南农 生物技术制药 第一章 绪论 ppt课件
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生物制药技术 第一章 第一节
转基因植物生产基因药物
转神经肽烟草
乙肝疫苗的西红柿
含霍乱疫苗的香蕉
含麻疹疫苗的莴苣
转基因动物
转基因超级鼠
1982年，英国的《自然》杂志发表了一篇文章：有两个美国实 验小组利用转基因技术，将大鼠生长激素重组基因导入到小鼠 受精卵中,培育出具快速生长效应的“转基因超级鼠”。转基因 鼠比与它同胎所生的小鼠生长速度快2～3倍，体积大一倍。
历史事件
1628, 印度 – 羊血输入人体内
1682, 俄罗斯 – 狗头骨进入人 头骨内
1880, 芝加哥 – 移植
1921, 巴黎 – 菲菲&猿 睾丸 1963, 路易斯安娜– 黑猩猩肾 脏 1984, 加利福尼亚 – 婴儿Fae
婴儿Fae有一个畸形心脏，出生后不久移植了 狒狒的心脏 来源: Cooper, 2000.
将正常基因转入患者(4岁的女孩） 淋巴细胞，再将改造细胞送回患者体 内。
基因治疗个案
人数
5000 4000 3000 2000 1000 0 1994 1996 2000 年份
5 生化药物
酶 核苷酸
激素
生长因子ຫໍສະໝຸດ 控制蛋白酶治疗疾病 蛋白酶对冠状病毒的复制起着重要的控制作用，因此 如果可以有效抑制住蛋白酶的活性，那么就可以控制 住病毒在体内的传播，这样虽然不能预防感染上 SARS，但却将会使人类有了治疗SARS的有效药物。 一种名为“AG7088”的药物有望在改良后用于治疗 SARS。该药物用于治疗鼻病毒（rhinovirus）引起 的普通感冒，而控制这种病毒复制的蛋白酶与SARS 冠状病毒蛋白酶结构非常相似。科学家认为， AG7088这种正处于临床试验阶段的药物，虽然不能 直接抑制SARS冠状病毒蛋白酶，但鉴于两种蛋白酶 的相似性，这一药物有望在经过改良后抑制SARS病 毒蛋白酶的活动，从而成为对付SARS的良药。
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。
生物制药工艺学 第一章 课件PPT课件
第一章 生物药物概述
生物药物与生物制药工艺学 生物药物的特性、分类和用途 生物药物的研究发展前景 掌握：生物药物的概念及分类 熟悉：生物药物的特性和用途。 了解：生物药品的产生、发展过程，生物
药物的发展前景
第一节 生物药物与生物制药工艺学
人类防病、治病的三大药源:化学药物、生物药物与中草药
1957年，英国病毒生物学家和瑞士研究人员在利用鸡胚绒毛尿囊膜 研究流感干扰现象时了解到，病毒感染的细胞能产生一种因子，后者
一、概念：作用于其他细胞干扰病毒的复制，故将其命名为干扰素。
1、 生物药物——利用生物体、生物组织或其成分，综合应用 生物学、生物化学、微生物学、免疫学、物理化学和药学的原 理与方法进行加工、制造而成的一大类预防、诊断、治疗制品。
1980-1982年，科学家用基因工程方法在大肠杆菌及酵母菌细胞内获
例：干扰素，得生干扰长素素，，1升胰细岛胞培素养，物抗可得生到素20，-40疫毫升苗干，扰白素。蛋1白987等年开始用
基因工程方法生产的干扰素进入了工业化生产，并且大量投放市场。
广义的生物药物包括各种天然生物活性物质及天然物质类似物， 也包括应用生物工程技术制造生产的新生物技术药物。
基因工程、细胞工 程、酶工程与发酵
工程
2、生物制品——用微生物、微生物代谢产物、
动物毒素、人或动物的血液或组织等加工制成的预防、治疗和诊断特定传染源自或其他有关疾病的免疫制剂。
菌苗、疫苗、应变 原与血液制品
现代生物药物类型
基因重组多肽蛋白类治疗剂 基因药物 天然生物药物 合成及半合成生物药物
二、生物制药工业的历史与现状
1.传统生物制药发展阶段 最早者为神农 孙思邈
1773年，意大利科学家斯帕兰扎尼设计了一个 巧妙的实验：将肉块放入小巧的金属笼中，然 后让鹰吞下去。过一段时间他将小笼取出，发 现肉块消失了。于是，他推断胃液中一定含有 消化肉块的物质。但是什么，他不清楚。
生物药物与生物制药工艺学 生物药物的特性、分类和用途 生物药物的研究发展前景 掌握：生物药物的概念及分类 熟悉：生物药物的特性和用途。 了解：生物药品的产生、发展过程，生物
药物的发展前景
第一节 生物药物与生物制药工艺学
人类防病、治病的三大药源:化学药物、生物药物与中草药
