生物技术制药绪论聂丽[可修改版ppt]
合集下载
《生物技术制药》课件 (2)精品PPT
有限稀释法是把杂交瘤细胞悬液稀释后，加入到96孔细胞 培养板中，使每个孔中在理论上只含有一个细胞。第一次 克隆化时也要应用HT培养液，以后的克隆化可用不含HT的 RPMI1640培养液。由于单个细胞难以存活，克隆化时也需加 入饲养细胞辅助其生长。
第二十页，共四十五页。
三、筛选阳(Yang)性克隆与克隆化
链抗体、单域抗体、最小识别单位等很多类 型的抗体或抗体单位。基本消除了单克隆抗 体的鼠源性，相对分子质量(Liang)只有完整抗体 分子的1/80~1/3，而且鼠源性单克隆抗体的 生物学活性如激活补体、促进吞噬功能（免 疫调理）、抗体依赖细胞介导的细胞毒作用 等，只保留同抗原特异性结合的活性。
第五页，共四十五页。
第十七页，共四十五页。
三、筛选阳性克隆与(Yu)克隆化
（1）筛选阳性克隆： 因为产生特定抗原的抗体产生细胞只占所有脾细胞的5%左右，
所以要进行每孔培养上清的抗体活性的筛选工作，以选择出阳 性克隆，然后进行克隆化培养。 为了尽快地筛选出阳性克隆，必须采用微量、快速、特异、敏 感、简便并一次能检测大批标本的方法。常用的检测方法有免 疫(Yi)酶技术、免疫(Yi)荧光技术和放射免疫(Yi)技术等。一般来说， 免疫(Yi)酶技术和放射免疫(Yi)技术均适用于可溶性抗原及颗粒性 抗原的抗体检测。免疫(Yi)荧光技术适用于细胞抗原的抗体检测， 特别是制备以检测患者活检组织标本为目的的抗体时，免疫(Yi) 荧光法更有意义，在筛选抗体的同时，还能对所识别的抗原进 行定位判定。
1937年：Tiselius等人用电泳法将血清蛋白分为白蛋白、甲种 （）球蛋白、乙种（ ）球蛋白和丙种（ ）球蛋白，并证明
抗体活性主要存在于丙种球蛋白组分。 20世纪60年代初期：抗原决定簇，精制单价血清。
第二十页，共四十五页。
三、筛选阳(Yang)性克隆与克隆化
链抗体、单域抗体、最小识别单位等很多类 型的抗体或抗体单位。基本消除了单克隆抗 体的鼠源性，相对分子质量(Liang)只有完整抗体 分子的1/80~1/3，而且鼠源性单克隆抗体的 生物学活性如激活补体、促进吞噬功能（免 疫调理）、抗体依赖细胞介导的细胞毒作用 等，只保留同抗原特异性结合的活性。
第五页，共四十五页。
第十七页，共四十五页。
三、筛选阳性克隆与(Yu)克隆化
（1）筛选阳性克隆： 因为产生特定抗原的抗体产生细胞只占所有脾细胞的5%左右，
所以要进行每孔培养上清的抗体活性的筛选工作，以选择出阳 性克隆，然后进行克隆化培养。 为了尽快地筛选出阳性克隆，必须采用微量、快速、特异、敏 感、简便并一次能检测大批标本的方法。常用的检测方法有免 疫(Yi)酶技术、免疫(Yi)荧光技术和放射免疫(Yi)技术等。一般来说， 免疫(Yi)酶技术和放射免疫(Yi)技术均适用于可溶性抗原及颗粒性 抗原的抗体检测。免疫(Yi)荧光技术适用于细胞抗原的抗体检测， 特别是制备以检测患者活检组织标本为目的的抗体时，免疫(Yi) 荧光法更有意义，在筛选抗体的同时，还能对所识别的抗原进 行定位判定。
1937年：Tiselius等人用电泳法将血清蛋白分为白蛋白、甲种 （）球蛋白、乙种（ ）球蛋白和丙种（ ）球蛋白，并证明
抗体活性主要存在于丙种球蛋白组分。 20世纪60年代初期：抗原决定簇，精制单价血清。
生物技术制药 (全套课件234P) ppt课件
现代生物技术包括：基因工程，细胞工程，酶工 程，发酵工程，生化分离工程。
医学资源
2
