第十一章多肽和蛋白質(zhì)藥物演示文稿

第十一章多肽和蛋白質(zhì)藥物演示文稿當(dāng)前第1頁\共有66頁\編于星期三\11點優(yōu)選第十一章多肽和蛋白質(zhì)藥物當(dāng)前第2頁\共有66頁\編于星期三\11點當(dāng)前第3頁\共有66頁\編于星期三\11點2分類寡肽：由10個以下氨基酸組成的肽稱為寡肽。有二肽、三肽、四肽……之別。按國際藥學(xué)界通行的分類法，通常由10~100氨基酸分子脫水縮合而成的化合物叫多肽，它們的分子量低于10，000Da（Dalton，道爾頓）也有文獻把由2~10個氨基酸組成的肽稱為寡肽（小分子肽）；10~50個氨基酸組成的肽稱為多肽；由50個以上的氨基酸組成的肽就稱為蛋白質(zhì)。

當(dāng)前第4頁\共有66頁\編于星期三\11點3、蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)形式：多肽鏈(…NHCHCONHCHCO…)多肽鏈的方向性：從N末端指向C末端。當(dāng)前第5頁\共有66頁\編于星期三\11點當(dāng)前第6頁\共有66頁\編于星期三\11點當(dāng)前第7頁\共有66頁\編于星期三\11點血紅蛋白結(jié)構(gòu)當(dāng)前第8頁\共有66頁\編于星期三\11點二、蛋白質(zhì)的代謝可以用氮平衡表示攝入食物的含氮量與排泄物中的含氮量之間的關(guān)系。氮總平衡：攝入氮=排出氮（正常成人）氮正平衡：攝入氮>排出氮（兒童、孕婦）氮負(fù)平衡：攝入氮<排出氮（饑餓、消耗性疾病患者）當(dāng)前第9頁\共有66頁\編于星期三\11點氮平衡的意義可以間接反映體內(nèi)蛋白質(zhì)代謝的概況。常用的蛋白質(zhì)的測定方法凱氏定氮法通過測定含氮量乘以6.25來估算蛋白質(zhì)的含量當(dāng)前第10頁\共有66頁\編于星期三\11點三聚氰胺含氮量為66.6%蛋白質(zhì)中含氮量平均為16%。

當(dāng)前第11頁\共有66頁\編于星期三\11點實驗證明，健康成年人每天需補充食物蛋白質(zhì)30～45g，才能保持氮的總平衡。這就是蛋白質(zhì)的最小生理需要量。

當(dāng)前第12頁\共有66頁\編于星期三\11點第二節(jié)多肽藥物的制備一、概述活性多肽是生化藥物中非常活躍的一個領(lǐng)域，生物體內(nèi)已知的活性多肽主要是從內(nèi)分泌腺、組織器官、分泌細(xì)胞和體液中產(chǎn)生或獲得的。定義：以多肽激素和多肽類生長調(diào)節(jié)因子為主的一大類內(nèi)源性活性物質(zhì)。

當(dāng)前第13頁\共有66頁\編于星期三\11點研究活性多肽結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系及活性多肽之間結(jié)構(gòu)的異同與其活性的關(guān)系，將有助于設(shè)計和研制新的活性多肽藥物。蛋白結(jié)構(gòu)模擬預(yù)測H5型禽流感病毒保守中和表位及其抗病毒多肽的初步設(shè)計

當(dāng)前第14頁\共有66頁\編于星期三\11點當(dāng)前第15頁\共有66頁\編于星期三\11點多肽藥物的種類1、多肽激素2、多肽類細(xì)胞生長調(diào)節(jié)因子3、含有多肽成分的其他生化藥物

當(dāng)前第16頁\共有66頁\編于星期三\11點1、多肽激素（1）腦垂體多肽激素促皮質(zhì)素（ACTH），促黑激素MSH,催產(chǎn)素，加壓素（2）下丘腦激素促甲狀腺激素釋放激素，抑制激素，促性腺激素釋放激素（3）甲狀腺激素甲狀旁腺激素，降鈣素（4）胰島激素胰高血糖素，胰解痙多肽（5）胃腸道激素胃泌素，膽囊收縮素，腸泌素，腸血管活性肽，抑胃肽，緩激肽，P物質(zhì)（6）胸腺激素胸腺素，胸腺肽，胸腺血清因子當(dāng)前第17頁\共有66頁\編于星期三\11點促黑激素MSHMSH主要作用于黑色素細(xì)胞。體內(nèi)黑色素細(xì)胞分布于皮膚及毛發(fā)、眼球虹膜色素層及視網(wǎng)膜色素層、軟腦膜。皮膚黑色素細(xì)胞位于表皮與真皮之間，胞漿內(nèi)的黑色素小體內(nèi)含酪氨酸酶，可促進酪氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)楹谏?、MSH作用主要為激活酪氨酸酶，并促進酪氨酸酶合成，從而促進黑色素合成，使皮膚及毛發(fā)顏色加深。當(dāng)前第18頁\共有66頁\編于星期三\11點甲狀腺激素：提高神經(jīng)興奮性和身體發(fā)育作用。

