生物技术制药概论-绪论.ppt

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制药工程导论ppt课件

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2013年6月28日湖南省长沙市公安局官网微博通报——GSK(中国)投资有限公司有关高管人员涉嫌经济犯罪，正在接受长沙市公安机关调查 6月29日，葛兰素史克北京公司、上海公司的财务部门都被当地公安部门介入调查 7月11日，公安部专案组第二次赴沪实施抓捕，将葛兰素史克中国和另外一家旅行社工作人员共9人带走
......
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在2004年和2010年间，葛兰素史克中国销售人员向医生提供演讲费、现金回扣、豪华晚宴和费用全包的旅游机会，以换取医生开具该公司产品的药方。
自2007年起GSK向超过700家旅行社和咨询公司转移资金规模高达30亿元人民币。
调查显示“黑金”约占三成。
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葛兰素史克“出事”后不久，法国医药巨头赛诺菲被曝在2007年前后，借“研究经费”名义，向79 家医院的503位医生行贿，总额超过169万元。瑞士诺华制药也被前员工揭露，在北京地区销售 1.3万元/支的“善龙”药时，曾被上级领导要求 “用5万元买50支销量”，借“推广费”之名行贿医生。近期，全球最大胰岛素生产商——丹麦诺和诺德被指成为又一家受到中国监管部门调查的外资药企。恒瑞医药去年在广西1亿元的收入有超过一半用于支付医药回扣。
药物的研究历史ห้องสมุดไป่ตู้
人们对化学药物的研究最初是从植物开始的 19世纪初，人们从植物中分离出了一些有
效成分，如从鸦片中分离出了吗啡，从金鸡纳树皮中分离得到了奎宁，从颠茄中分离出了阿托品，从茶叶中分离得到了咖啡因等。
19世纪末，染料化学工业的发展和化学治疗学说的创立，药物合成突破仿制和改造天然药物的范围，转向了合成与天然产物完全无关的人工合成药物，如扑热息痛、磺胺类药物等。
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制药工业生产的基本构成

生物技术制药.PPT课件

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2.新型疫苗的研制艾滋病疫苗和基因型癌疫苗等。
3.基因工程活性肽的生产基因药物:淋巴因子、生长因子、激素和酶
4.其它医药业将得到不断改造和发展,早期诊断技术转基因药材
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感谢您的阅读收藏，谢谢！
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不能忘记的人
F Sanger
2021/3/12
W Gilbert
桑格（英国化学家）最早测定胰岛素的氨基酸顺序获得1958年诺贝尔化奖。22年后，他因测定了一种噬菌体的一级结构获 1980年的诺贝尔化学奖。
吉尔伯特在DNA测序领域，因其卓越的工作获得 1980年诺贝尔化学奖。
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不能忘记的人
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三、医药生物技术新进展
医药生物技术产业化、商品化成高新技术产业之一。
高投入、高风险、高利润,利润率达 17.6%
2000年全世界销售额1490亿美元。
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1.基础研究不断深入
新基因的克隆和基因表达调控的研究全面展开。
以DNA、RNA和蛋白质为轴心的分子生物学理论和技术两大体系已基本完成。
生物技术制药
中国医科大学药学系生物制药教研室张岐山教授
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第一章绪论
2021/3/12
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一. 概述
生物技术制药概念：
采用现代生物技术,借助某些微生
物、植物、动物生产医药品，叫
作生物技术制药。
生物技术：基因工程、细胞工程、
酶工程、发酵工程、生化工程、蛋
白质工程、抗体工程等。
基因治疗有:致死性遗传疾病、癌症、爱滋病、心脏病等。

生物制药绪论

第一章绪论
手段
• 生物技术制药是指采用现代生物技术可以人为地创造一些条件，借助某些微生物，植物或动物来生产所需的医药品。原材
• 它包括基因工程制药，动物细胞工程制料药，抗体制药，植物细胞工程制药，酶工程制药。
分子生物学
微生物学
生物化学遗传学细胞生物学
现代生物技术
化学工程
农业生物技术医药生物技术生物技术疫苗生物技术诊断家畜生物技术海洋生物技术
• 污染物是指在细菌表达产物中的内毒素、动物细胞污染的致瘤性DNA及病毒，这3）生物技术药物由实验室技术扩大到生产规模，在生产培养期间，意外的改变可导致有利宿主/载体系统表达其它的基因，并使多肽发生改变，这些改变可使产品量下降或杂质的质与量的改变，因此要绝对保证生产条件的一致性及最终产品的一致性。
主要有氨基酸、多肽蛋白类、核酸类、多糖、脂、细胞生长调节因子等。
• （4）生物制品（Biological Products）指以微生物、寄生虫、动物毒素、生物组织作为起始原料，采用生物学工艺或分离纯化技术制备，并以生物学技术和分析技术控制中间产物和成品质量制成的生物活性制剂。包括：疫（菌）苗、毒素、类毒素、免疫血清、血液制品、免疫球蛋白、抗原、变态反应原、细胞因子、激素、酶及辅酶、发酵产品、McAb、DNA重组产品、体外免疫试剂等。
4 、生物技术药物的特性
• 生物技术药物与其它药物之间的区别，主要由生物技术药物的以下特点所决定的：
• （1）生物技术来源药物的生产方式，是应用基因修饰的生物体产生的蛋白或多肽类的产物，或是依据靶基因化学合成互补的寡核苷酸，所获产品往往分子质量较大，并具有复杂的分子结构。
• （2）生物技术药物存在着种属特异性。许多生物技术药物的药理学活性与动物种属及组织特异性有关，主要是药物自身，以及药物作用受体和代谢酶的基因序列存在着动物种属的差异

