1、 第二章第二章 生物药物概论生物药物概论 一一.生物药物的来源生物药物的来源 二二.生物药物的特性生物药物的特性 三三.生物药物的分类生物药物的分类 四四.生物药物的制备生物药物的制备 1 1.药理学特性药理学特性 治疗的针对性强，治疗的治疗的针对性强，治疗的 生理生化机制合理，疗效可靠。生理生化机制合理，疗效可靠。细胞色素细胞色素C C：治疗缺氧性疾病：治疗缺氧性疾病 药理活性高药理活性高 ATPATP直接供能，效果确切、显著直接供能，效果确切、显著 毒副作用小，营养价值高毒副作用小，营养价值高 生物药物主要有生物药物主要有:蛋白质、核酸、蛋白质、核酸、糖类、脂类糖类、脂类 生理副作用常有发
2、生生理副作用常有发生 免疫反应、免疫反应、过敏反应过敏反应 2.2.在生产的制备中特殊性在生产的制备中特殊性 (1)(1)提取纯化工艺复杂提取纯化工艺复杂 (2)(2)稳定性差稳定性差 (3)(3)易变质腐败易变质腐败 (4)(4)注射用药要求注射用药要求 3.3.检验上的特殊性检验上的特殊性 需理化检验指标需理化检验指标 生物活性指标生物活性指标生物药物的分类方法有三种生物药物的分类方法有三种:1.1.按药物的化学本质和特性分类按药物的化学本质和特性分类2.2.按原料来源分类按原料来源分类3.3.按生理功能和临床用途分类按生理功能和临床用途分类 2.2.按原料来源分类按原料来源分类 (1)(
3、1)人类组织来源的生物药物人类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)植物组织来源的生物药物植物组织来源的生物药物 (4)(4)微生物来源的生物药物微生物来源的生物药物 (5)(5)海洋生物来源的生物药物海洋生物来源的生物药物(1)(1)治疗药物治疗药物(2)(2)预防药物预防药物(3)(3)诊断药物诊断药物(4)(4)其它生物医药用品其它生物医药用品 1.1.生物药物原料的选择、生物药物原料的选择、预处理与保存方法预处理与保存方法 (1)(1)原料选择原料选择 有效成分含量高、新鲜有效成分含量高、新鲜(2)(2)原料的预处理与保存原料的预处理
4、与保存 预处理预处理:动物、动物、植物、植物、微生物原料微生物原料 保存保存:冷冻法冷冻法 有机溶剂脱水法有机溶剂脱水法 防腐剂保鲜法防腐剂保鲜法2.2.生物药物的提取生物药物的提取 生物组织与细胞的破碎生物组织与细胞的破碎 破碎方法破碎方法:磨切法、压力磨切法、压力 法、反复冻融法、超声波震法、反复冻融法、超声波震 荡、自溶法、酶解法荡、自溶法、酶解法 提取提取 破碎后立即提取破碎后立即提取,根据根据活性物质的性质，选择提取试剂活性物质的性质，选择提取试剂种类、用量、提取次数、提取时种类、用量、提取次数、提取时间间,注意提取温度、注意提取温度、pHpH、变性剂、变性剂等。等。沉淀法原理是使蛋
