動物源性生物制品.ppt

1、第五章 動物來源生物制品的制備,第一節(jié) 動物源性生物制品概述 一、動物來源藥物的特點(diǎn) 我國應(yīng)用動物藥物歷史悠久，4000年前就已經(jīng)使用40多種動物藥。本草綱目中收集了440種，中國藥用動物志收載了1500多種。 到20世紀(jì)50年代開始，我國陸續(xù)開展了動物藥物的研究與生產(chǎn)，其中取得的重大成果是關(guān)于胰島素的研究，1965年得到結(jié)晶牛胰島素。 生物藥物在治療和預(yù)防疾病方面有其他藥物不可取代的特點(diǎn)，所以越來越引起人們的注意。,動物來源藥物的特點(diǎn)： 原料來源豐富，牛、豬、羊的器官、組織、腺體、血液、毛角等都可做為原料，來源豐富且健康、新鮮，品種繁多，可以制備出人體所需要的各種活性物質(zhì)； 要重視安全性，動

2、物與人體種屬差異大，活性物質(zhì)的結(jié)構(gòu)有一定的差異，蛋白質(zhì)是抗原，不同來源的蛋白質(zhì)注射于人體內(nèi)要產(chǎn)生抗原反應(yīng)，嚴(yán)重時會有生命危險。,二、動物來源藥物的種類與用途 1、動物多肽與蛋白質(zhì)類藥物 （1）、動物多肽藥物的重要性與種類 1）重要性： 腦垂體所分泌的多肽激素，藥效顯著，且毒副作用小，細(xì)胞因子已有近百種，通過對這些活性物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能的研究，有助于我們設(shè)計和研制新型藥物。,2）種類： 多肽類激素：垂體多肽激素（促腎上腺皮質(zhì)激素、促黑激素、脂肪水解激素、催產(chǎn)素、加壓素）；下丘腦激素（促甲狀腺激素釋放激素、生長素抑制激素、促性腺激素釋放激素）；甲狀腺激素（甲狀旁腺素、降鈣素）；胰島激素（胰高血糖素、

3、胰解痙多肽）；胃腸道激素（胃泌素、膽囊收縮素-促胰酶素、腸泌素、腸血管活性肽、抑胃肽、緩激肽、P物質(zhì)）；胸腺激素（胸腺素、胸腺肽、胸腺血清因子）。 多肽類細(xì)胞因子：腦氨肽、蛇毒、胎盤提取物、脾水解物、肝水解物、心臟激素、轉(zhuǎn)移因子、抗癌肽等。,（2）、動物蛋白類藥物 蛋白質(zhì)激素（生長素、催乳激素、促甲狀腺素、促黃體生成激素、促卵泡激素）； 血漿蛋白質(zhì)，動物血漿制品不能用于人類；蛋白質(zhì)類細(xì)胞因子； 粘蛋白（胃膜素、硫酸糖肽、內(nèi)在因子、血型物質(zhì)）； 膠原蛋白（明膠、阿膠、氧化聚合明膠）； 其他：硫酸魚精蛋白、胰蛋白酶抑制劑。,2、動物酶與輔酶類藥物 種 類： 促消化酶類（胃酶可口服，蛋白酶，胰酶）；

4、 消炎酶類（溶菌酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶等可提高毛細(xì)血管通透性，消退浮腫）； 治療心血管疾?。ɡw溶酶、尿激酶、凝血酶）； 抗腫瘤的酶（天冬氨酰酶、谷氨酰胺酶、半胱氨酸酶、組氨酸酶）； 與氧化還原電子傳遞有關(guān)的治療酶（細(xì)胞色素c、超氧化物歧化酶、過氧化物酶）； 其他藥用酶（有機(jī)磷解毒酶、青霉素酶）。 動物輔酶類藥物：大多數(shù)屬于核苷酸類藥物。,3、動物核酸類藥物 （1）、組成與作用核酸由核苷酸、核苷酸、核苷、堿基及其衍生物。可用在癌癥、肝炎、抗放射性、心臟病等方面的治療。 （2）、主要種類和用途 DNA：能改善機(jī)體虛弱疲勞、與細(xì)胞毒藥物合用可提高細(xì)胞毒藥物對癌細(xì)胞的選擇性作用，與紅霉素合用，可降低毒

5、性、提高療效； RNA：口服可用于精神遲緩、記憶衰退、動脈硬化性癡呆、靜注用于刺激造血和促進(jìn)白細(xì)胞生成、治療慢性肝炎、肝硬化和初期癌癥； 輔酶A用于動脈硬化、白細(xì)胞、血小板減少，肝、腎病等； ATP用于心力衰竭、心肌炎、心肌梗死、腦動脈和冠狀動脈硬化、急性脊髓灰質(zhì)炎、肌肉萎縮、慢性肝炎等。,4、動物糖類藥物 單糖、寡糖、多糖。 多糖以粘多糖為主，是一類胞外生物大分子物質(zhì)，是動物體內(nèi)蛋白多糖分子中的糖鏈部分，可抗凝血、降血脂、抗病毒、抗腫瘤和抗放射性。,（1）、粘多糖的種類與分布 粘多糖（中性和酸性）、粘蛋白、糖蛋白、糖脂等。粘多糖主要分布在動物骨、軟骨、皮、角、血管、腸、滑膜液、腦、角膜、肺、

