1 第一章 生物技术制药 绪论
生物技术制药教案
第一章绪论一、概述1、生物药物泛指包括生物制品在内的生物体的初级和次极代谢产物或生物体的某一组成部分，甚至整个生物体用作诊断和治疗疾病的医药品。
生物制品是指用细菌疫苗制成的供预防、治疗和诊断特定传染病的药品。
2、生物技术制药采用现代生物技术人为地创造一些条件，借助某些微生物、植物或动物来生产所需的医药品。
3、生物技术药物采用DNA重组技术、单克隆抗体技术或其它生物新技术研制的蛋白质、治疗性抗体或核酸类药物。
4、生物技术以生命科学为基础，利用生物体（或生物组织、细胞及其组分）的特性和功能，设计构建具有预期性状的新物种或新品系，并与工程相结合，利用这样的新物种（品系）进行加工生产，为社会提供商品和服务的一个综合性技术体系。
5、生物技术的内容基因、细胞、酶、发酵、生化、蛋白质、抗体、糖链工程和海洋生物技术。
6、生物技术的相关学科生物学（微生物学、分子生物学、遗传学）化学（生物化学、无机、有机、分析、物理化学）工程学（化学工程、电子工程）医学、药学、农学。
7、生物技术的应用（1）、医药1977年出现第一个重组的生长激素抑制因子后，美国成立了第一家遗传工程公司—Genetech，进行小牛和小猪的生长激素的开发研究，与其他公司合作开发了干扰素，从此以后出现许多生物技术公司，1981年第一个诊断用单克隆抗体首先在美国上市。
利用基因治疗人类疾病的技术取得了突破性进展，原来用于治疗单基因缺陷的遗传病的治疗技术，现在已快速扩展到癌症、爱滋病、乙型肝炎、心血管病，此外，诊断试剂、酶试剂、动植物医药产品、核酸类药物也取得了很大进展。
（2）、农业转基因动植物的新品种，大幅度提高产量和质量。
（3）、食品氨基酸（天冬氨酸、半胱氨酸），有机酸（苹果酸、酒石酸），做食品添加剂，香料，葡萄糖，果糖，淀粉酶。
（4）、工业农药、香料、饲料、工业酶、有机酶、皮革工业脱毛软化、丝绸脱胶、加酶洗衣粉。
（5）、环境净化利用微生物或酶处理废物和废水。
生物制药 绪论
手段
• 生物技术制药是指采用现代生物技术可以 人为地创造一些条件，借助某些微生物， 植物或动物来生产所需的医药品。 原材
• 它包括基因工程制药，动物细胞工程制料药， 抗体制药，植物细胞工程制药，酶工程制 药。
分子生物学
微生物学
生物化学 遗传学 细胞生物学
现代生物技术
化学工程
农业生物技术 医药生物技术 生物技术疫苗 生物技术诊断 家畜生物技术 海洋生物技术
• 污染物是指在细菌表达产物中的内毒素、 动物细胞污染的致瘤性DNA及病毒，这3）生物技术药物由实验室技术扩大到生 产规模，在生产培养期间，意外的改变可 导致有利宿主/载体系统表达其它的基因， 并使多肽发生改变，这些改变可使产品量 下降或杂质的质与量的改变，因此要绝对 保证生产条件的一致性及最终产品的一致 性。
主要有氨基酸、多肽蛋白类、核酸类、多 糖、脂、细胞生长调节因子等。
• （4）生物制品（Biological Products）指 以微生物、寄生虫、动物毒素、生物组织 作为起始原料，采用生物学工艺或分离纯 化技术制备，并以生物学技术和分析技术 控制中间产物和成品质量制成的生物活性 制剂。包括：疫（菌）苗、毒素、类毒素、 免疫血清、血液制品、免疫球蛋白、抗原、 变态反应原、细胞因子、激素、酶及辅酶、 发酵产品、McAb、DNA重组产品、体外免 疫试剂等。
4 、生物技术药物的特性
• 生物技术药物与其它药物之间的区别，主要由生 物技术药物的以下特点所决定的：
• （1）生物技术来源药物的生产方式，是应用基因 修饰的生物体产生的蛋白或多肽类的产物，或是 依据靶基因化学合成互补的寡核苷酸，所获产品 往往分子质量较大，并具有复杂的分子结构。
• （2）生物技术药物存在着种属特异性。许多生物 技术药物的药理学活性与动物种属及组织特异性 有关，主要是药物自身，以及药物作用受体和代 谢酶的基因序列存在着动物种属的差异
生物技术制药 (全套课件234P) ppt课件
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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。
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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
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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。