3、生物药物：是指以生物资源为原料或以生物技术为手段开发生产 的用作疾病的预防、诊断和治疗的医药品。
4、生物新技术药物：是指采用基因工程技术、细胞工程技术、抗体 工程技术以及其他生物新技术开发生产的重组蛋白质类、抗体类和 核酸类药物。
医学资源
8
作业：
1、名词解释 生物技术制药，生物药物，生物新技术药物 2、生物技术制药涉及的技术领域
医学资源
9
第二节 生物药物的性质与分类
一、生物药物的性质 1、药理学特性 （1）治疗的针对性强，疗效可靠。
治疗的生理、生化机制合理，如胰岛素治疗糖尿病。 （2）药理活性高。
（4）对环境条件敏感，生产条件的变化对产品质量的影响较大。
（5）相对分子量较大（几千至几百万），组成分复杂，常以多组分 存在，大多是复杂蛋白质的混合物。
医学资源
13
（6）用量少，价值高。
（7）注射用药有特殊要求。
生物药物易被肠道中的酶所分解，给药途径主要是注射用药。对药品 制剂的均一性、安全性、稳定性、有效性等都有严格要求。
是从大量原料中精制出的高活性物质。
医学资源
10
（3）毒副作用小，营养价值高。 主要有蛋白质、核酸、糖类和脂类等。
（4）生理副作用常有发生。 生物间存在种属和个体差异，不同生物中活性物质结构有很大差异， 常出现免疫反应、过敏反应。
医学资源
11
2、在生产、制备中的特性
（1）有效物质含量低，杂质种类多且含量高。
医学资源
20
（一）按所采用的技术手段来分
1、生物技术药物
医学资源
2
3、生物药物：是指以生物资源为原料或以生物技术为手段开发生产 的用作疾病的预防、诊断和治疗的医药品。
4、生物新技术药物：是指采用基因工程技术、细胞工程技术、抗体 工程技术以及其他生物新技术开发生产的重组蛋白质类、抗体类和 核酸类药物。
医学资源
8
作业：
1、名词解释 生物技术制药，生物药物，生物新技术药物 2、生物技术制药涉及的技术领域
医学资源
9
第二节 生物药物的性质与分类
一、生物药物的性质 1、药理学特性 （1）治疗的针对性强，疗效可靠。
治疗的生理、生化机制合理，如胰岛素治疗糖尿病。 （2）药理活性高。
（4）对环境条件敏感，生产条件的变化对产品质量的影响较大。
（5）相对分子量较大（几千至几百万），组成分复杂，常以多组分 存在，大多是复杂蛋白质的混合物。
医学资源
13
（6）用量少，价值高。
（7）注射用药有特殊要求。
生物药物易被肠道中的酶所分解，给药途径主要是注射用药。对药品 制剂的均一性、安全性、稳定性、有效性等都有严格要求。
是从大量原料中精制出的高活性物质。
医学资源
10
（3）毒副作用小，营养价值高。 主要有蛋白质、核酸、糖类和脂类等。
（4）生理副作用常有发生。 生物间存在种属和个体差异，不同生物中活性物质结构有很大差异， 常出现免疫反应、过敏反应。
医学资源
11
2、在生产、制备中的特性
（1）有效物质含量低，杂质种类多且含量高。
医学资源
20
（一）按所采用的技术手段来分
1、生物技术药物
生物技术制药ppt
酶工程技术
酶的固定化
通过酶工程技术将酶固定在载体上，以提高酶的 稳定性和可重复使用性。
酶的改造与优化
通过酶工程技术对酶进行改造和优化，以提高酶 的活性、稳定性和选择性。
酶反应与催化
利用酶工程技术实现特定化学反应的高效催化， 以生产所需的化学品或药物。
蛋白质工程技术
蛋白质结构与功能分析
通过蛋白质工程技术对蛋白质的结构和功能进行深入研究和分析。
案例三：酶工程技术在药物生产中的应用
总结词
酶工程技术是利用酶催化特定化学反应的技 术，具有高效、专一、条件温和等特点，在 药物生产中具有广泛应用。
详细描述
