生物制藥工藝學(xué)第一章課件

1、第一篇第一篇 生物制藥工藝基礎(chǔ)生物制藥工藝基礎(chǔ)w生物藥物概述生物藥物概述w生物制藥工藝技術(shù)基礎(chǔ)生物制藥工藝技術(shù)基礎(chǔ)第一章第一章 生物藥物概述生物藥物概述u 生物藥物與生物制藥工藝學(xué)生物藥物與生物制藥工藝學(xué)u生物藥物的特性、分類和用途生物藥物的特性、分類和用途u生物藥物的研究發(fā)展前景生物藥物的研究發(fā)展前景掌握掌握：生物藥物的概念及分類熟悉熟悉：生物藥物的特性和用途。了解了解：生物藥品的產(chǎn)生、發(fā)展過(guò)程，生物 藥物的發(fā)展前景第一節(jié)第一節(jié) 生物藥物與生物制藥工藝學(xué)生物藥物與生物制藥工藝學(xué)人類防病、治病的三大藥源:化學(xué)藥物、生物藥物與中草藥化學(xué)藥物、生物藥物與中草藥 一、概念：一、概念： 1、 生物藥物

2、生物藥物利用生物體、生物組織或其成分，綜合應(yīng)用生物學(xué)、生物化學(xué)、微生物學(xué)、免疫學(xué)、物理化學(xué)和藥學(xué)的原生物學(xué)、生物化學(xué)、微生物學(xué)、免疫學(xué)、物理化學(xué)和藥學(xué)的原理與方法理與方法進(jìn)行加工、制造而成的一大類預(yù)防、診斷、治療制品預(yù)防、診斷、治療制品。例：干擾素，生長(zhǎng)素，胰島素，抗生素，疫苗，白蛋白等廣義的生物藥物包括各種天然生物活性物質(zhì)天然生物活性物質(zhì)及天然物質(zhì)類似物，天然物質(zhì)類似物，也包括應(yīng)用生物工程技術(shù)制造生產(chǎn)的新生物技術(shù)藥物也包括應(yīng)用生物工程技術(shù)制造生產(chǎn)的新生物技術(shù)藥物。 基因工程、細(xì)胞工基因工程、細(xì)胞工程、酶工程與發(fā)酵程、酶工程與發(fā)酵工程工程1957年，英國(guó)病毒生物學(xué)家和瑞士研究人員在利用雞胚絨毛

3、尿囊膜研年，英國(guó)病毒生物學(xué)家和瑞士研究人員在利用雞胚絨毛尿囊膜研究流感干擾現(xiàn)象時(shí)了解到，病毒感染的細(xì)胞能產(chǎn)生一種因子，后者作究流感干擾現(xiàn)象時(shí)了解到，病毒感染的細(xì)胞能產(chǎn)生一種因子，后者作用于其他細(xì)胞干擾病毒的復(fù)制，故將其命名為干擾素。用于其他細(xì)胞干擾病毒的復(fù)制，故將其命名為干擾素。1980-1982年，科學(xué)家用基因工程方法在大腸桿菌及酵母菌細(xì)胞內(nèi)獲年，科學(xué)家用基因工程方法在大腸桿菌及酵母菌細(xì)胞內(nèi)獲得干擾素，得干擾素，1升細(xì)胞培養(yǎng)物可得到升細(xì)胞培養(yǎng)物可得到20-40毫升干擾素。毫升干擾素。1987年開(kāi)始用年開(kāi)始用基因工程方法生產(chǎn)的干擾素進(jìn)入了工業(yè)化生產(chǎn)，并且大量投放市場(chǎng)。基因工程方法生產(chǎn)的干擾素進(jìn)

4、入了工業(yè)化生產(chǎn)，并且大量投放市場(chǎng)。2、生物制品、生物制品用微生物、微生物代謝產(chǎn)物、動(dòng)物毒素、人或動(dòng)物的血液或組織等加工制成的預(yù)防、治療和診斷特定傳染病或其他有關(guān)疾病的免疫制劑。菌苗、疫苗、應(yīng)變?cè)c血液制品現(xiàn)代生物藥物類型w基因重組多肽蛋白類治療劑w基因藥物w天然生物藥物w合成及半合成生物藥物 二、生物制藥工業(yè)的歷史與現(xiàn)狀二、生物制藥工業(yè)的歷史與現(xiàn)狀1.傳統(tǒng)生物制藥發(fā)展階段u最早者為最早者為神農(nóng)u孫思邈u李時(shí)珍u11世紀(jì)世紀(jì)沈括u1897年發(fā)現(xiàn)了酶，開(kāi)創(chuàng)了工業(yè)微生物的新時(shí)代u早期的生物藥物多數(shù)來(lái)自動(dòng)物臟器，有效成分也不明確，曾有臟器制劑臟器制劑之稱。二十世紀(jì)二十世紀(jì)20年代年代，對(duì)動(dòng)物臟器的有效

