1、 生物制药生物制药 药物：药物：是用于预防、治疗、诊断或用于调节机体生理功能、促进机体是用于预防、治疗、诊断或用于调节机体生理功能、促进机体 康复、保健的物质。康复、保健的物质。药物根据用途可分为：药物根据用途可分为：预防药物预防药物 治疗药物治疗药物 诊断药物诊断药物 保健药物保健药物 三大药源：三大药源：化学药物化学药物 中草药中草药 生物药物生物药物 一、生物学简介一、生物学简介二、生物药物概论二、生物药物概论三、生物制药技术三、生物制药技术四、生物制药的发展趋势四、生物制药的发展趋势 一、生物学简介一、生物学简介 （一）细胞学说（一）细胞学说:19 19世纪世纪3030年代，德国植物学
2、家年代，德国植物学家Matthias Jakob SchleidenMatthias Jakob Schleiden 和动物学家和动物学家Theoder SchwannTheoder Schwann共同创立了生物科学的理论基础共同创立了生物科学的理论基础 细胞学说。细胞学说。指出动物、植物都是由细胞组成的，细胞是有机体，按照一指出动物、植物都是由细胞组成的，细胞是有机体，按照一 定的规律排列在动植物体内。定的规律排列在动植物体内。（二）达尔文的生物进化论（二）达尔文的生物进化论 18591859年，英国的生物学家年，英国的生物学家Charles DarwinCharles Darwin发表了发
3、表了物种起源物种起源一书，确一书，确 立了进化论的概念。立了进化论的概念。DarwinDarwin认为世界上的生物并不是永恒不变的，在漫长的时期里，由于大认为世界上的生物并不是永恒不变的，在漫长的时期里，由于大 自然环境的变化和生物群体的生存竞争造成的压力迫使物种发生遗传上的改自然环境的变化和生物群体的生存竞争造成的压力迫使物种发生遗传上的改 变。在这种选择的环境中，新的物种不断产生，而不再适应生活环境老的物变。在这种选择的环境中，新的物种不断产生，而不再适应生活环境老的物 种则被淘汰。种则被淘汰。（三）经典遗传学（三）经典遗传学 1.1.孟德尔的遗传规律：分离规律和自由组合规律；孟德尔的遗传
4、规律：分离规律和自由组合规律；2 2.MorganMorgan创立了遗传的染色体理论：创立了遗传的染色体理论：将代表某一特定性状的基因，同某一特定的染色体将代表某一特定性状的基因，同某一特定的染色体 联系起来，创立了遗传的染色体理论。联系起来，创立了遗传的染色体理论。（四）（四）分子生物学分子生物学1953年年Watson和和Crick创立创立DNA双螺旋双螺旋模型；模型；从此，从此，遗传学遗传学和生物学的历史从细胞和生物学的历史从细胞阶段进入了分子阶段阶段进入了分子阶段。JD Watson HC Crickn1958年年Crick证明了证明了DNA半保留复制和中心法则；半保留复制和中心法则；
5、n1961年年Crick和和Nirenberg发现发现DNA携带的遗传密码是由携带的遗传密码是由3 个碱基组成的三联体；个碱基组成的三联体；n1967年年Khorana和和Nirenberg破译了遗传密码；破译了遗传密码；n1970年年,Smith,Wilcox和和Kelly分离了第一个核酸限制性内切分离了第一个核酸限制性内切酶；酶；n1972年年,Jackson 和和Berg利用利用限制性内切酶和连接酶，得到限制性内切酶和连接酶，得到了第一个体外重组的了第一个体外重组的DNA分子，分子，从此建立了重组从此建立了重组DNA技术。技术。n1975年淋巴细胞杂交瘤技术问年淋巴细胞杂交瘤技术问世；世
6、；n1976年世界上第一家应用生物年世界上第一家应用生物技术开发新药的公司技术开发新药的公司Genetech公司建立；公司建立；生物技术是生物技术是以生命科学为基础，利用生物体的特性和功能，设以生命科学为基础，利用生物体的特性和功能，设计构建具有预期性状的新物种或新品系，并与工程学相结合，对新物计构建具有预期性状的新物种或新品系，并与工程学相结合，对新物种进行加工生产，为社会提供商品和服务的综合性技术体系。种进行加工生产，为社会提供商品和服务的综合性技术体系。生物技术的基本要素：生物技术的基本要素：1）采用现代生命科学的基础理论和技术：涉及多个学科 研究内容广泛 2）应用生物材料或生物系统；3