地方性甲狀腺腫甲亢地方性克汀病病人（呆小癥）

當(dāng)前第19頁\共有66頁\編于星期三\11點2、多肽類細(xì)胞生長調(diào)節(jié)因子表皮生長因子，轉(zhuǎn)移因子，心鈉素

3、含有多肽成分的其它物質(zhì)婦血寧，蛇毒，胚胎素，助應(yīng)素當(dāng)前第20頁\共有66頁\編于星期三\11點蛇毒是毒蛇從毒腺中分泌出來的一種液體，主要成份是毒性蛋白質(zhì)，約占干重的90%至95%。蛇毒的治癌作用

中國醫(yī)科大學(xué)蛇毒研究室試圖從遼寧大連蛇島產(chǎn)的蝮蛇毒中找到能抑制腫瘤生長有效成分，開展了蛇島蝮蛇的原毒與分離毒對比抑制腫瘤試驗,9個不同濃度的蛇毒對小鼠肉瘤均有不同程度的抑制作用,抑瘤率有的高達87.1%.當(dāng)前第21頁\共有66頁\編于星期三\11點二、主要多肽類藥物的制備（一）胸腺激素（Thymushormones）

胸腺是一個激素分泌器官，對免疫功能有多方面的影響。胸腺激素可以促進T細(xì)胞的前身細(xì)胞的分化、發(fā)育、成熟為T細(xì)胞。

當(dāng)前第22頁\共有66頁\編于星期三\11點當(dāng)前第23頁\共有66頁\編于星期三\11點1、胸腺素（Thymosin）胸腺肽組分5(Thymosinfraction5,TF5).

胸腺激素制劑總的說來都與調(diào)節(jié)免疫功能有關(guān)。（1）結(jié)構(gòu)和性質(zhì)是由在80℃熱穩(wěn)定的40~50種多肽組成的混合物，分子量在1000～15000之間，等電點在3.5～9.5之間。為了便于不同實驗室對這些多肽的鑒別和比較，根據(jù)它們的等電點以及在等電聚焦分離時的順序而命名。共分三個區(qū)域：α區(qū)包括等電點低于5.0的組分，β區(qū)包括等電點在5.0～7.0之間的組分，γ區(qū)則指其等電點在7.0以上者（此區(qū)內(nèi)組分很少）。對分離的多肽進行免疫活性測定，有活性的稱為胸腺素。當(dāng)前第24頁\共有66頁\編于星期三\11點（2）生產(chǎn)工藝：工藝路線當(dāng)前第25頁\共有66頁\編于星期三\11點（3）活力測定E-玫瑰花結(jié)升高百分?jǐn)?shù)不得低于10%，分子量在15000以下。T淋巴細(xì)胞表面有針對綿羊紅細(xì)胞（SRBC）的特異性受體，稱為E受體。在一定的實驗條件下，SRBC與T細(xì)胞表面的受體結(jié)合，形成以T細(xì)胞為中心，四周環(huán)繞SRBC，狀如玫瑰花的細(xì)胞集團，故名E玫瑰花結(jié)。玫瑰花結(jié)試驗是體外檢測人和動物細(xì)胞免疫功能的一種方法。E玫瑰花結(jié)試驗是T淋巴細(xì)胞計數(shù)的一種重要方法。當(dāng)前第26頁\共有66頁\編于星期三\11點當(dāng)前第27頁\共有66頁\編于星期三\11點（二）促皮質(zhì)激素

（ACTH）——促腎上腺皮質(zhì)激素

1．結(jié)構(gòu)和性質(zhì):