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（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。
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（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。
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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。
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（一）按所采用的技术手段来分
1、生物技术药物
生物技术制药复习知识点
生物技术制药复习知识点第一章绪论1.生物制药的研究内容包括基因工程制药, 细胞工程制药, 酶工程制药和发酵工程制药。
2.生物技术制药, 是采用现代生物技术人为地创造一些条件, 借助某些微生物、植物或动物来生产所需的医药品。
3.生物技术药物, 是采用DNA 重组技术、单克隆抗体技术或其它生物新技术研制的蛋白质、治疗性抗体或核酸类药物。
4.生物药物, 指包括生物制品在内的生物体的初级和次级代谢产物或生物体的某一组成部分, 甚至整个生物体用作诊断和治疗的医药品。
5.现代生物药物四种类型: ①应用DNA重组技术制造的基因重组多肽、蛋白质类治疗剂。
②基因药物, 如基因治疗剂、基因疫苗、反义药物和核酶等。
③来自动植物和微生物的天然生物药物。
④合成与部分合成的生物药物。
6.生物药物按功能用途分为三类: 治疗药物, 预防药物和诊断药物。
7.生物技术药物的特性：分子结构复杂, 具种属特异性, 治疗针对性强、疗效高, 稳定性差, 基因稳定性, 免疫原性、重复给药会产生抗体, 体内半衰期短, 受体效应, 多效性和网络效应, 质量控制的特殊性, 生产系统的复杂性。
8.生物技术制药特征：高技术, 高投入, 长周期, 高风险, 高收益。
9.基因诊断: 指采用分子生物学的方法在DNA水平或RNA水平对基因的结构和功能进行分析从而对特定的疾病进行诊断。
第二章基因工程制药1.利用基因工程技术生产药品的优点: （1）可以大量生产过去难以获得的生理活性蛋白和多肽（如胰岛素、干扰素、细胞因子等）, 为临床使用提供有效的保障；（2）可以提供足够数量的生理活性物质, 以便对其生理、生化和结构进行深入的研究, 从而扩大这些物质的应用范围；（3）利用基因工程技术可以发现、挖掘更多的内源性生理活性物质；（4）内源性生理活性物质在作为药物使用时存在的不足之处, 可通过基因工程和蛋白质工程进行改造和去除；（5）利用基因工程技术可获得新型化合物, 扩大药物筛选来源。
生物技术制药重点及名词解释
生物技术制药第一章绪论★生物技术与生物技术药物的概念生物技术药物的分类✦按用途分类：治疗药物、预防药物、作为诊断药物(免疫诊断试剂、酶诊断试剂、器官功能诊断药物、放射性核素诊断药物、诊断用单克隆抗体(McAb)、诊断用DNA芯片)✦按作用类型分类：细胞因子类药物、激素类药物、酶与辅酶类药物、疫苗、单克隆抗体药物、反义核酸药物、RNA干扰（RNAi）药物、基因治疗药物✦按生化特性分类：多肽类药物、蛋白质类药物、核酸类药物、聚乙二醇(PEG）化多肽或蛋白质药物★生物技术药物的特性✦理化性质特性：相对分子量大、结构复杂、稳定性差✦药理学作用特性:活性与作用机制明确、作用针对性强、毒性低、体内半衰期短、有种属特异性、可产生免疫原性✦生产制备特性：药物分子在原料中的含量低、原料液中长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✦质量控制特性：质量标准内容的特殊性、制造项下的特殊规定、检定项下的特殊规定（原液、半成品及成品检定等等)第二章基因工程制药蛋白类药物的特点：结构确证不完全性、具有种属特异性、多功能性、免疫原性临床前安全性评价的特殊性：蛋白类药物安全性担忧的性质和来源；受试物的纯度；相关动物的选择；给药剂量的选择；免疫原性；遗传毒性和致癌性（一般不进行常规的遗传毒性实验）；药代动力学真核细胞表达制品的安全性问题：生产细胞DNA残留的影响、生产用血清的影响基因工程药物稳定性研究的相关问题：药物浓度、温度、湿度和水分、氧、光照、pH基因工程药物的缺陷：生物利用度低，半衰期短；异体蛋白具有免疫原性基因工程菌的修饰改造方法:构建突变体、构建融合蛋白、PEG修饰（降低免疫原性、增加水溶性、延长t1/2) 