1957年，英国病毒生物学家和瑞士研究人员在利用鸡胚绒毛尿囊膜 研究流感干扰现象时了解到，病毒感染的细胞能产生一种因子，后者
一、概念：作用于其他细胞干扰病毒的复制，故将其命名为干扰素。
1、 生物药物——利用生物体、生物组织或其成分，综合应用 生物学、生物化学、微生物学、免疫学、物理化学和药学的原 理与方法进行加工、制造而成的一大类预防、诊断、治疗制品。
1980-1982年，科学家用基因工程方法在大肠杆菌及酵母菌细胞内获
例：干扰素，得生干扰长素素，，1升胰细岛胞培素养，物抗可得生到素20，-40疫毫升苗干，扰白素。蛋1白987等年开始用
基因工程方法生产的干扰素进入了工业化生产，并且大量投放市场。
广义的生物药物包括各种天然生物活性物质及天然物质类似物， 也包括应用生物工程技术制造生产的新生物技术药物。
基因工程、细胞工 程、酶工程与发酵
工程
2、生物制品——用微生物、微生物代谢产物、
动物毒素、人或动物的血液或组织等加工制成的预防、治疗和诊断特定传染源自或其他有关疾病的免疫制剂。
菌苗、疫苗、应变 原与血液制品
现代生物药物类型
基因重组多肽蛋白类治疗剂 基因药物 天然生物药物 合成及半合成生物药物
二、生物制药工业的历史与现状
1.传统生物制药发展阶段 最早者为神农 孙思邈
1773年，意大利科学家斯帕兰扎尼设计了一个 巧妙的实验：将肉块放入小巧的金属笼中，然 后让鹰吞下去。过一段时间他将小笼取出，发 现肉块消失了。于是，他推断胃液中一定含有 消化肉块的物质。但是什么，他不清楚。
1 生物技术制药 绪论(swjs)
的学科；
⑩信息技术的飞跃发展渗透到生命科学领域中，形成引 人注目、用途分广泛的生物信息学。
第二节 生物技术药物
一、生物技术药物的分类
二、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要的医 药品。 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类药物。 生物药物：是指生物技术药物与天然生化药物、微生 物药物、海洋药物和生物制品。
生产，为社会提供商品和服务的一个综合性的技术体系。
主要技术范畴有：基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、 生化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。
技术范畴之间的关系
基因工程是生物技术的核心和关键，是主导技术；
细胞工程是生物技术的基础； 酶工程是生物技术的条件； 发酵工程是生物技术的获得最终产物的手段； 蛋白质工程又称第二代基因工程； 第三代生物技术——海洋生物技术； 生化工程以及后来衍生出来的抗体工程、糖链工程等。
疾病的诊断与治疗应用前景广阔；
4、基因诊断与治疗
人类多种疾病都与基因有关； 基因诊断：疾病诊断的分子生物学方法；
基因治疗：遗传性疾病、肿瘤性疾病、多基因遗传性疾病
、基因疫苗。
5、应用基因工程技术建立新药的筛选模型
通过基因工程合成靶酶的受体。
6、应用基因工程技术改良菌种，产生新的微生物 药物
从研发到上市经过多个环节：试验室研究、中试 生产、临床试验（I、II、III期）、规模化生产、市 场商品化及监督；图1-1
平均8~10年；
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
生物技术制药绪论
现代生物技术的基础学科和分支
生物学 化学 工程学 医学 药学 农学
现代生物技术
医药生物技术 农业生物技术 生物技术疫苗 生物技术诊断 工业生物技术 海洋生物技术
二、生物技术的三个发展阶段
• 作坊式的生物技术 • 工业化的生物技术---发酵工程 • 现代生物技术---基因工程
1.传统生物技术阶段
2.新产品不断出现 自20世纪80年代以来，仅美国、日本开发的生物
新技术新药物便达200多种，大都是重组蛋白质 药物和重组DNA药物。
世界范围内，销路最好的生物技术药物，临床应用 时间比较长，疗效比较好，毒副作用比较小。
干扰素
白介素
乙型肝炎疫苗
集落刺激因子
干扰素
• 干扰素(Interferon, IFN)是动物 细胞在受到某些病毒感染后分泌 的具有抗病毒功能的宿主特异性 蛋白质。细胞感染病毒后分泌的 干扰素能够与周围未感染的细胞 上的相关受体作用, 促使这些细胞 合成抗病毒蛋白防止进一步的感 染, 从而起到抗病毒的作用, 但干 扰素对已被感染的细胞没有帮助。 IFN能诱导细胞对病毒感染产生抗 性, 它通过干扰病毒基因转录或病 毒蛋白组分的翻译, 从而阻止或限 制病毒感染, 是目前最主要的抗病 毒感染和抗肿瘤生物制品。