酶工程技术可以用于生产手性药物、合成复 杂化合物等。目前已经应用于工业生产的酶 工程技术包括固定化酶技术、酶的定向进化 技术等。这些技术的应用提高了药物生产的 效率和品质，降低了生产成本。
生物技术制药
• 生物技术制药概述 • 生物技术制药的主要技术 • 生物技术制药的研发流程 • 生物技术制药的产业现状与前景 • 生物技术制药的挑战与对策 • 生物技术制药的案例分析
01
生物技术制药概述
生物技术制药的定义
生物技术制药是指利用生物技术方法，通过基因工程、细胞工程、酶工程、蛋白 质工程等手段，开发和生产用于预防、诊断和治疗人类疾病的药品。
挑战 生物技术制药行业的国际贸易壁 垒和知识产权保护问题突出。
06
生物技术制药的案例分析
案例一：基因工程药物的开发与上市
总结词
基因工程药物是利用基因工程技术生产的药物，具有高效、特异性强等特点，在临床治疗中发挥了重 要作用。
详细描述
基因工程药物的开发涉及基因克隆、表达、纯化等多个环节，需要经过临床前研究和临床试验等阶段 。目前已经上市的基因工程药物包括胰岛素、人生长激素、促红细胞生成素等，这些药物在糖尿病、 侏儒症、贫血等疾病的治疗中发挥了重要作用。
生物技术制药(2)PPT文档共106页
39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人， 决不会 坚不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
生物技术制药（2）
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
生物技术制药-绪论 PPT课件
生物技术的多领域发展
☆ 开发高品质和高产农畜产品 ☆ 寻求基因诊断和治疗的新方法 ☆ 确立人体组织器官替代置换新手段 ☆ 研究开发新药
☆ 生物处理废弃物 ☆ 确立环保型农业
传统的经典制药工业由于基因 工程, 细胞融合, 酶工程, 结构修饰 等现代生物技术的渗入, 使医药产 品的发展进入了一个新的时期。
F H C Crick
◎ 1973年，Boyer 、 Cohen：在实验室实现了 基因转移 ◎ 1975年，Milstein 、 Gilbert：发明了杂交瘤 技术 ◎ 1977年，Boyer首次用基因操纵的手段获得了 生长激素生长因子的克隆，基因工程产品成 为可能
◎ 1975年，Milstein 、 Gilbert：发明了杂交瘤技术
生物技术制药
绪 论
概述
★以生物技术、微电子、新材料、新能源、
海洋工程和空间技术等为主要内容的新技
术革命浪潮, 正迅猛发展, 在新技术革命中,
生物技术又是各国优先发展的领域。
生物技术（Biotechnology）
—— 以生命科学为基础，利用生物（或
生物组织、细胞及其他组成部分）的特性和
功能，设计、构建具有预期性能的新物质或
微生物。
＊ 1865年法国科学家Louis Pasteur证明了发酵原理
＊ 1928年英国 Fleming发现青霉素 ＊ 1940年英国Florey 、Chain分离出青霉素
微生物学之父Louis Pasteur
※ 1843年发表的两篇论文——“双晶现 象研究”和“结晶形态”，开创了对物质光 学性质的研究。 ※ 1856年至1860年，他提出了以微生物代谢 活动为基础的发酵本质新理论，1857年发表 的“关于乳酸发酵的记录”是微生物学界公 认的经典论文。 ※ 1880年后又成功地研制出鸡霍乱疫苗、狂 犬病疫苗等多种疫苗其理论和免疫法引起了 医学实践的重大变革
生物技术制药PPT课件