7、）通过一定的工程系统（生产工艺、设备等）获得产品或提供服务。（五）（五）生物技术生物技术 生物技术的内容生物技术的内容n基因工程基因工程n细胞工程细胞工程n发酵工程发酵工程n酶工程酶工程n基因组计划引起的新兴生物技术基因组计划引起的新兴生物技术n.（六）人类基因组计划：（六）人类基因组计划：1990年开始启动，年开始启动，2000年年6月参与该项目的各国科学家公布了在月参与该项目的各国科学家公布了在 科学史上具有里程碑意义的第一张人类基因组工作草图。科学史上具有里程碑意义的第一张人类基因组工作草图。人类基因组计划在医药方面的意义：人类基因组计划在医药方面的意义：基因治疗（基因治疗（gene t
8、herapy）：在基因组研究的基础上发展起来的）：在基因组研究的基础上发展起来的 新型治疗方案。其利用分子生物学新型治疗方案。其利用分子生物学 技术，将正常基因直接或间接转入技术，将正常基因直接或间接转入 细胞中以修补错误基因。细胞中以修补错误基因。基因药物：是基因技术和基因组研究中最具潜力、最为成熟的领域。基因药物：是基因技术和基因组研究中最具潜力、最为成熟的领域。基因芯片：是随着人类基因组计划的顺利进行而发展起来的一种新型基因芯片：是随着人类基因组计划的顺利进行而发展起来的一种新型 技术产品。技术产品。一、生物学、生物技术概述一、生物学、生物技术概述二、生物药物概论二、生物药物概论 三、生
9、物制药技术三、生物制药技术 四、生物制药的发展趋势四、生物制药的发展趋势 二、生物药物概论二、生物药物概论 生物药物的概念生物药物的概念 生物药物的历史与发展生物药物的历史与发展 生物药物的分类与临床用途生物药物的分类与临床用途 1.生物药物的历史：生物药物的历史：生物药物是一类既古老又年轻的药物。生物药物是一类既古老又年轻的药物。n公元前公元前597年就使用类似植物淀粉酶制剂年就使用类似植物淀粉酶制剂“麴麴”。n用用羊靥羊靥（包括甲状腺的头部肌肉）治疗甲状腺肿，用（包括甲状腺的头部肌肉）治疗甲状腺肿，用紫河车（胎盘）紫河车（胎盘）作作 强壮剂，用强壮剂，用羚羊角羚羊角治中风，用治中风，用鸡内
10、金鸡内金治遗尿及消食健胃。（神农）治遗尿及消食健胃。（神农）n用用乌贼肾乌贼肾和和鲍鱼汁鲍鱼汁治疗治疗“血枯血枯”。（。（黄帝内经黄帝内经）n海藻酒海藻酒治疗瘿病（地方性甲状腺治疗瘿病（地方性甲状腺 肿）。（公元肿）。（公元4世纪，葛洪著世纪，葛洪著肘后良方肘后良方）n用含维生素用含维生素A较丰富的较丰富的羊肝羊肝治疗治疗“雀目雀目”（夜盲症）（夜盲症）孙思邈（公元孙思邈（公元581公元公元682 年年)n用用秋石秋石治病。秋石是从男性尿中沉淀出的物质，这是最早从尿中分离类固醇治病。秋石是从男性尿中沉淀出的物质，这是最早从尿中分离类固醇 激素的方法。激素的方法。n本草纲目本草纲目中所载动物药中
11、所载动物药444种（其中鱼类种（其中鱼类68种、兽类种、兽类123种、鸟类种、鸟类77种、蚧种、蚧 类类45种、昆虫百余种）。并详述了入药的人体代谢物、分泌物及排泄物。种、昆虫百余种）。并详述了入药的人体代谢物、分泌物及排泄物。n早期的生物药物多数来自动物脏器，有效成分不明确，被称为早期的生物药物多数来自动物脏器，有效成分不明确，被称为脏器制剂脏器制剂。n20世纪世纪20年代，对年代，对动物脏器的有效成分逐渐了解动物脏器的有效成分逐渐了解。纯化胰岛素、甲状腺素、。纯化胰岛素、甲状腺素、各种必需氨基酸、必需脂肪酸以及多种维生素开始用于临床或保健。各种必需氨基酸、必需脂肪酸以及多种维生素开始用于临
