大腸桿菌中的基因表達

1、第二章 基因工程制藥,第一節(jié) 概 述第二節(jié) 目的基因的獲得第三節(jié) 基因表達第四節(jié) 基因工程菌的不穩(wěn)定性第五節(jié) 基因工程菌中試第六節(jié) 重組工程菌的培養(yǎng)第七節(jié) 基因工程藥物的分離純化第八節(jié) 變性蛋白的復性第九節(jié) 基因工程藥物的質量控制,,第二章 基因工程制藥,一、基因工程技術生產藥品的優(yōu)點 二、基因工程藥物生產的基本過程

2、三、國內外基因工程藥物研究進展,基因工程技術誕生：20世紀70年代 現代生物技術的發(fā)展 基因工程： 應用DNA重組技術，按照人們的意愿，在基因水平上改變生物 遺傳性，創(chuàng)造新的生物物種，通過工程化手段為人類提供有用產品和服 務的技術。,1. 大量生產過去通過常規(guī)生化分離提取技術難以獲得（富集）的 生理活性蛋白和多肽。 2. 提供足夠數量的生理活性物質。 3.

3、開發(fā)更多的內源性生理活性物質。 4. 通過基因工程和蛋白質工程對天然生理活性物質進行改造，優(yōu) 化天然的生理活性物質。 5. 利用基因工程技術可獲得新型化合物，擴大藥物篩選來源。 6. 降低成本，提高產品質量。,1. 目的基因的獲得 2. 構建DNA重組體 上游技術 3. 構建工程菌 4. 工程菌的發(fā)酵 5. 外源基因表達產物的分離純化

4、6.產品的檢驗,,,目前研制的基因工程藥物主要包括: 1. 免疫性蛋白，如各種抗原和單克隆抗體; 2. 細胞因子，如各種干擾素、白細胞介素、集落刺激生長因子 表皮生長因子、凝血因子； 3. 激素，如胰島素、生長激素、心鈉素； 4. 酶類，如尿激酶、鏈激酶、葡激酶、組織型纖維蛋白溶酶激

5、 活劑、超氧化物歧化酶等。,Vitamin A,一、 反轉錄法 二、化學合成法,1．mRNA的純化 （1）選擇表達目的蛋白質豐度高的 mRNA的生物材料。 （2）分離總RNA。 （3）分離mRNA（多聚T纖維素）,2．cDNA第一鏈的合成（RT-PCR，隨機引物）3．cDNA第二鏈的合成4．cDNA克隆

6、5．將重組體導入宿主細胞,6．cDNA文庫的鑒定,7．目的cDNA克隆的分離和鑒定,優(yōu)點：準確性高、人工接頭、改進、利用 局限性： 1．小分子量的蛋白或多肽 2．已知核苷酸順序或氨基酸順序 3．費用較高,Vitamin B2,基因表達的成敗，直接影響藥品的質量、成本。基因表達是外 源基因在生

7、物體轉錄、翻譯以及所有加工過程，是外源基因異源轉錄 翻譯利用宿主功能的過程，也是外源DNA、RNA、Pr克服宿主細胞 進攻，保護自身的過程。,1. 原核細胞（大腸桿菌、枯草芽孢桿菌、鏈霉菌等） 2. 真核細胞（酵母、絲狀真菌、動物細胞等）,1．原核細胞（1）大腸桿菌 優(yōu)點：遺傳背景清晰，生長迅速。 缺點：①胞內表達，提取困難。

8、 ②包含體形式，需復性。 ③表達后不存在修飾作用，應用受限。 ④翻譯產物的N末端常多余一個甲硫氨酸殘基（AUG啟始密碼子 編碼）容易引起免疫反應。 ⑤大腸桿菌產生內毒素給純化帶來不便。 ⑥蛋白酶水解作用破壞產物。,1．

9、原核細胞（2）枯草芽孢桿菌 優(yōu)點：分泌能力強，產物可直接到培養(yǎng)液中。 缺點：蛋白酶水解活性更強。 （3）鏈霉菌 優(yōu)點：①不致病 ②分泌能力強 ③具有糖基化能力 缺點：培養(yǎng)條件要求高、遺傳穩(wěn)定性差,