6、肝、心、尿等原料中。 甲殼質(zhì)：蝦、蟹、昆蟲等甲殼動物外殼，高等植物細(xì)胞壁，人造皮膚、血管、手術(shù)線；消炎、降低膽固醇和血脂。 肝素：腸黏膜、肺、肝、心、腎等部位，抗凝血藥物，外科手術(shù)后防止形成血栓，可預(yù)防血栓形成。,（2）、制備方法 原料處理，提取有效成分，去除非粘多糖，脫色，脫蛋白，純化，用乙醇分級沉淀，季銨鹽絡(luò)合沉淀，離子交換柱層析，分子篩分離，親和層析等。,5、動物脂類藥物 溶于氯仿、苯、石油醚等非極性溶劑，而不溶于或微溶于水中，可分為脂肪、類脂和衍生物，又可分為復(fù)合脂和簡單脂。 （1）、脂類藥物的種類與分布 脂肪酸及其衍生物、磷脂類、膽酸類、卟啉和衍生物。 主要為脂肪酸和磷脂，分布在腦、

7、脊髓等神經(jīng)組織中，脂肪組織、趕等含量也較豐富，膽酸分布在膽汁中，卟啉以血液為主。 脂類藥物的一個特點(diǎn)是，從生物組織中制得的藥物再經(jīng)過分子改造可以得到更高療效的產(chǎn)品。 腦磷脂可止血、防動脈硬化以及神經(jīng)衰弱；卵磷脂防治動脈硬化、神經(jīng)衰弱和肝病。,（2）、制備方法 提取法：將原料粉碎后用適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)溶劑進(jìn)行直接提取，再經(jīng)純化即得到。 水解法：將目的產(chǎn)物與其他不需要的成分進(jìn)行水解分離，提取純化； 生物轉(zhuǎn)化法：利用酶、微生物發(fā)酵、動植物細(xì)胞培養(yǎng)來生產(chǎn)藥物； 化學(xué)合成或半合成。 6、動物細(xì)胞因子 動物來源的細(xì)胞生長調(diào)節(jié)因子。,三、幾種重要的動物源性生物制品,1.動物血紅素 鐵強(qiáng)化劑和抗貧血藥 卟啉類藥物前體

8、 從動物全血或紅細(xì)胞中提取,2.胰蛋白酶 抗炎藥 皮革加工 從牛、羊、豬胰臟中提取,3.胰酶 助消化藥 動物胰腺中提取 主要成分：胰蛋白酶、胰淀粉酶、胰脂肪酶,4.胰島素 從豬胰臟中提取 治療糖尿病,5.胸腺肽 從小牛、豬、羊胸腺中提取 調(diào)節(jié)細(xì)胞免疫功能、抗衰老、抗病毒,6.膽紅素 血紅蛋白分解代謝后的還原產(chǎn)物 治療乙腦 、血清肝炎、肝硬化 從豬膽汁中提取,7.肝素 肝素首先從肝臟發(fā)現(xiàn)而得名，天然存在于肥大細(xì)胞，現(xiàn)在主要從牛肺或豬小腸黏膜提取。 1、抗凝血： 2、抑制血小板，增加血管壁的通透性，并可調(diào)控血管新生。 3、具有調(diào)血脂的作用。 4、可作用于補(bǔ)體系統(tǒng)的多個環(huán)節(jié)，以抑制系統(tǒng)過度激活。與此

9、相關(guān)，肝素還具有抗炎、抗過敏的作用。,8.硫酸軟骨素 9.溶菌酶,第二節(jié)、動物來源生物制品制備的實例 1、胰島素的制備 （production of insulin） （1）胰島素的性質(zhì)：pI=5.3-5.4，由A鏈、B鏈通過兩個二硫鍵連接；A鏈含21個氨基酸，B鏈含30個氨基酸；是所有蛋白質(zhì)中研究得最多，也是研究得最清楚的蛋白。,（2）工藝路線（圖3-5）,（3）工藝要點(diǎn) 提?。航g碎胰臟，加2.3-2.6倍的86%-88%乙醇和5%的草酸，提取3h。 濃縮：30減壓濃縮至比重為1.04-1.06為止。 除酸性蛋白：加入7倍量的蒸餾水溶解，再加3倍量冷丙酮，用氨水調(diào)pH至4.2-4.3，補(bǔ)加丙

