基因工程药物之干扰素的制备流程课件.ppt

1、基因工程药物 -干扰素的制备 1 什么是干扰素u概念(interferon,IFN)：机体免疫细胞产生的一类细胞因子，是机体受到病毒感染时，免疫细胞通过抗病毒应答反应而产生的一组结构类似、功能接近的生物调节蛋白。u根据分子结构和抗原性的差异分为、等4个类型。1.1天然干扰素的分类天然干扰素的分类 1.根据来源、基因序列和氨基酸组成分类 I 型干扰素：IFN、IFN、IFN、IFN 来源：白细胞、成纤维细胞、病毒感染的组织细胞等 功能：抗病毒感染、抗肿瘤生长、免疫调节(较弱）其中IFN-为多基因产物，有23种以上的亚型。II 型干扰素：干扰素（IFN)来源：活化的T细胞和NK细胞产生 功能：免疫

2、调节 提高单核巨噬细胞、树突状细胞的抗原提呈能力 增强Tc细胞和NK细胞的杀伤活性 抑制TH2细胞形成，下调体液免疫应答 趋化作用 抗病毒和抗肿瘤作用（次要）2.2.根据动物来源确定分类 人干扰素（HuIFN），小鼠干扰素（MuIFN）。v不同来源的干扰素1.2 重组干扰素的临床应用重组干扰素的临床应用v广谱抗病毒活性（rhuIFN）慢性乙型、丙型、丁型肝炎；疱疹、病毒性角膜炎。v直接抗肿瘤活性（rhuIFN）毛细胞和慢性髓样白血病、Kaposi肉瘤、非霍奇金淋巴瘤。v免疫调节活性治疗慢性肉芽肿瘤（rhuIFN）v多发性硬化症 rhuIFN2 基因工程大肠杆菌发酵生产工艺基因工程大肠杆菌发酵生

3、产工艺干扰素生产工艺路线干扰素生产工艺路线上市产品：重组人干扰素rhuIFN 1986，rhuIFN-2a，rhuIFN-2b；1990，rhuIFN-1b；1993，rhuIFN-1b；20012002：PEG化IFN，PEG-Intron,Pegasys 表达产物：无糖基化，N-met，无活性包涵体工艺特点：发酵过程，随后变性、复性过程。基因工程大肠杆菌发酵生产工艺基因工程大肠杆菌发酵生产工艺:v目的基因的分离目的基因的分离克隆载体克隆载体目的基因与克隆目的基因与克隆载体的体外重组载体的体外重组重组体导入大肠杆菌重组体导入大肠杆菌K12K12受体菌的培养及筛选受体菌的培养及筛选从受体菌中获

4、取目的基因从受体菌中获取目的基因表达载体表达载体重组质粒重组质粒导入大肠杆菌导入大肠杆菌受体菌的筛选，表达性、稳定性等检测受体菌的筛选，表达性、稳定性等检测工工程菌程菌 基因工程菌的制备一、目的基因的分离与扩增v1.破碎细胞，用Trizol法提取总的RNAv2.将生产干扰素的人白细胞的mRNA分级分离然后进行凝胶电泳切取目的基因片段v3.用逆转录试剂盒逆转录，把总mRNA逆转录成cDNAv4.以cDNA为模板、干扰素引物为引物，PCR，得到完全的干扰素基因的PCR产物v5.人工加尾形成“粘性末端”二、构建重组质粒v1.提取载体（质粒、病毒等），双酶切，再把干扰素基因的PCR产物用相应的酶酶切，