在血液循环中对机体的营养物、代谢产物、激素、 药物进行转输 蛋白名称 白蛋白 类脂蛋白 触珠蛋白 功能 结合并转输脂肪酸、色素、阳离子、维 生素C、药物 转输脂质、胆固醇、激素 转输循环中游离血红蛋白
转钴胺蛋白 转输维生素B2
⑵免疫球蛋白
构成体液免疫系统； 包括：IgG、IgA、IgM、IgD、IgE
⑴生物组织与细胞的破碎 方法:
机械破碎法 压力法 反复冻融法 超声波振荡法 自溶法或酶解法
二 提 取
⑵ 提取
注意问题：
二 提 取
根据活性物质的性质，选择提取试剂种类 考虑提取试剂用量、提取次数、提取时间 注意提取温度、pH、变性剂
1、蛋白质类药物
（1）沉淀法
蛋白质胶体颗粒表面水化膜或电荷破坏，
种类 甲壳质 透明质酸 肝素 分布 低等动物外壳 脐带、皮肤 肺、肝、心 功能 止酸、消炎、降血脂、胆固醇 化妆品、烧伤 防止血栓
硫酸软骨素 软骨、喉骨、气官 关节炎、腰痛、抗血栓、心脏病
5.脂类药物
种类、分布与功能
种类 脑磷脂 卵磷脂 原卟啉 分布 脑、酵母菌 脑、蛋类卵黄 血红蛋白 功能 止血、防动脉硬化、神经衰弱 防动脉硬化、神经衰弱、肝病 止血、治疗静脉曲张 肝病、贫血
三 分 离 纯 化
7、氨基酸类药物
①沉淀法
三 分 离 纯 化
②吸附法 ③离子交换法
第二节 各种原料生产的药物特点、用途
人体来源的药物 动物来源的药物
植物来源的药物
海洋生物药物
Ⅰ 人体来源的药物
一、人体来源药物的特点与研究意义 二、人体来源药物的种类与用途 三、人体来源药物的制备实例 四、人体来源药物的研究前景
三 分 离 纯 化
蛋白质沉淀
转钴胺蛋白 转输维生素B2
⑵免疫球蛋白
构成体液免疫系统； 包括：IgG、IgA、IgM、IgD、IgE
⑴生物组织与细胞的破碎 方法:
机械破碎法 压力法 反复冻融法 超声波振荡法 自溶法或酶解法
二 提 取
⑵ 提取
注意问题：
二 提 取
根据活性物质的性质，选择提取试剂种类 考虑提取试剂用量、提取次数、提取时间 注意提取温度、pH、变性剂
1、蛋白质类药物
（1）沉淀法
蛋白质胶体颗粒表面水化膜或电荷破坏，
种类 甲壳质 透明质酸 肝素 分布 低等动物外壳 脐带、皮肤 肺、肝、心 功能 止酸、消炎、降血脂、胆固醇 化妆品、烧伤 防止血栓
硫酸软骨素 软骨、喉骨、气官 关节炎、腰痛、抗血栓、心脏病
5.脂类药物
种类、分布与功能
种类 脑磷脂 卵磷脂 原卟啉 分布 脑、酵母菌 脑、蛋类卵黄 血红蛋白 功能 止血、防动脉硬化、神经衰弱 防动脉硬化、神经衰弱、肝病 止血、治疗静脉曲张 肝病、贫血
三 分 离 纯 化
7、氨基酸类药物
①沉淀法
三 分 离 纯 化
②吸附法 ③离子交换法
第二节 各种原料生产的药物特点、用途
人体来源的药物 动物来源的药物
植物来源的药物
海洋生物药物
Ⅰ 人体来源的药物
一、人体来源药物的特点与研究意义 二、人体来源药物的种类与用途 三、人体来源药物的制备实例 四、人体来源药物的研究前景
三 分 离 纯 化
蛋白质沉淀
生物技术制药专业PPT
预防
诊断 疾病的制品
治疗
二、分类
（一）按来源和制造方法
1. 动物来源 动物脏器 资源丰富
家畜： 猪、马、牛、羊
家禽： 鸡、鸭
海洋生物：海带、鲨鱼、海蛇
2. 微生物来源 优点：
发酵法
1）微生物及其代谢物资源丰富、开发潜力大
2）培养、繁殖快、产量高、成本低，
便于大规模工业生产，
不受原料、运输、保存、季节和资源供应影响
第三章
细胞工程技术概念
细胞 : 生物有机体形态结构和生命活动的基本单 位。
