自考生物技術制藥(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 適的貼附材料和足夠的面積，培養條件不均一，傳質和傳氧較差。（假懸浮培養）：微載體培養既可創造相當大的貼附面積供細胞貼附生長增殖，滿足了絕大多數細胞的基本要求，載體體積小，比重較輕，在輕度攪拌下即可攜帶細胞自由地懸浮在培養基內，充分發揮了懸浮培養的一切優點。 :取出、補充培養基，細胞仍保留在反應器內。優點：，代謝廢物少。（107～108個/mL）產量高。⒈攪拌罐式生物反應器⒉氣升式生物反應器⒊中空纖維式生物反應器⒋透析袋或膜式生物反應器⒌固定床或流化床式生物反應器 ：滿足傳質、傳熱、 ，、連接、清潔方便， 動物細胞制藥的前景（一)、改進表達載體，提高表達水平和產量 (二)、利用代謝工程，改進培養工藝，降低生產成本 (三)、抑制細胞凋亡，延長培養周期( 四)、采用糖基化工程，提高產品質量 (五) 轉基因動物的研究 （六）、組織工程的研究 單克隆抗體具有高度特異性、均一性、來源穩定、可大量生產等特點， 制備單克隆抗體（McAb）是將抗體產生細胞與具有無限增殖能力的骨髓瘤細胞相融合，通過有限稀釋法及克隆化使雜交瘤細胞成為純一的單克隆細胞系而產生的。 抗原與動物免疫 制備特定抗原的單克隆抗體，首先要制備用于免疫的適當抗原，再用抗原進行動物免疫。有的抗原可以用化學合成：地高辛。多數抗原物為混合物須經免疫、篩選、克隆化。為使雜交瘤細胞穩定，采用免疫動物和骨髓瘤細胞供體同一品系動物進行免疫。目前常用的骨髓瘤細胞系多來自BALB/c小鼠和LOU大鼠，因此免疫動物也采用相應的品系。雜交瘤單抗為鼠源性，應用人體產生人抗鼠抗體及毒副作用。對鼠源性的單抗進行基因加工和改造。目的：降低免疫源性；降低相對分子量。人鼠嵌合抗體、改形抗體 、小分子抗體。基因工程抗體的類型：人鼠嵌合抗體、改形抗體、Fab與Fv抗體、單鏈抗體、單域抗體和分子識別單位（最小識別單位） 噬菌體抗體庫技術的基本方法 ①獲取目的基因 ②抗體庫技術的載體（噬菌體 phagemid）③淘篩 ④表達與鑒定 特點（⒈）模擬天然全套抗體庫（⒉）避開了人工免疫和雜交瘤技術（⒊）可獲得高親和力的人源化抗體（⒈）原核細胞表達(融合表達，分泌表達)（⒉）真核細胞表達(分泌表達)（⒊）轉基因植物表達（⒋）轉基因動物表達： 一、血清學鑒定用的抗體類試劑 二、免疫標記技術用的抗體類試劑 三、導向診斷藥物 四、CD單克隆抗體系列：以抗體為載體的導向治療藥物一、放射性同位素標記的抗體治療藥物：抗體作為放射性核素的導向載體，標記操作簡便，用量小。放射性核素標記的抗體對腫瘤細胞殺傷較大。二、抗癌藥物偶聯的抗體藥物：⒈常用的抗癌藥物氨甲喋呤（MTX）、阿霉素（ADM）、絲裂霉素（MMC）等。以人血漿白蛋白作為中間載體，可明顯提高每分子抗體所攜帶的MTX量，使體外細胞毒性提高二倍。⒉抗體類藥物逆轉耐藥性。（antibody directed enzyme prodrug therapy,ADEPT）關鍵是選擇適當的活化酶－前藥對。三、毒素偶聯的抗體藥物第一代免疫毒素是包含有A、B鏈完整毒素和抗體的交聯物，其中B鏈非特異性結合，使其僅在體外應用。 第二代免疫毒素是利用抗體或抗體片段與毒素的A鏈或與A鏈相似的單鏈核糖體失活蛋白的結合物。因避免了第一代免疫毒素的非特異性，故能在體內有一定的抗腫瘤作用。 第三代免疫毒素：重組免疫毒素用基因克隆方法改造毒素基因和小分子抗體基因重組表達。特異性好、穩定性強、滲透性佳、免疫源性低、可大量制備。制備方法：先克隆毒素基因，再利用基因重組技術去除毒素中非特異性細胞結合部位基因。經改造的毒素基因，再與載體基因重組，轉入受體菌中表達，形成融合蛋白，再經過純化就得到重組免疫毒素。 ：植物無菌培養：（1）幼苗及植株的培養（2）愈傷組織培養（外植體，細胞聚集體）（3）懸浮培養（單細胞或小細胞團的液體培養）（4）器官培養（5）胚胎培養 初級代謝產物：核酸、蛋白質、糖類外植體 (脫分化)→愈傷組織（再分化）→生長點（形態發生）→芽、根→小植株:：生物堿、黃酮類、萜類、有機酸、木質素、皂苷類、多元酚類 次級代謝作用是由特異蛋白質調控產生的內源化合物的合成、代謝及分解作用的綜合過程。 培養基的組成（1）無機鹽（2）碳源（3）植物生長調節劑（5種天然激素：生長素、分裂素、赤霉素、脫落酸、乙烯 ）（4）有機氮源（5）維生素。固定化反應器：網狀多孔板；尼龍網套；中空纖維膜 優點：細胞位置固定，易于獲得高密度細胞群及維持細胞間理化梯度，利于細胞組織化，易于控制培養條件及獲得較高含量的次級代謝產物。