5、成分逐漸有所了解。1773年，意大利科學(xué)家斯帕蘭扎尼設(shè)計(jì)了一個(gè)巧妙的實(shí)驗(yàn)：將肉塊放入小巧的金屬籠中，然后讓鷹吞下去。過(guò)一段時(shí)間他將小籠取出，發(fā)現(xiàn)肉塊消失了。于是，他推斷胃液中一定含有消化肉塊的物質(zhì)。但是什么，他不清楚。1836年，從胃液中提取出了消化蛋白質(zhì)的物質(zhì)。解開(kāi)胃的消化之謎。藥王孫思邈對(duì)我國(guó)醫(yī)藥學(xué)貢獻(xiàn)的“二十五個(gè)第一”： w1 醫(yī)學(xué)巨著千金方是我國(guó)歷史上第一部臨床醫(yī)學(xué)百科全書(shū)，被國(guó)外學(xué)者推崇為“人類之至寶”；w2 第一個(gè)完整論述醫(yī)德的人；w3 第一個(gè)倡導(dǎo)建立婦科、兒科的人；w4 第一個(gè)麻風(fēng)病專家；w5 第一個(gè)發(fā)明手指比量取穴法；w6 第一個(gè)創(chuàng)繪彩色明堂三人圖；w7 第一個(gè)將美容藥推向民間

6、；w8 第一個(gè)創(chuàng)立“阿是穴”；w9第一個(gè)擴(kuò)大奇穴，選編針灸驗(yàn)方；w10第一個(gè)提出復(fù)方治??；w11第一個(gè)提出多樣化用藥外治牙病；w12第一個(gè)提出用草藥喂牛，而使用其牛奶治病的人；w13第一個(gè)提出“針灸會(huì)用，針?biāo)幖嬗谩焙皖A(yù)防“保健灸法”；w14系統(tǒng)、全面論述藥物種植、采集、收藏的第一人；w15第一個(gè)提出并試驗(yàn)成功野生藥物變家種；w16首創(chuàng)地黃炮制和巴豆去毒炮制方法；w17首用胎盤(pán)粉治病；w18最早使用動(dòng)物肝治眼病，動(dòng)物肝富含維生素Aw19第一個(gè)治療腳氣病并最早用彀樹(shù)皮煎湯煮粥食用預(yù)防腳氣病和腳氣病的復(fù)發(fā)，比歐洲人 早一千年w20首創(chuàng)以砷劑（雄黃等）治療瘧疾病，比英國(guó)人用砒霜制成的孚勒氏早一千年；w

7、21第一個(gè)提出“防重于治”的醫(yī)療思想；w22首用羊饜（羊甲狀腺）治療甲狀腺腫；w23是我國(guó)歷史上第一位深入民間，向群眾和同行虛心學(xué)習(xí)、收集校驗(yàn)秘方的醫(yī)生；w24.中西醫(yī)結(jié)合工作第一人。w25.第一個(gè)發(fā)明導(dǎo)尿術(shù)w紫河車，指人類的胎盤(pán)，中醫(yī)認(rèn)為，有補(bǔ)腎益精，益氣養(yǎng)血之功?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究認(rèn)為，胎盤(pán)含蛋白質(zhì)、糖、鈣、維生素、免疫因子、女性激素、助孕酮、類固醇激素、促性腺激素、促腎上腺皮質(zhì)激素等，能促進(jìn)乳腺、子宮、陰道、睪丸的發(fā)育，對(duì)甲狀腺也有促進(jìn)作用，對(duì)肺結(jié)核、支氣管哮喘、貧血等亦有良效. w我國(guó)第一部藥學(xué)專著神農(nóng)本草經(jīng)就記有癲蛤蟆的性味、歸經(jīng)和主治等方面內(nèi)容。 w蟾蜍是一種藥用價(jià)值很高的經(jīng)濟(jì)動(dòng)物。其全

8、身是寶！蟾酥、干蟾皮、蟾衣、蟾頭、蟾舌、蟾肝、蟾膽等均為藥材。w蟾酥，是珍貴的中藥材，內(nèi)含多種生物成分，有解毒、消腫、止痛、強(qiáng)心利尿、抗癌、麻醉、抗輻射等功效，可治療心力衰歇、口腔炎、咽喉炎、咽喉腫痛、皮膚癌等。目前德國(guó)已將蟾酥制劑用于臨床治療冠心病，日本以蟾酥為原料生產(chǎn)“救生丹”。我國(guó)50余種中成藥中都有蟾酥成分。w我國(guó)生產(chǎn)的蟾酥在國(guó)際市場(chǎng)上聲望極高，每年出口5000多斤，可換得外匯500萬(wàn)美元。 w本草綱目共有52卷，載有藥物1892種，收集醫(yī)方11096個(gè)，是我國(guó)醫(yī)藥寶庫(kù)中的一份珍貴遺產(chǎn)。 w分為16部62類。這種分類法，已經(jīng)過(guò)渡到按自然演化的系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行了。從無(wú)機(jī)到有機(jī)，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，從

9、低級(jí)到高級(jí)，這種分類法在當(dāng)時(shí)是十分先進(jìn)的。尤其對(duì)植物的科學(xué)分類，要比瑞典的分類學(xué)家林奈早二百年。w不僅在藥物學(xué)方面有巨大成就，在化學(xué)、地質(zhì)、天文等方面，都有突出貢獻(xiàn)。它在化學(xué)史上，較早地記載了純金屬、金屬、金屬氯化物、硫化物等一系列的化學(xué)反應(yīng)。同時(shí)又記載了蒸餾、結(jié)晶、升華、沉淀、干燥等現(xiàn)代化學(xué)中應(yīng)用的一些操作方法。 2.近代生物制藥發(fā)展階段30年代中期建立了小鼠和雞胚培養(yǎng)病毒的方法，從而制成黃熱病、流感、乙型腦炎、森林腦炎和斑疹傷寒等疫苗。 20世紀(jì)40年代，第一次世界大戰(zhàn)的爆發(fā)促使微生物制藥工業(yè)快速進(jìn)入了發(fā)酵工程技術(shù)階段50年代，在離體細(xì)胞培養(yǎng)物中繁殖病毒的技術(shù)取得突破，從而研制成功小兒麻痹