12、床或保健。n20世纪世纪4050年代相继发现和年代相继发现和提纯了肾上腺皮质激素和脑垂体激素提纯了肾上腺皮质激素和脑垂体激素。n20世纪世纪50年代开始应用年代开始应用发酵法发酵法生产氨基酸类药物。生产氨基酸类药物。n20世纪世纪60年代以来，从生物体年代以来，从生物体分离、纯化酶制剂分离、纯化酶制剂的技术日趋成熟。尿激酶、的技术日趋成熟。尿激酶、链激酶、溶菌酶、天冬酰胺酶、激肽释放酶等已成为具有独特功能的常规药链激酶、溶菌酶、天冬酰胺酶、激肽释放酶等已成为具有独特功能的常规药 物。物。n随着生物学及分子生物学、生物技术在制药领域的应用，特别是随着生物学及分子生物学、生物技术在制药领域的应用，
13、特别是DNA重组技重组技 术的建立，术的建立，生物技术药物迅速发展，并在生物药物中占据了重要的地位。生物技术药物迅速发展，并在生物药物中占据了重要的地位。n1977年年重组生长激素抑制因子重组生长激素抑制因子克隆成功；克隆成功；n1982年年重组胰岛素重组胰岛素投放市场，标志着世界第一个基因工程药物的诞生；投放市场，标志着世界第一个基因工程药物的诞生；n1986年年第一个单克隆抗体药物第一个单克隆抗体药物OKT-3上市用于治疗肾移植的排斥反应（免疫上市用于治疗肾移植的排斥反应（免疫 抑制作用）；抑制作用）；n目前，全球上市的基因工程药物有百余种，尚有多种处于临床试验阶段。目前，全球上市的基因工
14、程药物有百余种，尚有多种处于临床试验阶段。2.生物药物经历的生物药物经历的三代变化三代变化：第一代生物药物第一代生物药物 第二代生物药物第二代生物药物 第三代生物药物第三代生物药物 第一代生物药物：第一代生物药物：指从远古到指从远古到20世纪中叶由来自生物体某些天然活性物质加工制成的制世纪中叶由来自生物体某些天然活性物质加工制成的制 剂。剂。多来自动物脏器，有效成分不明确。多来自动物脏器，有效成分不明确。如早期研制成功的后叶制剂、胎盘制剂、眼制剂与骨制剂、胰酶、胃如早期研制成功的后叶制剂、胎盘制剂、眼制剂与骨制剂、胰酶、胃 酶、肝注射液等。酶、肝注射液等。特点：特点：有效成分未经分离、纯化；制
15、备工艺简便；确有一定疗效。有效成分未经分离、纯化；制备工艺简便；确有一定疗效。第二代生物药物：第二代生物药物：利用近代生化技术从生物材料中分离、纯化获得的具有针对性治疗利用近代生化技术从生物材料中分离、纯化获得的具有针对性治疗 作用的生物活性物质。作用的生物活性物质。如免疫核糖核酸、白细胞干扰素、白蛋白等。如免疫核糖核酸、白细胞干扰素、白蛋白等。第三代生物药物：第三代生物药物：利用生物技术生产的天然生化物质及经过生物工程手段改造的比天然物利用生物技术生产的天然生化物质及经过生物工程手段改造的比天然物 质具有更高药理活性的新物质。质具有更高药理活性的新物质。如重组胰岛素、重组如重组胰岛素、重组G
16、M-CSF、基因工程乙肝疫苗等。、基因工程乙肝疫苗等。2.2.按化学本质、生理功能或临床用途分类按化学本质、生理功能或临床用途分类 按来源分类：按来源分类：（1 1）人体组织来源的生物药物）人体组织来源的生物药物 （2 2）动物组织来源的生物药物）动物组织来源的生物药物 （3 3）微生物来源的生物药物）微生物来源的生物药物 （4 4）植物来源的生物药物）植物来源的生物药物 （5 5）现代生物技术产品）现代生物技术产品 （6 6）化学合成）化学合成 （1 1）人体组织来源的生物药物：）人体组织来源的生物药物：人类提供的原料制成的生物药物品种多，疗效好，与人体内成分差异人类提供的原料制成的生物药物
