【医学课件】生物技术制药.ppt

目录 生物技术与化工技术简介 国内生物化工行业现状 生物技术制药简介 —— 基因工程制药简介 —— 生物技术制药方法步骤 —— 生物制药具体流程举例 全球范围的生物技术制药研究开发 国内制药技术概况 生物制药的发展与展望 生物技术与化学工程技术 国内生物化工行业的现状 生物化工产品涉及医药、保健、农药、食品与饲料、有机酸等各个方面。 但是与发达国家相比，我国生物化工行业存在着许多问题： 一是我国的生物化工产业主要以医药、轻工、食品业为主; 二是产品结构不合理，品种单一，低档次产品重复生产，不能适应需求。在我国高档的医药生化产品如激素、生长因子、干扰素、药用多肽等，有的产量很小，有的没有生产，因此每年都需进口。 国内生物化工行业的现状 三是在生产技术上，工艺、设备和上下游技术不配套，产物的收得率低。我国虽然某些产品如柠檬酸、乳酸等发酵水平较高，但大多数产品的收率都低于国外，酶制剂的活力也明显低于国外，生化反应器和分离纯化技术更是。每年都要花费大量资金从国外进口生物反应器、细胞破碎机、分离纯化设备及分离介质、生物传感器和计算机监控设备。 四是有些产品投入产出比达15 以上，造成严重的资源浪费和环境污染。 五是基础研究薄弱，技术创新能力不强，企业的技术开发、技术吸收能力差，生产发展多数依靠传统的夕蜒型、粗放型扩大投资的增长模式，效益低、市场竞争力低。 生物技术制药 把生物工程技术应用到药物制造的过程称之为生物制药。 生物药品是以微生物、寄生虫、动物毒素、生物组织为原材料，采用生物学工艺和分离、纯化技术，并以生物学的分析技术控制中间产物和成品质量制成的生物活化制剂，包括菌苗、疫苗、毒素、类毒素、血清、血液制品、免疫制剂、细胞因子、抗原、单克隆抗体及基因工程产品等。 生物技术制药 以基因工程、抗体工程或细胞工程技术生产 的，源自生物体内的，用于体内诊断、治疗或预防 的生物技术药物，已经成为利用现代生物技术生 产的最重要的产品，并成为衡量一个国家现代生物 技术发展水平的一个最重要的标志，生物制药已成 为制药业中发展最快、活力最强和技术含量最高的 领域。 生物技术制药 从 1982 年第一个新生物技术药物基因重组 人胰岛素上市至今，生物制药产业只有 20 余年历 史，约有 100 余种产品，但这些产品在治疗肾性 贫血、白细胞减少、癌症、器官移植排斥、类风湿 关节炎、糖尿病、矮小症、心肌梗死、乙肝、丙肝、 多发性硬皮病、不孕症、粘多糖病、Gaucher’s 病、 法布莱氏病、囊性纤维化、血友病、银屑病和脓毒 症等这些以往难以医治的疾病中发挥了重要甚至 不可替代的作用。 生物技术制药 生物技术制药（基因工程制药）的重要性体现在两个方面：一是突出的疗效即社会效益。遗传性疾病如粘多糖病、Gaucher’s 病、法布莱氏病、囊性纤维化等只有使用基因重组的生物技术药物如Aldurazyme、Naglazyme、Cerezyme、Fabrazyme、Pulmozyme 才能得到治疗，而没有其他替代疗法；遗传性疾病——血友病的治疗除了使用来源极其有限的血源性凝血因子外，大多依靠已批准上市的凝血因子 VII/VIII/IX 在治疗和控制人类面临的癌症、心脑血管疾病、糖尿病、自身免疫疾病和传染性疾病等 5 大疾病方面，基因工程药物都发挥了巨大作用。 基因工程制药： 在体外对生物的遗传物质基因进行剪切、拼接、重新组合，与适宜的载体连接，构成完整的基因表达系统，然后导入宿主生物细胞内，与原有遗传物质整合或以质粒形式单独在细胞中繁殖，编码产生人类所需的物质或创造新的物种，也可对疾病进行基因治疗。 基因工程发展历程 生产基因工程产品G-CSF的过程为例 首先研究人员从中国人的健康血液中分离出白细胞（人的白细胞中含有根据染色体DNA上的信息转录出的信使RNA），破碎后提纯出全部信使RNA。这些信使中包含了白细胞内表达的所有蛋白质的合成信息。 根据这些信使，利用碱基互补配对的原则来合成G-CSF DNA，再利用先进的基因扩增技术（PCR），在短短的30分钟内可以将G-CSF基因扩增一千万倍。 生产基因工程产品G-CSF的过程为例 　 经过一系列方法鉴定扩增的基因准确无误后，将指导合成G-CSF的基因连接到设计好的质粒载体。在这个载体上以预先安装了控制该基因启动的控件和在大肠杆菌中复制的信息，以及选择性的标记。用一种限制性内切酶切开载体上连接外源DNA的位点，将扩增好的DNA两端用同样的酶切除多余部分，只留下G-CSF的534个碱基对，然后用前面提到的DNA连接酶将载