6-应用生物技术(第六部分)1(1).ppt

应 用 生 物 技 术Applied Biotechnology 长江大学生命科学学院 第六部分 医学生物技术及人类基因组计划 第11章 生物技术制药 第12章 单克隆抗体和抗体工程 第13章 现代分子诊断技术 第14章 预防性及治疗性疫苗 第15章 人类基因的克隆 第16章 人类疾病的基因治疗 第17章 现代生物的规则与专利 第11章 生物技术制药 第一节　生物技术制药概述 第二节　基因工程制药 第三节　微生物发酵制药 第四节　我国生物技术制药的现状 ２１世纪初，在生物技术应用领域中，最具代表性的是生物医药，它的利润率可达17.6％，是信息产业的２倍。其巨大的经济利益来源于创新。其中包括开发新药品资源、改善医疗手段，从而提高整个医疗水平。 第一节　生物技术制药概述 以现代生物技术的手段会逐渐满足人们对各种生物药品的需求，传统药物的种种弊端希望通过发展生物制药技术得到有效地解决。现在像艾滋病、乙肝、癌症等多种不治或难治的疾病的防治主要依赖于生物药物。生物药物就是通过生物技术制药获得的。下面主要介绍生物药物的来源、特性和类型。 一、生物药物的来源 １．生物药物的定义 生物药物是指运用生物学、医学、生物化学等的研究成果，在生物体、生物组织、细胞、体液中，综合利用物理学、化学、生物化学、生物技术和药学等学科的原理和方法制造的一类用于预防、治疗和诊断的药品。 ２．生物药物的原料来源 生物药物的原料以天然的生物材料为主，包括人体、动物、植物、微生物和各种海洋生物等。中医很早就有“医食同源，药食同性”的说法。很久以来，许多植物和动物的组织及器官被用作药物。化学合成的许多药物首先是从动、植物体的发现开始的，如水杨酸（阿斯匹林）、维生素Ａ、乳酸、维生素Ｂ１２。 由于需求量的升高及其化学的合成比较廉价，转而由化学法生产。但有些药物，如多种生物碱，至今仍然要从植物体内分离。随着生物技术的发展，有目的人工制得的生物原料成为当前生物制药原料的重要来源，如用免疫法制得的动物原料、用基因工程技术制得的微生物或其他细胞原料等。 二、生物药物的特性 １．药理学特性 （１）治疗的针对性强：治疗的生理、生化机制合理，疗效可靠。例如，细胞色素ｃ为呼吸链的一个重要成员，用它治疗因组织缺氧所引起的一系列疾病，效果显著。 （２）药理活性高：生物药物是从大量原料中精制出来的高活性物质，因而具有高效的药理活性。例如，注射纯的ＡＴＰ可以直接供给机体能量，效果确切、显著。 （３）毒副作用小，营养价值高：生物药物主要有蛋白质、核酸、糖类、脂类等。这些物质的基本组成单位为氨基酸、核苷酸、单糖、脂肪酸等，对人体不仅无害而且还是重要的营养物质。 （４）生理副作用常有发生：生物药物是从生物原料制得的。生物进化的结果是不同生物，甚至是相同生物的个体之间的活性物质结构都具有很大差异，其中尤以相对分子质量较大的蛋白质更为突出。这种差异在使用生物药物时表现出副作用，如免疫反应、过敏反应等。 ２．在生产制备中的特殊性 （１）原料中的有效物质含量低：杂质种类多且含量高，因而提取、纯化工艺复杂。例如，胰腺中胰岛素含量仅为０００２％，还含有多种酶、蛋白质等杂质，提纯工艺就很复杂。 （２）稳定性差：生物制药的分子结构中一般具有特定的活性部位，生物大分子药物是以其严格的空间构象来维持其生物活性功能的，一旦遭到破坏，就失去其药理作用。引起活性破坏的因素有：生物性的破坏，如自身酶水解等，理化因素的破坏，如温度、压力、ｐＨ、重金属等。 （３）易腐败：由于生物药物原料及产品均为营养价值高的物质，因而极易染菌、腐败，从而造成有效物质被破坏，失去活性，并且产生热源或致敏物质等。因此，生产过程中对于低温、无菌操作等要求严格。 （４）注射用药有特殊要求：生物药物由于易被胃肠中的酶所分解，所以给药途径主要是注射用药，因而对药品制剂的均一性、安全性、稳定性、有效性等都有严格的要求。同时对其理化性质、检验方法、剂型、剂量、处方、贮存方式等均有明确的要求。 ３．检验上的特殊性 由于生物药物具有特殊的生理功能，因而生物药物不仅要有理化检验指标，更要有生物活性检验指标，这也是生物药物生产的关键。 三、生物药物的类型简介 根据现代的生物制药技术，药物的有效成分及其化学本质是比较容易弄清楚的。以下对几种类型的药物在化学本质或来源上作以简单的介绍。 １．调节因子 调节因子大多为相对分子质量较小的蛋白质、小肽及其衍生物。例如，ｐ物质、内啡肽、脑啡肽、阿片肽、胸腺肽、干扰素、白细胞介素、肿瘤坏死因子、集落细胞刺激素、红细胞生成素（ＥＰＯ）等。。 ２．蛋白聚糖类