緒論生物技術(shù)制藥

生物技術(shù)制藥

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第一章緒論2編輯ppt緒論〔目錄〕第一節(jié)生物技術(shù)的開展史一、生物技術(shù)二、生物技術(shù)的開展簡史第二節(jié)生物技術(shù)藥物一、生物技術(shù)藥物的分類二、生物技術(shù)藥物的特性第三節(jié)生物技術(shù)制藥一、生物技術(shù)制藥的特征二、生物技術(shù)在制藥中的應(yīng)用三、我國生物技術(shù)制藥現(xiàn)狀和開展前景思考題主要參考文獻(xiàn)3編輯ppt一.概述

生物技術(shù)制藥概念采用現(xiàn)代生物技術(shù),借助某些微生物、植物、動物生產(chǎn)醫(yī)藥品，叫作生物技術(shù)制藥。生物技術(shù)：基因工程、細(xì)胞工程、酶工程、發(fā)酵工程、生化工程、蛋白質(zhì)工程、抗體工程等。4編輯ppt現(xiàn)代生物技術(shù)的根底學(xué)科和分支分子生物學(xué)醫(yī)藥生物技術(shù)微生物學(xué)生物技術(shù)疫苗生物化學(xué)現(xiàn)代生物技術(shù)生物技術(shù)診斷遺傳學(xué)農(nóng)業(yè)生物技術(shù)細(xì)胞生物學(xué)家畜生物技術(shù)化學(xué)工程海洋生物技術(shù)5編輯ppt二、生物技術(shù)開展簡史１傳統(tǒng)生物技術(shù)階段公元前6000年古代巴比倫人釀造啤酒公元前4000年埃及人發(fā)酵面包我國殷朝制醬，釀酒周朝制醋特點(diǎn):自然發(fā)酵、全憑經(jīng)驗(yàn)6編輯ppt２近代生物技術(shù)階段1860年荷蘭微生物學(xué)家安東列文虎克創(chuàng)造顯微鏡，發(fā)現(xiàn)了微生物。1865年法國科學(xué)家巴斯德證明了發(fā)酵原理。1928年英國Fleming發(fā)現(xiàn)青霉素。1940年英國弗洛里、錢恩別離純化出青霉素。7編輯ppt近半個世紀(jì)生物技術(shù)開展的10大里程碑1953年Watson與Crick發(fā)現(xiàn)了DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)1956年Kornberg發(fā)現(xiàn)了DNA聚合酶1966年破譯了氨基酸三聯(lián)密碼子1970年發(fā)現(xiàn)了核酸限制性內(nèi)切酶1975年研制出了第一個單克隆抗體8編輯ppt1982年FDA批準(zhǔn)了第一個基因工程藥物--重組人胰島素〔1978年大腸桿菌表達(dá)出人胰島素51aa,30aa+21aa〕1983年Mullis創(chuàng)造了聚合酶鏈?zhǔn)椒错?PCR)技術(shù)1990年人類基因組(HumanGenomeProject)方案啟動1997年克隆羊多利誕生2003年人類基因組測序完成近半個世紀(jì)生物技術(shù)開展的10大里程碑9編輯ppt現(xiàn)代生物技術(shù)包括⑴重組DNA技術(shù)⑵細(xì)胞和原生質(zhì)體融合技術(shù)⑶酶和細(xì)胞的固定化技術(shù)⑷植物脫毒和快速繁殖技術(shù)⑸動物和植物細(xì)胞的大量培養(yǎng)技術(shù)⑹動物胚胎工程技術(shù)⑺現(xiàn)代微生物發(fā)酵技術(shù)⑻現(xiàn)代生物反響工程和別離工程技術(shù)⑼蛋白質(zhì)工程技術(shù)⑽海洋生物技術(shù)10編輯pptMendel

奧地利原天主教神父

不能忘記的人在1865年他根據(jù)豌豆七對不同性狀的雜交實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)生殖細(xì)胞成熟中同對因子別離,異對因子自由組合兩條遺傳規(guī)律,即遺傳學(xué)別離規(guī)律和自由組合規(guī)律.為遺傳學(xué)提供了數(shù)學(xué)根底,創(chuàng)立了孟德爾學(xué)派。11編輯ppt孟德爾碗豆雜交實(shí)驗(yàn)12編輯ppt