基因工程制药基本环节♦上游阶段:制备目的基因→构建重组质粒→构建工程细胞♦下游阶段：培养工程细胞→分离纯化产物→除菌→半成品、成品检定→包装基本工具：目的基因、各种酶(切割酶、连接酶、修饰酶等)、载体、宿主细胞➢酶切结果：5’粘性末端、3’粘性末端、平头末端➢1U核酸内切酶的酶活性:指在最佳反应条件下反应1小时，完全水解1mg标准DNA所需的酶量➢影响限制性内切酶反应的因素：♦DNA样品的纯度：♦DNA的甲基化程度：核酸限制性内切酶不能够切割甲基化的核苷酸序列。
生物技术制药课后思考题
第一章：绪论思考题1.什么是生物技术生物技术所包含的内容及定义;答：1生物技术又称生物工程,指人们以现代生命科学为基础,结合先进的工程技术手段和其他基础学科的科学原理,按照预先的设计改造生物体或加工生物原料,为人类生产出所需产品或达到某种目的的技术;2包括基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程、蛋白质工程、抗体工程、糖链工程、海洋生物技术及生物转化等;具体定义见P1;2.生物技术药物的概念及分类;答：1指采用DNA重组技术或其他生物技术生产的用于预防、治疗和诊断疾病的药物,主要是重组蛋白或核酸类药物;2a.按照用途：预防、诊断、治疗；b.按作用类型：细胞因子类、激素类、酶类、疫苗、单克隆抗体类、反义核酸、RNA干扰类、基因治疗药物；c.按照生化特性：多肽类、蛋白质类、核酸类、聚乙二醇化多肽或蛋白质;3.生物技术药物在理化性质、药理学与作用、生产制备和质量控制方面的特性;答：1理化性质从药物多是蛋白质或核酸出发：a.相对分子质量大；b.结构复杂；c.稳定性差；2药理学作用：a.活性与作用机制明确；b.作用针对性强；c.毒性低；d.体内半衰期短；e.有种属特异性；f.可产生免疫原性；3生产制备特性：a.药物分子在原料中含量低；b.原料中常存在降解目标产物的杂质；c.制备工艺条件温和；d.分离纯化困难；e.产品易受有害物质污染；4质量控制特性：a.质量标准内容的特殊性；b.制造项下的特殊规定；c.检定项下的特殊规定;4.生物技术制药的概念和主要研究内容与任务;答：1指利用基因工程、细胞工程等生物技术的原理和方法,来研究、开发和生产预防、治疗和诊断疾病的药物的一门科学;2主要研究内容与任务：a.生物制药技术的研究、开发与应用；b.利用生物技术研究、开发和生产药物;第二章：基因工程制药思考题1.简述基因工程制药的基本原理和基本流程;答：1利用重组DNA技术将外源基因导入到宿主菌或宿主细胞进行大规模培养和诱导表达以获取蛋白质药物的过程称为基因工程制药;2目的基因的获得、表达载体的选择、目的基因与载体的连接、重组DNA转入到宿主细胞、重组子的筛选与鉴定、工程菌的发酵表达重组蛋白、表达产物的分离纯化、重组蛋白制剂的生产;2.与化学药物相比较,基因工程药物有什么特点答：a.基因工程药物是由活细胞代谢产生的；b.基因工程药物的相对分子质量要远远大于一般的小分子化学药物；c.在制备基因工程药物时,需要除去宿主蛋白和核酸残留,同时还要防止其他物质的污染,而化学药物大多是通过组合合成的,杂质是原料残留及反应副产物等;3.原核与真核表达体系各有什么优缺点哪些蛋白质需要用真核表达体系4.答：1原核表达体系优点：宿主遗传背景清楚,商品化菌种齐全,方便购买；原核细胞操作简便、繁殖快、周期短；大规模生产成本低,产量较高；下游纯化工艺简单,易于控制,生产效率高；缺点：缺乏蛋白质折叠和翻译后加工系统；分泌能力不足,真核蛋白质常形成不溶性的包含体,表达产物需经变性、复性才恢复活性；有的表达系统,如大肠杆菌有内毒素,很难除去；大肠杆菌中的表达不存在信号肽,产品多为胞内产物,提取困难;2真核表达系统：优点：具有转录后加工能力,外源基因可以是DNA也可以是cDNA；具有蛋白质折叠和翻译后加工系统,可形成正确折叠、装配和糖基化等修饰的蛋白质；可是重组蛋白分泌表达,有利于纯化；缺点：生长缓慢、操作复杂、产量较低、生产成本较高等;3某些需要修饰的蛋白质需要采用真核表达体系;5.重组蛋白类药物的质量控制要考虑哪几个方面答：蛋白质含量测定、纯度检查、理化性质的鉴定分子量、等电点、序列、肽图、二硫键、氨基酸组成、生物学活性鉴定、内毒素分析、宿主蛋白与核酸残留分析;6.基因工程药物如何提高其疗效今后的发展趋势有哪些7.