5、用连接酶连接E EcocoR IR IB BamamH IH IE EcocoR IR IB BamamH IH I 2.连接完成后分离纯化，测序，与原干扰素序列比对。3.鉴定序列无误后，导入受体细胞，筛选三、重组体引入宿主细胞 将cDNA克隆到含有四环素、氨苄青霉素抗性基因的质粒中，转化到大肠杆菌，重组的载体 DNA 分子在一定条件下转化入大肠杆菌，形成携带质粒的菌株。四、受体菌的筛选 由于质粒重组时有3种基本方式，即：目的基因与克隆载体重组，目的基因片段与目的基因片段重组，克隆载体与克隆载体重组；另外重组过程可能会发生基因突变情况 五、分析保存 对基因工程大肠杆菌进行评价分析，并保存菌种。

6、干扰素的发酵工艺过程启开种子启开种子 制备种子液制备种子液 发酵培养发酵培养 粗提粗提 精提精提 半成品制备半成品制备 半成品检定半成品检定 分装分装 冻干冻干 成品检定成品检定 成品包装成品包装v1 1菌种培养菌种培养 取70下保存的甘油管菌种（工作种子批），于室温下融化。然后，接入摇瓶，培养温度30，pH7.0，250 r/min活化培养182小时后，进行吸光值测定和发酵液杂菌检查。v2 2种子罐培养种子罐培养 将已活化的菌种接入装有30L培养基的种子罐中，接种量10%，培养温度30，pH7.0，级联调节通气量和搅拌转速，控制溶解氧为30%，培养34小时，转入发酵罐中，同时取样发酵液进行显

7、微镜检查和LB培养基划线检查，控制杂菌 v3.3.发酵罐培养发酵罐培养 将种子液通入300L培养基的发酵罐中，接种量10%，培养温度30，pH7.0。级联调节通气量和搅拌转速，控制溶解氧30%，培养4小时。然后控制培养温度20，pH6.0，溶解氧60%，继续培养56.5小时。同时进行发酵液杂菌检查，当OD值达9.01.0后，用5冷却水快速降温至15以下，以减缓细胞衰老。或者将发酵液转入收集罐中，加入冰块使温度迅速降至10以下。v4.4.菌体收集菌体收集 将已降温的发酵液转入连续流离心机，16000 r/min离心收集。进行干扰素含量、菌体蛋白含量、菌体干燥失重、质粒结构一致性、质粒稳定性等项目

8、的检测。菌体于20冰柜中保存时，不得超过12个月。每保存3个月，检查一次活性。3.干扰素的分离纯化工艺过程干扰素的分离纯化工艺过程 3.1、干扰素分离工艺过程 3.2、干扰素的纯化工艺过程3.1 干扰素分离工艺过程v菌体裂解v预处理v初级分离(1)菌体裂解菌体裂解v裂解缓冲液：纯化水配制，210（pH7.5）v使用保护剂：EDTA，PMSF。v破碎菌体：2厘米以下的碎块v搅拌：加裂解缓冲液，210，2hrv冻融:细胞完全破裂，释放干扰素。(2)预处理预处理-沉淀沉淀v加絮凝剂聚乙烯亚胺:210，搅拌45min，对菌体碎片进行絮凝。v加凝聚剂醋酸钙溶液:210,搅拌15min，对菌体碎片、DNA

9、等进行沉淀。(3)离心离心v连续流离心机：210，16000 r/minv收集上清液：含有重组干扰素蛋白质v杂质沉淀：121、30min 蒸汽灭菌,焚烧处理。（4）初级分离）初级分离v盐析:硫酸铵，210，搅匀,静置过夜。v离心：连续流离心机，16000 r/minv保存：收集沉淀，粗干扰素，4保存。3.2、干扰素纯化工艺过程v溶解粗干扰素v沉淀与疏水层析 阴离子交换层析与浓缩 阳离子交换层析与浓缩 凝胶过滤层析v无菌过滤分装(1)溶解粗干扰素溶解粗干扰素v配制纯化缓冲液：超纯水，pH7.5磷酸缓冲液，0.45 m滤器和10 ku超滤系统，百级层流下收集。冷却至210。v检查:缓冲液的pH值和