垂體包括腺垂體和神經(jīng)垂體，可分泌多種激素。促皮質(zhì)激素是從垂體前葉提取出來的一種多肽激素。易溶于水，等電點為6.6。在干燥和酸性溶液中較穩(wěn)定，雖經(jīng)100℃加熱，但活力不減；在堿性溶液中容易失活。能溶解于70%的丙酮或70％的乙醇中。當(dāng)前第28頁\共有66頁\編于星期三\11點ACTH為39個氨基酸組成的直鏈多肽，種屬差異僅僅表現(xiàn)在第25～33位上。ACTH的24肽即1～24位的片段（ACTH1～24）具有全部活性。這是因為ACTH的第24位氨基酸之后的部分，不參與同受體的作用，它僅維持整個多肽結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。ACTH可被胃蛋白酶部分水解，但仍有活力，ACTH在溶液中存在著高度的α－螺旋。當(dāng)前第29頁\共有66頁\編于星期三\11點作用與用途

ACTH能維持腎上腺皮質(zhì)的正常功能，促進皮質(zhì)激素的合成和分泌。當(dāng)前第30頁\共有66頁\編于星期三\11點2、生產(chǎn)工藝（1）工藝路線：（2）工藝過程：提取分離精制CMC（羧甲基纖維素弱酸）717陰離子交換樹脂處理色、熱原、負(fù)離子梯度洗脫。當(dāng)前第31頁\共有66頁\編于星期三\11點（三）降鈣素（Calcitonin，CT）1、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)

降鈣素是一種調(diào)節(jié)血鈣濃度的多肽激素，由甲狀腺內(nèi)的濾泡旁細(xì)胞（C細(xì)胞）分泌。是由32個氨基酸殘基組成的單鏈多肽，降鈣素肽鏈的脯氨酸端與生物活性有密切的關(guān)系，去掉脯氨酸則失活。降鈣素分子量約3500。當(dāng)前第32頁\共有66頁\編于星期三\11點物理性質(zhì)：溶于水和堿性溶液，不溶于丙酮、乙醇、氯仿、乙醚、苯、異丙醇及四氯化碳等，難溶于有機酸。水溶液中2~7℃可保存7天。

降鈣素在人及哺乳動物體內(nèi)，主要存在于甲狀腺、甲狀旁腺、胸腺和腎上腺等組織中，魚類則在鮭、鰻、鱒等的終鰓體里含量較多。各種不同動物來源的降鈣素，氨基酸排列順序有些差異。當(dāng)前第33頁\共有66頁\編于星期三\11點降鈣素的主要功能是降低血鈣。由于降鈣素有抑制破骨細(xì)胞活力的作用，所以能抑制骨鹽的溶解吸收，從而阻止鈣從骨中釋出。血鈣平衡：血鈣高可促使降鈣素分泌增加，使血鈣降低，血鈣低時可促使甲狀旁腺素分泌增加而使血鈣升高，兩者互相制約，共同維持。當(dāng)前第34頁\共有66頁\編于星期三\11點2、生產(chǎn)工藝制造降鈣素的原料主要有豬甲狀腺和鮭、鰻的心臟或心包膜。用化學(xué)合成和基因工程技術(shù)制備降鈣素已獲成功。工藝路線：提取、分離、精制制丙酮粉、離心與過濾（工業(yè)考慮）、離子洗脫分離。當(dāng)前第35頁\共有66頁\編于星期三\11點總結(jié)思考題1、多肽類藥物的分類2、胸腺素組分5的提取過程。當(dāng)前第36頁\共有66頁\編于星期三\11點第二節(jié)蛋白質(zhì)類藥物一、主要蛋白質(zhì)類藥物有以下幾種：1.蛋白質(zhì)激素（1）垂體蛋白激素生長素，催乳素，促甲狀腺素，促黃體生成激素，促卵泡激素（2）促性腺激素人絨毛膜促性腺激素，絕經(jīng)尿促性腺激素，血清促性腺激素（3）其他蛋白質(zhì)激素：胰島素及其它激素當(dāng)前第37頁\共有66頁\編于星期三\11點生長素當(dāng)前第38頁\共有66頁\編于星期三\11點2.血漿蛋白質(zhì)白蛋白，纖維蛋白溶酶原，血纖蛋白等3.蛋白質(zhì)類細(xì)胞生長調(diào)節(jié)因子干擾素等4.粘蛋白胃膜素，硫酸糖肽，內(nèi)在因子5.膠原蛋白明膠，阿膠當(dāng)前第39頁\共有66頁\編于星期三\11點阿膠本品為馬科動物驢EquusasinusL.及其他驢皮經(jīng)煎煮濃縮制成的固體膠。當(dāng)前第40頁\共有66頁\編于星期三\11點6.堿性蛋白硫酸魚精蛋白7.蛋白酶抑制劑胰蛋白酶抑制劑，大豆胰蛋白酶抑制劑8.植物凝集素PHA，ConA當(dāng)前第41頁\共有66頁\編于星期三\11點胰蛋白酶抑制劑當(dāng)前第42頁\共有66頁\編于星期三\11點當(dāng)前第43頁\共有66頁\編于星期三\11點二、主要蛋白質(zhì)類藥物的制備（一）白蛋白（Albumin）1、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)

