制要點(diǎn)①菌種的培培養(yǎng)：大腸桿菌菌（E.