生物技术制药 (全套课件234P) ppt课件

现代生物技术包括：基因工程，细胞工程，酶工程，发酵工程，生化分离工程。
医学资源
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3、生物药物：是指以生物资源为原料或以生物技术为手段开发生产的用作疾病的预防、诊断和治疗的医药品。
4、生物新技术药物：是指采用基因工程技术、细胞工程技术、抗体工程技术以及其他生物新技术开发生产的重组蛋白质类、抗体类和核酸类药物。
医学资源
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作业：
1、名词解释生物技术制药，生物药物，生物新技术药物 2、生物技术制药涉及的技术领域
医学资源
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第二节生物药物的性质与分类
一、生物药物的性质 1、药理学特性（1）治疗的针对性强，疗效可靠。
治疗的生理、生化机制合理，如胰岛素治疗糖尿病。（2）药理活性高。
（4）对环境条件敏感，生产条件的变化对产品质量的影响较大。
（5）相对分子量较大（几千至几百万），组成分复杂，常以多组分存在，大多是复杂蛋白质的混合物。
医学资源
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（6）用量少，价值高。
（7）注射用药有特殊要求。
生物药物易被肠道中的酶所分解，给药途径主要是注射用药。对药品制剂的均一性、安全性、稳定性、有效性等都有严格要求。
是从大量原料中精制出的高活性物质。
医学资源
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（3）毒副作用小，营养价值高。主要有蛋白质、核酸、糖类和脂类等。
（4）生理副作用常有发生。生物间存在种属和个体差异，不同生物中活性物质结构有很大差异，常出现免疫反应、过敏反应。
医学资源
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2、在生产、制备中的特性
（1）有效物质含量低，杂质种类多且含量高。
医学资源
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（一）按所采用的技术手段来分
1、生物技术药物

生物制药讲稿(完美版)

重组蛋白类药物寡核苷酸药物合成肽小分子抗体等的化学修饰改变药代动力学和生物利用度延长半衰期提高疗效使之成为新一代药物生物分子修饰的化学药物也获得了巨大成功2005fda批准了americanbioscienceabiabraxanepaclitaxelproteinboundparticlesinjectablesuspension是利用人白蛋白制成的纳米颗粒结合紫杉醇注射制剂代替了传统的紫杉醇制剂中容易引起患者过敏反应的有害溶剂患者无需再注射肾上腺酮来防止溶剂生物制药技术流星雨工作室荣誉出品过敏反应大大加强了紫杉醇抗体工程制药技术fda批准上市的生物药物中抗体类药物所占比例越来越大目前上市的18种是重磅炸弹药物每年获利超过10亿美元
生物制药技术
流星雨工作室荣誉出品
前言
关于生物技术(Biotechnology)也叫做生物工程(Bioengineering)是当代新技术革命主要领域之一，它的兴起是由于 70 年代中期基因工程的出现，到目前已在各国迅猛发展，不仅提供了不少新的产业，并对人类社会所面临的许多问题起着重要作用。就学科内容来说，生物技术是以基因工程为主导，以发酵工程为基础，还包括酶工程、细胞工程、生化工程，随着生物科学的发展，有衍生出第二代、第三代的蛋白质工程、抗体工程、海洋生物技术等。就产业来说，它涉及制药工业、化学工业、食品工业、环境保护、农作物育种与病虫害防治、能源开发等。
生物技术既是新兴领域，19 世纪以来发展迅速，又有着悠久的历史，公元前几千年，人们就开始酿酒和制醋。
本门课程主要讲述生物技术在制药工业中的应用，重点是基因工程、抗体工程、酶工程以及细胞工程在制药工业中的应用。
编者 2006-10-11
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长沙理工大学生物与食品工程学院生物工程专业讲义