10、电导值。v溶解：210，匀浆，完全溶解。(2)沉淀与疏水层析沉淀与疏水层析v等电点沉淀（1）：磷酸调节至pH5.0，沉淀杂蛋白，离心收集上清液。v疏水层析：干扰素吸附在疏水层析柱中 除非疏水性蛋白 洗脱与收集：0.01M磷酸缓冲液（pH8.0）v等电点沉淀（2）：磷酸调节pH4.5，调节电导值40 ms/cm，210，静置过夜v超滤：1000 ku超滤膜过滤，除去大蛋白。v透析除盐：调整溶液pH 8.0，电导值，10 ku超滤膜，0.005 M缓冲液。(3)无菌过滤分装无菌过滤分装0.22 m滤膜过滤干扰素溶液v分装v20以下的冰箱中保存。(4)检测项目检测项目v干扰素鉴别试验v干扰素效价测定

11、v蛋白质含量，纯度测定，分子量v宿主残余蛋白、残余DNAv干扰素结构鉴定：紫外光谱，肽谱，N端序列v其他：热原，内毒素，残留抗生素半成品检定v（1）效价测定效价测定 用细胞病变抑制法，以Wish细胞、VSV病毒为基本检测系统，测定中必须用国家或国际参考品校准为国际单位。v（2）蛋白质含量测定蛋白质含量测定v 福林-酚法，以中国药品生物制品检定所提供的标准蛋白为标准。v（3）比活性比活性v 效价的国际单位与蛋白质含量的毫克数之比。v（4）纯度纯度v 电泳纯度用非还原型SDS-PAGE法，银染显色应为单一区带，经扫描仪测定纯度应在95%以上。v（5 5）相对分子量测定）相对分子量测定v 还原型SD

12、S-PAGE，加样量不地域微克，同时用已知相对分子量的蛋白标准系列做对照，以迁移率为横坐标，相对分子量的对数为纵坐标作图，计算相对分子量。与理论值比较，误差不得高于10%。v（6 6）残余外源性）残余外源性DNADNA含量测定含量测定v 用放射性核素或生物素探针法测定，每剂量中残余外源性DNA应低于100pg。v（7 7）残余血清）残余血清IgGIgG含量测定含量测定v 在应用抗体亲和层析法作为纯化方法时必须进行此项检定。v（8 8）残余抗生素活性测定）残余抗生素活性测定v 半成品中不应有抗生素活性存在。v（9）紫外光谱扫描紫外光谱扫描v 检查半成品的光谱吸收值，最大吸收值应在2802纳米。v

13、（10）肽图测定肽图测定v 用CNBr裂解法，测定结果应符合干扰素的结构，且批与批之间应一致。v（11）等电点测定等电点测定 等电聚焦电泳。v（12）除菌半成品应做干扰素效价测定、无菌试验和热源质除菌半成品应做干扰素效价测定、无菌试验和热源质试验。试验。成品检定v（1）物理性状物理性状v 冻干品白色或微黄色疏松体，加入注射水后不得含有肉眼可见不溶物。v（2）鉴别试验鉴别试验v 应用ELISA或中和试验检定。v（3）水分测定水分测定v 用卡氏法，应低于3%。v（4）无菌试验无菌试验v 同半成品。v（5）热原质试验热原质试验v 同半成品检定。v v（6）干扰素效价测定干扰素效价测定v 同半成品检定

14、，效价不应低于标示量。v（7）安全试验安全试验v 取体重为350-400克豚鼠3只，每只腹侧皮下注射量为成人每千克体重临床使用最大量的3倍，观察7天，若豚鼠局部无红肿、坏死、总体重不下降，说明成品合格。取体重18-20克小鼠5只，每只尾静脉注射剂量按人每千克体重临床使用最大量的3倍，观察7天，若动物全部存活，说明成品合格。4 国内基因工程药物产业发展状况 我国的生物技术药物却一直苦于缺乏自主创新的产品，绝大多数上市药物为仿制药，创新药物的开发一直未能打开局面。一种新药从研发到投放市场，投入大约为30亿60亿美元。存在的问题：（1）同种产品生产厂家过多，造成市场恶性竞争，严重影响产业的健康发展。