• 3）生产规模大500－2000立方米
• 常用的搅拌通气罐可大致500立方米, 作为这
一时期技术最高、规模最大的单细胞蛋白工厂的
气升式发酵罐的容积已经超过2000立方米
• 4）技术发展速度快
•
高密度发酵技术与产品效价
•利用空气喷嘴喷出高速的 空气, 空气以气泡式分散于 液体中, 在通气的一侧, 液 体平均密度下降, 在不通气 的一侧, 液体密度较大, 因 而产生与通气侧的液体产生 密度差, 从而形成发酵罐内 液体的环流。气升式发酵罐 的优点是能耗低, 结构简单。 在同样的能耗下, 其氧传递 能力比机械搅拌式通气发酵 罐要高得多。
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（2）合成药物：以化学合成方法制得的 药物
（3）生物技术药物：通过细胞工程、基 因工程、酶工程和发酵工程等新技术生产 的药物：酶制剂、生长激素、疫苗等。
二 生物技术药物的特性
❖1 分子结构复杂 ❖2 具有种属特异性 ❖3 针对性强，疗效高 ❖4 稳定性差 ❖5 基因稳定性 ❖6 免疫原性 ❖7 体内的半衰期短 ❖8 受体效应 ❖9 多效性和网络性效应 ❖10 检验的特异性
年销售额(亿美元) 0.80 1.11 16.50 2.50 9.36
2.15
0.41
1.30
10.00 4.50 7.00 0.40 7.00 2.55 0.04 3.00 68.62
FDA 批准的生物制品
时期
19821989 19901994 19951999
批准的数目 临床试验期 审评期 总时间
❖21世纪是医药生物技术快速发展的时期, 生物制药 、化学药物、中药形成三足鼎立,有效的为人类健康 服务。
❖ 1.利用新发现的人类基因开发新型药物 ❖ 2.新型疫苗的研制：滋病疫苗和基因型癌疫苗等。 ❖ 3.基因工程活性肽的生产及基因药物:淋巴因子、生
长因子、激素和酶 ❖ 4.其它医药业将得到不断改造和发展,早期诊断技术
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。
❖ 2000年是基因组之年，美国就近100家生物科 技公司上市
务与人力风险控制 ▪ 大量临床试验
❖营销
▪ 创新药价格高 ▪ 多国家或全球推出 ▪ 大量推销与对病人的
直接宣传(DTC) ▪ 周期管理以取得最大
回报 ▪ 购买专利来保证治疗
药经营特权的延续
这一成功服务医药业务人员50年的运作模式正在失去效益。
医药行业的发展回顾
▪90年代是医药行业的 黄金年代，
❖ 有 350 生物技术药物和疫苗针对超过 200 种疾病正在进行 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
Source: , Investors fuel biotech’s future, 01-18-2005
2005年美國股票首次公開發行上市公司 (IPO)募款金額與家數比較
To Feb 16, 2005
Nasdaq生技股指數起起伏伏2000年後整體表 現優於Nasdaq & Dow 平均指數
5.美国1300多家生物技术公司的60%以上 ，欧洲800多家生物技术公司中近80%集 中在医药领域；
6.生物制药市场资本总额达3500亿美元， 主要生物技术药品有红细胞生成素、胰 岛素、干扰素等，年销售额均在10亿美 元左右。
7.美国FDA正式批准上市的已有117种生物 技术药物用于治疗各种疑难病和常见病 ，仅2001年上半年就批准了27种；
❖ 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
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。
❖ 上市生物科技公司的总收入比1999年增加了 19%，达249亿美元，同时研发经费也增至95亿 美元
❖ 生物科技公司的市值增加38%，即从99年的 3110亿增至2000年的4290亿美元
❖ 传统医药公司都投入巨资以多种不同形式（内 部研发、投资、收购、转让技术或合同研究等 ）进入生物医药产业
表1 世界生物技术专利分布
元增加至 223 亿美元
美国生物制药产品种类及数量 （PHRAM）
疾病种类 产品数量