生物技术制药重点及名词解释

生物技术制药第一章绪论★生物技术与生物技术药物的概念生物技术药物的分类✦按用途分类：治疗药物、预防药物、作为诊断药物(免疫诊断试剂、酶诊断试剂、器官功能诊断药物、放射性核素诊断药物、诊断用单克隆抗体(McAb)、诊断用DNA芯片)✦按作用类型分类：细胞因子类药物、激素类药物、酶与辅酶类药物、疫苗、单克隆抗体药物、反义核酸药物、RNA干扰（RNAi）药物、基因治疗药物✦按生化特性分类：多肽类药物、蛋白质类药物、核酸类药物、聚乙二醇(PEG）化多肽或蛋白质药物★生物技术药物的特性✦理化性质特性：相对分子量大、结构复杂、稳定性差✦药理学作用特性:活性与作用机制明确、作用针对性强、毒性低、体内半衰期短、有种属特异性、可产生免疫原性✦生产制备特性：药物分子在原料中的含量低、原料液中长存在降解目标产物的杂质、制备工艺条件温和、分离纯化困难、产品易受有害物质污染✦质量控制特性：质量标准内容的特殊性、制造项下的特殊规定、检定项下的特殊规定（原液、半成品及成品检定等等)第二章基因工程制药蛋白类药物的特点：结构确证不完全性、具有种属特异性、多功能性、免疫原性临床前安全性评价的特殊性：蛋白类药物安全性担忧的性质和来源；受试物的纯度；相关动物的选择；给药剂量的选择；免疫原性；遗传毒性和致癌性（一般不进行常规的遗传毒性实验）；药代动力学真核细胞表达制品的安全性问题：生产细胞DNA残留的影响、生产用血清的影响基因工程药物稳定性研究的相关问题：药物浓度、温度、湿度和水分、氧、光照、pH基因工程药物的缺陷：生物利用度低，半衰期短；异体蛋白具有免疫原性基因工程菌的修饰改造方法:构建突变体、构建融合蛋白、PEG修饰（降低免疫原性、增加水溶性、延长t1/2) 基因工程制药基本环节♦上游阶段:制备目的基因→构建重组质粒→构建工程细胞♦下游阶段：培养工程细胞→分离纯化产物→除菌→半成品、成品检定→包装基本工具：目的基因、各种酶(切割酶、连接酶、修饰酶等)、载体、宿主细胞➢酶切结果：5’粘性末端、3’粘性末端、平头末端➢1U核酸内切酶的酶活性:指在最佳反应条件下反应1小时，完全水解1mg标准DNA所需的酶量➢影响限制性内切酶反应的因素：♦DNA样品的纯度：♦DNA的甲基化程度：核酸限制性内切酶不能够切割甲基化的核苷酸序列。

生物技术制药概述

生物医药行业特征
3. 长周期
生物药品从开始研制到最终转化为产品要经过很多环节：试验室研究阶段、中试生产阶段、临床试验阶段（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期）、规模化生产阶段、市场商品化阶段以及监督每个环节的严格复杂的药政审批程序，而且产品培养和市场开发较难，所以开发一种新药周期较长，一般需要8-10年，甚至10年
生物制药产品
生物制药产品主要包括三大类： 1. 基因工程药物 2. 生物疫苗 3. 生物诊断试剂
生物医药产业
生物医药产业的概念可以分为广义和狭义两种。
广义的生物医药产业是指将现代生物技术与各种形式的新药研究、开发、生产相结合，以及与各种疾病的诊断、防治和治疗相结合的产业。
狭义的定义，是指以基因工程、细胞工程、发酵工程和酶工程为基础的产业。
生物医药行业特征
1. 高技术
这主要表现在其高知识层次的人才和高新的技术手段。生物制药是一个知识密集、技术含量高、多学科高度综合互相渗透的新兴产业。以基因工程药物为例，上游技术（即工程菌的构建）涉及到目的基因的合成、纯化、测序；基因的克隆、导入；工程菌的培养及筛选；下游技术涉及到目标蛋白的纯化及工艺放大，产品质量的检测及保证。生物医药的应用扩大了疑难病症的研究领域，使原先威胁人类生命健康的重大疾病得以有效控制。21世纪生物药物的研制将进入成熟的研发阶段，使医药学实践产生了巨大的变革，从而极大地提高了人们的健康水平。
生物医药行业特征
2. 高投入
生物制药是一个投入相当大的产业，主要用于新产品的研究开发及医药厂房的建造和设备仪器的配置方面。目前国外研究开发一个新的生物医药的平均费用在1~3亿美元左右，并随新药开发难度的增加而增加（目前有的还高达6亿美元）。一些大型生物制药公司的研究开发费用占销售额的比率超过了40%。显然，雄厚的资金是生物药品开发成功的必要保障。