10、2．真核細胞（1）酵母：無毒、倍增時間短、分泌功能、糖基化作用、使之 成為理想的宿主。（2）絲狀真菌：肽剪切、糖基化。（3）哺乳動物細胞：產品保真性高，生產效率低。,1．載體 表達載體必須具備下列條件： ①載體能獨立復制 ②具有多克?。∕CS）位點和標記基因 ③具有很強的啟動子 ④具有調節(jié)基因 ⑤

11、具有很強的終止子 ⑥具有產生帶有SD序列和AUG的mRNA的能力,基因工程藥物研究中常用的表達載體 （1）PBV220系統(tǒng) ① PL、PR串聯(lián)啟動子，增強啟動信號。 ② rrnB基因的終止信號。 ③ PL、PR與rrnB之間有MCS及SD序列。 ④ CITS857抑制子基因（溫控誘導） ⑤質粒較?。?66kb），便于插入大的外源基因,PBG-2:

12、 由PBV220衍生,可以表達與IgG結合的融合蛋白，并且是有蛋白剪切位點，便于表達后純化及純化后剪切。,（2）PET系統(tǒng) ① IPTG誘導（異丙基-硫代-D-半乳糖苷） ②多克隆位點上有NdeI或NCOI單一切點，切開后粘性末端為 ATG，便于外源基因插入表達。 ③在外源基因的N末端可融合6個His，便于純化。,2．影響目的基因在大腸桿菌中表達的因素（1）外源基因的拷貝數（2）啟

13、動子的強弱（3）SD序列的有效性（4）SD與ATG的間距（5）密碼子的組成（偏愛性）（6）產物的穩(wěn)定性（7）產物對宿主的影響,3．表達形式（1）融合蛋白，增強穩(wěn)定性。（2）非融合表達。,1．載體 ①YEP類（酵母附加體質粒） 由大腸桿菌質粒，2μm質粒和Trp或URA3組成， ARS來自2μm質粒。 ②YRP（酵母復制型質粒）

14、 ARS來自染色體DNA、TrP1、URA3雙標及大腸桿菌質粒。 ③YCP（酵母著絲粒型質粒） 除具有YRP元件外，還具有著粒成份。,,④YIP（酵母整合型質粒） 含有可與染色體進行同源重組的序列 ⑤酵母表達型質粒 ⑥分泌型表達質粒 帶有控制蛋白質分泌的信號序列,2．影響目的基因在酵母中表達的因素 （1）外源基

15、因的拷貝數 （2）TATA盒啟動子成分 （3）分泌信號序列 （4）終止序列 （5）翻譯后修飾 （6）對宿主影響,基因工程菌在傳代過程中經常出現質粒不穩(wěn)定的現象，質粒不穩(wěn)定分為分裂不穩(wěn)定和結構不穩(wěn)定。,1. 質粒的分裂不穩(wěn)定性： 指工程菌分裂時出現一定比列不含質粒的子代菌的現象。 主要與兩個因素有關：

16、 （1）含質粒菌產生不含質粒子代的頻率，質粒丟失率與 宿主菌、質粒特性和培養(yǎng)條件有關。 （2）含質粒菌與不含質粒菌比生長速率的差異的大小。 2. 質粒的結構不穩(wěn)定性： 指DNA從質粒上丟失或堿基重排、缺失

17、所致工程菌性能的改變。,1. 選擇合適的宿主菌 2. 選擇合適的載體 3. 選擇壓力 4. 分階段控制培養(yǎng) 5. 控制培養(yǎng)條件 6. 固定化,一、工程菌選擇二、反應器（發(fā)酵罐）設計三、發(fā)酵培養(yǎng)基組成四、工藝最佳化與參數監(jiān)測控制,一、基因工程菌的培養(yǎng)方式二、基因工程菌的培養(yǎng)工藝三、基因工程菌的培養(yǎng)設備

18、,基因工程產品純化前的性質： ①目的產物在體系中含量較低 ②體系中組份復雜（細胞、代謝物、殘留培養(yǎng)基及無機鹽等） ③目的產物穩(wěn)定性差：對pH、溫度、金屬離子、有機溶劑、 剪切力、表面活性劑等十分敏感，容易失活、變性。,1. 含目的產物的初始物料的特點 利用基因工程菌進行發(fā)酵生產的產物，其上游過程中的各種因素 均對分離純化技術和工藝有直接影響。這些因