10、酮，離心去除酸性質(zhì)白沉淀。 鋅沉淀：用氨水調(diào)pH為6.2-6.4，加入3.6%醋酸鋅溶液（20%濃度），再用氨水調(diào)pH至6.0，4放置過夜；收集沉淀。,除堿性蛋白、結(jié)晶：每克加冰冷的2%檸檬酸溶液50mL，6.5%醋酸鋅溶液2mL，丙酮16mL，用冰水稀釋至100mL，使充分溶解；冷至5以下，用氨水調(diào)至pH至8.0，過濾；濾液用10%檸檬酸溶液調(diào)pH6.0，補(bǔ)加丙酮，慢速攪拌3-5h使結(jié)晶析出；再轉(zhuǎn)入5左右放置3-4d，使結(jié)晶完全；收集結(jié)晶，用丙酮、乙醚脫水后，真空干燥，即得結(jié)晶胰島素。,2、超氧化物歧化酶（SOD）的制備 超氧化物歧化酶（superoxide dismutase, SOD）與

11、機(jī)體抗衰老、腫瘤發(fā)生、自身免疫疾病和輻射防護(hù)等有關(guān)。用于炎癥、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、慢性多發(fā)性關(guān)節(jié)炎及放射治療后的炎癥等。 SOD存在于動物、植物、微生物中，有Cu-Zn-SOD、Mn-SOD、Fe-SOD等。 牛紅細(xì)胞SOD為Cu-Zn-SOD，由兩個亞基組成，每個亞基含1個Cu和1個Zn。在pH7.6-9.0時穩(wěn)定。它催化超氧負(fù)離子歧化為H2O2。,新鮮豬血,去血漿，離心,紅細(xì)胞,0.9%NaCl,反復(fù)洗滌3次,收集,（1）工藝路線（圖3-2）,浮洗,凈紅細(xì)胞,溶血,血去離子水，5,30min,溶血物,去血紅蛋白,乙醇，氯仿,15min,上清液,沉淀,丙酮，0,沉淀物,去離子水,55-65，10

12、-15min,黃綠色澄清液,沉去不溶蛋白，透析,丙酮，去離子水，0，6-8h,透析液,吸附、吸脫、超濾、濃縮、干燥,DEAE-SephadexA50,磷酸緩沖液（K3PO4），pH7.6,SOD成品,圖3-6豬血SOD生產(chǎn)工藝路線,（2）工藝要點(diǎn) 收集：離心去黃色血漿，紅細(xì)胞用0.9%NaCI溶液離心浮洗3次。 溶血、去血紅蛋白：加去離子水，5下攪拌30min后加入乙醇和氯仿，攪拌15min；離心去血紅蛋白，收集上清液。,沉淀、熱處理：0下將上清液加入1.2-1.5倍體積的丙酮，產(chǎn)生絮狀沉淀；離心去上清液，得沉淀物；沉淀物加適量蒸餾水溶解，上清在55-65下熱處理10-15min，除去熱變性蛋

13、白，收集黃綠色澄清液。 沉淀、去不溶蛋白：澄清液在0下加入適量丙酮，使其產(chǎn)生大量絮狀沉淀；離心去上清液；沉淀用去離子水溶解，除不溶性蛋白；上清液置透析袋中得透析液。,吸附、洗脫、超濾、凍干：透析液加到用磷酸緩沖液平衡好的DEAE-Sephadex A50柱上吸附，用磷酸鉀緩沖液梯度洗脫，收集SOD活力洗脫液，超濾濃縮后，冷凍干燥得SOD成品。 電泳鑒定條件：0.5%瓊脂糖凝膠平板電泳法，用聚丙稀酰胺凝膠電泳方法鑒定更靈敏。,3、用肝臟生產(chǎn)核糖核酸（RNA） 用肝臟生產(chǎn)的動物RNA具有其他生物來源RNA所不具有的藥物功能。提純難度較大。 （1）工藝路線圖(圖3-7肝RNA生產(chǎn)工藝路線),勻漿,RNA成品,（2）工藝要點(diǎn) 勻漿：肝用生理鹽水洗凈，切成小塊，加入1-2倍量檸檬酸鈉、聚乙烯硫酸脂（PVS）Triton X100（pH7.0）溶液，用組織搗碎機(jī)搗成勻漿，離心。 提?。杭尤氲润w積三乙醇胺、十二烷基磺酸鈉（SDS）、乙二胺四乙酸二鈉（EDTA，pH9.0）溶液，攪拌均勻后，加等體積苯酚（含0.2% 8-羥基喹啉）及等體積氯仿；室溫振蕩30min，離心20min。,除蛋白：離心清液中加入等量氯仿振蕩，反復(fù)2-3次，至中間界面無明顯蛋白層為止。 乙醇沉