药学概论第一章绪论ppt课件

澳大利亚产科医生威廉·麦克布里德在英国《柳叶刀》杂志上报告“反应停”能导致婴儿畸形。在麦克布里德接生的产妇中，有许多人产下的婴儿患有一种以前很罕见的畸形症状———海豹肢症，四肢发育不全，短得就像海豹的鳍足。这些产妇都曾经服用过“反应停”。
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“反应停”事件——现代医学蒙羞
从1961年11月起，“反应停”在世界各国陆续被强制撤回，梅里尔公司也撤回了申请。凯尔西以一人之力避免成千上万的畸形婴儿在美国诞生，成了美国的英雄，肯尼迪总统于1962年8月2日授予她总统勋章。
——《中华人民共和国药品管理法》
世界各国对药品定义不同，在我国药品专指人用药品，不包括动物用药和农药。
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药物制剂
一般来说，用于防病、治病及诊断的药物粉末或结晶是不能直接供病人使用的，必须制备成具有一定形状和性质的形式，才能充分发挥药效、减少毒副作用、便于使用与保存等。
这些为适应治疗或预防的需要而制备的不同给药形式，称为药物剂型（dosage form），各种剂型中的具体品种称为药物制剂（pharmaceutical preparations）。
药品的特殊性使得社会对其从研究、生产到使用的一系列管理备加关注。例如，从研究而言，首先要证明它的有效性和安全性。
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药学研究各个过程的规范
药用植物的栽培药物临床前研究药物临床研究药品的生产
Practice 药品的销售
GAP Good Agriculture Practice GLP Good Laboratory Practice GCP Good Clinic Practice GMP Good Manufacture
1805-1835年的三十年间，即有约30种重要的有效成分从天然药物中被分离出来。

药学概论-绪论

C、2000年，芬氟拉明（用于减肥药）因心血管副作用遭受損失，赔偿数十亿美元，美国家用后改名为惠氏。中国在2009年，才禁用。
D、2010年，美国食品和药品监督局(FDA) 发布通告，提醒消费者谨慎使用含布洛芬成分的泰诺林、美林等药物。“大约有“70%的非处方儿科液体药品卷入其中”
（2010.5）强生公司的消费者部门宣布召回一系列正在被广泛使用的药品，包括某些婴儿和儿童用的泰诺口服液，婴儿和儿童用的美林(Motrin)止痛药，布洛芬口服液，仙特明（二盐酸西替利嗪片，治疗过敏性鼻炎）等药品。
2.9 （% ） 3.8 5.8 8.3 16.7 3.6
• 大型跨国制药公司把利润的10%～20%用于研发。排名一直在全球前五位的跨国制药巨头辉瑞，每年投入研发的费用超过50亿美元（1400万美元/工作日）；
• 国内整个医药工业的研发投入，多年来都只在总销售额的 1%左右，比较好的企业是不到5%，近年来稍好点，不到8%。而广告费用却可以达到销售额的5%～10%。
2011年1月，第八次召回的药品涉及儿童用泰诺(Tylenol)、8 小时泰诺、泰诺关节炎止痛片、抗过敏药可他敏、速达菲 (Sudafed)、派德(Sinutab)等产品，4700万件药品。涉及美国、巴西以及加勒比。
全球制药行业已进入“无限临床”时代。
3. 高回报：（也是新药研发的最主要的源动力）
• 为了维护研究开发企业的利益，药品实行专利保护。在专利期内，享有市场独占性，专利药品的利润率大大高于非专利名药。
2003年，世界制药业的“三巨头”——美国辉瑞公司、葛兰素史克公司和诺华制药公司的研发费用分别达71亿美元、46 亿美元和35.5亿美元，研究开发费用占全年销售额的比例均在15～16%之间。2008年，罗氏研发支出为81.8亿。