不能忘記的人THMorgan〔1866-1945〕美國遺傳學(xué)家從1910年到30年代他在果蠅遺傳實(shí)驗(yàn)中進(jìn)一步證實(shí)了孟德爾別離定律和自由組合定律。他的兩大重要發(fā)現(xiàn)：一是發(fā)現(xiàn)基因在染色體上，二是發(fā)現(xiàn)遺傳的基因連鎖和互換定律。建立了摩爾根基因?qū)W說。他的格言：“實(shí)驗(yàn)方法的本質(zhì)在于每一種見解和假說都必須通過實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)，然后才被成認(rèn)其科學(xué)地位。13編輯ppt摩爾根“果蠅的伴性實(shí)驗(yàn)〞14編輯ppt

不能忘記的人

JDWatsonFHCCrick1953年4月25日，英國?自然?雜志發(fā)表了沃森和克立克的文章“核酸的分子結(jié)構(gòu)-DNA的一個結(jié)構(gòu)模型〞。標(biāo)志著DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的建立，從此，遺傳學(xué)和生物學(xué)的歷史從細(xì)胞階段進(jìn)入了分子階段。15編輯ppt

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FSangerWGilbert桑格〔英國化學(xué)家〕最早測定胰島素的氨基酸順序獲得1958年諾貝爾化獎。22年后，他因測定了一種噬菌體的一級結(jié)構(gòu)獲1980年的諾貝爾化學(xué)獎。吉爾伯特在DNA測序領(lǐng)域，因其卓越的工作獲得1980年諾貝爾化學(xué)獎。16編輯ppt

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PaulBerg伯格〔美國生物化學(xué)家〕通過把兩個不同來源的DNA連結(jié)在一起并發(fā)揮其應(yīng)有的生物學(xué)功能，證明了完全可以在體外對基因進(jìn)行操作。他作為“重組DNA技術(shù)之父〞于1980年獲諾貝爾化獎。17編輯ppt

不能忘記的人KaryBMullis1985年穆利斯創(chuàng)造了高效復(fù)制DNA片段的聚合酶鏈?zhǔn)椒错憽睵CR〕技術(shù)，利用該技術(shù)可從極其微量的樣品中大量生產(chǎn)DNA分子，使基因工程獲得了革命性開展。18編輯ppt

不能忘記的人19編輯ppt張為申教授完成了青霉素發(fā)酵原料代用品的研究：用淀粉代替價格昂貴、來源困難的乳糖，用棉子餅代替玉米漿，為理論研究和解決我國青霉素生產(chǎn)的難題作出了重要奉獻(xiàn)。1954年被評為北京市勞動模范，受到毛澤東主席的接見。1955年、1957年和1959年赴波蘭、蘇聯(lián)、捷克參加國際抗生素學(xué)術(shù)會議及全蘇聯(lián)抗生素學(xué)術(shù)會議，其學(xué)術(shù)報(bào)告受到好評。此后又完成了土霉素和紅霉素的研制，并對鏈霉素的試制及質(zhì)量研究作出了成績。張為申教授專長：微生物生化、抗生素發(fā)酵及化學(xué)提純。學(xué)術(shù)知識淵博，在抗生素研究及教學(xué)方面作了大量的工作，并對中國抗生素研究隊(duì)伍的建立和抗生素事業(yè)的開展付出了畢生的精力。20編輯ppt1953年5月，中國第一批工業(yè)化國產(chǎn)青霉素誕生，揭開了中國生產(chǎn)抗生素的歷史。截至2001年年底，我國的青霉素年產(chǎn)量已占世界青霉素年總產(chǎn)量的60%，居世界首位。湯飛凡先生

