1、生物技术制药生物技术制药Biotechnological PharmaceuticsChapter 1 绪绪 论论第一节第一节 生物技术的发展史生物技术的发展史一、生物技术（一、生物技术（biotechnology）的含义）的含义理论依据：理论依据：生命科学，生物体的特性和功能生命科学，生物体的特性和功能方法：方法：设计构建新物种或新品系，并与工设计构建新物种或新品系，并与工程技术相结合程技术相结合目的：目的：加工生产，为社会提供商品和服务加工生产，为社会提供商品和服务主要技术范畴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生化工程生化工程蛋白质工程蛋白质工程抗体工程抗体工程糖
2、链工程糖链工程海洋生物技术海洋生物技术二、生物技术的发展简史二、生物技术的发展简史技术特征是技术特征是酿造技术酿造技术公元前公元前60006000年古代巴比伦人酿造啤酒年古代巴比伦人酿造啤酒公元前公元前40004000年埃及人发酵面包年埃及人发酵面包我国我国 殷朝殷朝 制酱制酱周朝周朝 制醋制醋特点特点:自然发酵、全凭经验自然发酵、全凭经验、传统生物技术阶段（、传统生物技术阶段（2020世纪世纪3030年代以前）年代以前）技术特征是技术特征是微生物发酵技术微生物发酵技术16741674年荷兰列文虎克自制了高倍显微镜年荷兰列文虎克自制了高倍显微镜(300(300倍左右倍左右)观察到了微生物。观察
3、到了微生物。18651865年法国科学家巴斯德证明了发酵原理。年法国科学家巴斯德证明了发酵原理。19281928年英国年英国 FlemingFleming发现青霉素发现青霉素19401940年英国弗洛里、钱恩分离出青霉素年英国弗洛里、钱恩分离出青霉素2 2、近代生物技术阶段（上世纪、近代生物技术阶段（上世纪40-6040-60年代）年代）巴斯德佛莱明近代生物技术时期的特点：近代生物技术时期的特点：（1 1）产品类型多）产品类型多 （2 2）生物技术要求高）生物技术要求高（3 3）生产设备规模巨大）生产设备规模巨大（4 4）技术发展速度快。）技术发展速度快。技术特征就是技术特征就是基因工程技术基
4、因工程技术 19531953年年 Watson Watson、CrickCrick提出提出DNADNA双螺旋结构双螺旋结构 19731973年年 建立建立DNADNA重组技术（重组技术（Boyer&CohenBoyer&Cohen，美国），美国）19751975年年 建立单克隆抗体技术（杂交瘤细胞）建立单克隆抗体技术（杂交瘤细胞）19781978年年 大肠杆菌表达出胰岛素大肠杆菌表达出胰岛素 19971997年年 英国克隆多利羊英国克隆多利羊、现代生物技术（上世纪、现代生物技术（上世纪7070年代年代-至今）至今）课后思考题现代生物技术的发展趋势？第二节第二节 生物技术药物生物技术药物生物技术
5、制药：生物技术制药：生物技术药物：生物技术药物：生生 物物 药药 物：物：采用现代生物技术，按照人的设采用现代生物技术，按照人的设想，借助生物来生产医药品。想，借助生物来生产医药品。采用采用DNADNA重组技术或其他生物新重组技术或其他生物新技术研制的技术研制的蛋白质或核酸类蛋白质或核酸类药物。药物。生物技术药物、生化药物、微生物生物技术药物、生化药物、微生物药物、海洋药物、生物制品的统称。药物、海洋药物、生物制品的统称。生物技术药物分类生物技术药物分类 重组蛋白质重组蛋白质药物药物 治疗性抗体治疗性抗体药物药物 核酸药物核酸药物干扰素、生长激素、胰岛素、集落刺干扰素、生长激素、胰岛素、集落刺
6、激因子等激因子等PanorexPanorex单抗用于结肠直肠炎治疗单抗用于结肠直肠炎治疗ZenapaxZenapax用于治疗急性肾移植排斥反应用于治疗急性肾移植排斥反应反义核酸、核酶、脱氧核酶、抗基反义核酸、核酶、脱氧核酶、抗基因寡核苷酸、基因药物因寡核苷酸、基因药物生物技术药物的特性生物技术药物的特性 1.1.分子结构复杂分子结构复杂 2.2.具有种属特异性具有种属特异性 3.3.治疗针对性强、疗效高治疗针对性强、疗效高 4.4.稳定性差稳定性差 5.5.基因稳定性很关键基因稳定性很关键 6.6.免疫原性免疫原性 7.7.体内的半衰期短体内的半衰期短 8.8.受体效应受体效应 9.9.多效性
7、和网络性效应多效性和网络性效应 10.10.检验的特殊性检验的特殊性第三节第三节 生物技术制药生物技术制药一、生物技术制药的特征一、生物技术制药的特征高技术高技术高投入高投入长周期长周期高风险高风险高收益高收益二、生物技术在制药中的应用二、生物技术在制药中的应用 1.1.基因工程制药基因工程制药（1 1）基因工程药物品种的开发（种类繁多）基因工程药物品种的开发（种类繁多）（2 2）基因工程疫苗（我国投入市场的有哪些？）基因工程疫苗（我国投入市场的有哪些？）（3 3）基因工程抗体（已有众多投入市场）基因工程抗体（已有众多投入市场）（4 4）基因诊断与基因治疗）基因诊断与基因治疗（5 5）建立新药