绪论生物制药PPT课件

生物药物是指利用生物体、生物组织或其成分，
综合应用生物学、生物化学、微生物学、免疫学、
物理化学和药学的原理与方法进行加工、制造而
成的一大类预防、诊断、治疗疾病的制品。
广义的生物药物包括从动物、植物、微生物等生物体中制取的以及运用现代生物技术产生的各种天然生物活性物质及其人工合成或半合成的天然物质类似物。
生物药物的分类
• 酶类药物（1）助消化的酶类
如胃蛋白酶、胰酶、纤维素酶、麦芽淀粉酶等
（2）消炎酶
如溶菌酶、胰蛋白酶、木瓜凝乳蛋白酶、胶原蛋白酶等
（3）心血管疾病的治疗酶
（4）抗肿瘤类
（5）其他酶类
如弹性蛋白酶、激肽释放酶、尿激酶、纤溶酶等 L-门冬酰胺酶、谷氨酰胺酶、蛋氨酸酶等
SOD、PEG-腺苷脱氨酶、DNA酶和RNA酶、细胞色素C
II. 天然活性物质，即生物技术药物的来源是细菌、酵母、昆虫、植物和哺乳动物细胞等各种生物内的特征细胞产物。
广义生物技术药物
• 从血液中提取的多克隆抗体、凝血因子； • 用微生物发酵生产的抗生素如青霉素； • 用生物技术生产的人用兽用疫苗如流感疫苗、甲肝疫苗等； • 从动物、植物、微生物或海洋生物中提取的活性物质，如从猪胰中提取的胰岛素，从红豆杉中提取的紫杉醇等。
生物药物的特性
1、药理学特性
（1）治疗的针对性强、疗效高
（2）营养价值高、毒副作用小
（3）免疫性副作用常有发生
生物药物的特性
2、原料的生物学特性
（1）原料中有效成分含量低，杂质多（2）原料的多样性（3）原料的易腐败性
生物药物的特性
3、生产制备的特殊性 4、检验的特殊性
5、剂型要求的特殊性
生物药物的分类

第一章生物制药绪论

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2013-6-8
苏州大学医学部
三类已在国外上市销售但尚未在国内上市销售的药品：（1）已在国外上市销售的制剂及其原料药，和/或改变该制剂的剂型，但不改变给药途径的制剂；（2）已在国外上市销售的复方制剂，和/或改变该制剂的剂型，但不改变给药途径的制剂；（3）改变给药途径并已在国外上市销售的制剂；（4）国内上市销售的制剂增加已在国外批准的新适应症。四类改变已上市销售盐类药物的酸根、碱基（或者金属元素），但不改变其药理作用的原料药及其制剂。五类改变国内已上市销售药品的剂型，但不改变给药途径的制剂。六类已有国家药品标准的原料药或者制剂。
2013-6-8
苏州大学医学部
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3、相对分子质量较大酶类药物：1－50万dolt，抗体蛋白:5-95万dolt 多糖类药物:小的上千，大的可上百万。 4、对酸碱、重金属、热等理化因素的变化较敏感。这类生物药物功能的发挥需要保持其特定的生理活性结构。
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2013-6-8
苏州大学医学部
5、制药所用的材料大多含有丰富的营养成分，利于微生物生长，故易被微生物分解。 6、生产中搅拌力、金属器械及空气等也可能对活性有影响。生产中必须全面严格控制，包括从原料选择和预处理、生产工艺、制剂成型、保藏、运输及使用各个环节。
2013-6-8 苏州大学医学部 12
二、生物制药的研究内容
(1) 发酵工程制药
(2) 基因工程制药 (3) 细胞工程制药 (4) 酶工程制药
2013-6-8 苏州大学医学部 13
1、发酵工程制药
（1）发酵工程制药：是指利用微生物代谢过程生产药物的技术。此类药物有抗生素、维生素、氨基酸、核酸有关物质、有机酸、辅酶、酶抑制剂、激素、免疫调节物质以及其他生理活性物质。（2）主要研究：微生物菌种筛选和改良、发酵工艺的研究、产品后处理即分离纯化等问题。重组DNA技术改良微生物菌种。

生物技术概论绪论

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生物技术树

生物技术是一门多学科互相渗透的综合性学科生物技术有广阔的应用前景
各行业的财政支持
1% 4% 13% 8% 5% 农业（植物）农业（动物）化学/食品健康其他能源/环境
69%
现代生物技术的应用（一）
1、在农业生产上的应用

转基因技术生产培育抗逆作物：如抗寒、抗盐、抗病虫害
杂交水稻

利用不育系，保持系和恢复系培养出的高产水稻

解决了全中国人的粮食危机
转基因抗虫水稻

在水稻中转入抗虫基因如Bt 基因培育成抗虫水稻 Bt基因：苏云金杆菌 (Bacillus thuringiensis,Bt)毒蛋白是苏云金杆菌在形成芽孢时产生的一种蛋白质，以结晶出现，称为伴孢晶体 (parasporal protein crystal)。这种毒蛋白对鳞翅目昆虫有特异的毒性作用。
1、先进的工程技术手段：基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、蛋白质工程以及生物分离工程 2、改造生物体：获得优良质量的动物、植物或微生物品系 3、生物原料：指生物体的某一部分或生物生长过程中产生的能利用的物质，如淀粉、糖蜜、纤维素等有机物，也包括一些无机化学品，甚至某些矿石。 4、为人类生产出所需产品：粮食、医药、食品、化工原料、能源、金属等。 5、达到某种目的：包括疾病的预防、诊断与治疗和食品的检验以及环境污染的检测和治理等。
1、基因工程细胞（细菌）的构建 1）目的基因的分离 2）高效表达工程菌株/细胞株的构建 3）表达产物的鉴定 4）工程菌株/细胞株培养和遗传稳定性研究 2、实验室小量生产 1）表达产物有效成分的纯化 2）有效成分理化和生物学特性的鉴定 3）产品制备工艺和质量检定的条件和方法 3、中试生产（培养规模、产率、纯化得率、纯度、效价） 1）其表达量不能低于小试水平 2）连续三批的产量要能够做临床前研究、质量检定和Ⅰ-Ⅱ期临床试验用 3 ）中试确定后不能再做大的变动，要有详细的操作规程和质量指标（效价、纯度、理化特性）

