生物技術(shù)導(dǎo)論-生物制藥

生物制藥簡介

陳群

目錄生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“排頭兵”

——生物制藥基本概念、生物藥物的特點(diǎn)

生物藥物的分類

生物藥物的研究發(fā)展趨勢生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“排頭兵”

——生物制藥（一）生物制藥——濤頭弄潮生物制藥已經(jīng)成為朝陽產(chǎn)業(yè)中的“朝陽”，突出表現(xiàn)在：1.國際上生物技術(shù)領(lǐng)域已取得的研究成果中60%以上是醫(yī)藥領(lǐng)域的；2.各國對生物技術(shù)的投資80%以上集中在醫(yī)學(xué)生物技術(shù)領(lǐng)域；3.生物技術(shù)研究開發(fā)的60~80%的力量主要集中在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域；4.總銷售額超過10億美元的生物技術(shù)產(chǎn)品主要為醫(yī)藥生物制品；5.美國1300多家生物技術(shù)公司的60%以上，歐洲800多家生物技術(shù)公司中近80%集中在醫(yī)藥領(lǐng)域；6.生物制藥市場資本總額達(dá)3500億美元，主要生物技術(shù)藥品有紅細(xì)胞生成素、胰島素、干擾素等，年銷售額均在10億美元左右。7.美國FDA正式批準(zhǔn)上市的已有117種生物技術(shù)藥物用于治療各種疑難病和常見病，僅2001年上半年就批準(zhǔn)了27種；8.處于臨床研究階段的有1000多種；9.近20年來，生物技術(shù)制藥占國際藥物和生物制品的份額逐年遞增，到2002年已達(dá)到13%。主治病癥生物新藥數(shù)量癌癥400來種阿爾茨海默癥26種心臟病、心肌梗塞、AIDS和精神病100多種糖尿病25種關(guān)節(jié)炎19種帕金毒氏病16種骨質(zhì)疏松癥14種兒童治療使用200多種當(dāng)前正在研制的1000多種新藥分布（二）我國生物制藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀1.1986年啟動“863”高技術(shù)研究計(jì)劃，確立生物技術(shù)制藥產(chǎn)業(yè)為優(yōu)先發(fā)展和扶持重點(diǎn)；2.1997年中國生物技術(shù)藥品市場規(guī)模超過30億元，專家預(yù)測，2005年將達(dá)到300億元；3.基因工程制藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，基因工程藥物與疫苗的銷售額1996年2.2億元，2000年則高達(dá)22.8億元，平均每年增長79.42%。4.1999年我國生物制藥行業(yè)的盈利約為12億元，2000年全國生物制藥業(yè)的盈利達(dá)到25億元。預(yù)計(jì)在今后幾年，生物制藥業(yè)將會保持20~30%的年增長速度，到2005年利潤將達(dá)40~48億元。5.自“863”計(jì)劃以來，生物技術(shù)藥物的研究和產(chǎn)業(yè)化獲得了飛速的發(fā)展。近15年來，我國有617家從事生物技術(shù)的公司，其中有81家從事生物技術(shù)藥物的生產(chǎn)；至1998年已有14個(gè)基因工程藥物，3個(gè)基因工程疫苗和數(shù)十個(gè)基因重組診斷試劑投放市場；另有26種基因工程藥物處于臨床試驗(yàn)。（三）影響我國生物制藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要因素1.研發(fā)投入

國外：2～3億美元/基因藥物國內(nèi)：10多年來，對生物制藥的總投入僅有40多億元

2.投融資與產(chǎn)業(yè)化模式

國外：政府、企業(yè)、科研院所三位一體，大、中、小企業(yè)結(jié)成戰(zhàn)略聯(lián)盟創(chuàng)投基金（風(fēng)險(xiǎn)資金）體系相對成熟國內(nèi)：政府、企業(yè)、科研院所各自為政或偶爾兩兩結(jié)合，投融資機(jī)制不健全3.市場競爭環(huán)境

國外：市場競爭激烈，但秩序較好，市場份額多為大公司所壟斷國內(nèi)：仿制與重復(fù)建設(shè)、重復(fù)生產(chǎn)現(xiàn)象非常嚴(yán)重，出現(xiàn)了一哄而上的過熱現(xiàn)象，市場惡性競爭，無法實(shí)現(xiàn)規(guī)模效益4.產(chǎn)品信譽(yù)

國外：產(chǎn)品信譽(yù)較好國內(nèi)：產(chǎn)品信譽(yù)低，“出現(xiàn)信洋不信中，買洋不買中”現(xiàn)象5.創(chuàng)新與知識產(chǎn)權(quán)國外：創(chuàng)新意識高，特別注重知識產(chǎn)權(quán)（主要是專利、商標(biāo)）保護(hù)國內(nèi)：創(chuàng)新意識低，嚴(yán)重缺乏自主知識產(chǎn)權(quán)產(chǎn)品，當(dāng)前，我國已產(chǎn)業(yè)化的21種基因工程藥物和疫苗中只有3種擁有自主知識產(chǎn)權(quán)，其他均為仿制產(chǎn)品目錄生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“排頭兵”