8、的筛选模型）建立新药的筛选模型（6 6）改良菌种，产生新的微生物药物）改良菌种，产生新的微生物药物（7 7）改进药物生产工艺）改进药物生产工艺（8 8）转基因动、植物生产蛋白质类药物）转基因动、植物生产蛋白质类药物转基因鲑鱼转基因鲑鱼2.2.细胞工程制药细胞工程制药3.3.酶工程制药酶工程制药4.4.发酵工程制药发酵工程制药三、我国生物技术制药现状和发展前景三、我国生物技术制药现状和发展前景 2020世纪世纪7070年代初，先是进行年代初，先是进行固定化酶固定化酶的研究，随的研究，随后该研究与应用得到发展。后该研究与应用得到发展。7070年代后期，年代后期，跟踪国外基因工程技术跟踪国外基因工程
9、技术的某些基础的某些基础性工作。性工作。8080年代初期，开始年代初期，开始乙型肝炎基因工程疫苗乙型肝炎基因工程疫苗、基因基因工程干扰素工程干扰素的研究，生物技术方面的项目得到了的研究，生物技术方面的项目得到了国家的支持，其中国家的支持，其中-1b-1b型干扰素型干扰素为我国首创。为我国首创。都是在围绕仅有的几个老品种进行改进或改制，都是在围绕仅有的几个老品种进行改进或改制，完全创新技术很少完全创新技术很少。与发达国家相比，我国与发达国家相比，我国生物技术实验室技术生物技术实验室技术差距差距不大，但在不大，但在产业化方面产业化方面与世界的差距正在逐渐加大：与世界的差距正在逐渐加大：由于我国医药
10、生物技术成果缺乏自主知识产权，由于我国医药生物技术成果缺乏自主知识产权，而目前我国生物制药公司中技术和产业发展比较成而目前我国生物制药公司中技术和产业发展比较成熟的也仅有熟的也仅有北京天坛生物、深圳康泰生物、深圳科北京天坛生物、深圳康泰生物、深圳科兴、长春金赛兴、长春金赛等少数几家企业，等少数几家企业，产业规模较小产业规模较小。医药生物技术发展展望医药生物技术发展展望 2121世纪是医药生物技术快速发展的时期世纪是医药生物技术快速发展的时期,生生物药物、化学药物、中药形成三足鼎立物药物、化学药物、中药形成三足鼎立,有效有效的为人类健康服务。的为人类健康服务。1.1.利用新发现的人类基因开发新型
11、药物。利用新发现的人类基因开发新型药物。人类基因组计划已完成。人类基因组计划已完成。2.2.新型疫苗的研制新型疫苗的研制 艾滋病疫苗和基因型癌疫苗等。艾滋病疫苗和基因型癌疫苗等。3.3.基因工程活性肽的生产基因工程活性肽的生产 基因药物基因药物:淋巴因子、生长因子、激素和酶淋巴因子、生长因子、激素和酶 4.4.其它医药业将得到不断改造和发展其它医药业将得到不断改造和发展 转基因药材（利用转基因的烟草来生产人转基因药材（利用转基因的烟草来生产人造血浆将成为现实）造血浆将成为现实）5.5.新型生物反应器不断出现新型生物反应器不断出现 新型生物反应器有新型生物反应器有:气升式生物反应器气升式生物反应
12、器 流化床式生物反应器流化床式生物反应器 固定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袋式或膜式生物反应器 中空纤维生物反应器等。中空纤维生物反应器等。截止截止20122012年底年底,我国已批准上市的基因工程药物和我国已批准上市的基因工程药物和疫苗产品共计疫苗产品共计5050多种多种,比如一类新药重组人干扰素比如一类新药重组人干扰素1b1b、一类新药重组、一类新药重组b-FGF(b-FGF(外用外用)、重组人表皮生、重组人表皮生长因子长因子(外用外用)、重组人白细胞介素、重组人白细胞介素-2-2、重组乙肝、重组乙肝疫苗、痢疾菌苗等。国内已有疫苗、痢疾菌苗等。国内已有3030余家
13、生物制药企余家生物制药企业取得基因工程药物或疫苗试生产或正式生产批业取得基因工程药物或疫苗试生产或正式生产批准文号。准文号。四、我国的医药生物技术四、我国的医药生物技术 作业：作业：1 1、生物技术制药的概念。、生物技术制药的概念。2 2、生物技术药物分为哪些类型？、生物技术药物分为哪些类型？3 3、生物技术制药有哪些特征？、生物技术制药有哪些特征？不可取代性（育种、制药）不可取代性（育种、制药）快速、精确（单克隆抗体检测妊娠）快速、精确（单克隆抗体检测妊娠）低耗、高效（生物酶催化：化学催化）低耗、高效（生物酶催化：化学催化）副产物少、副作用小、安全性好副产物少、副作用小、安全性好 高附加值性
14、高附加值性 符合生态型的经济技术发展体系符合生态型的经济技术发展体系生物技术的优越性生物技术的优越性现代生物技术的基础学科和分支现代生物技术的基础学科和分支分子生物学分子生物学 微生物学微生物学生物化学生物化学遗传学遗传学细胞生物学细胞生物学化学工程化学工程现现代代生生物物技技术术医药生物技术医药生物技术生物技术疫生物技术疫苗苗生物技术诊生物技术诊断断农业生物技术农业生物技术家畜生物技术家畜生物技术海洋生物技术海洋生物技术现代生物技术包括现代生物技术包括:重组重组DNADNA技术技术 细胞和原生质体融合技术细胞和原生质体融合技术 酶和细胞的固定化技术酶和细胞的固定化技术 植物脱毒和快速繁殖技术植物脱毒和快速繁殖技术 动物和植物细胞的大量培养技术动物和植物细胞的大量培养技术 动物胚胎工程技术动物胚胎工程技术 现代生物反应工程和分离工程技术现代生物反应工程和分离工程技术 蛋白质工程技术蛋白质工程技术 海洋生物技术海洋生物技术 现代微生物发酵技术现代微生物发酵技术