细胞工程：以细胞作为研究对象，运用细胞生物学、 分子生物学等学科的原理与方法，按照人们的意志设 计改造细胞的某些遗传性状，培育出新的生物改良品 种或通过细胞培养获得自然界中难以获得的珍贵产品 的新兴生物技术 细胞培养、细胞融合、细胞重组和遗传物质转移等
第一节 细胞培养技术
细胞培养： 生物体内某一块组织，用酶消化法分散成 单个细胞，接种至特定的培养容器中并给予必要的生 长条件，使其在体外生长繁殖的技术。
细胞生长所需的培养条件： 1. 足够的营养，
糖、氨基酸、维生素、无机盐等；
2. 生长环境，合适的温度、pH值、无菌条件。
一、动物细胞培养
动物细胞的培养： 先在无菌条件下用消化酶将组织
2．传代培养（或继代培养，subculture）
将细胞悬液转接分装到≥两个瓶中培养
传代培养。
分裂次数：正常细胞有限 一 般 人 正 常 细 胞 可 传 代 50 ～ 60 次 有 限 细 胞 系 （finite cell line）， 传代过程中可无限制生长繁殖的细胞系 连续细胞 系（continuous cell line）或已确立的细胞系 肿瘤细胞
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
包括 基因工程、细胞工程、发酵工程、酶 工程以及后来衍生出来的第二代、第三代的蛋 白质工程、抗体工程、糖链工程和海洋生物技 术等。
基因工程
Berg （美国生物化学 家）通过把两个不同来 源的DNA连结在一起并 发挥其应有的生物学功 能。他作为“重组DNA 技术之父”于1980年 获诺贝尔化奖。
转基因抗虫棉
生物技术制药绪论 聂丽
Herceptin(赫赛汀）
通用名：注射用曲妥珠单抗 英文名： Trastuzumab 瑞士罗氏公司
曲妥珠单抗是一种重组DNA衍生的人源化单 克隆抗体，选择性地作用于人表皮生长因子受体 -2(HER2)的细胞外部位。
一、生物技术 二、生物技术药物 三、生物技术制药
世界新技术革命的主角之一, 生物技术与新 材料, 信息技术一起已成为新产业革命三大支 柱之一；
立普妥合成工艺
传统工艺：多步化学合成
手性转化 睛化 水解 酯化 应 睛化 中间体
卤代反
现代工艺：3种酶的3步耦合催化 生物加氢还原 生物催化睛化 中间体
2006年总统绿色化学奖
生产过程大大简化 产率提高100多倍 有害溶剂使用显著降低 生产成本大幅度下降
课程内容
•第一章 绪论
2学时
•第二章 基因工程制药 8学时/10学时
三、生物技术制药的概念和主要任务
（一）生物技术制药的概念
是指利用基因工程、细胞工程、发酵工程、 酶工程、蛋白质工程等生物技术，研究、开发 和生产用于预防、治疗和诊断疾病的药物。
生物制药产业特点：典型的高新技术产业
• 高技术 高知识层次的人才和高新的技术手段
• 高投入
一个新的生物医药的平均费用为1～3亿美元， 有的高达6亿。
选择性地作用于人表皮 生长因子受体2(HER2)的细胞外部 位。
2. 药理学作用特点
✓ 毒性低 ✓ 体内半衰期短
6-10min
100min
2. 药理学作用特点
✓ 有种属特异性 ✓ 可产生免疫原性
3. 生产制备特点
✓ 药物分子在原料中含量低 ✓ 原料液中常存在降解目标产物的杂质 ✓ 制备工艺条件温和 ✓ 分离纯化困难 ✓ 产品易受有害物质污染
•第三章 动物细胞工程制药 6学时
•第四章 抗体制药
6学时
•第六章 酶工程制药
2学时/4学时
•第七章 发酵工程制药 8学时/10学时
二、生物技术药物 （一）生物技术药物的概念
采用DNA重组技术或其他生物新技术研制 的用于预防、治疗和诊断疾病的药物。
主要是蛋白质或核酸类药物。
中药
化学药物
板蓝根冲剂 阿司匹林
