生物制藥第1講-概論課件

生物制藥技術吳曉英副教B6-319xywu@參考教材郭勇，生物制藥技術，輕工出版社，2008.朱寶泉，生物制藥技術，化工出版社，2004.郭養(yǎng)浩，藥物生物技術，高教出版社，2005.夏煥章、熊宗貴，生物技術制藥，高教出版社，2006.吳梧桐，生物技術藥物學，高教出版社，2003.生物制藥技術第1講

生物制藥技術概論生物制藥技術概論藥物：用于預防、診斷、治療疾病，改善生活質(zhì)量和影響人體生物學進程的物質(zhì)。

包括：化學藥物、植物藥物、和生物藥物。生物制藥是指利用生物體或生物過程生產(chǎn)藥物的技術。生物制藥的發(fā)展沿革：

1傳統(tǒng)生物制藥發(fā)展階段公元前597年就有麴（曲）的使用記載。公元4世紀，就有用海藻（含碘）酒治療癭?。ǖ胤叫约谞钕倌[）的記載。孫思邈（公元581-682年）首先用含維生素A豐富的羊肝治療“雀目”（一種眼疾）。神農(nóng)用羊靨（包括甲狀腺的頭部肌肉）治療甲狀腺腫，用紫河車（胎盤）作強壯劑，用蟾酥治創(chuàng)傷。早期的生物藥物多數(shù)來自動物臟器，有臟器制劑之稱。生物制藥的發(fā)展沿革：

2近代生物制藥發(fā)展階段20世紀20年代，純化胰島素、甲狀腺素、多種維生素等開始用于臨床或保健。40-50年代發(fā)現(xiàn)和提純了腎上腺皮質(zhì)激素和腦垂體激素。50年代開始應用發(fā)酵法生產(chǎn)氨基酸類藥物。60年代酶類藥物得到廣泛應用。生物制品方面，14世紀末，法國巴斯德創(chuàng)制了狂犬病疫苗，1796年英國醫(yī)生琴納發(fā)明了預防天花的牛痘疫苗。到了20世紀中期，疫苗種類日益增加。所以，人類利用生物藥物的歷史相當悠久。生物制藥的發(fā)展沿革：

2近代生物制藥發(fā)展階段目前生化藥物已達600多種。還有100多種臨床診斷試劑。我國生化藥物的發(fā)展也十分迅速，并獨創(chuàng)一些新品種。如天花粉蛋白（中期引產(chǎn)藥），人工牛黃（感冒藥的主要成分，天然牛黃是牛的膽結(jié)石）返回目錄生物制藥的發(fā)展沿革：

3現(xiàn)代生物制藥發(fā)展階段生物技術藥物已成為當今最活躍和發(fā)展最迅速的領域,2004年,全球生物制藥市場的收入為450億美元,較2003年上漲22%,遠遠高于藥品市場7%的總體增長幅度。資料表明，傳統(tǒng)化學制藥由于創(chuàng)新瓶頸難以突破，生物制藥研究成果數(shù)量上升最快，正在發(fā)展成為藥物研究的重點。從1993到2004年，美國FDA批準新藥中，從趨勢分析，被批準的化學分子藥物呈現(xiàn)逐年下降趨勢，而生物技術藥物的比重卻逐年上升，從1993年的17%上升到2003年的40%。生物制藥的發(fā)展沿革：

3現(xiàn)代生物制藥發(fā)展階段目前,中國有超過500家生物醫(yī)藥相關企業(yè)，生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的銷售額占整個醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的銷售額比率已經(jīng)達到10%左右。生物技術藥物已成為藥品市場中一大類重要的品種，主要用于癌癥、人類免疫缺陷病毒性疾病、心血管疾病、糖尿病、貧血、自身免疫性疾病、基因缺陷病癥和許多遺傳疾病等的治療。天然生物藥物