答：1提高蛋白质药物的稳定性；减少蛋白质药物的免疫原性；延长半衰期；提高组织的特异性;2提高基因工程药物的产量；一些现在还没有使用基因工程的手段的药物,实现基因工程化生产；构建突变体,改造已知的药物,增强疗效,减少临床上疗效弱、易产生抗性等不足;第三章：动物细胞工程制药思考题1.离体培养的动物细胞有哪些类型答：贴壁细胞、悬浮细胞和兼性贴壁细胞;2.生产用动物细胞有哪些种类各有何特点3.答：1原代细胞：直接取自动物组织器官,经过粉碎消化而获得的细胞悬液;需要大量动物,费钱、费劳力;2传代细胞系：染色体组型是2n核型；贴壁依赖,接触抑制；可传代培养50代；无致癌性;3转化细胞系：转化过程可以是自发的和人工的,也可从肿瘤组织中获得；具备无限的生命力；较短的倍增时间；较低的培养条件要求；适合于大规模工业化生产的要求；基因工程药物表达的宿主细胞,主要是转化细胞;4工程细胞系：利用细胞融合技术或基因工程技术对转化细胞系的遗传物质进行修饰改造或重组,获得的具有稳定遗传特性的细胞系;4.常用的动物细胞培养基有哪几类答：天然培养基、合成培养基及无血清培养基;5.动能细胞大规模培养有哪几种方式答：悬浮培养法、微载体培养法、多孔载体培养法、微囊化培养法、中空纤维培养法;6.利用动物细胞生产的药物主要有哪些答：疫苗、单克隆抗体、激素、淋巴因子、多肽生长因子、酶类等;第四章：抗体工程制药思考题1.传统的鼠抗体在治疗应用上有哪些局限答：传统的鼠抗体在人体中反复使用会出现人抗鼠抗体反应HAMA,导致抗体在人体内会迅速被清除,半衰期缩短,甚至出现出现严重的不良反应;2.如何对鼠源性单抗进行改造答：将抗体的Fc段用人源替换,仅保留CDR区超可变区是鼠源的,即为构造成嵌合抗体；或者生产全人源化抗体;3.如何制备杂交瘤细胞答：用免疫原与免疫小鼠,从小鼠体内获得淋巴B细胞,制成细胞悬液,然后与骨髓瘤细胞一起混合,使用聚乙二醇诱导细胞融合,将融合后的细胞混合液在HAT选择性培养基上生长,在培养基上生长的即为杂交瘤细胞,进行抗体检测和克隆化培养,可以获得既能够产生单一性抗体,又能够无限增殖的杂交瘤细胞; 4.在制备单抗时为什么要进行两次筛选答：第一次筛选：获得淋巴B细胞与骨髓瘤细胞的融合细胞；第二次筛选：获得能够产生单克隆抗体的杂交瘤细胞;5.制备单抗时为什么要选用B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合形成杂交细胞答：能够产生抗体的淋巴B细胞不能够无限增殖,而骨髓瘤在体外培养具有无限增殖的特性,但是不能产生抗体,将二者融合,融合细胞继承了两个亲代细胞的特性,形成了能够产生抗体又能够无限增殖;第五章：疫苗及其制备技术思考题1.简述疫苗的概念、组成及其作用原理;答：1是将病原微生物如细菌、立克次氏体、病毒等及其代谢产物,经过人工减毒、灭活或利用基因工程等方法制成的用于预防传染病的自动免疫制剂;2组成：具有免疫保护性的抗原,如蛋白质、多肽、多糖及核酸等,与免疫佐剂混合制成;3当机体通过注射或口服等途径接种疫苗后,疫苗中的抗原分子就会发生免疫原性作用,刺激机体免疫系统产生高效价特异性的免疫保护物质,如特异性抗体、免疫细胞及细胞因子等,当机体再次接触到相同的抗原时候,机体的免疫系统便会依循免疫记忆,迅速制造出更多的保护物质来阻断病原菌的入侵,从而使机体获得针对病原体特异性的免疫力,使其免受侵害而得到保护;2.传统的灭活疫苗和减毒活疫苗在实际应用中存在哪些局限答：传统的减毒活疫苗,如果减毒程度不够,在使用时有致病的可能性,过分减毒又会使得免疫原性不足或丧失,失去活疫苗的效力;灭活疫苗常常需要多次接种,抗体滴度随时间而下降;3.简述基因工程亚单位疫苗的主要特点及制备方法;答：1优点：产量高、纯度高、安全性好,用于难以培养或具有潜在致癌性病毒的疫苗制备;缺点：生产成本比较高纯化,产品研发成本高,免疫接种成本高多次注射,与传统疫苗相比,免疫效果较差;2制备方法：在分离出病原体特异抗原编码基因的基础上,将外源基因转入另外一个非致病微生物或细胞中表达,然后通过分离纯化而获得特异的蛋白质;表达系统有大肠杆菌、酵母菌和高等植物;4.何为治疗性疫苗请比较治疗性疫苗与预防性疫苗的主要区别5.答：1治疗性疫苗是指在已感染病原微生物或已患有某些疾病的机体中,通过诱导特异性的免疫应答,达到治疗或防止疾病恶化的天然、人工合成或用基因重组技术表达的产品或制品;2治疗性疫苗兼有治疗和预防的作用,当机体已经处于感染或患病状态时,治疗性疫苗会诱导免疫应答,治疗疾病;预防性疫苗是使机体处于免疫保护状态,当病原菌再次入侵时候,依循免疫记忆,会迅速做出免疫应答,阻止病原菌的入侵;6.设计并简述禽流感H5N1灭活疫苗的主要制备流程;答：P122。
