干擾素的工藝制備流程

基因工程藥物--干擾素的制備

1編輯ppt1什么是干擾素概念(interferon,IFN)：機(jī)體免疫細(xì)胞產(chǎn)生的一類細(xì)胞因子，是機(jī)體受到病毒感染時，免疫細(xì)胞通過抗病毒應(yīng)答反應(yīng)而產(chǎn)生的一組結(jié)構(gòu)類似、功能接近的生物調(diào)節(jié)蛋白。根據(jù)分子結(jié)構(gòu)和抗原性的差異分為α、β、γ、ω等4個類型。2編輯ppt1.1天然干擾素的分類

1.

根據(jù)來源、基因序列和氨基酸組成分類

◆

I型干擾素：IFNα、IFNβ、IFNτ、IFNω

來源：白細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、病毒感染的組織細(xì)胞等功能：抗病毒感染、抗腫瘤生長、免疫調(diào)節(jié)(較弱）

其中IFN-α為多基因產(chǎn)物，有23種以上的亞型。

◆

II型干擾素：干擾素γ（IFN)

來源：活化的T細(xì)胞和NK細(xì)胞產(chǎn)生功能：免疫調(diào)節(jié)

3編輯ppt

提高單核巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞的抗原提呈能力

增強(qiáng)Tc細(xì)胞和NK細(xì)胞的殺傷活性

抑制TH2細(xì)胞形成，下調(diào)體液免疫應(yīng)答

趨化作用

抗病毒和抗腫瘤作用（次要）

2.

根據(jù)動物來源確定分類

人干擾素（HuIFN），小鼠干擾素（MuIFN）。

4編輯ppt不同來源的干擾素5編輯ppt1.2重組干擾素的臨床應(yīng)用廣譜抗病毒活性（rhuIFNα）慢性乙型、丙型、丁型肝炎；皰疹、病毒性角膜炎。直接抗腫瘤活性（rhuIFNα）毛細(xì)胞和慢性髓樣白血病、Kaposi肉瘤、非霍奇金淋巴瘤。免疫調(diào)節(jié)活性——治療慢性肉芽腫瘤（rhuIFNγ）多發(fā)性硬化癥rhuIFNβ6編輯ppt2基因工程大腸桿菌發(fā)酵生產(chǎn)工藝7編輯ppt干擾素生產(chǎn)工藝路線上市產(chǎn)品：重組人干擾素rhuIFN1986，rhuIFNα-2a，rhuIFNα-2b；

1990，rhuIFNγ-1b；1993，rhuIFNβ-1b；

2001－2002：PEG化IFN，PEG-Intron,Pegasys

表達(dá)產(chǎn)物：無糖基化，N-met，無活性包涵體工藝特點(diǎn)：發(fā)酵過程，隨后變性、復(fù)性過程。基因工程大腸桿菌發(fā)酵生產(chǎn)工藝:8編輯ppt目的基因的分離克隆載體目的基因與克隆載體的體外重組→重組體導(dǎo)入大腸桿菌K12→受體菌的培養(yǎng)及篩選→從受體菌中獲取目的基因表達(dá)載體重組質(zhì)粒導(dǎo)入大腸桿菌受體菌的篩選，表達(dá)性、穩(wěn)定性等檢測工程菌→基因工程菌的制備9編輯ppt一、目的基因的分離與擴(kuò)增1.破碎細(xì)胞，用Trizol法提取總的RNA2.將生產(chǎn)干擾素的人白細(xì)胞的mRNA分級分離然后進(jìn)行凝膠電泳切取目的基因片段3.用逆轉(zhuǎn)錄試劑盒逆轉(zhuǎn)錄，把總mRNA逆轉(zhuǎn)錄成cDNA4.以cDNA為模板、干擾素引物為引物，PCR，得到完全的干擾素基因的PCR產(chǎn)物5.人工加尾形成“粘性末端”10編輯ppt二、構(gòu)建重組質(zhì)粒1.提取載體（質(zhì)粒、病毒等），雙酶切，再把干擾素基因的PCR產(chǎn)物用相應(yīng)的酶酶切，用連接酶連接EcoRIBamHIEcoRIBamHI2.連接完成后分離純化，測序，與原干擾素序列比對。3.鑒定序列無誤后，導(dǎo)入受體細(xì)胞，篩選11編輯ppt三、重組體引入宿主細(xì)胞

將cDNA克隆到含有四環(huán)素、氨芐青霉素抗性基因的質(zhì)粒中，轉(zhuǎn)化到大腸桿菌，重組的載體DNA分子在一定條件下轉(zhuǎn)化入大腸桿菌，形成攜帶質(zhì)粒的菌株。12編輯ppt四、受體菌的篩選