天然生化藥物微生物藥物海洋生物藥物1.天然生化藥物天然生化藥物是指從生物體(動物,植物和微生物)中獲得的天然存在的生化活性物質(zhì).氨基酸類藥物多肽和蛋白質(zhì)類藥物酶與輔酶類藥物核酸類藥物多糖類藥物脂類藥物細胞生長因子與組織制劑氨基酸類藥物（1）個別氨基酸制劑，如谷氨酸用于肝昏迷、神經(jīng)衰弱和癲癇；胱氨酸用于抗過敏、肝炎及白細胞減少癥。（2）復方氨基酸制劑a.水解蛋白注射液。b.復方氨基酸注射液。c.要素膳。多肽和蛋白質(zhì)類藥物（1）多肽藥物，主要有多肽激素和多肽細胞生長調(diào)節(jié)因子，如催產(chǎn)素、促皮質(zhì)素(ACTH)和表皮生長因子(EGF)。（2）蛋白類藥物a.單純蛋白質(zhì)，如人白蛋白、丙種球蛋白、胰島素。b.結(jié)合蛋白類，包括糖蛋白、脂蛋白、色蛋白等。胰島素人體合成胰島素酶與輔酶類藥物（1）助消化酶類如胃蛋白酶,胰酶,纖維素酶等（2）消炎酶類如溶菌酶,胰蛋白酶,菠蘿蛋白酶等（3）心血管疾病治療酶如纖溶酶,尿激酶,凝血酶,鏈激酶等（4）抗腫瘤酶類如L-天冬酰胺酶,谷氨酰胺酶,蛋氨酸酶等酶與輔酶類藥物(5)其他治療用酶，如超氧化物歧化酶(SOD)用于治療類風濕性關節(jié)炎和放射病等，青霉素酶可治療青霉素過敏。(6)輔酶類藥物，多種酶的輔酶或輔基成分具有醫(yī)療價值，如輔酶Ⅰ、輔酶Ⅱ等廣泛用于肝病和冠心病的治療。凝血酶由人、牛、豬血或兔腦提取分離，也可由酵母、細菌產(chǎn)生，能促進血液凝固，主要用于治療手術后出血及多種出血癥L-天冬酰胺酶由E.coli.產(chǎn)生，是治療白血病的首選藥物，可以用分子工程法進行修飾，以延長在體內(nèi)的半衰期，降低抗原性核酸及其降解物和衍生物類藥物（1）具有天然結(jié)構(gòu)的核酸類藥物，包括RNA、DNA、核苷、核苷酸、多聚核苷酸。（2）核酸類結(jié)構(gòu)改造藥物，它們是目前人類治療病毒、腫瘤、愛滋病的重要藥物。核酸及其降解物和衍生物類藥物疊氮脫氧胸苷（AZT）臨床上用于治療愛滋病和愛滋病相關綜合癥丙氧鳥苷抗病毒藥物多糖類藥物來源包括動物、植物、微生物和海洋生物，它們在抗凝、降血脂、抗腫瘤、增強免疫功能和抗衰老方面具有較強的藥理作用肝素可以從豬粘膜提取，肝素鈣與小分子量肝素是肝素的系列藥物，主要作為抗凝血藥透明質(zhì)酸

由雞冠、眼球、臍帶、豬皮提取純化獲得，廣泛用作化妝品基質(zhì)的主要成分，還用于各種復雜的眼科手術。脂類藥物（1）磷脂類如卵磷脂,腦磷脂等（2）多價不飽和脂肪酸和前列腺素如亞油酸,亞麻酸,前列腺素等.（3）膽酸類如去氧膽酸,豬去氧膽酸等.（4）固醇類如膽固醇,麥角固醇和-谷固醇.（5）卟啉類如血紅素,膽紅素,血卟啉等脂類藥物（1）胡蘿卜素