生物制药工艺导论—生物技术及其发展

事件发现DNA双螺旋结构破译遗传密码发现限制性内切酶首次完成DNA 的切割和连接建立了DNA重组技术杂交瘤技术创立第一次在细菌中表达人类基因在大肠杆菌中成功表达基因重组人胰岛素胰岛素上市
小结
1、生物技术的发展分为三个阶段 2、三个阶段的特点
生物制药工艺绪论
生物技术及特点
01
03
生物制药技术的发展
生物技术药物02源自04生物制药工艺的
研究内容
一、生物技术的概念
生物技术又称为生物工程以现代生命科学为基础，结合先进的工程技术手段和其他基础学科的科学原理，按
照预先的设计改造生物体或加工生物原料，生产出所需产品或达到某种目的的技术。
二、生物技术的特点 1、生物技术的多学科性
生物学
1857年
巴斯德证明了酒精发酵是活酵母的作用
1897年
德国的毕希纳提出酶催化理论
从19世纪末到20世纪30年代
出现了许多发酵产品：乳酸、酒精、丙酮-丁醇、柠檬酸、淀粉酶等（微生物的初级代谢产物）
（二）近代生物技术阶段
时间
事件
1928年
青霉素的发现
1940年
青霉素的提取,临床试验证明高疗效、低毒性
小结
1、生物技术的概念 2、生物技术与其他学科的关系 3、生物技术的特点
生物制药工艺绪论
一、生物技术的发展历程
传统生物技术 01 现代生物技术 03
02 近代生物技术
（一）传统生物技术阶段
1.古老生物技术
公元前6000年古代巴比伦人酿造啤酒
公元前4000年埃及人发酵面包
周朝制醋
特点:自然发酵、全凭经验
酒
奶酪
醋
酱

现代生物制药技术_图文

解决的问题：提供更多可供利用的基因设计定向整合的载体：反转录病毒和腺病毒
人类将逐渐具备在原子水平解决问题和在基因水平上治疗疾病的能力。
四糖链工程
糖科学（Glycoscience）和糖链工程即糖生物学蛋白或糖脂类对生态信息的传递起着重要的作用糖类药物
五细胞因子类药物
细胞因子是淋巴细胞来源的淋巴因子或巨噬细胞、单核细胞来源的单核因子、免疫系统中具有各种生物活性的一类因子的总称。
1 人胰岛素（Insulin）具有多种生物功能，维持血糖恒定，增加糖原、脂肪、某些氨基酸和蛋白质的合成。生产方式：一是分别在大肠杆菌中合成A 链和B 链，再在体外用化学方法连接两条肽链组成胰岛素。另一种是用分泌型载体表达胰岛素原。
2 人生长激素
人生长激素是人的垂体腺前叶嗜酸细胞分泌的一种非糖基化多肽激素。
第四节生物药物的发展历史和概况
一生物制药的发展历史李时珍《本草纲目》医生琴纳（Jenner ）发明了用牛痘疫苗治疗天花 1860年，巴斯德发现细菌，开创了第一次药学革命 1928年英国弗莱明发明青霉素至1941年在美国开发成功。从生物体内分离纯化酶制剂的技术日趋成熟，酶类药物得到广泛应用。 70年代Zenk 应用植物细胞培养生产植物药物 50年代提出的DNA 双螺旋理论及70年代发展的重组DNA
分为a b t三型
基本特性包括种属特异性、作用广谱性和选择性、相对无害性和特殊稳定性。
抗细胞内侵害微生物活性；抗细胞分裂活性；调节免疫功能活性。
用于治疗恶性肿瘤和病毒性疾病
4 白细胞介素
白细胞介素是由白细胞或其他体细胞产生的又在白细胞间起调节作用和介导作用的因子，是一类重要的免疫调节剂。
激活并刺激T、B淋巴细胞的增殖和分化