5、白质胶体颗粒沉淀法原理是使蛋白质胶体颗粒 的表面水化膜或表面电荷破坏，从的表面水化膜或表面电荷破坏，从 而使蛋白质沉淀。常用：盐析法、而使蛋白质沉淀。常用：盐析法、有机溶剂沉淀法、等点电沉淀法、有机溶剂沉淀法、等点电沉淀法、靶物质结合沉淀法靶物质结合沉淀法(抗原抗原-抗体抗体)等。等。按分子大小分离方法按分子大小分离方法 有超滤法、透析法（膜分离法）、有超滤法、透析法（膜分离法）、凝胶过滤法、超速离心法等。凝胶过滤法、超速离心法等。按分子所带电荷进行分离按分子所带电荷进行分离的方法的方法 氨基酸、多肽、蛋白质、酶均氨基酸、多肽、蛋白质、酶均为两性电解质，具有等电点。在远为两性电解质，具有等电点
6、。在远离等电点的离等电点的pHpH时便会带正电荷或带时便会带正电荷或带负电荷。包括离子交换层析法、电负电荷。包括离子交换层析法、电泳法、等电聚焦等。泳法、等电聚焦等。亲和层析法亲和层析法大部分生物活性物质都有其作用的大部分生物活性物质都有其作用的 靶物质。如酶和底物、抗原和抗体、靶物质。如酶和底物、抗原和抗体、激素与受体等，它们之间有特异的亲激素与受体等，它们之间有特异的亲 和作用。利用该性质进行的特异层析和作用。利用该性质进行的特异层析 分离技术称为亲和层析。专一性强。分离技术称为亲和层析。专一性强。核酸类药物的分离纯化方法核酸类药物的分离纯化方法 主要方法有：提取法和发酵法主要方法有：提取
7、法和发酵法 提取法生产提取法生产DNADNA和和RNARNA主要技主要技 是先提取核酸与蛋白质复合物是先提取核酸与蛋白质复合物,再解离核酸与蛋白质再解离核酸与蛋白质,然后分离然后分离 RNARNA与与DNADNA。发酵法主要用于生产单核苷酸。发酵法主要用于生产单核苷酸。因各种糖类的性质和原料来源因各种糖类的性质和原料来源不同没有统一的提取纯化工艺，不同没有统一的提取纯化工艺，只介绍多糖和粘多糖的一般分离只介绍多糖和粘多糖的一般分离纯化方法。纯化方法。提取方法：非降解法和降解法提取方法：非降解法和降解法 非降解法非降解法:适用于从含一种粘多适用于从含一种粘多糖的动物组织中提取粘多糖。溶剂糖的动物
8、组织中提取粘多糖。溶剂为水和盐溶液。为水和盐溶液。降解法降解法:适用于从组织中提取结适用于从组织中提取结合比较牢固的粘多糖。碱降解、酶合比较牢固的粘多糖。碱降解、酶降解。降解。分离方法分离方法 常用的分离方法：常用的分离方法：沉淀法沉淀法 离子交换层析法离子交换层析法 乙醇沉淀法：乙醇沉淀法：4 45 5倍体积的乙醇倍体积的乙醇 可以使任何结缔组织中的粘多糖可以使任何结缔组织中的粘多糖 完全沉淀。完全沉淀。离子交换层析法：离子交换层析法：粘多糖的聚阴离子能很好地被阴粘多糖的聚阴离子能很好地被阴 离子交换吸附剂吸附和分离。例离子交换吸附剂吸附和分离。例 如如 DowexDowex I-X2 I-
9、X2离子交换树脂、离子交换树脂、DEAE-DEAE-离子交换纤维素。用离子交换纤维素。用NaClNaCl进进 行梯度洗脱。行梯度洗脱。提取方法提取方法 脂类自然状态下是以结合形式存在的。脂类自然状态下是以结合形式存在的。非极性脂是与其它脂质分子或蛋白质非极性脂是与其它脂质分子或蛋白质 分子的疏水区相结合。提取脂质药物分子的疏水区相结合。提取脂质药物 就是要破坏这种结合键，将脂质溶解就是要破坏这种结合键，将脂质溶解 出来。溶剂：醇、氯仿等。出来。溶剂：醇、氯仿等。纯化方法纯化方法沉淀法：不同脂质在丙酮中沉淀法：不同脂质在丙酮中 溶解度不同，故常用它进行沉淀。溶解度不同，故常用它进行沉淀。吸附层析