維生素A的前體，對癌細胞具有明顯抑制作用。（2）多烯脂肪酸如DHA,EPA從魚油或海膽制取，有調(diào)整血脂、抗血栓、防治冠心病的作用。細胞生長因子與組織制劑細胞生長因子，是在體內(nèi)對動物細胞的生長有調(diào)節(jié)作用，并在靶細胞上具有特異受體的一類物質(zhì)，為多肽或蛋白質(zhì)。細胞生長因子分為細胞生長刺激因子與細胞生長抑制因子.如神經(jīng)生長因子,表皮細胞生長因子,促紅細胞生成素等.人促紅細胞生成素(hEPO)是由166個氨基酸殘基組成的糖蛋白激素，能特異性地刺激紅細胞生成，是促使造血干細胞形成紅細胞的必需因子，用于治療腎衰竭引起的嚴重貧血。（2）組織制劑，指將動植物組織經(jīng)過加工處理、制成符合藥品標準并具有一定療效的制劑。如后葉注射液,縮宮素制劑,骨肽注射液,腦活素,血活素及眼寧等.2.微生物藥物生物合成藥物：由微生物代謝所產(chǎn)生的藥物和必須利用微生物轉(zhuǎn)化反應共同完成的半合成藥物。主要包括抗生素類和一些經(jīng)生物合成的維生素類、氨基酸類等?？股兀河缮铮òㄎ⑸?、植物和動物）在其生命過程中所產(chǎn)生的一類在微量濃度下就能選擇性抑制它種生物或細胞生長的次級代謝產(chǎn)物?？股馗鶕?jù)化學結(jié)構(gòu)劃分為：1．β-內(nèi)酰胺類抗生素，包括青霉素類、頭孢菌素類。2．氨基糖苷類抗生素，如鏈霉素、慶大霉素。3．大環(huán)內(nèi)脂類抗生素，如紅霉素、麥迪霉素。4．四環(huán)類抗生素，如四環(huán)素、土霉素。5．多肽類抗生素，如多粘菌素、桿菌肽。6．多烯類抗生素，如制菌霉素,萬古霉素等?？股?.苯羥基胺類抗生素.包括氯霉素等.8.蒽環(huán)類抗生素,包括氯紅霉素,阿霉素等.9.環(huán)橋類抗生素.包括利福平等.10.其他抗生素,如磷霉素,創(chuàng)新霉素等.3.海洋生物藥物多糖類如殼聚糖,海帶多糖,軟骨多糖聚醚類如生物毒素(扇貝毒素,抗腫瘤)大環(huán)內(nèi)酯類抗腫瘤,治療白血病萜類從海藻中得到的萜類有細胞毒活性多肽和蛋白類河豚毒素,海蛇毒素不飽和脂肪酸類EPA,DHA生物堿類,甾醇類,苷類基因工程藥物1.細胞因子-干擾素類:ɑ-干擾素,-干擾素,-干擾素2.細胞因子-白介素類和腫瘤壞死因子白介素-2,IL-1,IL-3等,腫瘤壞死因子主要有TNF-ɑ和TNF-ɑ受體等.基因工程藥物3.造血系統(tǒng)生長因子類:主要用于促進造血系統(tǒng),增加白細胞,紅細胞和血小板.主要有粒細胞集落刺激因子,巨噬細胞集落刺激因子,促紅細胞生成素等4.生長因子類:主要用于促進細胞生長,組織再生和創(chuàng)傷治療.基因工程藥物主要有胰島素樣生長因子,表皮生長因子,神經(jīng)生長因子等.5.重組多肽與蛋白質(zhì)類激素主要有重組人胰島素,重組人生長素,絨毛膜促性腺激素等,還有重組人白蛋白和重組人血紅蛋白.基因工程藥物6.心血管病治療劑與酶制劑主要用于心血管疾病與抗腫瘤治療.主要有tpA,尿激酶,鏈激酶,天冬酰胺酶,超氧化岐化酶等.7.重組疫苗與單抗制品主要有乙肝表面抗原疫苗,AIDS疫苗,流感疫苗等.基因藥物

這類藥物是以基因物質(zhì)(DNA或RNA及其衍生物)作為治療的物質(zhì)基礎,包括基因治療用的重組目的DNA片段,重組疫苗,反義藥物和核酶等.反義藥物是以人工合成的10~幾十個反義寡核苷酸序列與模板DNA或mRNA互補形成穩(wěn)定的雙鏈結(jié)構(gòu),抑制靶基因的轉(zhuǎn)錄和mRNA的翻譯,從而起到抗腫瘤和抗病毒的作用.生物制品一般指的是用微生物(包括細菌、噬菌體、立克次體、病毒等)、微生物代謝產(chǎn)物、原蟲、動物毒素、人或動物的血液或組織等直接加工制成，或用現(xiàn)代生物技術方法制成，作為預防、治療、診斷特定傳染病或其他有關疾病的免疫制劑，統(tǒng)稱為生物制品(biologicalproducts)。包括各種疫苗、抗血清(免疫血清)、抗毒素、類毒素、免疫制劑(如胸腺肽、免疫核酸等)、診斷試劑等。生物制品

1．預防用制品（1）疫苗：由病毒、立克次氏體或螺旋體制成的，如乙肝疫苗。（2）菌苗：由細菌制成的，如卡介苗。（3）類毒素：由細菌外毒素經(jīng)甲醛脫毒而保留其抗原性的，如白喉類毒素。2．治療用制品（1）特異性治療用制品，如狂犬病免疫球蛋白。（2）非特異性治療用制品，如白蛋白。3．診斷用制品，主要指免疫診斷用品，如結(jié)核菌素及多種診斷用單克隆抗體。生物藥物的性質(zhì)

在化學構(gòu)成上，生物藥物十分接近于體內(nèi)的正常生理物質(zhì),進入體內(nèi)后也更易為機體所吸收利用和參與人體的正常代謝與調(diào)節(jié)。在藥理學上,生物藥物具有更高的生化機制合理性和特異治療有效性。在醫(yī)療上，生物藥物具有藥理活性高、