——生物制藥基本概念生物藥物的特點(diǎn)

生物藥物的分類

生物藥物的研究發(fā)展趨勢基本概念1.生物藥物——是利用生物體、生物組織體液或其代謝產(chǎn)物，綜合應(yīng)用生物學(xué)、生物化學(xué)、微生物學(xué)、免疫學(xué)、化學(xué)和藥學(xué)的原理與方法進(jìn)行加工、制造而成的一大類預(yù)防、診斷和治療疾病的物質(zhì)。廣義的生物藥物——包括從動物、植物、海洋生物、微生物等生物體中制取的各種天然生物活性物質(zhì)及其人工合成或半合成的天然物質(zhì)類似物。包括抗生素、生化藥品和生物制品。2.抗生素——是由生物，包括微生物（放線菌、真菌、細(xì)菌等）、植物和動物在內(nèi)，在其生命活動過程中產(chǎn)生的，（或）并用化學(xué)、生物或生物化學(xué)方法衍生的，能在低微濃度下有選擇性地抑制或影響它種生物功能的有機(jī)物質(zhì)。這類抗生素可以通過基因重組、突變合成、原生質(zhì)體融合等現(xiàn)代生物技術(shù)以及酶法的半合成和化學(xué)合成的修飾等，能制成具有各種優(yōu)點(diǎn)及療效更高的新抗生素。3.生化藥物——是運(yùn)用生理學(xué)和生物化學(xué)的理論、方法及研究成果直接從生物體分離或用微生物合成，或用現(xiàn)代生物技術(shù)制備的一類用于預(yù)防、診斷、治療疾病，有目的地調(diào)節(jié)人體生理機(jī)能的生化物質(zhì)。這類物質(zhì)都是維持生命正?；顒拥谋匦枭煞郑ò被?、多肽、蛋白質(zhì)、多糖、核酸（包括核苷酸及其衍生物）、酶與輔酶、脂肪、維生素、激素等。4.生物制品——從微生物(包括細(xì)菌、噬菌體、立克次體、病毒等)及其代謝產(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(shù)方法制成，作為預(yù)防、治療、診斷特定傳染病或其他有關(guān)疾病的免疫制劑統(tǒng)稱為生物制品。包括各種疫苗、抗血清、抗毒素、類毒素、免疫調(diào)節(jié)劑(如胸腺肽、免疫核酸等)、診斷試劑等。現(xiàn)代生物制品——是采用普通的或以基因工程、細(xì)胞工程、蛋白質(zhì)工程、發(fā)酵工程等生物技術(shù)獲得的微生物、細(xì)胞及各種動物和人源的組織和體液等生物材料制品，用于人類疾病預(yù)防、治療和診斷的藥品。包括各種疫苗、血清、人用重組DNA制品、人用鼠源性單克隆抗體、放射免疫分析藥盒、體外診斷試劑等。5.生物制藥——是利用生物體或生物過程在人為設(shè)定的條件下生產(chǎn)各種生物藥物的技術(shù)，研究的主要內(nèi)容包括各種生物藥物的原料來源及其生物學(xué)特性、各種活性物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、結(jié)構(gòu)與療效間的相互關(guān)系、制備原理、生產(chǎn)工藝及其質(zhì)量控制等。現(xiàn)代生物技術(shù)是現(xiàn)代生物藥物生產(chǎn)的主要技術(shù)平臺。目錄生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“排頭兵”

——生物制藥基本概念生物藥物的特點(diǎn)

生物藥物的分類

生物藥物的研究發(fā)展趨勢生物藥物的特點(diǎn)

1、生物藥物在醫(yī)療上具有藥理活性高、針對性強(qiáng)、毒性低、副作用小、療效可靠及營養(yǎng)價(jià)值高等特點(diǎn)。

2、生物藥物對熱、酸、堿、重金屬及pH變化和各種理化因素都較敏感，生物材料又易腐敗、染菌、被微生物的活動所分解或被自身的代謝酶所破壞，甚至機(jī)械攪拌、壓片機(jī)沖頭的壓力、金屬器械、空氣、日光等對生物活性都會發(fā)生影響。為此，要確保生物藥物的有效藥理作用，就要從原料制造、工藝過程、制劑、貯存、運(yùn)輸和使用各個(gè)環(huán)節(jié)嚴(yán)加控制。對制品的均一性、有效性、安全性和穩(wěn)定性等都有嚴(yán)格的要求。3.對生物藥物活性成分的檢測，除應(yīng)用一般化學(xué)方法外，更應(yīng)根據(jù)制品的特異生理效應(yīng)或?qū)Ｒ簧磻?yīng)擬定其生物活性檢測方法。通常采用一個(gè)國際上認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)品作為測試時(shí)的參考標(biāo)準(zhǔn)。這種標(biāo)準(zhǔn)品在國際上有統(tǒng)一規(guī)定的制法和規(guī)格。4.其制造工藝設(shè)計(jì)與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的制定也就與一般化學(xué)藥物有較多區(qū)別。新藥研究內(nèi)容應(yīng)包括工藝路線、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、臨床前藥理及臨床研究，同時(shí)，必須研究該藥的物理、化學(xué)性能、純度及檢驗(yàn)方法、藥理、毒理、動物藥代動力學(xué)、臨床藥理、處方、劑量、劑型、生物利用度、穩(wěn)定性等并提出藥品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)草案。同時(shí)強(qiáng)調(diào)注射用生化制品還應(yīng)進(jìn)行熱原、異性蛋白及過敏試驗(yàn)。一般不必進(jìn)行特殊毒理研究（三致試驗(yàn)：致突變、致癌和致畸試驗(yàn)）。目錄生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“排頭兵”