17、品种多，疗效好，与人体内成分差异 小，不易产生毒副作用；小，不易产生毒副作用；人类提供的原料来源有限，受到法律或伦理方面的制约；人类提供的原料来源有限，受到法律或伦理方面的制约；现在投入生产的主要品种有：人血液制品、人胎盘制品、人尿制品。现在投入生产的主要品种有：人血液制品、人胎盘制品、人尿制品。人血液制品：人血液制品：人血液成分制品：红细胞制剂、白细胞浓缩液、血人血液成分制品：红细胞制剂、白细胞浓缩液、血 小板制剂、新鲜冰冻血浆等；小板制剂、新鲜冰冻血浆等；血浆的综合利用：白蛋白、免疫球蛋白、凝血因子、血浆的综合利用：白蛋白、免疫球蛋白、凝血因子、补体等；补体等；人胎盘制品：人胎盘丙种球蛋白
18、、人胎盘白蛋白、人胎盘人胎盘制品：人胎盘丙种球蛋白、人胎盘白蛋白、人胎盘 RNARNA酶抑制剂、酶抑制剂、HCGHCG等；等；人尿制品：尿激酶、激肽释放酶、粒细胞集落刺激因子、人尿制品：尿激酶、激肽释放酶、粒细胞集落刺激因子、表皮生长因子等。表皮生长因子等。（2 2）动物组织来源的生物药物：）动物组织来源的生物药物：多种生物药物来源于动物脏器。多种生物药物来源于动物脏器。在我国，家畜、家禽和海洋生物资源丰富。小动物提供的药在我国，家畜、家禽和海洋生物资源丰富。小动物提供的药 物，如蜂毒、蛇毒也包括在内。物，如蜂毒、蛇毒也包括在内。特点：来源丰富、价格低廉、可批量生产。由于提供脏器的动特点：来源
19、丰富、价格低廉、可批量生产。由于提供脏器的动 物种属差异较大，产品必须进行严格的药理、毒理实验。物种属差异较大，产品必须进行严格的药理、毒理实验。动物多肽与蛋白质类药物动物多肽与蛋白质类药物 动物酶与辅酶类药物动物酶与辅酶类药物 动物核酸类药物动物核酸类药物 动物糖类药物动物糖类药物 动物脂类药物动物脂类药物 动物细胞因子动物细胞因子 （3 3）微生物来源的生物药物）微生物来源的生物药物 抗生素的生产是微生物用于制药的典型。抗生素的生产是微生物用于制药的典型。微生物发酵技术是生物制药技术的主要内容，可用于生产微生物发酵技术是生物制药技术的主要内容，可用于生产氨基氨基 酸、维生素、酶酸、维生素、
20、酶、基因工程药物等。、基因工程药物等。（4 4）植物来源的生物药物）植物来源的生物药物 植物来源的生物药物包括酶类（木瓜蛋白酶）、植物蛋白植物来源的生物药物包括酶类（木瓜蛋白酶）、植物蛋白 类、核酸类、脂类（大豆卵磷脂）等。类、核酸类、脂类（大豆卵磷脂）等。（5 5）现代生物技术产品：）现代生物技术产品：利用现代生物技术生产生物药物是生物药物的重要来源。利用现代生物技术生产生物药物是生物药物的重要来源。利用利用基因工程技术基因工程技术生产的多肽、蛋白质类药物、基因工生产的多肽、蛋白质类药物、基因工 程疫苗、单克隆抗体及多种细胞生长因子；程疫苗、单克隆抗体及多种细胞生长因子；利用利用转基因动、植
21、物转基因动、植物生产的生物药物；生产的生物药物；利用利用蛋白质工程技术蛋白质工程技术改造天然蛋白质，创造自然界没有的但改造天然蛋白质，创造自然界没有的但 功能上更优良的蛋白质类生物药物。功能上更优良的蛋白质类生物药物。（6 6）化学合成：）化学合成：可用化学合成或半合成法生产小分子生物药物，如氨基酸、可用化学合成或半合成法生产小分子生物药物，如氨基酸、多肽、核酸降解物及其衍生物、维生素和某些激素。多肽、核酸降解物及其衍生物、维生素和某些激素。一、生物学、生物技术概述一、生物学、生物技术概述二、生物药物概论二、生物药物概论2.2.按化学本质、生理功能或临床用途分类按化学本质、生理功能或临床用途分
22、类 三、生物制药技术三、生物制药技术 四、生物制药的发展趋势四、生物制药的发展趋势 2.2.按化学本质、生理功能或临床用途分类：按化学本质、生理功能或临床用途分类：（1 1）生化药物）生化药物 （1 1）生化药物）生化药物 名称名称临床应用临床应用胱氨酸胱氨酸抗过敏、肝炎及白细胞减少症抗过敏、肝炎及白细胞减少症蛋氨酸蛋氨酸防治肝炎、肝坏死、脂肪肝防治肝炎、肝坏死、脂肪肝精氨酸、鸟氨酸精氨酸、鸟氨酸肝昏迷肝昏迷谷氨酸谷氨酸肝昏迷、神经衰弱、癫痫肝昏迷、神经衰弱、癫痫水解蛋白注射液水解蛋白注射液由天然蛋白经酸解或酶解制成的复方制剂。由天然蛋白经酸解或酶解制成的复方制剂。复方氨基酸注射液复方氨基酸注