19、素包括： （1）菌種類型、形式，各種生物學性質，產物和副產物種類、 產物在細胞內所處的位置，表達方式（胞內、胞外、包含體）， 代謝物種類，產物類似物、毒素和能降解產物的酶類等； （2）原材料和培養(yǎng)基的來源及質量是否穩(wěn)定； （3）生產工藝和條件。包括滅菌方法和條件，生產方式(連續(xù)、批 式、半連續(xù))，生產周期，生產能力，工藝控制條件及方式等；

20、 （4）初始物料的物理、化學和生物學特性。包括產物濃度、主要雜質 種類和濃度、鹽的種類和濃度、溶解度、pH、粘度、流體力學性 質和熱力學性質等。,2. 物料中雜質種類和性質 物料中雜質種類和性質包括相關性和非相關性雜質的含量、化學性質、結構、相對分子質量、電荷性質及數量、生物學特性、穩(wěn)定性(對熱、pH、鹽、有機溶劑等)、溶解度、分配系數、揮發(fā)性及吸附性

21、能等。,3. 目的產物的特性 目的產物特性主要有產物的化學、物理和生物學特性。 包括化學組成、相對分子質量、等電點、電荷分布及密度、溶解度、穩(wěn)定性(對熱、冷凍、pH、鹽、有機溶劑和金屬離子等)、疏水性、擴散性、擴散系數、分配系數、吸附性能、生物活性、親和性、配基種類、表面活性等。,4. 產品質量要求 產品質量要求主要包括產品質量指標，產品用途，對純度、生物活性、比活的要求。允許的雜質種類和最大允許含量，特殊

22、雜質的種類和最大允許量，以及對使用的影響，產品劑型、貯存穩(wěn)定性等。,,基因工程藥物的分離純化一般包括細胞破碎、固液分離、濃縮與初步純化、高度純化直至得到純品、成品加工等步驟。,,分離純化的技術特點： ①條件溫和 ②選擇性好 ③收率要高 ④純化過程快速,1. 細胞收集 2. 細胞破碎,,,物理破碎法：高壓勻漿法、高速珠磨法、

23、 超聲破碎法、高壓擠壓法,化學破碎法：滲透沖擊、增溶法、 脂溶法,生物破碎法：酶溶法（溶菌酶、甘露糖酶 、 殼多糖酶等）,超聲破碎法,分離細胞碎片常用的方法有：離心沉淀：高速離心、超速離心膜過濾：微濾、超濾和反滲透雙水相萃取：聚乙二醇-葡聚糖

24、 聚乙二醇-無機鹽,分離純化主要依賴色譜分離方法。 色譜技術包括： 離子交換色譜、疏水色譜、反相色譜、親和色譜、 凝膠過濾色譜、高效液相色譜等。,1. 離子交換層析： 是以離子交換劑為固定相， 依據流動相中的組分離子與交換 劑上的平衡離子進行可逆交換時 的結合力大小的差別而進行分離 的一種層析方法。 pH、兩性分子、

25、側鏈、,2. 疏水層析： 是利用蛋白質表面的疏水區(qū)域與固定相上疏水性基團相互作用力的差異，對蛋白質組分進行分離的層析方法。 疏水層析最常用填料是多聚糖（如瓊脂糖）及硅膠。 利用氨基酸側鏈的疏水鍵。,3. 親和層析： 是利用固定化配體與目的蛋白質之間非常特異的生物親和力進行吸附，這種結合既是特異的，又是可逆的，改變條件可以使這種結合解除。,4. 凝膠過濾層析： 又稱為凝膠排阻層析、分子篩層析，

26、是以多孔性凝膠填料為固定相，按分子大小對溶液中各組分進行分離的液相層析方法。 大分子先從色譜柱中流出,1. DNA的去除 （1）DNA在pH 4. 0以上呈陰離子，可用陰離子交換劑吸附除去， 但目的蛋白質PI應在6. 0以上。 （2）如蛋白質為強酸性，則可選擇條件使其吸附在陽離子交換劑 上，而不讓DNA吸附上去。 （3）利用親和層析吸附蛋白質，而DNA