10、、麻疹、腮腺炎等新疫苗。20世紀(jì)60年代，已有生化藥物500多種，還有100多種臨床診斷試劑 3.現(xiàn)代生物制藥發(fā)展階段u自19821982年人胰島素年人胰島素成為用DNA重組技術(shù)生產(chǎn)的第一個(gè)生物醫(yī)藥產(chǎn)品以來(lái)，以基因重組為核心的生物技術(shù)所開(kāi)發(fā)研究的新藥數(shù)目一直居首位。 8080年代后期年代后期，應(yīng)用基因工程技術(shù)己研制成功乙肝疫苗、狂犬病疫苗、口蹄病疫苗和AIDS病疫苗。u 此外，應(yīng)用酶工程技術(shù)、細(xì)胞工程技術(shù)和基因工程技術(shù)生產(chǎn)抗生素抗生素、氨基酸氨基酸和植物次生代謝產(chǎn)物植物次生代謝產(chǎn)物也已步入產(chǎn)業(yè)化階段。 w國(guó)外生物制藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速。目前，全世界約有3000多個(gè)從事生物技術(shù)研究開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)的公司?，F(xiàn)

11、在生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為全球經(jīng)濟(jì)新的增長(zhǎng)點(diǎn)。w以DNA重組技術(shù)為核心的現(xiàn)代生物技術(shù)首先在醫(yī)藥領(lǐng)域現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。生物技術(shù)的發(fā)展為新藥的研制開(kāi)發(fā)開(kāi)辟了十分廣闊的天地。繼信息產(chǎn)業(yè)之后，生物產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將給世界帶來(lái)更為翻天覆地的變化。 w由于動(dòng)手早，實(shí)力強(qiáng)，美國(guó)無(wú)疑仍然是“老大”。世界上多數(shù)生物計(jì)劃公司和多數(shù)生物技術(shù)專利都在美國(guó)。 生物制藥產(chǎn)業(yè)具有高投入、高風(fēng)險(xiǎn)和高收益特點(diǎn)，它具有爆炸性的成長(zhǎng)速度和廣闊的市場(chǎng)前景。w美國(guó)研發(fā)經(jīng)費(fèi)其中10%投入到生物技術(shù)藥物。一種新藥從研究開(kāi)發(fā)到投放市場(chǎng)，耗資約2.5億美元，開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)達(dá)12年之久。w跨國(guó)公司平均投入與銷售收入的比例已超過(guò)10，創(chuàng)新型重磅產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)。 w80年

12、代中期以來(lái)，我國(guó)生物技術(shù)蓬勃發(fā)展，基因工程制藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，1996年，基因工程藥物和疫苗銷售額為22億元，1998年增長(zhǎng)到72億元，2000年達(dá)到了228億元，平均每年增長(zhǎng)7942，其中干擾素所占比重最高，其次為乙肝疫苗、白細(xì)胞借素-2。 w1989年，我國(guó)批準(zhǔn)了第一個(gè)在我國(guó)生產(chǎn)的基因工程藥物-一種重組人干擾素，標(biāo)志著我國(guó)生產(chǎn)工程藥物實(shí)現(xiàn)了零的突破。這是世界上第一個(gè)采用中國(guó)人基因克隆和表達(dá)的基因工程藥物，也是到目前為止唯一的一個(gè)我國(guó)自主研制成功的擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的基因工程一類藥物。w數(shù)據(jù)顯示，2003-2010年中國(guó)生物制藥行業(yè)銷售收入年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)21.52%，2010年行業(yè)產(chǎn)銷規(guī)模突破千

13、億元，同比增速超過(guò)40%。w未來(lái)十年，一批基因治療方案、藥物將進(jìn)入應(yīng)用階段。中國(guó)生物藥研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化能力也將大幅度提高，形成化學(xué)藥、中藥、生物藥三足鼎立的藥物新格局。我國(guó)將針對(duì)癌癥、心臟病、高血壓、糖尿病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病等重大疾病，取得200個(gè)生物新藥證書(shū)，開(kāi)發(fā)近200種生物藥，近400個(gè)生物藥進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段，中國(guó)生物制藥的高速發(fā)展時(shí)代已經(jīng)到來(lái)。w2013-2017年年 中國(guó)生物制藥行業(yè)產(chǎn)銷需求中國(guó)生物制藥行業(yè)產(chǎn)銷需求與投資預(yù)測(cè)分析報(bào)告與投資預(yù)測(cè)分析報(bào)告：國(guó)家加大對(duì)生物技：國(guó)家加大對(duì)生物技術(shù)創(chuàng)新和生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支持力度，使我國(guó)術(shù)創(chuàng)新和生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支持力度，使我國(guó)生物制藥行業(yè)保持快速發(fā)展勢(shì)頭。生