10、法：吸附层析法：吸附剂有：硅胶、氧化铝等。通过吸附剂有：硅胶、氧化铝等。通过 极性和离子力将各种化合物结合到极性和离子力将各种化合物结合到 固体吸附剂上。洗脱用极性逐渐增固体吸附剂上。洗脱用极性逐渐增 大的洗脱液，非极性先流出，极性大的洗脱液，非极性先流出，极性 后流出。后流出。离子交换层析法：离子交换层析法：脂质分子有非解离、两性离子和脂质分子有非解离、两性离子和 酸式解离三种状态。在一定的酸式解离三种状态。在一定的pHpH 条件下选择适当的离子交换剂提纯。条件下选择适当的离子交换剂提纯。氨基酸类药物的分离纯化氨基酸类药物的分离纯化方法方法氨基酸的生产方法氨基酸的生产方法蛋白质水解法蛋白质水
11、解法:酸水解：水解完全酸水解：水解完全L-L-型氨基酸型氨基酸,色氨色氨 酸破坏。酸破坏。碱水解：产生消旋作用。碱水解：产生消旋作用。酶水解：不完全酶水解：不完全发酵法发酵法:需特异菌株需特异菌株化学合成法化学合成法:得到得到 D L-D L-型氨基酸型氨基酸酶促合成法酶促合成法:工艺简单、转化率工艺简单、转化率 高、易提纯。高、易提纯。氨基酸的分离方法氨基酸的分离方法 沉淀法：沉淀法：依溶解度差异沉淀依溶解度差异沉淀 特殊试剂沉淀特殊试剂沉淀 吸附法：吸附法：氨基酸对吸附剂吸附力的差异进氨基酸对吸附剂吸附力的差异进 行分离行分离 离子交换法：离子交换法：氨基酸属于两性电解质，常用强氨基酸属于
12、两性电解质，常用强 酸型阳离子交换树脂。酸型阳离子交换树脂。一一.人体来源药物的特点与研究意义人体来源药物的特点与研究意义特点：特点：安全性好安全性好 效价高疗效可靠效价高疗效可靠 稳定性好稳定性好 研究意义：研究意义：资源有限性资源有限性 受法律和伦理的制受法律和伦理的制 约约,仅血液、尿液、胎盘可用作原仅血液、尿液、胎盘可用作原 料。料。研究的重要意义研究的重要意义 对医学和药学有对医学和药学有 重大意义。重大意义。人血液成分制品人血液成分制品 发现血型发现血型,输血疗法的应用输血疗法的应用 包括：全血制品、血液成分制品、包括：全血制品、血液成分制品、血浆成分制品、体液细胞内成分血浆成分制
13、品、体液细胞内成分 制品等。制品等。血液成分制品：红细胞、白细胞、血液成分制品：红细胞、白细胞、血小板、血浆。血小板、血浆。红细胞制剂红细胞制剂 压积红细胞压积红细胞 少含白细胞的压积红细胞少含白细胞的压积红细胞 冰冻贮藏红细胞冰冻贮藏红细胞白细胞浓缩液白细胞浓缩液血小板制剂血小板制剂新鲜冰冻血浆新鲜冰冻血浆 项目项目 含量含量 血浆占人体体重的量血浆占人体体重的量 8 8 血浆占全血的量血浆占全血的量 5050 血浆中水分占血浆的量血浆中水分占血浆的量 9292 血浆中蛋白质占血浆的量血浆中蛋白质占血浆的量 6 67 7 白蛋白白蛋白IgGIgG占血浆总蛋白的量占血浆总蛋白的量 6565转输