27、不被吸附，也可分離。 （4）疏水層析對分離也有效，在上柱時需要高鹽濃度，使DNA-蛋 白質結合物離解，蛋白質吸附在柱上，而DNA不被吸附。,2. 熱原質的去除（1）整個生產過程在無菌條件下進行，防止產生熱原質。（2）所有層析介質在使用前先除去熱原質，在2~8℃下進 行操作，洗脫液需先經無菌處理，流出的蛋白質溶液 也應無菌處理，即通過0. 2μm微濾膜，并在2

28、~8℃下保存。,3. 病毒的去除 成品中必須檢查是否含有病毒。病毒主要來源于宿主細胞。經過色譜分離， 一般能除去病毒，必要時可以用紫外線照射使病毒失活，或過濾將病毒除去。,根據產物表達形式來選擇根據分離單元之間的銜接選擇根據分離純化工藝的要求來選擇（1）要具有良好的穩(wěn)定性和重復性。（2）要盡可能減少組成工藝的步驟。（3）組成工藝的各技術或步驟之間要能相互適應和協(xié)調，工藝與設 備也能相互適應。（4

29、）在工藝過程中要盡可能少用試劑，以免增加分離純化步驟，或干 擾產品質量。（5）工藝時間要盡可能短。（6）工藝和技術必須高效，收率高，易操作，對設備要求低，能耗低。（7）具有較高的安全性。,一、包含體形成的原因二、包含體的分離和溶解三、包含體蛋白復性方法,包含體形成的原因主要是高水平表達的結果。在高水平表達時，新生肽鏈的聚 集速率一旦超過蛋白正確折疊的速率就會導致包含體的形成。重組蛋白在大腸桿菌中

30、表達時，缺乏一些蛋白折疊過程中需要的酶和輔助因子，如折疊酶和分子伴侶等，也導致包含體的形成。,電鏡下包含體顆粒,包含體雖然由無活性的蛋白組成，但包含體形成對重組蛋白的生產提供了幾個優(yōu)勢：包含體具有高密度，易于分離純化；重組蛋白以包含體的形式存在有效地抵御了大腸桿菌中的蛋白酶對目的蛋白的降解；用于生產處于天然構象對宿主細胞有毒害的蛋白。,,1.包含體的分離（1）對培養(yǎng)收集的重組菌進行破碎（高壓勻漿、超聲波破碎等），為了提

31、 高破碎率，可以加入一定量的溶菌酶。（2）離心除去破碎上清液，沉淀部分用含有低濃度的變性劑（如脲和鹽酸 胍）、去垢劑（如Triton X-100）、脫氧膽酸鈉等化合物的緩沖液進行 洗滌，如果需要對包含體進行純化，一般多采用蔗糖密度梯度離心法。,,2.包含體的溶解 包含體的溶解一般都用強的變性劑如脲、鹽酸胍或硫氰酸鹽，或去垢劑如SDS、正十六烷基三甲基銨氯化物等；對于

32、含有半胱氨酸的蛋白質，還需加入還原劑如巰基乙醇、二硫蘇糖醇、二硫赤蘚糖醇及半胱氨酸。溫度一般選擇在30℃以促進溶解。此外，由于金屬離子具有氧化催化作用，還常常需要加入金屬螯合劑如EDTA以除去金屬離子。,有效的、理想的折疊復性方法應具備以下幾個特點： ①活性蛋白質的回收率高。②正確復性的產物易于與錯誤折疊蛋白質分離。③折疊復性后應得到濃度較高的蛋白質產品。④折疊復性方法易于放大。⑤復性過程耗時較少。,一、醫(yī)藥生物技術產品

33、質量保證的一般性要點二、生物材料的質量控制三、培養(yǎng)過程的質量控制四、純化過程的質量控制五、目標產品的質量控制,產品安全性評價 根據各個具體品種的情況，提出各不相同的安全性評價要求，這類制品安全性臨床試驗設計方案與試驗范圍須根據不同情況作不同規(guī)定。,2. 產品本身的結構 基因工程產品或人的多肽和蛋白質相同，或其氨基酸序列或翻 譯后修飾上存在差異，或是非人源性或外源多肽和蛋白質，如病毒、細菌抗原。對上述后

