生物技术制药基础 PPT课件
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生物技术制药 PPT
生物技术
主要技术范畴
基细 因胞 工工 程程
酶 发生 工 酵化 程 工工
程程
第一代生物技术
蛋白质工程(protein engineering)
在基因工程基础上综合蛋白质化学、 蛋白质晶体学、计算机学辅助设计等知 识和技术发展起来的研究新领域,开创了 按人类意愿设计和研制人类需要的蛋白 质的新时期,被称为第二代基因工程,第二 代生物技术.
近代生物技术
微生物发酵技术
青霉素 医用氨基酸 酶制剂 链霉素 食用氨基酸 金霉素 红霉素
抗生素工业 氨基酸 酶制剂工业 发酵工业
近代生物技术产业产品
医药业 轻工食品业 化工业
抗生素 维生素
甾体激素 氨基酸
工业酶制剂 食用氨基酸
酵母 啤酒
乙醇 丙酮 丁醇
沼气
农林业 环保业
农用抗生素
生物治 理污染
近代生物技术时期特点
多 肽 、技 蛋术 白制 质造 类的
DNA
因基 疫因 苗药 、物 反， 义如 药基 物因 和治 核疗 酶剂 等、 。基
天来 然自 生动 物物 药、 物植 。物
和 微 生 物 的
物合 成 与 部 分 合 成 的 生 物 药
第一类
第二类
第三类
第四类
治疗药物
其障陷节生 他碍病作物 药及、用药 物肿心，物 无瘤脑对以 法等血糖其 替的管尿独 代治病病特 的疗、、的 。效内免生
二、生物技术药物的特性
分子结 构复杂
特性一
生物药物是应用基因修 饰活的生物体产生的蛋 白质或多肽类产物，或 依据目的基因化学合成 互补的寡核苷酸，所获 产品往往相对分子量较 大，并具有复杂的分子 结构。
有种属 特异性
《生物制药工程课件PPT》
生物制药工程课件PPT
本课件将介绍生物制药工程的基础知识、工艺流程、应用及发展方向，帮助 大家更全面地了解这个领域。
什么是生物制药工程？生源自制药工程是利用生物技术制备和生产药物的过程，通过基因工程和细胞培养等技术，实现对药物的生产和 改良。
生物制药基础知识
1 DNA
携带遗传信息的分子，指 导蛋白质合成。
基因工程与生物工程应用于生物制药领域，包括基因修饰、蛋白质表达和细胞培养等技术，在药物研发和生产 中起到重要作用。
常用的细胞培养技术
批量培养
将细胞分散在培养基中，随 时间进行生长和繁殖。
连续培养
通过添加新的培养基和去除 旧的培养液以维持细胞的生 长。
悬浮培养
细胞以悬浮状态生长在培养 基中。
生物反应器的种类和使用
生物反应器根据用途和操作方式进行分类，包括批量反应器、连续反应器和 固定床反应器等，用于生物制药过程中的生物合成和培养。
生物反应器的控制方式
生物反应器的控制方式包括温度、pH值、氧气浓度和搅拌速度等参数的控制，以保证生物制药过程的稳定和 高效。
生物反应器设备与操作
生物反应器通常由反应器本体、控制系统和采样系统组成，操作过程中需要进行灭菌、添加培养基和及时监测。
2 RNA
参与蛋白质合成，传递 DNA的信息。
3 蛋白质
生物体结构和功能的基本 组成。
生物制药工程流程简介
1
酵素反应
2
利用酶催化反应加速药物合成。
3
膜分离技术
4
利用膜对分子进行过滤、纯化和浓缩。
生物合成
利用生物体自身的合成能力生产目标产 物。
离子交换层析
利用离子交换树脂分离和净化药物。
基因工程与生物工程应用
本课件将介绍生物制药工程的基础知识、工艺流程、应用及发展方向，帮助 大家更全面地了解这个领域。
什么是生物制药工程？生源自制药工程是利用生物技术制备和生产药物的过程，通过基因工程和细胞培养等技术，实现对药物的生产和 改良。
生物制药基础知识
1 DNA
携带遗传信息的分子，指 导蛋白质合成。
基因工程与生物工程应用于生物制药领域，包括基因修饰、蛋白质表达和细胞培养等技术，在药物研发和生产 中起到重要作用。
常用的细胞培养技术
批量培养
将细胞分散在培养基中，随 时间进行生长和繁殖。
连续培养
通过添加新的培养基和去除 旧的培养液以维持细胞的生 长。
悬浮培养
细胞以悬浮状态生长在培养 基中。
生物反应器的种类和使用
生物反应器根据用途和操作方式进行分类，包括批量反应器、连续反应器和 固定床反应器等，用于生物制药过程中的生物合成和培养。
生物反应器的控制方式
生物反应器的控制方式包括温度、pH值、氧气浓度和搅拌速度等参数的控制，以保证生物制药过程的稳定和 高效。
生物反应器设备与操作
生物反应器通常由反应器本体、控制系统和采样系统组成，操作过程中需要进行灭菌、添加培养基和及时监测。
2 RNA
参与蛋白质合成，传递 DNA的信息。
3 蛋白质
生物体结构和功能的基本 组成。
生物制药工程流程简介
1
酵素反应
2
利用酶催化反应加速药物合成。
3
膜分离技术
4
利用膜对分子进行过滤、纯化和浓缩。
生物合成
利用生物体自身的合成能力生产目标产 物。
离子交换层析
利用离子交换树脂分离和净化药物。
基因工程与生物工程应用
动物及植物细胞制药教学课件ppt