14、蛋白类转输蛋白类 在血液循环中对机体在血液循环中对机体 的营养物质、代谢产物、激素、药的营养物质、代谢产物、激素、药 物等进行转输的血浆蛋白。包括：物等进行转输的血浆蛋白。包括：白蛋白、脂蛋白、转铁蛋白等。白蛋白、脂蛋白、转铁蛋白等。免疫球蛋白免疫球蛋白 构成体液免疫系统。构成体液免疫系统。包括：包括：IgGIgG、IgAIgA、IgMIgM、IgDIgD、IgEIgE凝血系统蛋白凝血系统蛋白 包括：与凝血有关的蛋白质酶包括：与凝血有关的蛋白质酶 和因子等。和因子等。补体系统蛋白补体系统蛋白 是机体防御体系是机体防御体系 之一，在吞噬、调理、趋化和细胞溶之一，在吞噬、调理、趋化和细胞溶解等起重
15、要作用。包括：解等起重要作用。包括：C1C1C9C9。蛋白酶抑制物类蛋白酶抑制物类 人体液细胞中的活性物质人体液细胞中的活性物质 人体液细胞包括：红细胞、白人体液细胞包括：红细胞、白 细胞、淋巴细胞、血小板、细胞、淋巴细胞、血小板、成纤维细胞等。成纤维细胞等。细胞内的活性物质有：血红蛋细胞内的活性物质有：血红蛋 白、白、SODSOD、IFNIFN、IL-2IL-2等。等。其它原料的利用其它原料的利用 人胎盘：胎盘丙种球蛋白等人胎盘：胎盘丙种球蛋白等 人尿液人尿液:尿激酶、绒毛膜促性激尿激酶、绒毛膜促性激 素素细胞因子细胞因子 特点和生理作用特点和生理作用 种类种类 100100种以上种以上人体
16、激素人体激素 尿激酶的制备尿激酶的制备 结构与性质结构与性质 分子量为分子量为54.7K,54.7K,由由33.1K33.1K和和18.6K18.6K两两 条链通过二硫键连接。属丝氨酸条链通过二硫键连接。属丝氨酸 蛋白酶。蛋白酶。底物：血纤溶酶原底物：血纤溶酶原,作用其作用其ArgArg-Val Val键，使纤溶酶原转为纤溶酶。键，使纤溶酶原转为纤溶酶。可进一步开发新产品可进一步开发新产品 血液的利用血液的利用 用低温乙醇工艺用低温乙醇工艺,除除冷沉淀外冷沉淀外,可将血浆蛋白分离为可将血浆蛋白分离为个组分。目前仅利用个组分。目前仅利用（纤维蛋（纤维蛋白原）、白原）、（免疫球蛋白）、（免疫球蛋白
17、）、（白蛋白）（白蛋白）3 3个组分。个组分。其它原料的利用其它原料的利用 胎盘、尿液等。胎盘、尿液等。用现代生物技术生产人用现代生物技术生产人 类活性物质类活性物质基因工程、蛋白质工程、细胞基因工程、蛋白质工程、细胞 工程、酶工程、发酵工程在生物工程、酶工程、发酵工程在生物 制药中发挥重要作用。制药中发挥重要作用。干扰素、白细胞介素、干扰素、白细胞介素、EPOEPO研制研制 成功。成功。一、一、动物来源的药物的种动物来源的药物的种 类与用途类与用途 动物多肽与蛋白质类药物动物多肽与蛋白质类药物 动物多肽药物重要性与种类动物多肽药物重要性与种类 多肽激素多肽激素 多肽类细胞因子多肽类细胞因子