34、兩類產品，視其特點作藥動學、毒理學研究。對 基因修飾產品，要作一般毒性、長期毒性以及致突變、致癌變和致畸變等遺傳毒理研究。,3. 嚴格控制條件 宿主細胞中表達的天然基因，轉錄或翻譯后，或精制、工藝放大過 程中，都有可能發(fā)生變化，故從原料到制成品制備全過程的每一步都須嚴格控制條件與鑒定質量，確保符合標準規(guī)格、安全有效。,原材料的質量控制是要確保編碼藥品的DNA序列的正確性，重組微生物來自單一克隆，所用質粒純而

35、穩(wěn)定，以保證產品質量的安全性和一致性，所以原材料的質量控制主要是對目的基因、表達載體以及宿主細胞的檢查。,1.目的基因 根據指控要求，需明確目的基因的來源、克隆經過；對于改造過的基因應說明被修改的密碼子、被切除的肽段及拼接的方法；使用PCR技術擴增得到的基因，應說明擴增的模板、引物及酶反應條件等情況，并以限制性內切酶酶切圖譜和核苷酸序列等分析方法確證基因結構的正確無誤。,2. 表達載體

36、應提供表達載體的名稱、結構、遺傳特性及其各組成部分(如復制子、啟動子)的來源與功能，構建中所用位點的酶切圖譜，抗生素抗性標記物等。,3.宿主細胞 應提供宿主細胞的名稱、來源、傳代歷史、檢定結果及其生物學特性等；需闡明載體引入宿主細胞的方法及載體在宿主細胞內的狀態(tài)，是否整合到染色體內及拷貝數，并證明宿主細胞與載體結合后的遺傳穩(wěn)定性；提供插入基因與表達載體兩側端控制區(qū)內的核苷酸序列，詳細敘述在生產過程中，啟

37、動與控制克隆基因在宿主細胞中表達的方法及水平。,在貯存中，要求種子克隆純而穩(wěn)定；在培養(yǎng)過積中，要求質粒穩(wěn)定，始終無突變；重復生產發(fā)酵中，工程菌表達穩(wěn)定；始終能排除外源微生物污染。,1.生產用細胞庫 需證明種子批不含致癌因子，無細菌、病毒、霉菌和支原體等污染，由原始種子批建生產用工作細胞庫。 在同一實驗室工作區(qū)內，不得同時操作兩種不同的細胞或菌種，一個工作人員也不得同時操作兩種不同的細胞或菌種。

38、 建原始種子批須確證克隆基因DNA序列，詳細敘述種子批來源、方式、保存及預計使用期，保存與復蘇時宿主載體表達系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 對生產種子，應詳細敘述細胞生長與產品生成的方法和材料，并控制微生物污染；提供培養(yǎng)生產濃度與產量恒定性數據，依據宿主細胞/載體系統(tǒng)穩(wěn)定性確定最高允許傳種代數。,2.培養(yǎng)過程 培養(yǎng)過程中，應測定被表達基因分子的完整性及宿主細胞長期培養(yǎng)后的基因型特征；

39、 依宿主細胞/載體穩(wěn)定性與產品恒定性，規(guī)定持續(xù)培養(yǎng)時間，并定期評價細胞系統(tǒng)和產品。 培養(yǎng)周期結束時，應監(jiān)測宿主細胞/載體系統(tǒng)的特性。,分離純化過程中，常用分級沉淀、超濾、電泳和色譜等技術，其質量控制要求能保證去除微量DNA、糖類、殘余宿主蛋白質、純化過程帶入的有害化學物質及熱原質，或者將這類雜質都控制在規(guī)定限度以下。,純化工藝的每一步完成后均應測定收獲物純度，計算提純倍數、收獲率等，要對每一步的純化效率、活

40、性回收率和蛋白回收率進行檢測。 要明確使用的純化方法的原理、目的以及預期的去除雜質的效果，在不同純化步驟中能去除不同性質的雜質，并進行相應的工藝驗證。 純化方法的設計應考慮到盡量去除污染病毒、核酸、宿主細胞雜蛋白、糖以及純化過程帶入的其他有害物質。 純化工藝過程中應盡量不加入對人體有害的物質。,如用柱層析技術應提供所用填料的質量認證證明，并證實從柱上不會掉下有害物質。 上樣前應清洗除去熱原質