23、射液由多种结晶氨基酸根据需要按比例配制而成。由多种结晶氨基酸根据需要按比例配制而成。要素膳要素膳由多种氨基酸、糖类、脂类、维生素、微量元素等各由多种氨基酸、糖类、脂类、维生素、微量元素等各种成分组成的经口或鼻饲为病人提供营养的代餐制剂。种成分组成的经口或鼻饲为病人提供营养的代餐制剂。分类分类常用酶类制剂常用酶类制剂胃蛋白酶、胰酶、凝乳酶、纤维素酶、麦芽淀粉酶溶菌酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶、胰DNA酶、菠萝蛋白酶、无花果蛋白酶等弹性蛋白酶、激肽释放酶、尿激酶、链激酶、纤溶酶、蛇毒溶栓酶、凝血酶L门冬酰胺酶、谷氨酰胺酶、蛋白氨酸酶、组氨酸酶、酪氨酸氧化酶超氧化物歧化酶、PEG腺苷脱氨酶、DNA酶、RN
24、A酶；辅酶辅酶（coenzyme，Co）作用：作用：脱氢酶的辅酶，在生物氧化过程中作为氢的受体或供体，起递氢作 用，可加强体内物质的氧化并供给能量。临床应用：临床应用：临床用于精神分裂症、冠心病、心肌炎、白细胞减少症、急慢性肝 炎、迁移性肝炎及血小板减少症，也是多种酶活性诊断试剂的重要组成。制备：制备：酵母作原料，经提取，分离纯化制备产品。辅酶辅酶A（coenzyme A，CoA）作用：作用：乙酰化酶及许多酶类的辅酶，在物质代谢中起着传递酰基的作 用，与脂类、糖类、蛋白质代谢、甾醇的生物合成以及乙酰化解毒等 有关。临床应用：临床应用：主要用于治疗白细胞减少症、原发性血小板减少性紫癜、功能性 低
25、热等；对肝昏迷、脂肪肝、各种肝炎、冠状动脉硬化及慢性肾机能 不全引起的急性无尿、肾病综合症、尿毒症等可作为辅助治疗药物。制备：制备：可从动物肝、心、酵母等提取或微生物合成法制备CoA。复合脂类药物：复合脂类药物：与脂肪酸相结合的脂类药物，如卵磷脂及脑磷脂等；与脂肪酸相结合的脂类药物，如卵磷脂及脑磷脂等；简单脂类药物：简单脂类药物：为不含脂肪酸的脂类，如甾体化合物、色素类及为不含脂肪酸的脂类，如甾体化合物、色素类及CoQ10等。等。胆酸类药物胆酸类药物 色素类药物色素类药物 不饱和脂肪酸类药物不饱和脂肪酸类药物 磷脂类药物磷脂类药物 固醇类药物固醇类药物 人工牛黄人工牛黄名称名称药理效应及临床作
26、用药理效应及临床作用胆酸钠胆酸钠治疗胆囊炎、胆汁缺乏症及消化不良鹅去氧胆酸、熊去氧胆酸鹅去氧胆酸、熊去氧胆酸均有溶胆石作用，用于治疗胆石症，还用于治疗高血压、急性及慢性肝炎、肝硬化及肝中毒等去氢胆酸去氢胆酸有较强利胆作用，用于治疗胆道炎、胆囊炎及胆结石，并可促进胆囊造影剂的排泄 猪去氧胆酸猪去氧胆酸降低血浆胆固醇，用于治疗高脂血症，也是人工牛黄的原料牛磺熊去氧胆酸牛磺熊去氧胆酸解热、消炎作用，用于解热、消炎及溶胆石牛磺鹅去氧胆酸、牛磺去氢胆酸及牛磺牛磺鹅去氧胆酸、牛磺去氢胆酸及牛磺去氧胆酸去氧胆酸抗病毒，用于防治艾滋病、流感及副流感病毒感染引起的传染性疾患等胆酸类药物胆酸类药物 色素类药物：色
27、素类药物：名称名称药理效应及临床作用药理效应及临床作用胆红素胆红素抗氧化剂，清除氧自由基，用于消炎，也是人工牛黄的重要成分胆绿素胆绿素药理效应尚不清楚，但胆南星、胆黄素等消炎类中成药均含该成分原卟啉原卟啉可促进细胞呼吸，改善肝脏代谢功能，临床上用于治疗肝炎血卟啉及其衍生物血卟啉及其衍生物为光敏化剂，可在癌细胞中潴留，为激光治疗癌症的辅助剂，临床上用于治疗多种癌症 不饱和脂肪酸类药物不饱和脂肪酸类药物 包括前列腺素、亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸及二十碳五烯酸等。包括前列腺素、亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸及二十碳五烯酸等。前列腺素前列腺素生理作用极为广泛，其中前列腺素生理作用极为广泛，其中前列腺素E