：：外植體，季節，休眠，：溫度，光（光照時間，光強，光質），通氣（O2），：無機鹽（N,P,K），碳源，植物生長調節劑，維生素，氨基酸，核酸，抗生素，天然物質，：培養罐類型，通氣，攪拌和培養方法、及其性能比較 ：根據植物細胞的特性，機械攪拌式生物反應器通常是在微生物發酵罐的基礎上改進設計的。優點：易于控制溫度、 pH、溶氧及營養物質濃度，混合均勻。：反應器底部的噴嘴及多孔板實現氣體混合分散。優點：適于對剪切敏感的細胞的培養，無運動部件，不易染菌，相對高的熱量和質量傳遞，放大相對容易。缺點：流體流動形式難以確定，混合不勻，缺乏非牛頓流體的流動與傳遞特性的數據。優點：低剪切力，較好的混合，較高的氧傳遞效果。無運動部件，不易染菌，操作費用低。缺點:高密度培養時混合不均勻。優點：在高密度培養時有高的傳氧能力。缺點：放大困難，大規模操作困難。：指固定在載體（惰性基質）上，在一定的空間范圍內進行生命活動的細胞。采用固相培養，細胞有一定程度的分化發育，從而刺激調控代謝物合成的基因表達，促進次級代謝產物的產生。方法：吸附法（共價交聯，表面固定化，膜固定化）；包埋法（多孔載體，凝膠包埋）；材料：聚氨基甲酸乙酯泡沫，中空纖維素固定化植物細胞培養系統：平床培養系統立體培養系統：。，更換培養基帶走代謝物。，易于分化，有利于次級代謝產物的合成。缺點：固定化培養的植物細胞其代謝產物必須分泌到細胞外，多數植物細胞次級代謝產物存在于細胞內或分泌到液泡中。：Ⅰ 選材： 培養器官、組織的選擇：取有藥效成分的部位，且該部位較易成愈傷組織。Ⅱ 細胞株系建立：建立懸浮細胞繁殖體系（液體培養）。Ⅲ 大量培養：將選出的優良細胞株擴大繁殖后，可作為細胞工廠化培養的生產“種子”，進行大量培養。Ⅳ 產品提取與純化：從植物細胞培養物中提取和純化有用的產品。應用：大規模培養植物細胞；生產有用物質。①供氧能力及氣泡分散程度 ②剪切力大小及對細胞的影響③高密度培養時培養液的混合程度 ④溫度、pH及營養物質的控制能力 ⑤細胞團大小的控制能力⑥易于放大：①誘導子在植物細胞工程研究中的應用 ②前體飼喂 ③兩相法培養 ④轉基因技術在次級代謝產物生產中的應用 ⑤植物生物轉化技術與生物制藥 酶是由活細胞產生的具有特殊催化功能的一類蛋白質。 特點：①催化效率高②專一性強③反應條件溫和④催化活性受到調節和控制 來源：（1）化學合成法，（2）從微生物中提取分離：（1）酶的分離、純化、大規模生產和應用（2）酶和細胞的固定化及酶反應器的研究（傳感器，檢測器）（3）酶生產中基因工程技術的應用及遺傳修飾酶（突變酶）的研究（4）酶的分子改造與修飾，結構與功能的關系的研究（5）.有機相中酶反應的研究（6）酶的抑制劑、激活劑的研究（7）抗體酶、核酸酶的研究（8）.模擬酶及酶分子的人工設計研究：，生產周期短，原料來源豐富，可通過基因工程培育新的高產菌株，又有固相催化劑的功能。優點：①可多次使用。②反應后，酶、底物、產物易分開，產物中無殘留酶，易純化，產品質量高。③反應條件易控制，可實現轉化反應的連續化和自動控制。④酶的利用效率高。⑤比水溶性酶更適合于多酶反應。缺點：①固定化時，酶活力有損失。②初始投資較大。③只能用于可溶性底物，而且分子量要小。④胞內酶必須經過酶的分離純化過程。⑤與完整菌體相比不適宜多酶反應，特別時需要輔助因子的反應。 方法：①載體結合法、②交聯發、③包埋法、④選擇性熱變性法 制備：⑴吸附法制備固定化酶技術⑵包埋法制備固定化酶技術①界面沉降法②界面聚合法⑶交聯法制備固定化酶技術⑷共價結合法制備固定化酶技術，生物催化劑功能，固相催化劑特點。優點：①無須進行酶的分離純化②保持酶的原始狀態，酶回收率高③細胞內酶比固定化酶穩定性高④細胞內酶輔助因子可自動再生⑤細胞本身含多酶體系，可催化一系列反應⑥抗污染能力強缺點：①利用的僅是胞內酶，酶多副產物多②細胞膜、細胞壁和載體都存在擴散限制作用③載體形成的空隙大小影響高分子底物的通透性⒈間歇式攪拌罐反應器：用于游離酶,反應后隨即放料,不回收游離酶。⒉連續流動攪拌罐反應器：連續進料、連續出料 ⒊填充床反應器：固定化酶填充于床層內。反應器內的流體的流動形態為平推流（活塞流）流形。⒋流化床反應器：底物以足夠大的流速向上通過固定化酶床層，使固體顆粒處于流化狀態，達到混合的目的。流速使固定化酶顆粒不下沉又不溢出。⒌循環反應器：部分反應液流出和新加入底物流入液混合，在進入反應床進行循環。⒍連續流動攪拌罐超濾膜反應器：連續流動攪拌罐的出口處裝有超濾膜，產物和未反應的底物可通過，酶被截留反復使用。⒎其它反應器： 概念：人造的具有酶性質的催化劑（分子模擬立體結構，化學結構）特點：相對結構簡單，高效，高催化性，蛋白質或非蛋白質 分類：： ：：： 制備過程：，：創造天然酶不具備的優良特性，擴大應用領域。提高生物活性，增加穩定性