41、等。 若用親和層析技術，不應含有可測出的異種免疫球蛋白。 如在反相純化步驟中用到乙腈或甲醇等有機溶劑，用Protein A親和層析純化抗體，有機溶劑和Protein A等這些對人體有害的物質應加以去除和控制。,基因工程藥物質量控制主要包括以下幾項要求： 產品的鑒別、純度、活性、安全性、穩(wěn)定性和一致性。 需要綜合利用生物化學、免疫學、微生物學、細胞生物學和分子生

42、物學等多門學科的理論與技術，保證基因工程藥品的安全有效。,1．生物活性測定多肽和蛋白質藥物的生物學活性是蛋白質藥物的重要質量控制指標。效價測定必須采用國際上通用的方法，測定結果必須用國際或國家標準品進行校正，以國際單位表示或折算成國際標準單位。生物學效價的測定往往需要進行動物體內試驗或通過細胞培養(yǎng)進行體外效價測定。體內生物活性的測定要根據目的產物的生物學特性建立適合的生物學模型。體外生物活性測定的方法有細胞培

43、養(yǎng)計數法、3H-TdR摻入法和酶法細胞計數等。,蛋白質的比活性是每毫克蛋白質的生物學活性。它不僅是含量指標，也是純度指標。 由于蛋白質的空間結構不能常規(guī)測定，而蛋白質空間結構的改變，特別是二硫鍵的錯配，可影響蛋白質的生物學活性，從而影響蛋白質藥物的藥效，比活性可以間接地反應這一情況。,2．理化性質鑒別（1）非特異性鑒別 根據還原型電泳的遷移率和高效液相色譜的保留時間和峰型來 進行分析。（2）特異性鑒

44、別 利用免疫印跡、免疫電泳、免疫擴散等免疫學方法，確定蛋白 質的抗原性。,（3）相對分子質量測定 蛋白質相對分子質量測定最常用的方法有凝膠過濾法和SDS-PAGE法，凝膠過濾法測定完整的蛋白質相對分子質量，而SDS-PAGE法測定蛋白質亞基的相對分子質量。（4）等電點測定 樣品用等點聚焦法測定等電點。在生產過程中，批與批之間的電泳結果應該一致，以此控制生產工藝的穩(wěn)定性。

45、,（5）肽圖分析 肽圖分析是用酶法或化學法降解目的蛋白質，對生成的肽段進 行分離分析。是一種檢測蛋白質一級結構中細微變化的最有效方法。 肽圖分析可作為制品與標準品作精密比較的手段，與氨基酸成分和序列分析結果合并，作為蛋白質的精確鑒別。 該技術靈敏高效，是對基因工程藥物的分子結構和遺傳穩(wěn)定性進行評價和驗證的首選方法。 同種產品不同批次的肽圖的一致性是工藝穩(wěn)定

46、性的驗證指標。,蛋白質降解形成的肽段的鑒定可以用SDS-PAGE電泳法、高效液相色譜（high performance liquid chromatography, HPLC）、毛細管電泳法及質譜法來測定。,（6）氨基酸組成分析 一般對含50個左右的氨基酸殘基的蛋白質的定量分析接近 理論值。 完整的氨基酸成分分析結果，應包括甲硫氨酸、胱氨酸和 色氨酸的準確值。 氨基酸成

47、分分析結果應為三次分別水解樣品測定后的平均 值。測定的重組蛋白質的氨基酸組成應與標準品一致。 氨基酸組成分析采用氨基酸自動分析儀測定，包括蛋白質 水解、自動進樣，氨基酸分析、定量分析報告等內容。,（7）部分氨基酸序列分析 此項是重組蛋白質的重要鑒別指標，一般要求對中試前 三 批產品至少應該測定N端15個氨基酸，C端應根據情況測定 1~3個氨基酸。（8）蛋白質二硫鍵分析

48、 測定巰基的方法有別PMCB法、DTNB法、NEMI法等。,3.蛋白質含量測定 主要用于原液比活性計算和成品規(guī)格的控制。 蛋白質含量可根據其物化性質采用Folin-酚試劑法、染色法（Bradford）、雙縮脲法、紫外吸收法，HPLC法和凱氏定氮法等方法，其中Folin-酚試劑法、染色法是在質量檢定中常使用的方法。,4.蛋白質純度分析 純度分析是基因工程藥物質量控制