馬譽(yù)澄先生為我國青霉素的研制成功、實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)以及培養(yǎng)抗生素制造專業(yè)技術(shù)人才作出了不可磨滅的奉獻(xiàn)。編著?抗菌素?朱既明先生1943年湯飛凡到印度考察，帶回12株國外藥廠的青霉菌菌種，將這項(xiàng)工作委托給朱既明。朱既明又從昆明當(dāng)?shù)貏e離收集了30余株菌種，進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)量最高而穩(wěn)定的是當(dāng)?shù)貏e離的22號菌種，每毫升產(chǎn)量達(dá)30單位左右。當(dāng)時他能看到的主要資料只有Florey等1939年在Lancet上發(fā)表的原始報(bào)道。21編輯ppt童村〔1906-1994〕醫(yī)學(xué)家、微生物學(xué)家我國抗生素事業(yè)的先驅(qū)者。1934年獲協(xié)和醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)博士學(xué)位。1942年獲美國約翰?霍普金斯大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)博士學(xué)位，隨后留校任教。1946年回國，從事青霉素實(shí)驗(yàn)研究。上海醫(yī)藥工業(yè)研究院名譽(yù)院長。是從美國獲準(zhǔn)得到了青霉素產(chǎn)生菌株，是我國1940年代末和1950年代初研究試制青霉素的出發(fā)菌種。1951年4月實(shí)驗(yàn)成功第一支國產(chǎn)青霉素針劑。1953年5月1日，自行設(shè)計(jì)、建造的中國第一座生產(chǎn)抗生素的專業(yè)工廠-上海第三制藥廠投入生產(chǎn)，童村擔(dān)任副廠長兼總工程師。樊慶笙〔1911-1996〕，中國首批青霉素的研制者和命名者；中國農(nóng)業(yè)微生物學(xué)的開創(chuàng)者之一。1940年，赴美國威斯康辛大學(xué)研究生院攻讀農(nóng)業(yè)微生物學(xué)，1943年獲哲學(xué)博士學(xué)位。著名農(nóng)業(yè)教育家，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)校長〔1981年〕在共生固氮菌的生理生化研究，紫云英、花生、大豆根瘤菌的應(yīng)用研究和紫云英北移等方面作出了重要奉獻(xiàn)。1944年1月20日，美國醫(yī)藥助華會會長VanSlyke女士幫助他隨身攜帶3支青霉素菌種回國，1944年年底，他與朱既明和湯飛凡一起將從美國帶回的青霉素生產(chǎn)菌種〔B21〕進(jìn)行青霉素生產(chǎn)、提取和臨床試驗(yàn)。第一批5萬單位／瓶的盤尼西林面世，當(dāng)時他們還公開發(fā)表了論文。戰(zhàn)亂中的中國成為世界上率先制造出盤尼西林的七個國家之一〔英、美、法、荷蘭、丹麥、瑞典和中國〕，這一令人矚目的成就得到了世界的公認(rèn)。22編輯ppt23編輯ppt三、醫(yī)藥生物技術(shù)新進(jìn)展醫(yī)藥生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)化、商品化，是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。高投入、高風(fēng)險(xiǎn)、高利潤，長周期-‘四高一長’的特點(diǎn)例如：篩選了近10萬個微生物菌株樣品，找到抗腫瘤抗生素30余種，研究開發(fā)了6種。2000年全世界銷售額1490億美元。24編輯ppt1.根底研究不斷深入新基因的克隆和基因表達(dá)調(diào)控的研究全面展開。以DNA、RNA和蛋白質(zhì)為軸心的分子生物學(xué)理論和技術(shù)兩大體系已根本完成。人類基因組方案已完成。25編輯ppt1986年美國科學(xué)家達(dá)爾貝科提出的人類基因組方案，1990年啟動該方案。23對染色體30億對堿基，3.5萬個基因進(jìn)行測序。美國承擔(dān)54%，英33%，日7%，法2.8%,德2.2%,中國1%。1999年中國參加人類基因組方案，投資3億元，負(fù)責(zé)測定3號染色體3000萬對堿基，2000年4月完成。26編輯pptNIH1993年經(jīng)費(fèi)預(yù)算項(xiàng)目199319921991變化〔%〕各研究所8481.78101.47434.85癌腫2021.41951.51711.63心、肺、血液1245.41191.51126.05變態(tài)反響和傳染病1010.8960.9907.05一般醫(yī)學(xué)862.1815.1757.96糖尿病、消化、腎病699.8662.7616.06神經(jīng)紊亂及中風(fēng)615.2581.9542.36兒童衛(wèi)生及人類開展545.2519.7479.05衰老407.3383.6323.86人類基因組110.4104.987.45資源研究中心330.2314.6335.8527編輯pptOther9%Math2%Computer3%8%Environment11%PhysicsEngineering16%

