книги / Биотехнология лекарственных препаратов и GMP

(более 2000 л), использовать трехлопастную мешалку, увеличить подачу кислорода и повысить влажность среды с 50 до 60–70 %. Определите, какие ошибки были допущены при выборе условий ферментации.

16.После установления механизмов ферментативной инактивации аминогликозидных антибиотиков резистентными к ним бактериями была осуществлена целенаправленная трансформация аминогликозидов с целью сделать их «нечувствительными» к инактивирующим ферментам. Представьте такую трансформацию аминогликозидных антибиотиков (на примере создания амикацина) как сочетание биосинтеза и оргсинтеза.

17.Фармацевтическая промышленность выпускает препараты моно- и поливалентных фагов. Представителем последней группы является препарат «Секстафаг», который обладает способностью специфически лизировать бактерии стафилококков, стрептококков (в том числе энтерококков), протея, синегнойной и кишечной палочек. Опишите технологию получения препарата «Секстафаг». В чем ее отличие от технологической схемы получения монофагов?

Перечислите номенклатуру препаратов бактериофагов, выпускаемых

впромышленности, разбив на группы моно- и поливалентных фагов.

18.Известно, что для выделения фракции иммуноглобулинов (смесь IgG, IgM, IgA) из плазмы крови человека в промышленных условиях используют метод Кона. Данный способ фракционирования белков плазмы предполагает использование в качестве осадителя 50%-ный этиловый спирт в диапазоне температур от 0 °С до минус 10 °С. Рассчитайте необходимое количество 50- и 96%-ного этилового спирта для выделения фракции иммуноглобулинов из плазмы крови человека на стадиях А8 и А на каждый литр плазмы, учитывая следующее:

– объем загрузки плазмы 170 л;

– на первой стадии ушло 0,194 л 50%-ного спирта на каждый литр плазмы;

– весом бросового осадка пренебречь.

19.Биосинтез лекарственных средств или биологически активных веществ в условиях производства требует создания стерильных условий при многостадийности всего процесса в целом. При этом для успешного осуществления биосинтеза необходимо не допустить контаминации целевого продукта.

41

В условиях поставленной задачи определите:

1)в чем выражается многостадийность биосинтеза;

2)какими способами можно предотвратить контаминацию целевого продукта;

3)какова схема очистки воздуха, используемого в процессе биосинтеза.

20. Метод биотехнологии получения лекарственных средств на основе культур клеток растений имеет широкое распространение, поскольку в сравнении с получением биомасс растительных культур в дикой природе или с плантаций он отличается высокой рентабельностью, экологичностью, независимостью от географии и климата произрастания того или иного растения, а также обеспечивает высокое качество целевого продукта, стабильность производства и возможность управления процессами (автоматизацию). Все вышеперечисленное указывает на высокую перспективность этого метода и его дальнейшее развитие.

Анализируя данную ситуацию, выполните следующее:

1)представьте технологии получения лекарственных препаратов растительного происхождения (с конкретными примерами), обращая внимание на специфику растительных клеток, фазы роста, питательные среды, условия ферментации и типы биореакторов;

2)сопоставьте стабильность по выходу вторичных метаболитов

сдифференцировкой клеток и со стадией культивирования (фазы роста клеток);

3)предложите метод использования ферментов для превращения дигитоксина в дигоксин (последний менее токсичен и поэтому применяется в качестве сердечного препарата – карденолида).

21. Обоснуйте выбор схемы производства воды очищенной инъекционной для лекарственных препаратов:

А) грубая фильтрация → подогрев воды до температуры от 18 до 20 оС → обезжелезивание → умягчение → микрофильтрация → деминерализация обратным осмосом и электродеионизацией;

Б) фильтрация через насыпной фильтр с керамзитовой загрузкой → фильтрация через слой АУ → обратный осмос → хлорирование + УФИ; В) флокуляция → фильтрация через слой АУ → ионный обмен

и электродеионизация.

42

22.Определите время опорожнения реактора диаметром D = 1,2 м

ивысотой h = 2,6 м, если он заполнен полупродуктом лактоальбумина

на высоту hс = 2,2 м. Истечение жидкости происходит через отверстие диаметром d0 = 0,08 м.

23.Для повышения синтеза вторичных метаболитов и увеличения выхода целевого продукта хороший эффект в биотехнологии дает метод иммобилизации биообъекта. Можете ли Вы представить какиелибо ограничения в его применении? Ответ обоснуйте.

24.Для эффективного проведения биотехнологического процесса большое значение имеет питательная среда, в которой микроорганизмы – продуценты биологически активных веществ используют в качестве источника азота различные азотсодержащие соединения, содержащие аминный азот или ионы аммония. Какие условия проведения ферментации по источнику азота при получении антибиотиков будут являться оптимальными?

25.Определите количество теплоты, которое требуется отвести в кристаллизаторе непрерывного действия при охлаждении 1000 кг/ч водного раствора нитрата натрия от 85 до 30 °С. При охлаждении

раствора испаряется 2 % воды. При 85 °С в 1000 г воды содержится 18,3 моль NaNO3. Определите площадь поверхности охлаждения и расход воды в кристаллизаторе. Вода поступает в охлаждающую рубашку противотоком по отношению к раствору при 10 °С, а выходит при 20 °С. Коэффициент теплопередачи принять равным

120Вт/(м2·К).