14、物制藥行業(yè)保持快速發(fā)展勢(shì)頭。 w2011年我國(guó)生物制藥的銷售額已達(dá)1600億美元，占全球藥品市場(chǎng)份額的19%，預(yù)計(jì)到2020年，生物制藥在全球藥品銷售中的比重將超過(guò)三分之一。w2015年，我國(guó)生物仿制藥品的年銷售額將從2011年的2748億元增長(zhǎng)到4478億元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率約在15%左右。w隨著一些重磅生物藥物專利即將到期，2010-2017年，價(jià)值1500億美元的藥物將失去專利保護(hù)，這將推動(dòng)仿制藥市場(chǎng)從2010年1238.5億美元增長(zhǎng)到2017年的2310億美元w國(guó)內(nèi)生物制藥行業(yè)發(fā)展具有規(guī)模小、集中度低、增速快等特點(diǎn)。 w我國(guó)生物制藥行業(yè)銷售額雖然大幅增加但僅和美國(guó)生化公司安進(jìn)一家銷售接近

15、。w華蘭生物、天壇生物、科華生物、雙鷺?biāo)帢I(yè)、達(dá)安基因五個(gè)上市企業(yè)全年銷售額僅占市場(chǎng)份額的百分之四左右。w我國(guó)從事生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)研究、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)的人數(shù)僅相當(dāng)于美國(guó)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)人數(shù)的1/4。 w我國(guó)生物制藥企業(yè)的生產(chǎn)能力結(jié)構(gòu)存在不均衡，高端藥物產(chǎn)能不足，出現(xiàn)低端藥物產(chǎn)能過(guò)剩的現(xiàn)象。如我國(guó)的疫苗生產(chǎn)一半以上產(chǎn)品是用于預(yù)防脊髓灰質(zhì)炎、麻疹等常見(jiàn)病的疫苗，無(wú)對(duì)尖端的癌腫、AIDS疫苗研制，目前我內(nèi)生物制藥行業(yè)企業(yè)的產(chǎn)品自主研發(fā)能力相對(duì)薄弱，以仿制藥和原料藥為主，競(jìng)爭(zhēng)能力差。我國(guó)已經(jīng)批準(zhǔn)上市的生物藥品原創(chuàng)僅百分之五左右，絕大多數(shù)為仿制藥。國(guó)內(nèi)生物制藥行業(yè)在研發(fā)投入僅少部分生物藥廠接近國(guó)際水平，絕大多數(shù)

16、生物制藥廠研發(fā)投入較少。造成我國(guó)生物制藥產(chǎn)業(yè)落后的因素 w一哄而上，同種產(chǎn)品生產(chǎn)廠家過(guò)多，造成惡性競(jìng)爭(zhēng) 基因工程藥物臨床應(yīng)用劑量一般都很?。ㄎ⒖思?jí)），通常2-3個(gè)廠家滿負(fù)荷生產(chǎn)就能滿足全國(guó)市場(chǎng)需要。因此，過(guò)多廠家生產(chǎn)同一種基因工程藥物勢(shì)必造成市場(chǎng)過(guò)度競(jìng)爭(zhēng)，同時(shí)還導(dǎo)致現(xiàn)有生產(chǎn)能力開(kāi)工不足，成本增加，使企業(yè)不能獲得合理利潤(rùn) w目前我國(guó)對(duì)專利侵權(quán)的處罰力度比較低、執(zhí)行不力，導(dǎo)致保護(hù)力度較弱。 w藥政、衛(wèi)生、質(zhì)檢、知識(shí)產(chǎn)權(quán)等多個(gè)部門(mén)的監(jiān)管缺乏溝通，功能重疊。 融資渠道單一，產(chǎn)業(yè)發(fā)展資金不足。w目 前，我國(guó)基因工程制藥企業(yè)投資大多在2000萬(wàn)元-1億元人民幣。資金來(lái)源除股東投入的股本金外，主要是靠銀行貸

17、款，融資渠道狹窄。高技術(shù)投資的風(fēng)險(xiǎn)使銀行對(duì)之貸款慎之又慎。 w生物制藥企業(yè)研發(fā)投入嚴(yán)重不足。目前環(huán)繞中國(guó)生物制藥行業(yè)的融資環(huán)境、周邊產(chǎn)業(yè)配套等落后于發(fā)達(dá)國(guó)家，為制約生物制藥行業(yè)發(fā)展的瓶頸。 醫(yī)藥市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)無(wú)序w生產(chǎn)企業(yè)紛紛采取高定價(jià)、高讓利的促銷手段，使藥品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)惡化。企業(yè)迫于市場(chǎng)壓力，主要精力都用在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)上，無(wú)力顧及技術(shù)創(chuàng)新。w由于生物藥物的單價(jià)普遍較高，很少被選入中國(guó)醫(yī)保藥品目錄，錄入的只有少部分價(jià)格低廉的生物藥如胰島素、肝素、疫苗等。醫(yī)保、銷售等制藥產(chǎn)業(yè)周邊政策和硬件配套較為落后，對(duì)中國(guó)生物制藥產(chǎn)業(yè)未來(lái)發(fā)展前景產(chǎn)生不利影響。 企業(yè)管理滯后，人才匱乏w基因工程制藥企業(yè)是典型的技術(shù)密集型高