生物技术制药试题及重点(最新整理)
第一章绪论填空题1. 生物技术制药的特征高技术、高投入、高风险、高收益、长周期。
2. 生物药物广泛应用于医学各领域，按功能用途可分为三类，分别是治疗药物、预防药物、诊断药物。
3.现代生物药物已形成四大类型：一是应用DNA重组技术制造的基因重组多肽、蛋白质类治疗剂；二是基因药物；三是来自动物植物和微生物的天然生物药物；四是合成与部分合成的生物药物；4.生物技术的发展按其技术特征来看，可分为三个不同的发展阶段，传统生物技术阶段；近代生物技术阶段；现代生物技术阶段。
5.生物技术所含的主要技术范畴有基因工程；细胞工程；酶工程；发酵工程；蛋白质核酸工程和生化工程；选择题1.生物技术的核心和关键是（A ）A 细胞工程B 蛋白质工程C 酶工程D基因工程2. 第三代生物技术（ A ）的出现，大大扩大了现在生物技术的研究范围A 基因工程技术B 蛋白质工程技术C 海洋生物技术D细胞工程技术3.下列哪个产品不是用生物技术生产的（D ）A 青霉素B 淀粉酶C 乙醇D 氯化钠4. 下列哪组描述（A ）符合是生物技术制药的特征A高技术、高投入、高风险、高收益、长周期B高技术、高投入、低风险、高收益、长周期C高技术、低投入、高风险、高收益、长周期D高技术、高投入、高风险、低收益、短周期5. 我国科学家承担了人类基因组计划（C ）的测序工作A10% B5% C 1% D7%名词解释1.生物技术制药采用现代生物技术可以人为的创造一些条件，借助某些微生物、植物或动物来生产所需的医学药品，称为生物技术制药。
2.生物技术药物一般说来，采用DNA重组技术或其它生物新技术研制的蛋白质或核酸来药物称为生物技术药物。
3.生物药物生物技术药物是重组产品概念在医药领域的扩大应用，并与天然药物、微生物药物、海洋药物和生物制品一起归类为生物生物药物。
简答题1.生物技术药物的特性是什么？生物技术药物的特征是：（1）分子结构复杂（2）具有种属差异特异性（3）治疗针对性强、疗效高（4）稳定性差（5）免疫原性（6）基因稳定性（7）体内半衰期短（8）受体效应（9）多效应和网络效应（10）检验特殊性2.简述生物技术发展的不同阶段的技术特征和代表产品？（1）传统生物技术的技术特征是酿造技术，所得产品的结构较为简单，属于微生物的初级代谢产物。
生物技术制药复习题
生物技术制药复习题第一章绪论第一节生物技术的发展史1、生物技术：以生命科学为基础，利用生物体的特性和功能，设计构建具有与其性状的新物种或新品系，并与工程结合，利用这样的新物种进行加工生产，为社会提供商品服务的一个综合性技术体系。
它的范畴：基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、生化工程。
基因工程是生物技术的核心。
P12、蛋白质工程----第二代基因工程；海洋生物技术-----第三代生物技术P13、生物技术发展史：传统、近代（抗生素、发酵罐）、现代（DNA重组）P31974年，Boyer和Cohen建立了DNA重组技术1975年，Koher 和Milstein 建立了单克隆抗体技术1982年，第一个基因工程药物重组人胰岛素被批准上市1989年，我国第一个基因工程药物干扰素批准上市2003年，中国的重组腺病毒-p53注射液成为石阶上第一个正式批准的基因治疗药物。
第二节生物技术药物1、生物技术制药：生物技术制药：采用现代生物技术人为地创造一些条件，借助某些微生物、植物或动物来生产所需的医药品。
P42、生物技术药物：采用DNA重组技术活其他生物技术研制的蛋白质或核酸类药物。
它与天然生化药物、微生物药物、海洋药物和生物制品共同归为生物药物。
3、现代生物药物分为4类：重组DNA技术制造的基因重组多肽、蛋白质类治疗剂；基因药物；天然药物；合成与部分合成药物。
4、生物药物按用途分为：治疗药物；预防药物；诊断药物。
5、生物技术药物的特征：（1）分子结构复杂；（2）具有种属特异性；（3）治疗针对性强、疗效高；（4）稳定性差（5）基因稳定性；（6）免疫原性；（7）体内半衰期短；（8）受体效应；（9）多效性和网络性效应；（10）检验的特殊性。
第三节生物技术制药1、生物技术制药的特征：高技术、高投入、长周期、高风险、高收益。
P52、生物技术在制药中的应用有哪些？P7（1）基因工程制药：① 开发基因工程药物，如干扰素（IFN）、红细胞生成素（EPO）等②基因工程疫苗，如乙肝基因工程疫苗③基因工程抗体，它可以作为导向药物的载体④基因诊断与基因治疗⑤应用基因工程技术建立新药的筛选模型⑥应用极影工程激活素改良菌种，产生新的微生物药物⑦改进药物生产工艺⑧利用转基因动、植物生产蛋白质类药物。