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（ 3 ）酶工程：利用酶，借助固定化、生物反应器和生物传感器等新技术、新装置，高效优质地生产特定产品的技术。（ 4 ）发酵工程（微生物工程）：给微生物提供最适宜的发酵条件以生产特定产品的技术。
生物技术的依据和出发点：生物有机体的种种机能，是生物在生长、发育与繁殖过程中进行物质合成、降解和转化的能力（即利用其新陈代谢的能力）
疗效较好特异性不高，副作用较强一般不显著阿司匹林（aspirin）
OCOCH3 COOH
代表药物
（51aa，5.8 kDa，由A、B两条肽链通过两个二硫键连接）
生物技术制药概论
生物技术药物的功能用途
治疗疾病
疑难病例——如免疫系统异常遗传病例——基因治疗
疾病预防
疫苗、基因工程疫苗类毒素
rhG-CSF rhGM-CSF rSK (链激酶) rhEPO hEGF
生物技术制药概论
我国已批准上市的基因工程药物
药品名
人胰岛素 Anti-CD3鼠源单抗 [11]肿瘤细胞核嵌合抗体注射液 *
生产企业
通化东宝武汉生研所上海华晨
适应症
糖尿病治疗抑制移植排斥肿瘤治疗
乙肝疫苗
深圳康泰
北京生研所
生物技术制药概论
生物技术药物的主要特点
剂量小，活性高分子结构复杂，分子量一般较大稳定性较差，易失活或分解，体内半衰期短
具有种属特异性
具有免疫原性分析检验的特殊性
生物技术制药概论
生物技术药物与化学药物的区别
比较项目
生产方法
相对分子质量分子结构
化学药物
一般通过化学合成合成路线长，总产率较低大多<1,000 一般较简单容易用特定的结构式表示
牛(猪) 生长激素基因鱼生长、发育快，体重速增人血红蛋白基因猪体内生产人的血红蛋白，分离，可作为人血液的替代物。
生长激素释放抑制因子（抑制生长激素不合时宜的分泌， “肢端肥大症” 的特效药）
50万个羊脑 5mg样品，化学法 300多美元/5mg 基因工程 7.5升大肠杆菌发酵 5mg , 成本几十美分。
乙肝预防
乙肝预防
华北制药痢疾疫苗 *
霍乱疫苗 *
乙肝预防痢疾预防
痢疾预防霍乱预防
兰州生研所
军事医学研究院军事医学研究院
重组腺病毒-p53注射液 *
深圳赛百诺
肿瘤治疗
生物技术制药概论
一些生物技术药物的年产值
商标（公司）
Procrit (Amgen / Johnson & Johnson) Epogen (Amgen) Intron A (Schering Plough) Neupogen (Amgen) Avonex (Biogen) Embrel (Immunex) Betasteron (Chiron / Schering Plough) Cerezyme (Genzyme)
生物技术制药概论
全球著名的生物制药公司
Amgen（安进）公司
创立于1980年，总部位于美国加州Thousand Oaks 1988年，第一个产品重组人红细胞生成素EPO获美国FDA批准，用于治疗慢性肾功能衰竭引起的贫血和HIV感染治疗的贫血 1991年，第二个产品重组粒细胞集落刺激因子G-CSF获美国 FDA批准，其适应证为肿瘤化疗引起的嗜中性白细胞减少症 2001年，收购了Immunex制药公司 2009年，Amgen公司销售总额达147亿美元，其中约1/4投入研发目前全球最大的生物技术制药公司
重组蛋白、人工抗体、基因工程疫苗等
生物技术制药概论
生物技术制药概论
生物技术药物的四大类型
基因重组药物
多肽、蛋白质利用DNA重组技术制取
基因药物
核酸类药物，主要用于基因治疗
天然产物
来源于陆生或海洋的动物、植物和微生物
合成的、半合成的生物技术药物
以天然产物为母体经过化学修饰或全合成而得
Glucocerebrosidase
Dornase Hepatitis B vaccine Hepatitis A vaccine MAB, blood clots, MAB, kidney MAB, diag inject Murine MAB
鼠单克隆抗体
生物技术制药概论
我国已批准上市的基因工程药物
核心基础：基因工程和细胞工程“工程菌株”或 “工程细胞株” 使酶工程或发酵工程生产出更多、更好的产品，发挥出更大的经济效益。酶工程和发酵工程现代生物技术产业化，特别是发展大规模生产的最关键环节。
二、现代生物技术的优越性
（一）不可取代性植物品种改良杂交育种
基因工程改良品种基因资源的来源可不受限制
rhIFN2b
rhIFN1b
生物技术制药概论