28、E1 1和和E E2 2（PGEPGE1 1和和PGEPGE2 2）应用较）应用较 为广泛。为广泛。PGEPGE2 2具有促进平滑肌收缩、扩张血管及抑制胃液分泌等作用，也具有促进平滑肌收缩、扩张血管及抑制胃液分泌等作用，也 可松弛支气管平滑肌。临床上用于治疗哮喘及高血压，亦用于催产、早、中期可松弛支气管平滑肌。临床上用于治疗哮喘及高血压，亦用于催产、早、中期 引产。引产。亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸及二十碳五烯酸亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸及二十碳五烯酸均有降血脂作用，用于治均有降血脂作用，用于治疗疗 高脂血症，预防动脉粥样硬化。高脂血症，预防动脉粥样硬化。磷脂类药物磷脂类药物 主要包括主要包括卵
29、磷脂卵磷脂及及脑磷脂脑磷脂。临床上用于治疗神经衰弱及防治动脉粥样硬化。临床上用于治疗神经衰弱及防治动脉粥样硬化。固醇类药物固醇类药物 名称名称药理效应及临床作用药理效应及临床作用胆固醇胆固醇人工牛黄原料，是机体细胞膜不可缺少成分，也是机体多种甾体激素及胆酸原料麦角固醇麦角固醇机体合成维生素D2的原料-谷固醇谷固醇降低血浆胆固醇 人工牛黄人工牛黄 人工牛黄是据天然牛黄（牛胆结石）的组成而人工配制的脂类药物；人工牛黄是据天然牛黄（牛胆结石）的组成而人工配制的脂类药物；主要成分：主要成分：胆红素、胆酸、猪胆酸、胆固醇及无机盐胆红素、胆酸、猪胆酸、胆固醇及无机盐等；等；上百种中成药的重要原料药。上百种
30、中成药的重要原料药。具有清热、解毒、祛痰及抗惊厥作用，临床上用于治疗神昏不语、具有清热、解毒、祛痰及抗惊厥作用，临床上用于治疗神昏不语、小儿惊风及咽喉肿胀等，外用治疗疔疮及口疮等。小儿惊风及咽喉肿胀等，外用治疗疔疮及口疮等。一、生物学、生物技术概述一、生物学、生物技术概述二、生物药物概论二、生物药物概论三、生物制药技术三、生物制药技术四、生物制药的发展趋势四、生物制药的发展趋势（一）传统生物制药技术（一）传统生物制药技术（二）生物技术制药（二）生物技术制药（一）传统生物制药技术：（一）传统生物制药技术：从生物体、生物组织中提取、分离获得生理活性物质，是制备从生物体、生物组织中提取、分离获得生理
31、活性物质，是制备 生化药物的基本方法。生化药物的基本方法。大致的工艺过程为：大致的工艺过程为：（1 1）生物药物原料的选择、预处理；）生物药物原料的选择、预处理；（2 2）生物活性物质的提取；）生物活性物质的提取；（3 3）有效成分的分离、纯化）有效成分的分离、纯化 （4 4）后处理和制剂；）后处理和制剂；（5 5）检定）检定 2.2.生物技术制药：生物技术制药：采用现代生物技术采用现代生物技术,借助某些微生物、植物、动物生产医药借助某些微生物、植物、动物生产医药 品，叫作生物技术制药。品，叫作生物技术制药。生物技术药物：生物技术药物：一般来说，采用一般来说，采用DNADNA重组技术或其他生物
32、新技术研制的蛋白质重组技术或其他生物新技术研制的蛋白质 或核酸类药物，可称为生物技术药物。或核酸类药物，可称为生物技术药物。生物技术制药生物技术制药基因工程基因工程 细胞工程细胞工程发酵工程发酵工程酶工程酶工程蛋白质工程蛋白质工程抗体工程抗体工程 基因工程：基因工程：是将一种或多种生物体（供体）的基因与载体在体外进行拼是将一种或多种生物体（供体）的基因与载体在体外进行拼 接重组，然后转入另一种生物体（受体）内，使之按照人们的意接重组，然后转入另一种生物体（受体）内，使之按照人们的意 志遗传并表达出新的性状。志遗传并表达出新的性状。利用基因工程技术生产药品的优点利用基因工程技术生产药品的优点 ：