18、技術(shù)企業(yè)，企業(yè)要在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中求得生存和發(fā)展就必須擁有一批高素質(zhì)的復(fù)合型人才。w生物制劑儲(chǔ)存條件要求都較為苛刻，對(duì)下游物流等環(huán)節(jié)的硬件設(shè)施要求較高，缺乏專業(yè)化的渠道商。生物制藥的上游基礎(chǔ)研究仍然薄弱，科技成果產(chǎn)業(yè)化率很低。w戊肝是世界病毒性肝炎研究的焦點(diǎn)之一。戊肝的死亡率已快速上升到各型病毒性肝炎的首位，是甲肝的10倍 w科研工作者歷時(shí)14年投入近五億元研制成功戊肝疫苗“益可寧”2012年10月實(shí)現(xiàn)商品化上市w期臨床試驗(yàn)分成期安全性試驗(yàn)和期免疫性試驗(yàn)。期為保護(hù)性試驗(yàn)，觀察疫苗在更大使用人群中對(duì)疾病的實(shí)際預(yù)防效果 w這也是中國(guó)真正意義上第一次研發(fā)了“全新的疫苗”。 二、生物制藥工藝學(xué)的性質(zhì)與任務(wù)

19、二、生物制藥工藝學(xué)的性質(zhì)與任務(wù) 1、生物制藥工藝學(xué)生物制藥工藝學(xué)是從事各種生物藥物的是從事各種生物藥物的研究、生產(chǎn)和制劑的綜合性應(yīng)用技術(shù)科學(xué)。研究、生產(chǎn)和制劑的綜合性應(yīng)用技術(shù)科學(xué)。 研究?jī)?nèi)容包括生化制藥工藝、微生物制藥工藝生化制藥工藝、微生物制藥工藝生物技術(shù)制藥工藝、生物制品制造與相關(guān)的生物醫(yī)藥產(chǎn)生物醫(yī)藥產(chǎn)品品的生產(chǎn)工藝生產(chǎn)工藝。主要討論各類生物藥物的來(lái)源、結(jié)構(gòu)、來(lái)源、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)性質(zhì)、制造原理制造原理、工藝過(guò)程工藝過(guò)程、生產(chǎn)技術(shù)操作生產(chǎn)技術(shù)操作和質(zhì)量控質(zhì)量控制制。所以生物制藥工藝學(xué)是一門(mén)理論與實(shí)踐緊密結(jié)合的嶄新的綜合性制藥工藝學(xué)。 生物制藥工藝學(xué)是一門(mén)新型的現(xiàn)代制藥工藝學(xué)。具體任務(wù)是討論任務(wù)是

20、討論： 生物藥物的來(lái)源來(lái)源及其原料藥物生產(chǎn)生產(chǎn)的主要途徑和工藝過(guò)程； 生物藥物的一般提取、分離、純化提取、分離、純化、制造原理與生產(chǎn)方法； 各類生物藥物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、用途及其工藝過(guò)程結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、用途及其工藝過(guò)程和質(zhì)量控制。和質(zhì)量控制。 第二節(jié)第二節(jié) 生物藥物的性質(zhì)和分類生物藥物的性質(zhì)和分類一、生物藥物的特點(diǎn)一、生物藥物的特點(diǎn) 新陳代謝是生命的基本特征之一新陳代謝是生命的基本特征之一，生物體是有組織的統(tǒng)一整體。生物體的組成物質(zhì)及其在體內(nèi)進(jìn)行的一連串代謝過(guò)程都是相互聯(lián)系、相互制約相互聯(lián)系、相互制約的。 1、 所謂疾病所謂疾病主要是機(jī)體受到內(nèi)外環(huán)境的改變而使代謝失常代謝失常，導(dǎo)致起調(diào)控作用的酶、激素

21、及核酸、蛋酶、激素及核酸、蛋白質(zhì)白質(zhì)等生物活性物質(zhì)自身或環(huán)境自身或環(huán)境發(fā)生障礙。 2 根據(jù)其構(gòu)效關(guān)系進(jìn)行結(jié)構(gòu)的修飾和改造結(jié)構(gòu)的修飾和改造使之更有更有效、更專一、更合理效、更專一、更合理地為機(jī)體所接受。在機(jī)體需要時(shí)（如生病生病時(shí)），應(yīng)用這些活性物質(zhì)作為藥物來(lái)補(bǔ)充調(diào)整、增強(qiáng)、抑制、替換或糾正人體的代謝失調(diào)調(diào)整、增強(qiáng)、抑制、替換或糾正人體的代謝失調(diào)，勢(shì)必比較地有效和合理有效和合理。 w胰島素是由胰島細(xì)胞受內(nèi)源性或外源性物質(zhì)如葡萄糖、乳糖、核糖、精氨酸、胰高血糖素等的刺激而分泌的一種蛋白質(zhì)激素。胰島素是機(jī)體內(nèi)唯一降低血糖的激素，也是唯一同時(shí)促進(jìn)糖原、脂肪、蛋白質(zhì)合成的激素。 w胰島素是治療糖尿病的特效

22、藥，長(zhǎng)期以來(lái)只能依靠從豬、牛等動(dòng)物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰島素，其產(chǎn)量之低和價(jià)格之高可想而知。w將合成的胰島素基因?qū)氪竽c桿菌，每2000L培養(yǎng)液就能產(chǎn)生100g胰島素！大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)不但解決了這種比黃金還貴的藥品產(chǎn)量問(wèn)題，還使其價(jià)格降低了30%-50%! w腦垂體前葉分泌的能促進(jìn)身體生長(zhǎng)的一種激素。生長(zhǎng)激素能通過(guò)促進(jìn)肝臟產(chǎn)生生長(zhǎng)激素介質(zhì)間接促進(jìn)生長(zhǎng)期的骨骺軟骨形成，促進(jìn)骨及軟骨的生長(zhǎng)，從而使軀體增高。w人在幼年時(shí)，如果生長(zhǎng)激素分泌不足，會(huì)導(dǎo)致生長(zhǎng)發(fā)育遲緩，身體長(zhǎng)得特別矮小，稱“侏儒癥”；如果生長(zhǎng)激素分泌過(guò)多，可引起全身各部過(guò)度生長(zhǎng)，骨胳生長(zhǎng)尤為顯著，致使身材異常高大