白蛋白又稱清蛋白，是血漿中含量最多的蛋白質(zhì)，約占總蛋白的55％。同種白蛋白制品無抗原性。主要功能是維持血漿膠體滲透壓。白蛋白為單鏈，由575個氨基酸殘基組成，分子量為65000，pI4.7，沉降系數(shù)（S20，w）4.6，電泳遷移率5.92。可溶于水和半飽和的硫酸銨溶液中，一般當(dāng)硫酸銨的飽和度為60％以上時析出沉淀。當(dāng)前第44頁\共有66頁\編于星期三\11點

性質(zhì)：對酸較穩(wěn)定。受熱后可聚合變性，但仍較其他血漿蛋白質(zhì)耐熱，蛋白質(zhì)的濃度大時熱穩(wěn)定性小。在白蛋白溶液中加入氯化鈉或脂肪酸的鹽，能提高白蛋白的熱穩(wěn)定性。

利用這種性質(zhì)，使白蛋白與其他蛋白質(zhì)分離。當(dāng)前第45頁\共有66頁\編于星期三\11點人血丙種球蛋白即免疫球蛋白是一類主要存在于血漿中、具有抗體活性的糖蛋白。對血清進行電泳后發(fā)現(xiàn)，抗體成分存在于β和γ球蛋白部分，故通稱為免疫球蛋白（Ig）。免疫球蛋白約占血漿蛋白總量的20%，除存在于血漿中外，也少量地存在于其他組織液、外分泌液和淋巴細(xì)胞的表面。具有被動免疫作用，可用于預(yù)防流行性疾病如病毒性肝炎、脊髓灰質(zhì)炎、風(fēng)疹、水痘和丙種球蛋白缺乏癥。當(dāng)前第46頁\共有66頁\編于星期三\11點2、生產(chǎn)工藝（1）工藝路線：（2）工藝過程：提取、分離、精制利凡諾沉淀弱酸性，氯化鈉超濾器濃縮熱處理，滅活病毒除菌（過濾）。當(dāng)前第47頁\共有66頁\編于星期三\11點質(zhì)量檢驗白蛋白的質(zhì)量檢驗性狀:淡黃色略帶粘稠狀的澄清液體或白色疏松物體，

pH=6.6~7.2

溶解時間：≤15min

水分：≤1min

白蛋白含量：不低于本品規(guī)格純度：白蛋白含量應(yīng)占蛋白含量的95%以上；殘余硫酸銨含量≤0.01%；無菌試驗、安全試驗、毒性試驗、熱原試驗符合標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)前第48頁\共有66頁\編于星期三\11點人血丙種球蛋白的質(zhì)量檢驗性狀：無色或淡褐色的澄明液體，微帶乳光，不含異物或搖不散的沉淀，pH=6.6~7.4

含量：丙種球蛋白含量應(yīng)占蛋白質(zhì)含量的95%以上穩(wěn)定性：在57℃加熱4h不得出現(xiàn)結(jié)凍現(xiàn)象或絮狀物

防腐劑含量：酚含量≤0.25%，硫柳貢≤0.005%

固體總量：制品中固體總量百分?jǐn)?shù)與蛋白質(zhì)含量百分?jǐn)?shù)之差不得大于2%

殘余硫酸銨含量：≤0.1%

其他:無菌試驗、防腐劑試驗、安全試驗、熱原試驗應(yīng)符合規(guī)定當(dāng)前第49頁\共有66頁\編于星期三\11點（二）、干擾素(interferon,IFN)1.性質(zhì)細(xì)胞因子中的一個家族，以干擾病毒復(fù)制而得名。根據(jù)產(chǎn)生細(xì)胞不同可分為α干擾素、β干擾素和γ干擾素三類。干擾素（IFN）是一種廣譜抗病毒劑，并不直接殺傷或抑制病毒，而主要是通過細(xì)胞表面受體作用使細(xì)胞產(chǎn)生抗病毒蛋白，從而抑制乙肝病毒的復(fù)制。當(dāng)前第50頁\共有66頁\編于星期三\11點作用與用途由于干擾素的抗病毒作用，抗細(xì)胞分裂及免疫調(diào)節(jié)作用，可用于：（1）病毒性疾病普通感冒，皰疹性角膜炎，帶狀皰疹，水痘、慢性活動性乙型肝炎。（2）惡性腫瘤成骨肉瘤，乳腺癌，多發(fā)性骨髓瘤，黑色素瘤、淋巴瘤、白血病等（3）由于病毒引起的良性腫瘤可控制疾病發(fā)展。當(dāng)前第51頁\共有66頁\編于星期三\11點上海生物制品研究所北京三元基因工程有限公司長春海伯爾生物技術(shù)有限責(zé)任公司深圳科興生物工程有限公司哈藥集團生物工程有限公司天津華立達生物工程有限公司沈陽三生制藥有限責(zé)任公司安徽安科生物工程(集團)股份有限公司……