第一章生物制药绪论
2013-6-8
苏州大学医学部
三类 已在国外上市销售但尚未在国内上市销售的药品： （1）已在国外上市销售的制剂及其原料药，和/或改变该制 剂的剂型，但不改变给药途径的制剂； （2）已在国外上市销售的复方制剂，和/或改变该制剂的剂 型，但不改变给药途径的制剂； （3）改变给药途径并已在国外上市销售的制剂； （4）国内上市销售的制剂增加已在国外批准的新适应症 。 四类 改变已上市销售盐类药物的酸根、碱基（或者金属元 素），但不改变其 药理作用的原料药及其制剂。 五类 改变国内已上市销售药品的剂型，但不改变给药途径 的制剂。 六类 已有国家药品标准的原料药或者制剂。
2013-6-8
苏州大学医学部
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3、相对分子质量较大 酶类药物：1－50万dolt， 抗体蛋白:5-95万dolt 多糖类药物:小的上千，大的可上百万。 4、对酸碱、重金属、热等理化因素的变化较 敏感。 这类生物药物功能的发挥需要保持其特定 的生理活性结构。
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2013-6-8
苏州大学医学部
5、制药所用的材料大多含有丰富的营养成分， 利于微生物生长，故易被微生物分解。 6、生产中搅拌力、金属器械及空气等也可能 对活性有影响。 生产中必须全面严格控制，包括从原料选择和 预处理、生产工艺、制剂成型、保藏、运输及 使用各个环节。
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二、生物制药的研究内容
(1) 发酵工程制药
(2) 基因工程制药 (3) 细胞工程制药 (4) 酶工程制药
2013-6-8 苏州大学医学部 13
1、发酵工程制药
（1） 发酵工程制药：是指利用微生物代 谢过程生产药物的技术。此类药物有抗 生素、维生素、氨基酸、核酸有关物质、 有机酸、辅酶、酶抑制剂、激素、免疫 调节物质以及其他生理活性物质。 （2）主要研究：微生物菌种筛选和改良、 发酵工艺的研究、产品后处理即分离纯 化等问题。重组DNA技术改良微生物菌种。
生物技术制药复习知识点
生物技术制药复习知识点第一章绪论1.生物制药的研究内容包括基因工程制药，细胞工程制药，酶工程制药和发酵工程制药。
2.生物技术制药，是采用现代生物技术人为地创造一些条件，借助某些微生物、植物或动物来生产所需的医药品。
3.生物技术药物，是采用DNA 重组技术、单克隆抗体技术或其它生物新技术研制的蛋白质、治疗性抗体或核酸类药物。
4.生物药物，指包括生物制品在内的生物体的初级和次级代谢产物或生物体的某一组成部分，甚至整个生物体用作诊断和治疗的医药品。
5.现代生物药物四种类型：①应用DNA重组技术制造的基因重组多肽、蛋白质类治疗剂。
②基因药物，如基因治疗剂、基因疫苗、反义药物和核酶等。
③来自动植物和微生物的天然生物药物。
④合成与部分合成的生物药物。
6.生物药物按功能用途分为三类：治疗药物，预防药物和诊断药物。
7.生物技术药物的特性：分子结构复杂，具种属特异性，治疗针对性强、疗效高，稳定性差，基因稳定性，免疫原性、重复给药会产生抗体，体内半衰期短，受体效应，多效性和网络效应，质量控制的特殊性，生产系统的复杂性。
8.生物技术制药特征：高技术，高投入，长周期，高风险，高收益。
9.基因诊断：指采用分子生物学的方法在DNA水平或RNA水平对基因的结构和功能进行分析从而对特定的疾病进行诊断。
第二章基因工程制药1.利用基因工程技术生产药品的优点：（1）可以大量生产过去难以获得的生理活性蛋白和多肽（如胰岛素、干扰素、细胞因子等），为临床使用提供有效的保障；（2）可以提供足够数量的生理活性物质，以便对其生理、生化和结构进行深入的研究，从而扩大这些物质的应用范围；（3）利用基因工程技术可以发现、挖掘更多的内源性生理活性物质；（4）内源性生理活性物质在作为药物使用时存在的不足之处，可通过基因工程和蛋白质工程进行改造和去除；（5）利用基因工程技术可获得新型化合物，扩大药物筛选来源。
2.基因工程技术就是将目的基因插入载体，拼接后转入新的宿主细胞，构建工程菌（或细胞），实现遗传物质的重新组合，并使目的基因在工程菌内进行复制和表达的技术。
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生物技术的重要性
有助于解决全球的重大难题：资源（能源）、