23、，稱“巨人癥”。成年后，骨骺已融合，長(zhǎng)骨不再生長(zhǎng)，此時(shí)如生長(zhǎng)激素分泌過(guò)多，將刺激肢端骨、面骨、軟組織等增生，表現(xiàn)為手、足、鼻、下頜、耳、舌以及肝、腎等內(nèi)臟顯示出不相稱的增大，稱“肢端肥大癥”。 w由于生長(zhǎng)激素來(lái)源的困難，使生長(zhǎng)激素的臨床應(yīng)用致今未能廣泛開(kāi)展。目前科學(xué)家已試用基因工程方法將人類生長(zhǎng)激素基因從染色體DNA鏈上分離出來(lái)，重組到質(zhì)粒上，并用大腸桿菌進(jìn)行轉(zhuǎn)化，以期用發(fā)酵的方法生產(chǎn)人類的生長(zhǎng)激素，因此臨床應(yīng)用可望推廣。此外，部分侏儒癥患兒，其垂體分泌生長(zhǎng)激素的細(xì)胞并不減少，發(fā)病環(huán)節(jié)可能在下丘腦神經(jīng)分泌細(xì)胞呈退行性變化，導(dǎo)致促生長(zhǎng)激素釋放激素缺乏。目前對(duì)這種患兒試用人工合成的人胰腺生長(zhǎng)激素釋

24、放因子進(jìn)行治療，已取得了一定療效。一、生物藥物的特性一、生物藥物的特性1.藥理學(xué)特性（1）藥理活性高（2）治療針對(duì)性強(qiáng)，治療的生理、生化機(jī)制合理，療效可靠（3）毒副作用少，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高（4）生理副作用經(jīng)常發(fā)生2.理化特性（1）生物材料中的有效物質(zhì)含量低，雜質(zhì)種類多且含量高（2）生物活性物質(zhì)組成結(jié)構(gòu)復(fù)雜、穩(wěn)定性差（3）生物材料易染菌，腐敗（4）生物藥物制劑的特殊要求 鑒于生物藥物多數(shù)是生物活性分子生物活性分子, 其化學(xué)性質(zhì)與生物學(xué)化學(xué)性質(zhì)與生物學(xué)性質(zhì)性質(zhì)都很不穩(wěn)定，在生產(chǎn)過(guò)程中又易受到微生物污染，從其他生物體制取的生物藥物對(duì)人體往往是異源物質(zhì)異源物質(zhì)，故對(duì)制品的均均一性、有效性、安全性和穩(wěn)定性一性

25、、有效性、安全性和穩(wěn)定性等都有嚴(yán)格的要求。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。 為了保證全部制品的質(zhì)量，必須有嚴(yán)格的制造管理要求，即優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品規(guī)范（good manufacturing practics），簡(jiǎn)稱GMP質(zhì)量管理要求，并對(duì)制品的有效期，貯存條件和使用方法做出明確規(guī)定。尤其對(duì)有效成分的檢測(cè)，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(cè)方法。二、生物藥物的分類二、生物藥物的分類w生物藥物可以按其生理功能和臨床用途生理功能和臨床用途分類，還可以按其來(lái)來(lái)源和制造方法源和制造方法進(jìn)行分類，通常通常是按其化學(xué)本質(zhì)和化學(xué)特征化學(xué)本質(zhì)和化學(xué)

26、特征進(jìn)行分類。（一）基因工程藥物 包括細(xì)胞因子干擾素類、細(xì)胞因子白介素類和腫瘤壞死因子、造血系統(tǒng)生長(zhǎng)因子類、生長(zhǎng)因子類、重組多肽及蛋白質(zhì)激素類、心血管病治療劑與酶制劑、重組疫苗與單抗制品（二）基因藥物 包括重組目的DNA片段、重組疫苗、反義藥物和核酶等（三）天然生物藥物 從動(dòng)植物、微生物和海洋生物中發(fā)現(xiàn)、研究、生產(chǎn)的藥物仍然是生物制藥工業(yè)的重要領(lǐng)域 1.微生物藥物應(yīng)用基因工程和蛋白質(zhì)工程技術(shù)制造的重組活性多肽、蛋白質(zhì)及其修飾物以基因物質(zhì)作為治療的物質(zhì)基礎(chǔ)是一類特異的天然有機(jī)化合物，包括微生物初級(jí)和次級(jí)代謝產(chǎn)物、微生物結(jié)構(gòu)物質(zhì)、微生物轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的藥物及中間體 （1）抗生素類藥物（2）維生素類藥物（