18、动物蛋白质类药物动物蛋白质类药物动物酶与辅酶类药物动物酶与辅酶类药物 促消化酶类促消化酶类 消炎酶类消炎酶类 治疗心脑血管类疾病的相关酶治疗心脑血管类疾病的相关酶 抗肿瘤的酶抗肿瘤的酶 与电子传递有关的治疗酶与电子传递有关的治疗酶 其它药用酶其它药用酶 动物辅酶类药物动物辅酶类药物 动物核酸类药物动物核酸类药物 组成与作用组成与作用 主要种类与用途主要种类与用途 动物糖类药物动物糖类药物 粘多糖的种类与分布粘多糖的种类与分布 甲壳素、硫酸软骨素、甲壳素、硫酸软骨素、肝素、透明质酸肝素、透明质酸 动物脂类药物动物脂类药物 脂类药物种类与分布脂类药物种类与分布 动物细胞因子动物细胞因子 一、植物来
19、源药物的特点一、植物来源药物的特点 约约40%40%的药物来源于植物。的药物来源于植物。种类繁多，结构复杂。除小分子天种类繁多，结构复杂。除小分子天 然有机化合物外，还含有生物大分然有机化合物外，还含有生物大分 子活性物质。如蛋白质、多肽、酶、子活性物质。如蛋白质、多肽、酶、核酸、糖类、脂类等。核酸、糖类、脂类等。二、植物来源药物的种类与用途二、植物来源药物的种类与用途 植物中的天然有机化合物植物中的天然有机化合物 糖和糖苷类糖和糖苷类 苯丙素类苯丙素类 苯丙烯、苯丙酸、苯丙烯、苯丙酸、香豆素等。香豆素等。醌类醌类 辅酶辅酶Q10、紫草素等。、紫草素等。黄酮类黄酮类 黄酮醇、花色素、黄芩黄酮醇
20、、花色素、黄芩苷等。苷等。鞣质鞣质 奎宁酸、槲皮醇等。奎宁酸、槲皮醇等。萜类萜类 青蒿素、齐墩果酸等。青蒿素、齐墩果酸等。甾体甾体 毛地黄毒苷元等。毛地黄毒苷元等。生物碱生物碱 咖啡因、喜树碱等。咖啡因、喜树碱等。植物蛋白质、多肽、酶类生理植物蛋白质、多肽、酶类生理活性物质的种类和作用活性物质的种类和作用名名 称称 来来 源源 功功 能能天花粉蛋白天花粉蛋白 瓜娄瓜娄 引产引产蓖麻毒蛋白蓖麻毒蛋白 蓖麻籽蓖麻籽 抗癌抗癌胰蛋白酶抑制剂胰蛋白酶抑制剂 大豆大豆 治疗胰腺炎治疗胰腺炎木瓜蛋白酶木瓜蛋白酶 木瓜汁木瓜汁 促消化促消化 消炎消炎辣根过氧化物酶辣根过氧化物酶 辣根辣根 诊断试剂诊断试剂超
21、氧化物歧化酶超氧化物歧化酶 沙棘沙棘 消除自由基消除自由基麦芽淀粉酶麦芽淀粉酶 麦芽麦芽 助消化助消化脲酶脲酶 刀豆刀豆 分解尿素分解尿素植物糖类药物植物糖类药物单糖类：葡萄糖、果糖、核糖、单糖类：葡萄糖、果糖、核糖、维生素维生素C、木糖醇、山梨醇、甘、木糖醇、山梨醇、甘 露醇等。露醇等。聚糖类：聚糖类：蔗糖、麦芽糖、淀粉、蔗糖、麦芽糖、淀粉、纤维素、人参多糖、黄芪多糖等。纤维素、人参多糖、黄芪多糖等。糖的衍生物：葡萄糖糖的衍生物：葡萄糖-6-磷酸等磷酸等植物脂类药物植物脂类药物脂肪和脂肪酸类：脂肪和脂肪酸类：亚油酸、亚麻酸亚油酸、亚麻酸磷脂类：大豆磷脂磷脂类：大豆磷脂固醇类：固醇类：谷固醇、豆固醇等谷固醇、豆固醇等一、海洋生物药物的研究进展一、海洋生物药物的研究进展二、海洋生物及海洋生物药物二、海洋生物及海洋生物药物 的种类与用途的种类与用途 海藻海藻 腔肠动物腔肠动物 节肢动物节肢动物 软体动物软体动物 棘皮动物棘皮动物 鱼类鱼类 爬行动物爬行动物 海洋哺乳动物海洋哺乳动物 其它其它