（二）生物技术药物的分类 1. 按用途分类
天冬酰胺酶 —治疗白血病
肿瘤坏死因子、白介素-2 —治疗恶性肿瘤
治疗药物
尿激酶 —血栓性疾病
促红细胞生成素 —贫血、透析病人
干扰素 —治疗病毒感染
预防药物
诊断药物
2. 按作用类型分类
肿瘤坏死因子、白介素-2—治疗恶性肿瘤
细胞因子类药物
胰岛素 —糖尿病
生长激素 —侏儒症
激素类药物
酶类药物
赫赛汀 —乳腺癌
美罗华 —淋巴瘤
单克隆抗体类药物
3. 按生化特性分类
奥曲肽 —胃出血紧急治疗
多肽类药物
蛋白质类药物
核酸类药物
（三）生物技术药物的特性
1. 理化性质特点
✓ 相对分子质量大 ✓ 结构复杂 ✓ 稳定性差
2. 药理学作用特点
✓ 活性与作用机制明确 ✓ 作用针对性强
啤酒 面包 制酱 制醋
２近代生物技术阶段-微生物发酵技术
1865年法国科学家巴斯德证明了发酵原理
曲颈瓶实验 证明了发酵是由微生物引起的 巴氏灭菌（加热灭菌法）
1928年英国 Fleming发现青霉素，1940年 英国弗洛里、钱恩分离出青霉素
1941年二战期间，美英两国合作开发研究成 功青霉素用于急救。
1.基因工程药物品种的开发
生长激素抑制素 1 mg 传统法：10万只羊的下丘脑 生物技术：1.5 L大肠杆菌培养液，0.3美元 /mg
通化东宝 大肠杆菌表达出胰岛素
细胞工程
以细胞为基本单位，体外 进行培养繁殖，使之按人 们的意愿发生改变。
细胞融合技术 单克隆抗体技术
转基因动物 从转基因羊的羊 奶中提取出治疗 心脏病的药物tPA （第二代溶栓药）
发酵工程
利用微生物的特殊功能生产有用的物质。
发酵工程
最初青霉素的生产菌是音符型青霉菌,生产能 力只有十几U/ml。
表面培养法：劳动力密集—从清洗、装料、 灭菌、接种、培养到出料花费大量劳动力
生产空间大—1kg 20%青霉素需要80000个 1L的培养瓶
价格贵，1.6万美金/kg
1943年，化学工程师和生物学家合作。 通气发酵罐—200IU /kg 离心萃取机—纯度60%，收率75%
3 现代生物技术阶段
满足GMP要求安全规范设施厂房；科研投入
• 高收益
美国Amgen公司，首次开发上市的EPO(红 细胞生成素)、G-SCF(粒细胞集落刺激因子)到 1997年的销售额即近20亿美元
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
• 高附加值
金赛药业，重组人生长激素，厂区面积不到 50亩，员工不过500人，利润3-5亿/年。
（二）生物技术在制药中的应用
阳光技术，朝阳产业，黄金工程，倍受世界 各国重视。
21世纪是生物生命世纪，生物技术将成为 21世纪高技术革命的核心内容。
一、生物技术的概念
以现代生命科学为基础，结合先进的工程 技术手段，按照预先的设计改造生物体或加工 生物材料，为人类生产出所需产品或达到某种 目的的技术。
生物技术发展简史
１传统生物技术阶段--酿造技术
青蒿素
布洛芬
黄连素
普鲁卡因
大青叶
利血平
六神丸
卡托普利
牛黄散
尼群地平
云南白药 利多卡因
生化药物
氨基酸 多肽类 蛋白类 多糖类 酶类 核酸类
生物药物
微生物药物 生物制品
抗生素 维生素 氨基酸 核苷酸 酶和辅酶
疫苗 血液制品 诊断试剂 基因药物
酶抑制剂
生物药物的概念
生物技术药物、生化药物、微生物药物、 海洋药物、生物制品的统称。
后来找到了适合于深层培养的橄榄型青霉菌， 即产黄青霉，生产能力为100U/ml。
最后经过X、紫外线诱变，得到不产色素的变 种，生产能力可达66000-70000U/ml.