27、3）氨基酸類藥物（4）核苷酸類藥物（5）酶與輔酶類藥物（6 ）酶抑制劑（7 ）免疫調(diào)節(jié)劑（8） 受體拮抗劑2.天然生化藥物 運(yùn)用生物化學(xué)的理論、方法和研究成果，從生物體分 離、純化得到的一些重要生理活性物質(zhì) w天然水蛭素是迄今為止世界上新發(fā)現(xiàn)的已知物質(zhì)中最強(qiáng)的天然抗凝血酶物質(zhì)，具有很強(qiáng)的溶栓作用，是防治人類心腦血管疾病的特效天然藥物，能預(yù)防血栓形成，促進(jìn)傷口愈合，具有降血脂、降血壓、擴(kuò)張外周血管、加速血液循環(huán)的作用。 w長(zhǎng)期以來(lái)國(guó)內(nèi)外在提取天然水蛭素方面存在著很大困難，無(wú)法克服提取工藝復(fù)雜、時(shí)間長(zhǎng)、耗試劑量大、提取率低、成本高等缺陷。 廣西科康對(duì)天然水蛭素進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)廣西科康對(duì)天然水蛭素進(jìn)行

28、產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)w解決了目前國(guó)內(nèi)外天然水蛭素生產(chǎn)中懸而未決的關(guān)鍵性難題，結(jié)束了我國(guó)無(wú)天然水蛭素生產(chǎn)的歷史；后者在全球首開(kāi)先河，將天然水蛭素應(yīng)用于美容化妝品領(lǐng)域，開(kāi)創(chuàng)了生物美容的新紀(jì)元 水蛭素多肽蛋白片水蛭素凍干粉水蛭素爽膚水水蛭素保健品 （1）氨基酸類藥物（2）多肽與蛋白質(zhì)類藥物（3）酶與輔酶類藥物（4）核酸及其降解物和衍生物類藥物（5）多糖類藥物（6 ）脂類藥物（7 ）細(xì)胞生長(zhǎng)因子與組織制劑3.海洋生物藥物 （1）多糖類藥物（2）聚醚類藥物（3）大環(huán)內(nèi)酯類藥物（4）萜類藥物 （5）生物堿類藥物從海洋生物分離純化或通過(guò)海洋生物技術(shù)制造的活性物質(zhì) （6 ）多肽和蛋白類（7 ）甾醇類 （8） 苷類 （9

29、） 不飽和脂肪酸（四）醫(yī)學(xué)生物制品 1.預(yù)防用制品 包括菌苗、疫苗及類毒素，發(fā)展重點(diǎn)是針對(duì)目前困擾人類的疾病的預(yù)防和治療 2.治療用制品 特異性治療用品和非特異性治療用品 3.診斷用制品 指免疫診斷用品，是生物制品中最活躍的領(lǐng)域，用于多種疾病的診斷、病原體的鑒別及機(jī)體中各種代謝物的分析三、生物藥物的用途三、生物藥物的用途（）作為治療藥物（）作為治療藥物 對(duì)許多常見(jiàn)病和多發(fā)病，生物藥物都有較好的療效。 例如： 干擾素治療病毒感染簡(jiǎn)直是“萬(wàn)能靈藥”！過(guò)去從人血中提取，300L血才提取1mg！基因工程人干擾素-2b（安達(dá)芬） 是我國(guó)第一個(gè)全國(guó)產(chǎn)化基因工程人干擾素-2b，具有抗病毒，抑制腫瘤細(xì)胞增生，

30、調(diào)節(jié)人體免疫功能的作用，廣泛用于病毒性疾病治療和多種腫瘤的治療，是當(dāng)前國(guó)際公認(rèn)的病毒性疾病治療的首選藥物和腫瘤生物治療的主要藥物。（二）作為預(yù)防藥物（二）作為預(yù)防藥物w 以預(yù)防為主的方針是我國(guó)醫(yī)療衛(wèi)生工作的一項(xiàng)重要戰(zhàn)略。許多疾病，尤其是傳染?。ㄈ缂?xì)菌性和病毒性傳染病）的預(yù)防比治療更為重要。通過(guò)預(yù)防，許多傳染病得以控制，直到根絕。（三）作為診斷藥物（三）作為診斷藥物 生物藥物用作診斷試劑診斷試劑是其最突出又獨(dú)特的臨床用途，絕大部分臨床診斷試劑都來(lái)自生物藥物。診斷用藥有體內(nèi)（注射）和體外（試管）二大使用途徑。（1）免疫診斷試劑）免疫診斷試劑 利用高度特異性和敏感性高度特異性和敏感性的抗原抗原抗體反

31、應(yīng)抗體反應(yīng)，檢測(cè)樣品中有無(wú)相應(yīng)的抗原或抗體。（2）酶診斷試劑）酶診斷試劑 利用酶反應(yīng)的專一性和快速靈敏的酶反應(yīng)的專一性和快速靈敏的特點(diǎn)特點(diǎn)，定量測(cè)定體液內(nèi)的某一成分變化某一成分變化作為病情診斷的參考。（3）器官功能診斷藥物）器官功能診斷藥物 利用某些藥物對(duì)器官功能的器官功能的刺激作用、排泄速度或味覺(jué)刺激作用、排泄速度或味覺(jué)等以檢查器官的功能損功能損害程度害程度。（4）放射性核素診斷藥物）放射性核素診斷藥物 放射性核素診斷藥物有聚集于不同組織或器官的特性，故進(jìn)入體內(nèi)后，可檢測(cè)其在體內(nèi)的吸收、分布、轉(zhuǎn)運(yùn)，利用及排泄吸收、分布、轉(zhuǎn)運(yùn)，利用及排泄等情況，從而顯出器官功能及其形態(tài)，以供疾病的診斷。（5）