33、可大量生产过去难以获得的生理活性蛋白和多肽可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（如胰岛素、干扰 素、细胞因子等），为临床使用提供有效的保障；素、细胞因子等），为临床使用提供有效的保障；可以可以提供足够量的生理活性物质提供足够量的生理活性物质，以便对其生理、生化和结构进行深，以便对其生理、生化和结构进行深 入研究，从而扩大这些物质的应用范围；入研究，从而扩大这些物质的应用范围；利用生物工程技术可以利用生物工程技术可以发现、挖掘更多的内源性生理活性物质发现、挖掘更多的内源性生理活性物质；内源性生理活性物质在作为药物使用时内源性生理活性物质在作为药物使用时可以通过基因工程技术和
34、蛋白可以通过基因工程技术和蛋白 质工程进行改造和去除质工程进行改造和去除。基因工程药物制造的主要程序：基因工程药物制造的主要程序：目的基因的克隆、构建目的基因的克隆、构建DNADNA重重 组体、将组体、将DNADNA重组体转入宿主菌构重组体转入宿主菌构 建工程菌，工程菌的发酵，外源建工程菌，工程菌的发酵，外源 基因表达产物的分离纯化，产品基因表达产物的分离纯化，产品 的检验等。的检验等。1 细胞工程：细胞工程：应用细胞生物学和分子生物学的方法，以应用细胞生物学和分子生物学的方法，以细胞细胞为基本单位，在体为基本单位，在体 外条件下进行培养、繁殖，或人为地使某些生物学特性按人们的意愿外条件下进行
35、培养、繁殖，或人为地使某些生物学特性按人们的意愿 发生改变，从而达到改良生物品种和创造新品种，加速繁育动、植物发生改变，从而达到改良生物品种和创造新品种，加速繁育动、植物 个体，或获得某种有用的物质的过程。个体，或获得某种有用的物质的过程。动、植物细胞的体外培养技术动、植物细胞的体外培养技术 组织培养技术组织培养技术 细胞融合技术细胞融合技术 细胞器移植技术细胞器移植技术 胚胎移植技术胚胎移植技术 基因转移技术基因转移技术 发酵工程：发酵工程：是一门利用微生物的生长和代是一门利用微生物的生长和代谢活动来生产各种有用物质的工程谢活动来生产各种有用物质的工程 技术。技术。其将微生物学、生物化学和化
36、其将微生物学、生物化学和化学工程学的基本原理有机地结合学工程学的基本原理有机地结合 起来，由于它以培养微生物为主，起来，由于它以培养微生物为主，所以又称为微生物工程。所以又称为微生物工程。发酵工程生产的产品包括：发酵工程生产的产品包括：抗生素、氨基酸、激素、核苷酸、抗生素、氨基酸、激素、核苷酸、微生物多糖、基因工程药物、单克微生物多糖、基因工程药物、单克 隆抗体等。隆抗体等。发酵工程的内容：发酵工程的内容：微生物菌体发酵：微生物菌体发酵：以获取具有某种用途的菌体为目的的发酵，如生产药用真菌以获取具有某种用途的菌体为目的的发酵，如生产药用真菌（香菇类、冬虫夏草菌）、单细胞蛋白等；（香菇类、冬虫夏
37、草菌）、单细胞蛋白等；微生物代谢产物发酵：微生物代谢产物发酵：氨基酸、抗生素等；氨基酸、抗生素等；微生物转化发酵：微生物转化发酵：利用微生物细胞的一种或多种酶，把一种化合物转变成结构相关、更利用微生物细胞的一种或多种酶，把一种化合物转变成结构相关、更 有经济价值的产物。如有经济价值的产物。如 维生素维生素C生产、甾体激素药物的制备；生产、甾体激素药物的制备；生物工程细胞发酵：生物工程细胞发酵：工程菌、融合细胞工程菌、融合细胞 酶工程：酶工程：利用酶、细胞器或细胞所具有的特异催化功能，或对酶进行修饰利用酶、细胞器或细胞所具有的特异催化功能，或对酶进行修饰改造，并借助生物反应器和工艺工程来生产人类
38、所需要产品的一项技改造，并借助生物反应器和工艺工程来生产人类所需要产品的一项技术。术。（一）（一）资源的综合利用与扩大开发：资源的综合利用与扩大开发：由同一资源生产多种有效成分，达到一物多用，充分合理地由同一资源生产多种有效成分，达到一物多用，充分合理地 综合利用生物资源，降低成本，提高药品纯度，减少副作用。综合利用生物资源，降低成本，提高药品纯度，减少副作用。1.脏器综合利用脏器综合利用 2.血液综合利用血液综合利用 3.人尿综合利用人尿综合利用 4.新资源的开发利用新资源的开发利用 （二）利用现代生物技术大力发展生物药物（二）利用现代生物技术大力发展生物药物应用现代生物技术主要研究开发：应