酶工程
2002年美国辉瑞制药销售额超过100亿美元 的降胆固醇药物化学合成工艺改由脂肪酶代替。
“心血管病的拆弹部队”（多种途径强效抗动 脉粥样硬化）
基因工程
Berg （美国生物化学 家）通过把两个不同来 源的DNA连结在一起并 发挥其应有的生物学功 能。他作为“重组DNA 技术之父”于1980年 获诺贝尔化奖。
转基因抗虫棉
生物技术制药绪论 聂丽
Herceptin(赫赛汀）
通用名：注射用曲妥珠单抗 英文名： Trastuzumab 瑞士罗氏公司
曲妥珠单抗是一种重组DNA衍生的人源化单 克隆抗体，选择性地作用于人表皮生长因子受体 -2(HER2)的细胞外部位。
一、生物技术 二、生物技术药物 三、生物技术制药
世界新技术革命的主角之一, 生物技术与新 材料, 信息技术一起已成为新产业革命三大支 柱之一；
立普妥合成工艺
传统工艺：多步化学合成
手性转化 睛化 水解 酯化 应 睛化 中间体
卤代反
现代工艺：3种酶的3步耦合催化 生物加氢还原 生物催化睛化 中间体
2006年总统绿色化学奖
生产过程大大简化 产率提高100多倍 有害溶剂使用显著降低 生产成本大幅度下降
课程内容
•第一章 绪论
2学时
•第二章 基因工程制药 8学时/10学时
三、生物技术制药的概念和主要任务
（一）生物技术制药的概念
是指利用基因工程、细胞工程、发酵工程、 酶工程、蛋白质工程等生物技术，研究、开发 和生产用于预防、治疗和诊断疾病的药物。
生物制药产业特点：典型的高新技术产业
• 高技术 高知识层次的人才和高新的技术手段
• 高投入
一个新的生物医药的平均费用为1～3亿美元， 有的高达6亿。
选择性地作用于人表皮 生长因子受体2(HER2)的细胞外部 位。
2. 药理学作用特点
✓ 毒性低 ✓ 体内半衰期短
6-10min
100min
2. 药理学作用特点
✓ 有种属特异性 ✓ 可产生免疫原性
3. 生产制备特点
✓ 药物分子在原料中含量低 ✓ 原料液中常存在降解目标产物的杂质 ✓ 制备工艺条件温和 ✓ 分离纯化困难 ✓ 产品易受有害物质污染
•第三章 动物细胞工程制药 6学时
•第四章 抗体制药
6学时
•第六章 酶工程制药
2学时/4学时
•第七章 发酵工程制药 8学时/10学时
二、生物技术药物 （一）生物技术药物的概念
采用DNA重组技术或其他生物新技术研制 的用于预防、治疗和诊断疾病的药物。
主要是蛋白质或核酸类药物。
中药
化学药物
板蓝根冲剂 阿司匹林
（二）生物技术药物的分类 1. 按用途分类
天冬酰胺酶 —治疗白血病
肿瘤坏死因子、白介素-2 —治疗恶性肿瘤
治疗药物
尿激酶 —血栓性疾病
促红细胞生成素 —贫血、透析病人
干扰素 —治疗病毒感染
预防药物
诊断药物
2. 按作用类型分类
肿瘤坏死因子、白介素-2—治疗恶性肿瘤
细胞因子类药物
胰岛素 —糖尿病
生长激素 —侏儒症
激素类药物
酶类药物
赫赛汀 —乳腺癌
美罗华 —淋巴瘤
单克隆抗体类药物
3. 按生化特性分类
奥曲肽 —胃出血紧急治疗
多肽类药物
蛋白质类药物
核酸类药物
（三）生物技术药物的特性
1. 理化性质特点