人口、粮食、生态环境、健康与疾病和战争 与灾害； 促进传统产业的技术改造和新产业的形成， 对人类社会生活产生深远的革命性影响； 生物技术这一新生事物正迅速走向老百性日 常生活各个方面, 将对人类的发展做出贡献。
生物技术学科的地位
美国已进入临床研究阶段的革新性生物技术药物
种类 作用 Anti VEGF(抗内皮细胞生长因子) 治疗结肠直肠癌和非小细胞肺癌(Ⅲ期临床) Dendritic cell vaccine (树突细胞疫苗) 治疗前列腺癌(Ⅲ期临床) Dendritic cell vaccine (树突细胞疫苗) 治疗乳腺癌(Ｉ期临床) ONYX 015(肿瘤抑制治疗基因) 治疗头颈癌(II期临床) Anti Ig E humanized monoclonal antibody 治疗哮喘(Ⅲ期临床结束)
生物技术药物：采用DNA重组技术或者其他生物 新技术研制的蛋白质或核酸类药物。 现代生物药物分类：
一 应用重组DNA技术制造的基因重组制剂 二 基因核酸药物 三 天然生物药物 四 合成与部分合成的生物药物 （具体例子后面会讲到）
生物药物根据功能用途可以分为三类：
治疗性药物； 预防性药物； 诊断性药物。
(2) 要点: ① 对象 是具遗传特性有生命物质:包括 病毒、细菌、植物、动物、直到人类。 ② 生物体系多个不同水平研究: 从大分 子(DNA、RNA、蛋白质、酶)、亚细胞、 细胞、组织、器官到整个机体。
③ 应用工程学原理: 经人类思维, 设计方案、 定向修饰、加工制作过程、经过体外环节。 ④ 有目的产品: 目的产品有三新特征: 新遗传 功能、新遗传性状、新物种。要有合乎人类 所需的工业、农业、医疗和食品产品。 ⑤ 高新技术起重要作用。
临床试验
有几百种诊断试剂应用于疾病诊断、血液检定等 美国目前有 1273 家生物技术公司，其中 300 家是上市公司 1999 年至 2000 年生物技术市场资产总值增长156%，从1379 亿美元增加至 3535 亿美元 1993 年至 2000 年生物技术工业收入成倍增长，从 80 亿美 元增加至 223 亿美元
三 生物技术制药现状和前景
20世纪80年代以来仅美、日开发的生物新
药200多种。如：干扰素、白细胞介素、粒 细胞集落刺激因子、红细胞生成素、纤溶 酶原激活剂、胰岛素、生长激素、乙肝疫 苗等。
1.新试剂新技术不断出现
细胞移植用于:骨髓移植治疗白血病、免疫缺 陷、再障性贫血等。 基因治疗有:致死性遗传疾病、癌症、爱滋病、 心脏病等。 生物试剂开发单克隆抗体用于诊断和治疗，荧 光抗体法、DNA探针、PCR等检测技术的建立。
4 美国生物技术产业发展情况
美国生物技术产业发展情况
产值（亿美元）
500 400 300 200 100 0 1980 1991 1996 1997 2000
年份
美国生物制药现状
目前 FDA 已经批准了 117 个生物技术药物和疫苗，其中 75% 为最近 6 年批准 有 350 生物技术药物和疫苗针对超过 200 种疾病正在进行
生物技术药物：采用现代生物技术,借助某些微生 物、植物、动物生产医药品。
19世纪： 细胞是生命的基本单位。 细胞学说： 细胞是动植物结构和功能 的基本单位，一切生命现 象都是以细胞为基础表达 的。
基因 遗传密码 转录
翻译
蛋白质三维结构
线性多肽链 （无功能活性） 生命活动的分子基础
以核酸和蛋白质为中心的生物大分子是生命 现象的共同物质基础，细胞和有机体所有生命活 动都是以这些生物大分子及其复合物的结构、运 动和相互作用来实现的。
FDA 批准的生物制品
时 期 批准的数目 临床试验期 14 15 26 32.7 46.5 58.6 审评期 24.0 21.3 14.7 总时间 56.7 67.8 73.3
1982-1989 1990-1994 1995-1999
* 时间单位为月
美国生物制药产品种类及数量（PHRAM）
疾病种类
近半个世纪生物技术发展的10大里程碑
1953年 Watson 与 Crick 发现了 DNA 的双螺旋结构。
1956年 Kornberg 发现了 DNA 聚 合酶。
1966年 破译了氨 基酸三联密码子。
1970年 发现了核酸 限制性内切酶。
1975年 研制出了第一个 单克隆抗体。
近半个世纪生物技术发展的10大里程碑 1982年 FDA 批准了第一个基因 工程药物--重组人胰岛素。
２近代生物技术阶段
1860年荷兰微生物学家安东.列文虎 克发明显微镜发现了微生物。
1865年法国科学家巴斯德证明 了发酵原理。
1928年英国 Fleming发现青霉素