26.Опишите технологию получения препарата «Иммуноглобулин нормальный человека», начиная с самой первой стадии – загрузки пула плазмы. Опишите процесс контроля качества, специфической безопасности и активности препарата «Иммуноглобулин нормальный».

27.Опишите технологический процесс получения стафилококкового бактериофага в промышленных условиях с обязательной характеристикой используемых питательных сред, маточных штаммов, фи- зико-химических условий и времени культивирования.

28.Произведите расчет количества готовой продукции препарата «Интерферон человеческий лейкоцитарный сухой», если известно

43

следующее: количество доноров крови 80; выход лейкоцитов с 1 донора равен 1 млрд клеток; нагрузка лейкоцитов на стадию биосинтеза равна 4 млрд/л; коэффициент розлива 2,5, розлив осуществляют по 1,0 мл в ампулу; потери на розливе составляют 1 %, коэффициент потерь на сушке, запайке, фасовке 9,5 %.

29. Одним из критериев качества питательной среды, используемой для культивирования бактериофагов, является величина аминного азота, которая должна быть (116±4) мг%. Известно, что объем гидролизата в реакторе 160 л, очищенной воды 329 л. Содержание аминного азота в гидролизате 380 мг%. Содержание аминного азота в питательной среде 110 мг %.

Оцените, пригодна ли данная серия питательной среды для технологического процесса культивирования бактериофага. Для этого рассчитайте объем гидролизата, который необходимо добавить в реактор.

30. Опишите технологию получения комбинированных вакцин на примере АКДС или АДС.

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Основной

1.Биохимия: учебник / под ред. чл.-корр. РАН, проф. Е.С. Северина. – 5-е изд. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2009. – 768 с.

2.Бирюков В.В. Основы промышленной биотехнологии: учеб. пособие. – М.: КолосС, 2004. – 295 с.

3.Сазыкин Ю.О., Орехов С.Н., Чакалева И.И. Биотехнология. –

М.: Академия, 2006. – 256 с.

4.Шилова С.В., Пузакова С.М. Организация производства лекарственных средств с учетом правил GMP. – М.: ВНИИСЭНТИ. – 1990. – 36 с.

Дополнительный

1. Катлинский А.В. Лекарственные препараты направленного действия: история создания и механизмы действия. – М.: Дмитрейд график групп, 2003. – 228 с.

44

2.Беккер М.Е., Лиепиныш Г.К., Райпулис Е.П. Биотехнология. – М.: Агропромиздат, 1990. – 334 с.

3.Волкова Л.В. Биотехнология природного альфа-интерферона

илекарственные формы на его основе. – Пермь: Изд-во Перм. гос. тех.

ун-та, 2008. – 161 с.

4.Волкова Л.В. Биотехнология изготовления препаратов крови человека. – Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2018. – 115 с.

45

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Пример экзаменационного билета

19.04.01 «Биотехнология»

Кафедра «Химия и биотехнологии»

Дисциплина «Биотехнология лекарственных препаратов и GMP»

МИНОБРНАУКИ РОССИИ ФГБОУ ВПО «Пермский национальный исследовательский политехнический

университет» (ПНИПУ)

БИЛЕТ № 1

1.GMP – специфическая система менеджмента качества при производстве лекарственных средств. Проблемы глобализации и гармонизации мирового фармацевтического хозяйства.

2.Опишите технологию получения рекомбинантного альфа-интерферона

иее преимущества по сравнению с традиционным способом.

3.Обоснуйте выбор схемы производства воды очищенной инъекционной для лекарственных препаратов:

А) грубая фильтрация → подогрев воды до температуры от 18 до 20 оС→обезжелезивание →умягчение → микрофильтрация → деминерализация обратным осмосом и электродеионизацией;

Б) фильтрация через насыпной фильтр с керамзитовой загрузкой → фильтрация через слой АУ → обратный осмос → хлорирование + УФИ;

В) флокуляция → фильтрация через слой АУ → ионный обмен и электродеионизация.

4.Практическое задание.

«____»__________________20 г. 46

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Оформление титульного листа реферата

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Пермский национальный исследовательский политехнический университет»

Химико-технологический факультет Кафедра «Химия и биотехнология» Направление: 19.03.01 «Биотехнология»

Реферат по дисциплине ««Биотехнология лекарственных препаратов и GMP»

Тема: «….»

Выполнил:

студент группы БТм-..-..: ФИО

Проверил:

проф. кафедры «Химия и биотехнология», д.м.н., проф.

Волкова Лариса Владимировна

_______________________

Пермь

2019

47

Учебное издание

БИОТЕХНОЛОГИЯ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ПРЕПАРАТОВ И GMP

Методические указания по выполнению практических заданий

Составители: Волкова Лариса Владимировна, Гришина Татьяна Алексеевна, Волков Александр Геннадьевич

Редактор и корректор Е.В. Копытина

Подписано в печать 11.07.2019. Формат 60×90/16. Усл. печ. л. 3,0. Тираж 13 экз. Заказ № 121/2019.

Издательство Пермского национального исследовательского

политехнического университета.

Адрес: 614000, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, к. 113.

Тел. (342) 219-80-33

48