由于質(zhì)粒重組時有3種基本方式，即：目的基因與克隆載體重組，目的基因片段與目的基因片段重組，克隆載體與克隆載體重組；另外重組過程可能會發(fā)生基因突變情況13編輯ppt五、分析保存

對基因工程大腸桿菌進(jìn)行評價分析，并保存菌種。14編輯ppt干擾素的發(fā)酵工藝過程啟開種子制備種子液發(fā)酵培養(yǎng)粗提精提半成品制備半成品檢定分裝凍干成品檢定成品包裝15編輯ppt1．菌種培養(yǎng)取－70℃下保存的甘油管菌種（工作種子批），于室溫下融化。然后，接入搖瓶，培養(yǎng)溫度30℃，pH7.0，250r/min活化培養(yǎng)18±2小時后，進(jìn)行吸光值測定和發(fā)酵液雜菌檢查。2．種子罐培養(yǎng)將已活化的菌種接入裝有30L培養(yǎng)基的種子罐中，接種量10%，培養(yǎng)溫度30℃，pH7.0，級聯(lián)調(diào)節(jié)通氣量和攪拌轉(zhuǎn)速，控制溶解氧為30%，培養(yǎng)3～4小時，轉(zhuǎn)入發(fā)酵罐中，同時取樣發(fā)酵液進(jìn)行顯微鏡檢查和LB培養(yǎng)基劃線檢查，控制雜菌

16編輯ppt3.發(fā)酵罐培養(yǎng)將種子液通入300L培養(yǎng)基的發(fā)酵罐中，接種量10%，培養(yǎng)溫度30℃，pH7.0。級聯(lián)調(diào)節(jié)通氣量和攪拌轉(zhuǎn)速，控制溶解氧30%，培養(yǎng)4小時。然后控制培養(yǎng)溫度20℃，pH6.0，溶解氧60%，繼續(xù)培養(yǎng)5～6.5小時。同時進(jìn)行發(fā)酵液雜菌檢查，當(dāng)OD值達(dá)9.0±1.0后，用5℃冷卻水快速降溫至15℃以下，以減緩細(xì)胞衰老?；蛘邔l(fā)酵液轉(zhuǎn)入收集罐中，加入冰塊使溫度迅速降至10℃以下。4.菌體收集將已降溫的發(fā)酵液轉(zhuǎn)入連續(xù)流離心機(jī)，16000r/min離心收集。進(jìn)行干擾素含量、菌體蛋白含量、菌體干燥失重、質(zhì)粒結(jié)構(gòu)一致性、質(zhì)粒穩(wěn)定性等項(xiàng)目的檢測。菌體于－20℃冰柜中保存時，不得超過12個月。每保存3個月，檢查一次活性。17編輯ppt3.干擾素的分離純化工藝過程

3.1、干擾素分離工藝過程3.2、干擾素的純化工藝過程18編輯ppt3.1干擾素分離工藝過程菌體裂解預(yù)處理初級分離19編輯ppt(1)菌體裂解

裂解緩沖液：純化水配制，2℃～10℃（pH7.5）使用保護(hù)劑：EDTA，PMSF。破碎菌體：2厘米以下的碎塊攪拌：加裂解緩沖液，2℃～10℃，2hr凍融:細(xì)胞完全破裂，釋放干擾素。20編輯ppt(2)預(yù)處理-沉淀加絮凝劑聚乙烯亞胺:2℃～10℃，攪拌45min，對菌體碎片進(jìn)行絮凝。加凝聚劑醋酸鈣溶液:2℃～10℃,攪拌15min，對菌體碎片、DNA等進(jìn)行沉淀。21編輯ppt(3)離心

連續(xù)流離心機(jī)：2℃～10℃，16000r/min收集上清液：含有重組干擾素蛋白質(zhì)雜質(zhì)沉淀：121℃、30min蒸汽滅菌,焚燒處理。22編輯ppt（4）初級分離

鹽析:硫酸銨，2℃～10℃，攪勻,靜置過夜。離心：連續(xù)流離心機(jī)，16000r/min保存：收集沉淀，粗干擾素，4℃保存。23編輯ppt3.2、干擾素純化工藝過程溶解粗干擾素沉淀與疏水層析陰離子交換層析與濃縮陽離子交換層析與濃縮凝膠過濾層析無菌過濾分裝24編輯ppt(1)溶解粗干擾素