感染性疾病
39
神经系统疾病
28
艾滋病及相关疾病
19
皮肤病
19
消化系统疾病
11
血液疾病
9
不育症
5
生长发育不良症
3
妊娠预防
2
疾病种类 产品数量
心脏病
26
呼吸系统疾病
22
自主免疫系统疾病 19
移植
13
遗传疾病
11
糖尿病及并发症
7
眼病
3
骨质疏松
2
肿瘤疾病
175
当前正在研制的1000多种新药分布
主治病症 癌症 阿尔茨海默症 心脏病、心肌梗塞、AIDS和精神病 糖尿病 关节炎 帕金毒氏病 骨质疏松症 儿童治疗使用
生物新药数量 400来种
26种 100多种 25种 19种 16种 14种 200多种
美国已进入临床研究阶段的革新性生物技术药物
挑战与应对
医药行业曾经是一个很舒适的地方
20强的股东回报
(98年前5年） 60 50 40 30 20 10
0
股东回报率%TSR
辉瑞Pfizer 利来Eli Lilly 先灵宝雅 Schering-Plough 墨克Merck & Co.
施贵宝BMS 强生J&J AHP 史克SB
诺华Novartis Abbott Zeneca GW HMR Takeda
罗氏Roche 拜尔Bayer
Rhone Poulenc Astra
Pharmacia Upjohn*
20强平均 29% 行业平均 22%
至今为止医药行业的新药研发模式还算成功
❖研发
▪ 500 个验证的目标 ▪ 一个待筛选库有1-2百
万个化合物
▪ 专利对研发的鼓励作 用
▪ 主要病症的治疗覆盖 ▪ 分阶段新药发展，财
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
基因工程药物的高回报
❖碱性成纤维细胞生长因子 231元/ug
❖ 红细胞生
1072元/ug
❖ 白细胞介素-2
410元/ug
❖巨细胞粒细胞集落刺激因子 1960元/ug
14
32.7
24.0 53.2
15
46.5
21.3 67.8
26
58.6
14.7 73.3
* 时间单位为月
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
1952年获得诺贝尔生理医学奖
基因工程技术、原生质体融合技术、突变生物合成技术、微生物转化
一 生物技术药物的分类
❖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）
（1）天然药物：未经加工或仅简单加工 的药物：植物药、动物药、矿物药
L O G O全球生技藥品市場及成長率
12
L O G O 生技藥品市場分配份額
13
L O G O不同研發階段之生技藥品
14
第一节 生物制药的概念和内容
❖生物制药是指利用生物体或生物过程生产
药物的技术。
❖生物制药技术是一门讲述生物药物，尤其
是生物工程相关药物的研制原理、生产工 艺及分离纯化技术的应用学科。
8.处于临床研究阶段的有1000多种；
9.近20年来，生物技术制药占国际药物和 生物制品的份额逐年递增，到2002年已 达到13%。
2001-2010 各大產業之預估成長率
5
旅遊
6
11
職場生活
13
24
通訊
34
46
Source: Wall Street Journal, May 2002
全球資金持續投入生技醫藥產業
（1996年）
地区或国家
生物技术专利 /%
药物专利 /%
人DNA序列专利 /%
美国(USA)
59
51
40
欧洲(Europe)
19
33
24
日本(Japan)
17
12
33
其它(Other)
5
4
3
总计(Total)
100
100
100
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
作用 病毒性角膜炎
乙肝、丙肝 乙肝、丙肝、疱疹等 乙肝、丙肝 乙肝、丙肝白血病等 妇科病 疱疹等
类风湿 烧伤、创伤 烧伤、创伤
癌症辅助治疗 癌症辅助治疗上海华晨 刺激产生白细胞 刺激产生白细胞、骨髓移植
产生红细胞 矮小病
创伤、烧伤 溶血栓(心梗)
银屑病 糖尿病 预防乙肝 预防痢疾
5、医药生物技术发展展望
，转基因药材
重组蛋白质药物的鉴定方法
❖ 电泳方法：SDS－PAGE、等电聚焦、免疫电泳 ❖ 免疫学分析方法：放射性免疫方法、放射性免疫扩
散法、酶联免疫吸附法、免疫印迹 ❖ 受体结合方法 ❖ HPLC ❖ 肽图分析 ❖Edman N-末端序列分析法 ❖ 圆二色谱法 ❖ 核磁共振法