15、（2）融资渠道单一、产业发展资金不足。（3）医药市场竞争无序，行业不正之风严重。（4）企业管理相对滞后，技术兼经营型人才匮乏。谢谢！1、用爱心来做事，用感恩的心做人。2、人永远在追求快乐，永远在逃避痛苦。3、有多大的思想，才有多大的能量。4、人的能量=思想+行动速度的平方。5、励志是给人快乐，激励是给人痛苦。6、成功者绝不给自己软弱的借口。7、你只有一定要，才一定会得到。8、决心是成功的开始。9、当你没有借口的那一刻，就是你成功的开始。10、命运是可以改变的。11、成功者绝不放弃。12、成功永远属于马上行动的人。13、下定决心一定要，才是成功的关键。14、成功等于目标，其他都是这句话的注解。1

16、5、成功是一个过程，并不是一个结果。16、成功者学习别人的经验，一般人学习自己的经验。17、只有第一名可以教你如何成为第一名。18、学习需要有计划。19、完全照成功者的方法来执行。20、九十九次的理论不如一次的行动来得实际。21、一个胜利者不会放弃，而一个放弃者永远不会胜利。22、信心、毅力、勇气三者具备，则天下没有做不成的事。23、如果你想得到，你就会得到，你所需要付出的只是行动。24、一个缺口的杯子，如果换一个角度看它，它仍然是圆的。25、对于每一个不利条件，都会存在与之相对应的有利条件。26、一个人的快乐，不是因为他拥有的多，而是他计较的少。27、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可

17、得无限美好。28记住：你是你生命的船长；走自己的路，何必在乎其它。29、你要做多大的事情，就该承受多大的压力。30、如果你相信自己，你可以做任何事。31、天空黑暗到一定程度，星辰就会熠熠生辉。32、时间顺流而下，生活逆水行舟。33、生活充满了选择，而生活的态度就是一切。34、人各有志，自己的路自己走。35、别人的话只能作为一种参考，是不能左右自己的。36、成功来自使我们成功的信念。37、相互了解是朋友，相互理解是知己。38、没有所谓失败，除非你不再尝试。39、有时可能别人不在乎你，但你不能不在乎自己。40、你必须成功，因为你不能失败。41、羡慕别人得到的，不如珍惜自己拥有的。42、喜欢一个人，

18、就该让他（她）快乐。43、别把生活当作游戏，谁游戏人生，生活就惩罚谁，这不是劝诫，而是-规则！44、你要求的次数愈多，你就越容易得到你要的东西，而且连带地也会得到更多乐趣。45、把气愤的心境转化为柔和，把柔和的心境转化为爱，如此，这个世间将更加完美。46、一份耕耘，一份收获，付出就有回报永不遭遇过失败，因我所碰到的都是暂时的挫折。47、心如镜，虽外景不断变化，镜面却不会转动，这就是一颗平常心，能够景转而心不转。48、每件事情都必须有一个期限，否则，大多数人都会有多少时间就花掉多少时间。49、人，其实不需要太多的东西，只要健康地活着，真诚地爱着，也不失为一种富有。50、生命之长短殊不重要，只要你活得快乐，在有生之年做些有意义的事，便已足够。51、活在忙与闲的两种境界里，才能俯仰自得，享受生活的乐趣，成就人生的意义。52、一个从来没有失败过的人，必然是一个从未尝试过什么的人。53、待人退一步，爱人宽一寸，人生自然活得很快乐。54、经验不是发生在一个人身上的事件，而是一个人如何看待发生在他身上的事。55、加倍努力，证明你想要的不是空中楼阁。胜利是在多次失败之后才姗姗而来。