配制純化緩沖液：超純水，pH7.5磷酸緩沖液，0.45μm濾器和10ku超濾系統(tǒng)，百級層流下收集。冷卻至2℃～10℃。檢查:緩沖液的pH值和電導(dǎo)值。溶解：2℃～10℃，勻漿，完全溶解。25編輯ppt(2)沉淀與疏水層析

等電點(diǎn)沉淀（1）：磷酸調(diào)節(jié)至pH5.0，沉淀雜蛋白，離心收集上清液。疏水層析：干擾素吸附在疏水層析柱中

除非疏水性蛋白

洗脫與收集：0.01M磷酸緩沖液（pH8.0）26編輯ppt等電點(diǎn)沉淀（2）：磷酸調(diào)節(jié)pH4.5，調(diào)節(jié)電導(dǎo)值40ms/cm，2℃～10℃，靜置過夜超濾：1000ku超濾膜過濾，除去大蛋白。透析除鹽：調(diào)整溶液pH8.0，電導(dǎo)值，10ku超濾膜，0.005M緩沖液。27編輯ppt(3)無菌過濾分裝0.22μm濾膜過濾干擾素溶液分裝－20℃以下的冰箱中保存。28編輯ppt(4)檢測項(xiàng)目

干擾素鑒別試驗(yàn)干擾素效價測定蛋白質(zhì)含量，純度測定，分子量宿主殘余蛋白、殘余DNA干擾素結(jié)構(gòu)鑒定：紫外光譜，肽譜，N端序列其他：熱原，內(nèi)毒素，殘留抗生素29編輯ppt半成品檢定（1）效價測定

用細(xì)胞病變抑制法，以Wish細(xì)胞、VSV病毒為基本檢測系統(tǒng)，測定中必須用國家或國際參考品校準(zhǔn)為國際單位。（2）蛋白質(zhì)含量測定福林-酚法，以中國藥品生物制品檢定所提供的標(biāo)準(zhǔn)蛋白為標(biāo)準(zhǔn)。（3）比活性效價的國際單位與蛋白質(zhì)含量的毫克數(shù)之比。（4）純度電泳純度用非還原型SDS法，銀染顯色應(yīng)為單一區(qū)帶，經(jīng)掃描儀測定純度應(yīng)在95%以上。30編輯ppt（5）相對分子量測定還原型SDS，加樣量不地域微克，同時用已知相對分子量的蛋白標(biāo)準(zhǔn)系列做對照，以遷移率為橫坐標(biāo)，相對分子量的對數(shù)為縱坐標(biāo)作圖，計算相對分子量。與理論值比較，誤差不得高于10%。（6）殘余外源性DNA含量測定用放射性核素或生物素探針法測定，每劑量中殘余外源性DNA應(yīng)低于100pg。（7）殘余血清IgG含量測定在應(yīng)用抗體親和層析法作為純化方法時必須進(jìn)行此項(xiàng)檢定。（8）殘余抗生素活性測定半成品中不應(yīng)有抗生素活性存在。31編輯ppt（9）紫外光譜掃描

檢查半成品的光譜吸收值，最大吸收值應(yīng)在280±2納米。（10）肽圖測定用CNBr裂解法，測定結(jié)果應(yīng)符合干擾素的結(jié)構(gòu)，且批與批之間應(yīng)一致。（11）等電點(diǎn)測定等電聚焦電泳。（12）除菌半成品應(yīng)做干擾素效價測定、無菌試驗(yàn)和熱源質(zhì)試驗(yàn)。32編輯ppt成品檢定（1）物理性狀凍干品白色或微黃色疏松體，加入注射水后不得含有肉眼可見不溶物。（2）鑒別試驗(yàn)應(yīng)用ELISA或中和試驗(yàn)檢定。（3）水分測定用卡氏法，應(yīng)低于3%。（4）無菌試驗(yàn)同半成品。33編輯ppt（5）熱原質(zhì)試驗(yàn)同半成品檢定。

（6）干擾素效價測定同半成品檢定，效價不應(yīng)低于標(biāo)示量。（7）安全試驗(yàn)取體重為350-400克豚鼠3只，每只腹側(cè)皮下注射量為成人每千克體重臨床使用最大量的3倍，觀察7天，若豚鼠局部無紅腫、壞死、總體重不下降，說明成品合格。

取體重18-20克小鼠5只，每只尾靜脈注射劑量按人每千克體重臨床使用最大量的3倍，觀察7天，若動物全部存活，說明成品合格。34編輯ppt4國內(nèi)基因工程藥物產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r