（3）生物技术药物：通过细胞工程、基 因工程、酶工程和发酵工程等新技术生产 的药物：酶制剂、生长激素、疫苗等。
二 生物技术药物的特性
❖1 分子结构复杂 ❖2 具有种属特异性 ❖3 针对性强，疗效高 ❖4 稳定性差 ❖5 基因稳定性 ❖6 免疫原性 ❖7 体内的半衰期短 ❖8 受体效应 ❖9 多效性和网络性效应 ❖10 检验的特异性
年销售额(亿美元) 0.80 1.11 16.50 2.50 9.36
2.15
0.41
1.30
10.00 4.50 7.00 0.40 7.00 2.55 0.04 3.00 68.62
FDA 批准的生物制品
时期
19821989 19901994 19951999
批准的数目 临床试验期 审评期 总时间
❖21世纪是医药生物技术快速发展的时期, 生物制药 、化学药物、中药形成三足鼎立,有效的为人类健康 服务。
❖ 1.利用新发现的人类基因开发新型药物 ❖ 2.新型疫苗的研制：滋病疫苗和基因型癌疫苗等。 ❖ 3.基因工程活性肽的生产及基因药物:淋巴因子、生
长因子、激素和酶 ❖ 4.其它医药业将得到不断改造和发展,早期诊断技术
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。
❖ 2000年是基因组之年，美国就近100家生物科 技公司上市
务与人力风险控制 ▪ 大量临床试验
❖营销
▪ 创新药价格高 ▪ 多国家或全球推出 ▪ 大量推销与对病人的
直接宣传(DTC) ▪ 周期管理以取得最大
回报 ▪ 购买专利来保证治疗
药经营特权的延续
这一成功服务医药业务人员50年的运作模式正在失去效益。
医药行业的发展回顾
▪90年代是医药行业的 黄金年代，
❖ 有 350 生物技术药物和疫苗针对超过 200 种疾病正在进行 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
Source: , Investors fuel biotech’s future, 01-18-2005
2005年美國股票首次公開發行上市公司 (IPO)募款金額與家數比較
To Feb 16, 2005
Nasdaq生技股指數起起伏伏2000年後整體表 現優於Nasdaq & Dow 平均指數
5.美国1300多家生物技术公司的60%以上 ，欧洲800多家生物技术公司中近80%集 中在医药领域；
6.生物制药市场资本总额达3500亿美元， 主要生物技术药品有红细胞生成素、胰 岛素、干扰素等，年销售额均在10亿美 元左右。
7.美国FDA正式批准上市的已有117种生物 技术药物用于治疗各种疑难病和常见病 ，仅2001年上半年就批准了27种；
❖ 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
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。
❖ 上市生物科技公司的总收入比1999年增加了 19%，达249亿美元，同时研发经费也增至95亿 美元
❖ 生物科技公司的市值增加38%，即从99年的 3110亿增至2000年的4290亿美元
❖ 传统医药公司都投入巨资以多种不同形式（内 部研发、投资、收购、转让技术或合同研究等 ）进入生物医药产业
表1 世界生物技术专利分布
元增加至 223 亿美元
美国生物制药产品种类及数量 （PHRAM）
疾病种类 产品数量
感染性疾病
39
神经系统疾病
28
艾滋病及相关疾病
19
皮肤病
19
消化系统疾病
11
血液疾病
9
不育症
5
生长发育不良症
3
妊娠预防
2
疾病种类 产品数量
心脏病
26
呼吸系统疾病
22
自主免疫系统疾病 19
移植
13
遗传疾病
11
糖尿病及并发症
7
眼病
3
骨质疏松
2
肿瘤疾病
175
当前正在研制的1000多种新药分布
主治病症 癌症 阿尔茨海默症 心脏病、心肌梗塞、AIDS和精神病 糖尿病 关节炎 帕金毒氏病 骨质疏松症 儿童治疗使用
生物新药数量 400来种
26种 100多种 25种 19种 16种 14种 200多种
美国已进入临床研究阶段的革新性生物技术药物
挑战与应对
医药行业曾经是一个很舒适的地方
20强的股东回报
(98年前5年） 60 50 40 30 20 10
0
股东回报率%TSR
辉瑞Pfizer 利来Eli Lilly 先灵宝雅 Schering-Plough 墨克Merck & Co.