我国已批准上市的基因工程药物
药品名 rhIL2(白细胞介素) 生产企业长春生研所长春药业四环制药华新三生药业深圳科兴中华合通金丝利康利制药杭州九源厦门特宝医大实业华欣永铭维沃珠海东大适应症癌症辅助治疗癌症辅助治疗癌症辅助治疗癌症辅助治疗癌症辅助治疗癌症辅助治疗癌症辅助治疗癌症辅助治疗癌症辅助治疗化疗生白细胞化疗生白细胞心肌梗塞、溶栓再生障碍性病血再生障碍性病血创伤、烧伤
生物技术制药概论
现代生物技术发展大事记
年代 1981 1981 1982 1983 1988 1990 1997 主要发现和进展第一个单克隆抗体诊断试剂盒在美国被批准使用第一台商业化生产DNA自动测序仪诞生用DNA重组技术生产的第一个动物疫苗在欧洲获得批准基因工程Ti质粒用于植物转化 PCR（聚合酶链式反应）技术诞生美国批准第一个体细胞基因治疗方案英国培养出第一只克隆羊多莉
要求
熟悉生物制药的基本概念掌握生物技术药物的特点对世界生物技术行业及制药产业的发展现状有一个大致的了解
生物技术制药概论
生物技术
自然更新组织培养与提取酿造技术现代生物技术人工育种
现代生物技术
基因工程酶工程细胞工程发酵工程
现代生物技术包括四个方面：
（ 1 ）基因工程：生物遗传物质 —— 核酸的分离、提取、体外剪切、拼接重组以及扩增与表达等技术。（ 2 ）细胞工程：细胞（也包括器官或组织）的离体培养、繁殖、再生、融合及细胞核、细胞质及染色体与细胞器（如线粒体、叶绿体等）的移植与改建等操作技术。
（二）快速、精确
试剂盒
有效的早期诊断（遗传病、病毒引起的
疾病和癌症等）。
McAb检查妇女妊娠比用抗血清法检查提高了灵敏度，怀孕后8天得知，准确率100％
（三）低耗、高效
“酶”催化化学效应，无需高温、高压和强酸碱等→大大降低成本和能耗。例：L-苹果酸生产（生物技术）
产氨短杆菌 →收集菌体→固定化细胞→ →L-苹果酸
Genentech（基因泰克）公司
世界上第一家生物技术制药公司 1976年由Boyer和Swanson共同创建，总部设在美国旧金山 1977年公司通过 E. coli. 表达出重组生长激素抑制素 1982年，该公司生产的重组人胰岛素正式获批上市，成为第一种用DNA重组技术生产的药品上市的生物药品涉及激素类、重组蛋白类、抗体、溶栓药物等多个种类的数十种药物 2008年销售总额达134.18亿美元 2009年Genentech被Roche（罗氏）公司完全收购
疾病诊断
诊断试剂盒诊断试纸膜生物传感器
生物技术制药概论
美国已上市销售的常用生物技术药物
中文名胰岛素人生长激素干扰素白细胞介素粒细胞集落刺激因子粒细胞巨噬细胞集落刺激因子 Insulin rhGH rhIFN-, rhIFN-, rhIFN-, rhIFN- rhIL2 rhG-CSF rhGM-CSF 英文名
1998
2001 2003 2008
美国批准艾滋病疫苗进行人体实验
人类基因组草图完成世界上第一个正式批准的基因治疗药物重组腺病毒-p53注射液在中国上市人类将表皮细胞激活为干细胞
生物技术制药概论
什么是生物技术药物（biopharmaceutics）
广义：所有以生物质为原料制取的各种生物活性物质及其人工合成类似物，以及通过现代生物技术制得的药物狭义：利用生物体、生物组织、细胞及其成分，综合应用化学、生物学和医药学各学科原理和技术方法制得的用于预防、诊断、治疗和康复保健的制品特指：采用DNA重组技术或其他现代生物技术研制的蛋白质或核酸类药物
生物技术药物
生物体合成或生物技术合成生物转化效率较高小分子：100～1,000 大分子：>100,000 大多较复杂部分药物难以用结构式准确表示对光、热、pH 敏感大多易失活或降解疗效较好特异性高，副作用一般较小较显著重组人胰岛素（insulin）
化学稳定性
疗效和特异性免疫原性
相对较好
生物技术制药
Biotechnological Pharmaceutics
课程简介
本课程讲授生物技术药物的基础知识和常见的几类生物制药技术，并介绍生物制药技术的一些新进展及生物制药行业的发展趋势先修课程
生物化学、微生物学、基因工程、细胞工程、免疫学、生物反应工程、生物分离工程、仪器分析、文献检索
原理：延胡索酸→ L-苹果酸成本比化学合成降低几十倍。
人生长激素（治疗侏儒病）
一个患者每年需用量基因工程生产 50个死人的垂体中提取价格为1／4提取，不需依赖死人脑。
（四）副产物少、不良反应小、安全性好
疫苗的生产
常规方法
用血液，成本高，可带来病毒感染的危险性。