LifeScience51%

ScienceR&DFundofUSAin199928編輯ppt

2.新產(chǎn)品不斷出現(xiàn)20世紀(jì)80年代以來僅美、日開發(fā)的生物新藥200多種。如：干擾素、白細(xì)胞介素、粒細(xì)胞集落刺激因子、紅細(xì)胞生成素、纖溶酶原激活劑、胰島素、生長激素、乙肝疫苗等。29編輯ppt3.新試劑新技術(shù)不斷出現(xiàn)細(xì)胞移植用于:骨髓移植治療白血病、免疫缺陷、再障性貧血等?；蛑委熡?致死性遺傳疾病、癌癥、愛滋病、心臟病等。生物試劑開發(fā)單克隆抗體用于診斷和治療，熒光抗體法、DNA探針、PCR等檢測技術(shù)的建立。30編輯ppt4.新型生物反響器和新型生物技術(shù)出現(xiàn)新型生物反響器有:1.氣升式生物反響器2.流化床式生物反響器3.固定床式生物反響器4.袋式或膜式生物反響器5.中空纖維生物反響器31編輯ppt第二節(jié)生物技術(shù)藥物一、生物技術(shù)藥物分類1.重組DNA技術(shù)制造的多肽、蛋白類藥物2.基因藥物，包括基因治療藥、基因疫苗、反義藥物、核酶3.來自動、植物、微生物的天然藥物4.合成與半合成的生物藥物按照醫(yī)學(xué)用途分類：1.治療藥物2.診斷藥物3.預(yù)防藥物32編輯ppt二、生物技術(shù)藥物的特性1.分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜2.具有種屬特異性3.治療針對性強(qiáng)，療效高4.穩(wěn)定性差5.基因穩(wěn)定性6.免疫原性7.體內(nèi)t1/2短8.受體效應(yīng)9.多效性和網(wǎng)絡(luò)性效應(yīng)10.檢驗(yàn)的特殊性33編輯ppt第三節(jié)生物技術(shù)制藥一、生物技術(shù)制藥的特征1.高技術(shù)：高知識人才，高技術(shù)手段2.高投入：1～3億美元/藥3.長周期：8～10年/藥4.高風(fēng)險(xiǎn)：成功率5～10%5.高收益：回報(bào)率10倍34編輯ppt二、生物技術(shù)在制藥中的應(yīng)用1.基因工程制藥：2.細(xì)胞工程制藥：3.酶工程制藥4.發(fā)酵工程制藥35編輯ppt基因工程制藥1.利用克隆的基因表達(dá)生產(chǎn)肽類和蛋白質(zhì)2.基因工程疫苗3.基因工程抗體〔第三代抗體〕4.基因診斷與基因治療5.利用基因工程技術(shù)建立新藥篩選模型6.利用基因工程技術(shù)改進(jìn)菌種，產(chǎn)生新的微生物藥物7.利用基因工程技術(shù)改進(jìn)藥物生產(chǎn)工藝8.利用轉(zhuǎn)基因動植物生產(chǎn)蛋白類藥物36編輯ppt細(xì)胞工程制藥1.單克隆抗體技術(shù)：用于腫瘤的診斷和治療2.動物細(xì)胞培養(yǎng)：生產(chǎn)細(xì)胞產(chǎn)品、病毒抗原、疫苗3.植物細(xì)胞培養(yǎng)：次生代謝產(chǎn)物、酶轉(zhuǎn)化底物37編輯ppt四、我國的醫(yī)藥生物技術(shù)已上市的基因工程藥物和疫苗1995年白細(xì)胞介素-21996年α1b-干擾素α2a-干擾素α2b-干擾素1997年粒細(xì)胞集落因子紅細(xì)胞生成素〔EPO)1992年乙型肝炎疫苗截止到1998年底，我國已批準(zhǔn)上市的基因工程藥物和疫苗產(chǎn)品共計(jì)15種?！裁绹?6種〕它們是:重組人干擾素αIb、重組BFGF(外用)、重組人表皮因子(外用)、重組人干擾素α2、重組人干擾素α2b、重組人干擾素γ、重組人白細(xì)胞介素2、重組人GCSF、重組人紅細(xì)胞生成素、重組鏈激素、重組人胰島素、重組人生長激素、重組乙肝疫苗、痢疾菌苗.38編輯ppt2001年全球生物工程產(chǎn)業(yè)一覽表

全球美國歐洲加拿大亞太地區(qū)上市公司數(shù)據(jù)

收入（百萬美元）34,87425,3197,5331,0211,001研發(fā)費(fèi)用（百萬美元）16,42711,5324,244474175利潤（百萬美元）-5,933-4,799-608-507-19就業(yè)人數(shù)188,703141,00034,1807,0056,518公司數(shù)量