课程目标
1
掌握动物和植物细胞的基本特征、分类和功能
2
了解动物和植物细胞制药的基本原理、工艺流 程和应用领域
3
掌握细胞培养和基因工程的基本技术，并能够 应用于制药实践中
课程内容
• 第一部分：动物和植物细胞的基本特征、分类和功能 • 细胞的定义和基本特征 • 动物细胞的分类和功能 • 植物细胞的分类和功能 • 第二部分：动物和植物细胞制药的基本原理、工艺流程和应用领域 • 动物和植物细胞制药的定义和基本原理 • 动物和植物细胞制药的工艺流程 • 动物和植物细胞制药的应用领域 • 第三部分：细胞培养和基因工程的基本技术，并能够应用于制药实践中 • 细胞培养技术的基本原理和应用 • 基因工程技术的基本原理和应用 • 细胞培养和基因工程技术在制药实践中的应用
2023
动物及植物细胞制药教学 课件ppt
目录
• 课程简介 • 动物细胞制药 • 植物细胞制药 • 制药新技术展望 • 实际应用及案例分析 • 技术与市场风险评估 • 发展前景与投资潜力
01
课程简介
课程背景
生物医药产业的快 速发展
培养具备细胞制药 技能和知识的专业 人才的重要性
动物和植物细胞制 药在生物医药产业 中的重要地位
案例2
基因改造技术在植物细胞制药中的应用：通过基因改造技术，可以改变植物细胞的代谢途 径，提高目标药物的产量和纯度，促进植物细胞制药的发展。
06
技术与市场风险评估
动物细胞制药技术与市场风险评估
• 总结词：了解动物细胞制药技术的优势和市场风险，包括生物制药产业的发展趋势、政策法规、市场竞争 等。
• 详细描述 • 动物细胞制药技术的优势：适应症广泛、可开发性强、生产效率高、产品质量易于控制等。 • 动物细胞制药技术的市场风险：技术门槛高、研发投入大、审批流程长、市场销售压力大等。 • 生物制药产业的发展趋势：技术进步、新药开发、生产成本降低等。 • 政策法规：国家对动物细胞制药产业的政策扶持、监管要求等。 • 市场竞争：动物细胞制药企业间的竞争格局、市场占有率等。
第二章生物制药概论课件PPT课件
1.按药物的化学本质和化学 特性分类
(1)氨基酸及其衍生物类药物 (2)多肽及蛋白质类药物 (3)酶与辅酶类药物
(4)核酸及其降解物和 衍生物类药物
(5)糖类药物 (6)脂类药物 (7)细胞生长因子类 (8)生物制品类
2.按原料来源分类
(1)人类组织来源的生物药 物
(2)动物组织来源的生物药 物
⒎氨基酸类药物的分离纯化 方法
⑴氨基酸的生产方法 ①蛋白质水解法:
酸水解：水解完全L-型氨基酸,色氨 酸破坏。 碱水解：产生消旋作用。 酶水解：不完全
②发酵法:需特异菌株 ③化学合成法:得到 D L-型氨基 酸 ④酶促合成法:工艺简单、转化率
高、易提纯。
⑵氨基酸的分离方法
①沉淀法： 依溶解度差异沉淀 特殊试剂沉淀
⑵纯化方法 ①沉淀法：不同脂质在丙酮中 溶解度不同，故常用它进行沉淀。
②吸附层析法： 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 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 后流出。
③离子交换层析法： 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pH 条件下选择适当的离子交换剂提纯。
来源
瓜娄 蓖麻籽 大豆 木瓜汁 辣根 沙棘 麦芽 刀豆
功
能
引产 抗癌 治疗胰腺炎 促消化 消炎 诊断试剂 消除自由基 助消化 分解尿素
⒊植物糖类药物
⑴单糖类：葡萄糖、果糖、核糖、 维生素C、木糖醇、山梨醇、甘 露醇等。
⑵聚糖类： 蔗糖、麦芽糖、淀粉、 纤维素、人参多糖、黄芪多糖等。
⑶糖的衍生物：葡萄糖-6-磷酸等
⒉动物酶与辅酶类药物 ⑴促消化酶类 ⑵消炎酶类 ⑶治疗心脑血管类疾病的相关酶
⑷抗肿瘤的酶 ⑸与电子传递有关的治疗酶 ⑹其它药用酶 ⑺动物辅酶类药物
生物技术制药.PPT课件
2021/3/12
25
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
2021/3/12
26
感谢您的阅读收藏，谢谢！
2021/3/12
27
14
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。
15
不能忘记的人
17
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。
2021/3/12
18
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
2021/3/12
1
第一章 绪 论
2021/3/12
2
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》课件
基因工程药物研发流程
从基因克隆、表达载体构建、细胞转 化到药物生产，每一步都需要精心设 计和严格控制。