施贵宝BMS 强生J&J AHP 史克SB
诺华Novartis Abbott Zeneca GW HMR Takeda
罗氏Roche 拜尔Bayer
Rhone Poulenc Astra
Pharmacia Upjohn*
20强平均 29% 行业平均 22%
至今为止医药行业的新药研发模式还算成功
❖研发
▪ 500 个验证的目标 ▪ 一个待筛选库有1-2百
万个化合物
▪ 专利对研发的鼓励作 用
▪ 主要病症的治疗覆盖 ▪ 分阶段新药发展，财
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
基因工程药物的高回报
❖碱性成纤维细胞生长因子 231元/ug
❖ 红细胞生
1072元/ug
❖ 白细胞介素-2
410元/ug
❖巨细胞粒细胞集落刺激因子 1960元/ug
14
32.7
24.0 53.2
15
46.5
21.3 67.8
26
58.6
14.7 73.3
* 时间单位为月
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
1952年获得诺贝尔生理医学奖
基因工程技术、原生质体融合技术、突变生物合成技术、微生物转化
一 生物技术药物的分类
❖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）
（1）天然药物：未经加工或仅简单加工 的药物：植物药、动物药、矿物药
L O G O全球生技藥品市場及成長率
12
L O G O 生技藥品市場分配份額
13
L O G O不同研發階段之生技藥品
14
第一节 生物制药的概念和内容
❖生物制药是指利用生物体或生物过程生产
药物的技术。
❖生物制药技术是一门讲述生物药物，尤其
是生物工程相关药物的研制原理、生产工 艺及分离纯化技术的应用学科。
8.处于临床研究阶段的有1000多种；
9.近20年来，生物技术制药占国际药物和 生物制品的份额逐年递增，到2002年已 达到13%。
2001-2010 各大產業之預估成長率
5
旅遊
6
11
職場生活
13
24
通訊
34
46
Source: Wall Street Journal, May 2002
全球資金持續投入生技醫藥產業
（1996年）
地区或国家
生物技术专利 /%
药物专利 /%
人DNA序列专利 /%
美国(USA)
59
51
40
欧洲(Europe)
19
33
24
日本(Japan)
17
12
33
其它(Other)
5
4
3
总计(Total)
100
100
100
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
作用 病毒性角膜炎
乙肝、丙肝 乙肝、丙肝、疱疹等 乙肝、丙肝 乙肝、丙肝白血病等 妇科病 疱疹等
类风湿 烧伤、创伤 烧伤、创伤
癌症辅助治疗 癌症辅助治疗上海华晨 刺激产生白细胞 刺激产生白细胞、骨髓移植
产生红细胞 矮小病
创伤、烧伤 溶血栓(心梗)
银屑病 糖尿病 预防乙肝 预防痢疾
5、医药生物技术发展展望
，转基因药材
重组蛋白质药物的鉴定方法
❖ 电泳方法：SDS－PAGE、等电聚焦、免疫电泳 ❖ 免疫学分析方法：放射性免疫方法、放射性免疫扩
散法、酶联免疫吸附法、免疫印迹 ❖ 受体结合方法 ❖ HPLC ❖ 肽图分析 ❖Edman N-末端序列分析法 ❖ 圆二色谱法 ❖ 核磁共振法