——生物制藥基本概念生物藥物的特點(diǎn)

生物藥物的分類

生物藥物的研究發(fā)展趨勢生物藥物可以按其生理功能和臨床用途分類，還可以按其來源和制造方法進(jìn)行分類，但通常是按其化學(xué)本質(zhì)和化學(xué)特征進(jìn)行分類。生物藥物的分類

（一）生化藥物生化藥物的有效成分和化學(xué)本質(zhì)多數(shù)己比較清楚，故一般按其化學(xué)本質(zhì)和藥理作用進(jìn)行分類和命名。1、氨基酸類藥物

全世界的氨基酸總產(chǎn)量已逾百萬噸／年。年產(chǎn)值達(dá)幾十億美元。應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、飼料工業(yè)，還供合成高效無殘毒農(nóng)藥及甜味劑。氨基酸類藥物有單一氨基酸制劑、復(fù)方氨基酸制劑和氨基酸衍生物三類。2、多肽和蛋白質(zhì)類藥物⑴活性多肽是由多種氨基酸按一定順序連接起來的多肽鏈化合物，分子量一般較小，多數(shù)無特定空間構(gòu)象。最近發(fā)現(xiàn)，某些多肽也有一定構(gòu)象，只是其構(gòu)象的堅(jiān)固性遠(yuǎn)不如蛋白質(zhì)，其特點(diǎn)是構(gòu)象的浮動性很大，有時(shí)甚至在幾種構(gòu)象中進(jìn)行擺動或在發(fā)揮某種生物功能時(shí)才出現(xiàn)某種構(gòu)象。⑵蛋白質(zhì)類藥物有單純蛋白質(zhì)與結(jié)合蛋白類（包括糖蛋白、脂蛋白等）。3、酶與輔酶類藥物

酶制劑也廣泛用于疾病的診斷和治療。在制藥工業(yè)、輕工食品和農(nóng)業(yè)方面酶制劑的使用種類和數(shù)量也十分可觀。酶類藥物有下列幾類：（1）助消化酶類（2）消炎酶類（3）心血管疾病治療酶（4）抗腫瘤酶類（5）輔酶類藥物輔酶或輔基在酶促反應(yīng)中起著遞氫，遞電子或基因轉(zhuǎn)移作用，對酶的催化作用的化學(xué)反應(yīng)方式起著關(guān)鍵性決定作用。多種酶的輔酶或輔基成分具有醫(yī)療價(jià)值。4、核酸及其降解物和衍生物（1）核酸類免疫RNA（iRNA）是一種高度特異性的免疫觸發(fā)劑，可用于腫瘤的免疫治療。（2）多聚核苷酸多聚胞苷酸、多聚次黃苷酸、雙鏈聚肌胞（polyI：C），聚肌苷酸及巰基聚胞苷酸是干擾素誘導(dǎo)劑，具有刺激吞噬作用，調(diào)整免疫功能的作用，用于抗病毒、抗腫瘤。（3）核苷、核苷酸及其衍生物較為重要的核苷酸類藥物有混合核苷酸、混合脫氧核苷酸注射液、經(jīng)人工化學(xué)修飾的核苷酸、核苷或其堿基衍生物是有效的核酸抗代謝物，常用于治療腫瘤和病毒感染。5、多糖類藥物多糖類藥物的來源有動物、植物、微生物和海洋生物，它們在抗凝、降血脂、抗病毒、抗腫瘤、增強(qiáng)免疫功能和抗衰老方面具有較強(qiáng)的藥理作用。6、脂類藥物脂類藥物包括許多非水溶性的、能溶于有機(jī)溶劑的小分子生理活性物質(zhì)，主要有：（1）磷脂類腦磷脂、卵磷脂多用于肝病、冠心病和神經(jīng)衰弱癥。（2）多價(jià)不飽和脂肪酸和前列腺素。（3）膽酸類（4）固醇類（5）卟啉類7、維生素8、細(xì)胞生長因子與組織制劑細(xì)胞生長因子是在體內(nèi)對動物細(xì)胞的生長有調(diào)節(jié)作用，并在靶細(xì)胞上具有特異受體的一類物質(zhì)。它們不是細(xì)胞生長的營養(yǎng)成分。