✓ 相对分子质量大 ✓ 结构复杂 ✓ 稳定性差
2. 药理学作用特点
✓ 活性与作用机制明确 ✓ 作用针对性强
啤酒 面包 制酱 制醋
２近代生物技术阶段-微生物发酵技术
1865年法国科学家巴斯德证明了发酵原理
曲颈瓶实验 证明了发酵是由微生物引起的 巴氏灭菌（加热灭菌法）
1928年英国 Fleming发现青霉素，1940年 英国弗洛里、钱恩分离出青霉素
1941年二战期间，美英两国合作开发研究成 功青霉素用于急救。
1.基因工程药物品种的开发
生长激素抑制素 1 mg 传统法：10万只羊的下丘脑 生物技术：1.5 L大肠杆菌培养液，0.3美元 /mg
通化东宝 大肠杆菌表达出胰岛素
细胞工程
以细胞为基本单位，体外 进行培养繁殖，使之按人 们的意愿发生改变。
细胞融合技术 单克隆抗体技术
转基因动物 从转基因羊的羊 奶中提取出治疗 心脏病的药物tPA （第二代溶栓药）
发酵工程
利用微生物的特殊功能生产有用的物质。
发酵工程
最初青霉素的生产菌是音符型青霉菌,生产能 力只有十几U/ml。
表面培养法：劳动力密集—从清洗、装料、 灭菌、接种、培养到出料花费大量劳动力
生产空间大—1kg 20%青霉素需要80000个 1L的培养瓶
价格贵，1.6万美金/kg
1943年，化学工程师和生物学家合作。 通气发酵罐—200IU /kg 离心萃取机—纯度60%，收率75%
3 现代生物技术阶段
满足GMP要求安全规范设施厂房；科研投入
• 高收益
美国Amgen公司，首次开发上市的EPO(红 细胞生成素)、G-SCF(粒细胞集落刺激因子)到 1997年的销售额即近20亿美元
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
• 高附加值
金赛药业，重组人生长激素，厂区面积不到 50亩，员工不过500人，利润3-5亿/年。
（二）生物技术在制药中的应用
阳光技术，朝阳产业，黄金工程，倍受世界 各国重视。
21世纪是生物生命世纪，生物技术将成为 21世纪高技术革命的核心内容。
一、生物技术的概念
以现代生命科学为基础，结合先进的工程 技术手段，按照预先的设计改造生物体或加工 生物材料，为人类生产出所需产品或达到某种 目的的技术。
生物技术发展简史
１传统生物技术阶段--酿造技术
青蒿素
布洛芬
黄连素
普鲁卡因
大青叶
利血平
六神丸
卡托普利
牛黄散
尼群地平
云南白药 利多卡因
生化药物
氨基酸 多肽类 蛋白类 多糖类 酶类 核酸类
生物药物
微生物药物 生物制品
抗生素 维生素 氨基酸 核苷酸 酶和辅酶
疫苗 血液制品 诊断试剂 基因药物
酶抑制剂
生物药物的概念
生物技术药物、生化药物、微生物药物、 海洋药物、生物制品的统称。
后来找到了适合于深层培养的橄榄型青霉菌， 即产黄青霉，生产能力为100U/ml。
最后经过X、紫外线诱变，得到不产色素的变 种，生产能力可达66000-70000U/ml.
酶工程
2002年美国辉瑞制药销售额超过100亿美元 的降胆固醇药物化学合成工艺改由脂肪酶代替。
“心血管病的拆弹部队”（多种途径强效抗动 脉粥样硬化）