49、的關鍵項目。測定蛋白質含量可根據其本身理化性質和生物學特性設計。通常采用的方法有還原性及非還原性SDS-PAGE、等電點聚焦、各種HPLC及毛細管電泳等。,5.雜質的檢測 基因工程產物的雜質包括蛋白質和非蛋白質兩類。,（1）蛋白類雜質 在蛋白類雜質中，最主要的是純化過程中殘余的宿主細胞蛋白。 測定采用免疫分析的方法。同時需輔以電泳等其他檢測手段補充和驗證。 除宿主細胞蛋白

50、外，目的蛋白本身也可能發(fā)生某些變化，形成在理化性質上與原蛋白質極為相似的蛋白雜質，在體內往往會導致抗體的產生，在質量控制中也要加以嚴格控制。,（2）非蛋白類雜質 具有生物學作用的非蛋白類雜質主要有病毒和細菌等微生物、熱原質、內毒素、致敏原及DNA?；蚬こ趟幬飸C實最終制品中無外源病毒和細菌等污染。 熱原質可用傳統(tǒng)的注射家兔法進行檢測。 目前鱟試驗法測定內毒素。

51、 必須用敏感的方法來測定來源于宿主細胞的殘余DNA的含量。,6.穩(wěn)定性考察 藥品的穩(wěn)定性是評價藥品有效性和安全性的重要指標之一，也是確定藥品貯藏條件和使用期限的主要依據。 沒有一種單一的穩(wěn)定性試驗或參數能夠完全反映基因工程藥物的穩(wěn)定性特征，必須對產品在一致性、純度、分子特征和生物效價等多方面的變化情況加以綜合評價。 采用恰當的物理化學、生物化學和免疫化學技術對其活性成分的性質進行

52、全面鑒定，并且要準確檢測在貯藏過程中由于脫氨、氧化、磺酰化、聚合或降解等造成的分子變化，可選用電泳和高分辨率的HPLC，以及肽圖分析等方法。,由于蛋白質是一種結構十分復雜的大分子物質，可能同時存在多種降解途徑，其降解過程往往不符合Arrhenius動力學方程，因此通過加速降解試驗來預測基因工程藥物的有效期并不十分可靠。必須進行在真實條件下、真實時間的長期穩(wěn)定性考察，才能確定其有效期限。,7．產品一致性的保證 以重組D

53、NA技術為主的生物制藥是一個十分復雜的過程，生產周期可達一個月甚至更長，影響因素較多。 只有對從原料、生產到產品的每一步驟都進行嚴格的控制和質量檢定，才能確保各批最終產品都是安全有效、含量和雜質限度一致并符合標準規(guī)格的。,目的產物失活受多種理化因素的影響，保存時要根據其不同特性，采用不同的措施，防止變性、降解，保護其活性。,1. 液態(tài)保存液態(tài)保存主要有4種常用方法： （1）低溫保存

54、 蛋白質對熱敏感，溫度越高，穩(wěn)定性越差，在絕大多數 情況下可以低溫保存蛋白質溶液，液態(tài)蛋白質樣品在-20~- 10℃以下冰凍保存比較理想。（2）在穩(wěn)定pH條件下保存 多數蛋白質只有在很窄的pH范圍內才穩(wěn)定，超出此范圍 會迅速變性，蛋白質較穩(wěn)定的pH一般在等電點，因而保存液 態(tài)蛋白質樣品時，應小心調到其穩(wěn)定的pH范圍內。,（3）高濃度保存 一般蛋白質在高濃度溶液

55、中比較穩(wěn)定，保存時濃度不能 太 低，否則可能會引起亞基解離和表面變性。（4）加保護劑保存 可以降低蛋白質溶液的極性，以免變性失活。這類蛋白 質的穩(wěn)定劑有糖類、脂肪類、蛋白質類、多元醇、有機溶劑 等；有些蛋白質加入中性鹽可穩(wěn)定；某些蛋白質可加入2-巰 基乙醇、二硫蘇糖醇等，在真空或惰性氣體中密閉保存。,2．固態(tài)保存 固態(tài)蛋白質比液態(tài)穩(wěn)定。 長期保存蛋白質