二、干擾素生產(chǎn)企業(yè)當(dāng)前第52頁\共有66頁\編于星期三\11點人白細(xì)胞啟動誘生人α－干擾素37℃，12h啟動白細(xì)胞正式誘生仙臺病毒37℃，12h白細(xì)胞培養(yǎng)物離心分離2500rpm粗制α－干擾素KSCN處理HClpH3.5沉淀1乙醇除雜5℃上清液1二次酸除雜蛋白HClpH5.5~5.8上清液2沉淀分離NaOHpH8.0沉淀2KSCN處理PBS，pH5.2上清液3酸沉淀HClpH3.0沉淀3溶解PBS，NaOHpH7.0~7.5溶解液透析透析液α－干擾素2.傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝當(dāng)前第53頁\共有66頁\編于星期三\11點人白細(xì)胞1）分離灰黃層取獻血者血液（每份400ml）采入含抗凝血劑的塑料袋內(nèi)，離心后分出血漿，小心吸取灰黃層，每份血可吸13-15ml，約為血中細(xì)胞的40％-50％，放置4℃冰箱過夜。當(dāng)前第54頁\共有66頁\編于星期三\11點2）氯化銨處理每份灰黃層加入30mＬ緩沖鹽水，在加入總體積9倍量的0.83％的氯化銨溶液，混勻，4℃放置10min。然后離心20min，收集沉淀細(xì)胞，做成懸浮液，再用氯化銨處理一次，融解殘存的紅細(xì)胞。取沉淀的白細(xì)胞并懸浮于培養(yǎng)液中，置于冰浴，取樣作活細(xì)胞計數(shù)，用預(yù)溫培養(yǎng)液稀釋成107個/ml。培養(yǎng)液的基礎(chǔ)成分為Eagle’s培養(yǎng)基。當(dāng)前第55頁\共有66頁\編于星期三\11點體外誘生干擾素制備工藝：

Sendai病毒誘導(dǎo)人白細(xì)胞1989年：IFNα-n3/Alferon，批準(zhǔn)上市存在問題：產(chǎn)量低：1gIFNα，需要3億ml人血白細(xì)胞，來源困難，工藝復(fù)雜，收率低，價格昂貴，潛在的血源性病毒污染的可能性干擾素生產(chǎn)工藝路線（1）2.基因工程生產(chǎn)工藝當(dāng)前第56頁\共有66頁\編于星期三\11點人源轉(zhuǎn)化細(xì)胞系培養(yǎng)生產(chǎn)工藝：

1999年：IFNα-n1/Wellferon,批準(zhǔn)用于臨床。優(yōu)點：首次實現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化生產(chǎn)。缺點：活性低，退出臨床應(yīng)用。干擾素生產(chǎn)工藝路線（2）當(dāng)前第57頁\共有66頁\編于星期三\11點基因工程大腸桿菌發(fā)酵生產(chǎn)工藝: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

表達產(chǎn)物：無糖基化，N-met，無活性包涵體工藝特點：發(fā)酵過程，隨后變性、復(fù)性過程。干擾素生產(chǎn)工藝路線（3）當(dāng)前第58頁\共有66頁\編于星期三\11點動物無限細(xì)胞系培養(yǎng)生產(chǎn)工藝：上市產(chǎn)品：rhuIFNβ-1a1996，Avonex(Biogen)；

2002，Rebif(Serono)表達產(chǎn)物：166aa糖基化蛋白，22.5ku工藝特點：細(xì)胞培養(yǎng)，分泌表達缺點：產(chǎn)量低，成本高,過程嚴(yán)格干擾素生產(chǎn)工藝路線（4）當(dāng)前第59頁\共有66頁\編于星期三\11點?宿主：腐生型假單胞桿菌（Pseudomonasputida）?上市產(chǎn)品：IFNα-2b/安福隆?表達產(chǎn)物：無糖基化可溶性蛋白質(zhì)，具有天然分子結(jié)構(gòu)和生物活