39、用现代生物技术主要研究开发：生物活性物质、抗体、疫苗、抗生素、维生素、医疗诊断制品。生物活性物质、抗体、疫苗、抗生素、维生素、医疗诊断制品。技术领域涉及技术领域涉及：发酵技术、基因重组技术、蛋白质工程技术、细胞融合技术、动植物细胞大发酵技术、基因重组技术、蛋白质工程技术、细胞融合技术、动植物细胞大规模培养技术、生物反应器与生化工程设备技术。规模培养技术、生物反应器与生化工程设备技术。重点研究方向：重点研究方向：应用应用DNA重组技术、细胞工程技术和酶工程技术开发治疗心血管疾病、糖尿重组技术、细胞工程技术和酶工程技术开发治疗心血管疾病、糖尿病、肝炎、肿瘤、抗感染及抗衰老和计划生育方面的新型药物；
40、病、肝炎、肿瘤、抗感染及抗衰老和计划生育方面的新型药物；应用现代生物技术改造传统制药工业；应用现代生物技术改造传统制药工业；现代生物技术应用于传统制药工业的改造体现在以下几个方面：现代生物技术应用于传统制药工业的改造体现在以下几个方面：（1）抗生素：自产生菌分离生物合成酶基因，进行克隆，其目的是）抗生素：自产生菌分离生物合成酶基因，进行克隆，其目的是 提高现有生产菌种的产量及得到新型杂合抗生素。提高现有生产菌种的产量及得到新型杂合抗生素。（2）氨基酸：在采用发酵法生产的品种中，利用生物技术可得到基）氨基酸：在采用发酵法生产的品种中，利用生物技术可得到基 因克隆的生产菌种，如组氨酸、精氨酸、苏氨
41、酸和异亮氨酸的因克隆的生产菌种，如组氨酸、精氨酸、苏氨酸和异亮氨酸的 工程菌。此外，采用细胞融合的方法提高氨基酸产量已在广泛工程菌。此外，采用细胞融合的方法提高氨基酸产量已在广泛 应用。应用。（3）维生素：已构建了制造维生素）维生素：已构建了制造维生素C的基因工程菌，使生产工艺大大的基因工程菌，使生产工艺大大 简化。简化。（4）疫苗：利用基因工程技术将抗原克隆到大肠杆菌或酵母中，用疫苗：利用基因工程技术将抗原克隆到大肠杆菌或酵母中，用 工程菌来生产疫苗，比用传统工艺生产量大，工艺简单，操作工程菌来生产疫苗，比用传统工艺生产量大，工艺简单，操作 安全且产品免疫力维持时间长，基因工程菌的获得将大大
42、改变安全且产品免疫力维持时间长，基因工程菌的获得将大大改变 疫苗的生产方法，对疾病的防治起到重要的作用。疫苗的生产方法，对疾病的防治起到重要的作用。基因工程在维生素生产中的应用基因工程在维生素生产中的应用 基因工程在疫苗生产中的应用基因工程在疫苗生产中的应用 应用基因工程技术研制新型疫苗的重点是：应用基因工程技术研制新型疫苗的重点是：用常规方法难于培养的病原体，如乙型肝炎病毒、丙型用常规方法难于培养的病原体，如乙型肝炎病毒、丙型 肝炎病毒、疟原虫等。肝炎病毒、疟原虫等。有潜在致癌或免疫病理作用的病原体，如人免疫缺陷病有潜在致癌或免疫病理作用的病原体，如人免疫缺陷病 毒、呼吸道合胞病毒等。毒、呼
43、吸道合胞病毒等。免疫效果不好或安全性差的常规疫苗，如霍乱疫苗、伤免疫效果不好或安全性差的常规疫苗，如霍乱疫苗、伤 寒痢疾疫苗等。寒痢疾疫苗等。为降低成本、简化免疫程序而制备的多价活疫苗等。为降低成本、简化免疫程序而制备的多价活疫苗等。（三）从天然存在的生物活性物质中寻找新的生物药物；（三）从天然存在的生物活性物质中寻找新的生物药物；（四）利用化学合成和蛋白质工程技术开发新的生物药物；（四）利用化学合成和蛋白质工程技术开发新的生物药物；（五）利用中西医结合技术创制新的生物药物。（五）利用中西医结合技术创制新的生物药物。一、生物学、生物技术概述一、生物学、生物技术概述二、生物药物概论二、生物药物概论三、生物制药技术三、生物制药技术四、生物制药的发展趋势四、生物制药的发展趋势