３现代生物技术 1953年 Watson 、Crick提出DNA双螺 旋结构 1973年 建立DNA重组技术 1975年 建立单克隆抗体技术 1978年 大肠杆菌表达出胰岛素 1988年 PCR方法 1997年 英国克隆多利羊 2003年 人类基因组测序完成
二
生物技术药物的特性
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 分子结构复杂 具有种属特异性 针对性强，疗效高 稳定性差 基因稳定性 免疫原性 体内的半衰期短 受体效应 多效性和网络性效应 检验的特异性
第三节 生物技术制药
一 二 三 生物技术制药的特征 生物技术在制药中的应用 生物技术制药的现状和前景
现代生物技术的基础学科和分支
分子生物学 微生物学 生物化学 遗传学 细胞生物学 化学
现代生物技术
医药生物技术 生物技术疫苗 生物技术诊断 农业生物技术 家畜生物技术 海洋生物技术
第二节 生物技术药物
一 二 生物技术药物的分类 生物技术药物的特性
一
生物技术药物的分类
生物技术制药：采用现代生物技术可以人为地 创造一些条件，借助某些微生物、植物或动 物来生产所需的医药品。
(3) 生物技术与诸学科关系
(4) 生物技术的内容
医学生物技术 药学生物技术 动物生物技术 农业生物技术 海洋生物技术 微生物生物技术
上游工程: 是生物技术 的实验室研 究阶段, 应用 基础研究, 产 生三新产品 的源泉。
下游工程: 是生物技术的扩大生产, 加工应用阶段, 使三 新产品能达到三化: 商品化、工程化、企业化, 是效益阶段。
感染性疾病 神经系统疾病 艾滋病及相关疾病 皮肤病 消化系统疾病 血液疾病 不育症 生长发育不良症 妊娠预防
产品数量 疾病种类
39 28 19 19 11 9 5 3 2
产品数量
26 22 19 13 11 7 3 2 175
心脏病 呼吸系统疾病 自主免疫系统疾病 移植 遗传疾病 糖尿病及并发症 眼病 骨质疏松 肿瘤疾病
世界新技术革命的主角之一,
生物技术与信息 技术，新材料, 新能源一起已成为新产业革命 四大支柱之一。 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。
二 生物技术发展简史
１传统生物技术阶段 公元前6000年古代巴比伦人酿造啤酒 公元前4000年埃及人发酵面包 我国殷朝 制酱 周朝 制醋 特点:自然发酵、全凭经验。
2.新型生物反应器和新型生物技术不断出现
新型生物反应器有:气升式生物反应器、流化 床式生物反应器、固定床式生物反应器、袋式 或膜式生物反应器、中空纤维生物反应器等。
3、我国的医药生物技术
已上市的基因工程药物和疫苗 1992年 乙型肝炎疫苗 1995年 白细胞介素-2 1996年 α1b-干扰素α2a-干扰素 α2b-干扰素 1997年 粒细胞集落因子 红细胞生成素
生物技术制药
第一章
第一节 第二节 第三节
绪
论
生物技术的发展史 生物技术药物 生物技术制药
第一节
一 二
生物技术的发展史
概 述 生物技术发展简史
本课程知识结构及相互之间的关联
生物技术是以生命科学为基础，利用生物体（或生物组 织、细胞及其组分）的特性和功能，设计构建具有预 期性状的新物种或新品系，并与工程相结合，利用这 样的新物种（或品系）进行加工生产，为社会提供商 品和服务的一个综合性的技术体系。
一
生物技术制药的特征
生物技术医药产业是产业化、商品化的高
新技术产业之一。 高技术，高投入，高风险，高收益，长周 期---‘四高一长’ 的特点。
二 生物技术在制药中的应用
基因工程技术，转基因技术 细胞工程技术，干细胞培养及定向分
化 酶工程技术，细胞及酶的固定化技术 发酵工程技术，生物反应器, 胚胎克隆技术 生物大分子修饰, 生物物理、生物信 息及其他相关领域技术
第一节 重点： 掌握生物技术的概念 了解生物技术发展史 第二节 重点：
掌握生物技术药物的分类和特性
第三节 重点： 了解生物技术制药的特性 了解生物技术在制药中的应用
了解-要求知道；掌握-要求记忆；熟练-要求完全理解并记忆。
Hale Waihona Puke 习题P13： 1、21983年 Mullis 发明了聚合酶链 式反应 (PCR) 技术。
1990年 人类基因组(Human Genome Project)计划启动。
1997年 克隆羊多利诞生。
2003年 人类基因组测序 完成
4 现代生物技术定义
(1) 现代生物技术定义： 以现代生命科学为基础, 把生物体系与工程 学技术有机结合在一起，按照预先的设计， 定向地在不同水平上改造生物遗传性状或加 工生物原料, 产生对人类有用的新产品(或达 到某种目的)之综合性科学技术。