32、診斷用單克隆抗體）診斷用單克隆抗體（McAb） McAb的特點(diǎn)之一是專一性強(qiáng)專一性強(qiáng)，一個(gè)B細(xì)胞所產(chǎn)生的抗體只針對(duì)抗原分子上的一個(gè)特異抗原決定簇抗原決定簇。（6）診斷用診斷用DNA芯片芯片 應(yīng)用基因芯片進(jìn)行突變基因檢測(cè)是對(duì)遺傳病、腫瘤等進(jìn)行臨床診斷的重要手段。 （四）用作其它生物醫(yī)藥用品（四）用作其它生物醫(yī)藥用品 生物藥物應(yīng)用的另一個(gè)重要發(fā)展趨勢(shì)就是滲入到生化試制、生物醫(yī)學(xué)材料，營(yíng)養(yǎng)、食品及日用化工，生化試制、生物醫(yī)學(xué)材料，營(yíng)養(yǎng)、食品及日用化工，保健品和化妝品保健品和化妝品等各個(gè)領(lǐng)域。（l）生化試劑）生化試劑 生化試劑品種繁多，如細(xì)胞培養(yǎng)劑，細(xì)菌培養(yǎng)劑，電泳與層析配套試劑，DNA重組用的一系列

33、工具酶工具酶、植物血凝素植物血凝素，同位素標(biāo)記試劑同位素標(biāo)記試劑和各種抗血清與免疫抗血清與免疫試劑試劑等。（2）生物醫(yī)學(xué)材料）生物醫(yī)學(xué)材料 主要是用于器官的修復(fù)、移植或外科手術(shù)矯形及創(chuàng)傷治療等的一些生物材料生物材料。（3）營(yíng)養(yǎng)保健品及美容化妝品）營(yíng)養(yǎng)保健品及美容化妝品 這類藥物已滲入到廣大人民的日常生活中，前景可觀。 海藻深層平衡乳液海藻深層平衡營(yíng)養(yǎng)霜第三節(jié)第三節(jié) 生物藥物的研究發(fā)展前景生物藥物的研究發(fā)展前景w生物制藥產(chǎn)業(yè)是制藥工業(yè)中發(fā)展最快活力最強(qiáng)技術(shù)含量最高的領(lǐng)域，生物藥物的創(chuàng)新成為新藥開(kāi)發(fā)的重要發(fā)展方向。w新的生理活性物質(zhì)不斷發(fā)現(xiàn)新的生理活性物質(zhì)不斷發(fā)現(xiàn)，原有藥物在醫(yī)療上的用途又有新的認(rèn)

34、識(shí)和評(píng)價(jià)用途又有新的認(rèn)識(shí)和評(píng)價(jià)；藥物新劑型新劑型日益增多；生物技術(shù)生物技術(shù)普遍進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室；生物工程藥物生物工程藥物迅速步入產(chǎn)業(yè)化。藥物進(jìn)入市場(chǎng)的時(shí)間將大大加快。w 專家預(yù)見(jiàn)，許多醫(yī)學(xué)上的疑難雜癥將在此突破，將導(dǎo)致產(chǎn)生全新的制藥工業(yè)技術(shù)體系全新的制藥工業(yè)技術(shù)體系，許多原先無(wú)無(wú)法生產(chǎn)的藥物法生產(chǎn)的藥物將用生物技術(shù)生產(chǎn)，從而促使醫(yī)藥產(chǎn)品更新?lián)Q代。一.生物技術(shù)藥物的研究發(fā)展前景（一）生物技術(shù)藥物的發(fā)展已進(jìn)入蛋白質(zhì)工程藥物新時(shí)期 第一代重組生物技術(shù)藥物被第二代蛋白質(zhì)工程藥物所取代，蛋白質(zhì)工程技術(shù)日新月異，如點(diǎn)突變技術(shù)、DNA改組技術(shù)、融合蛋白技術(shù)、定向進(jìn)化技術(shù)、基因插入及基因打靶技術(shù)等 通過(guò)蛋白質(zhì)工程手

35、段可以提高重組蛋白的活性、改善制品的穩(wěn)定性、提高生物利用度、延長(zhǎng)在體內(nèi)的半衰期、降低制品的免疫原性等（二）研究發(fā)展新型生物技術(shù)藥物與疫苗 新型生物技術(shù)藥物主要用于治療危及人類健康的疑難病種。正在研究開(kāi)發(fā)的品種中以疫苗為最多，達(dá)98種，主要用于防治腫瘤、呼吸道疾病、AIDS/HIV疫苗和感染性疾病治療。 （三）新的高效表達(dá)系統(tǒng)的研究和應(yīng)用 已上市的基因工程藥物多數(shù)以E.coli表達(dá)系統(tǒng)生產(chǎn)，其次是釀酒酵母和哺乳動(dòng)物細(xì)胞，正在進(jìn)一步研究的重組蛋白表達(dá)體系有真菌、昆蟲(chóng)細(xì)胞和轉(zhuǎn)基因動(dòng)物和轉(zhuǎn)基因植物表達(dá)體系。（四）將基因組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)的研究成果轉(zhuǎn)化為生物技術(shù)新藥的研究與開(kāi)發(fā) 人類基因組計(jì)劃的研究成果與生物信息學(xué)的結(jié)合極大地加快生物技術(shù)藥物的研發(fā)速度，藥物的作用靶標(biāo)將由500個(gè)增至300010000個(gè)。（五）生物技術(shù)藥物新劑型研究迅速發(fā)展 藥物新劑型研究的主攻方向是開(kāi)發(fā)方便、安全、合理的給藥途