案例二：细胞治疗技术的临床应用
细胞治疗技术概述
细胞治疗是指利用自体或异体细胞来治疗疾病的方法，具有个体 化、疗效好等优点。
细胞治疗技术分类
根据所用细胞的种类，可以分为干细胞治疗、免疫细胞治疗等。
细胞治疗技术临床应用实例
的合成。
微生物工程技术应用实例
03
如青霉素的生产，通过发酵工程中的微生物培养技术，实现了
大规模生产，为抗生素的广泛应用奠定了基础。
THANKS
感谢观看
生物制药的物质基础
生物制药的物质基础是具有生物活性的蛋白质、多肽、核酸、糖类、脂 类等大分子物质。
03
生物制药的制备方法
生物制药的制备方法包括基因工程、细胞工程、酶工程和蛋白质工程等
生物技术手段。
生物制药的历史与发展
01 生物制药的起源
生物制药的起源可以追溯到20世纪初，当时人们 开始从天然生物体中提取具有药用价值的活性物 质。
02 生物制药的发展历程
随着生物技术的不断发展，生物制药经历了从天 然提取到基因工程、细胞工程等生物技术手段的 转变。
03 生物制药的未来展望
未来生物制药将更加注重个性化治疗和精准医疗 ，同时随着基因编辑技术的发展，基因疗法等新 型治疗手段将逐渐成为主流。
生物制药的分类与特点
按照来源分类
生物制药按照来源可以分为动物源生物药、植物源生物药和微生物 源生物药。
细胞治疗是指利用细胞来治疗疾病的 方法，未来细胞治疗将有更广泛的应 用前景。
05
案例分析
案例一：基因工程药物的研发与生产
基因工程药物概述
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
2
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
8
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
9
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
13
（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
10
（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
11
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
20
（一）按所采用的技术手段来分
1、生物技术药物
医学资源
2
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
8
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
9
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
13
（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
10
（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
20
（一）按所采用的技术手段来分
1、生物技术药物
生物技术制药ppt
酶工程技术
酶的固定化
通过酶工程技术将酶固定在载体上，以提高酶的 稳定性和可重复使用性。
酶的改造与优化
通过酶工程技术对酶进行改造和优化，以提高酶 的活性、稳定性和选择性。
酶反应与催化
利用酶工程技术实现特定化学反应的高效催化， 以生产所需的化学品或药物。
蛋白质工程技术
蛋白质结构与功能分析
通过蛋白质工程技术对蛋白质的结构和功能进行深入研究和分析。
案例三：酶工程技术在药物生产中的应用
总结词
酶工程技术是利用酶催化特定化学反应的技 术，具有高效、专一、条件温和等特点，在 药物生产中具有广泛应用。
详细描述
酶工程技术可以用于生产手性药物、合成复 杂化合物等。目前已经应用于工业生产的酶 工程技术包括固定化酶技术、酶的定向进化 技术等。这些技术的应用提高了药物生产的 效率和品质，降低了生产成本。
生物技术制药
• 生物技术制药概述 • 生物技术制药的主要技术 • 生物技术制药的研发流程 • 生物技术制药的产业现状与前景 • 生物技术制药的挑战与对策 • 生物技术制药的案例分析
01
生物技术制药概述
生物技术制药的定义
生物技术制药是指利用生物技术方法，通过基因工程、细胞工程、酶工程、蛋白 质工程等手段，开发和生产用于预防、诊断和治疗人类疾病的药品。
挑战 生物技术制药行业的国际贸易壁 垒和知识产权保护问题突出。
06
生物技术制药的案例分析
案例一：基因工程药物的开发与上市
总结词
基因工程药物是利用基因工程技术生产的药物，具有高效、特异性强等特点，在临床治疗中发挥了重 要作用。
详细描述
基因工程药物的开发涉及基因克隆、表达、纯化等多个环节，需要经过临床前研究和临床试验等阶段 。目前已经上市的基因工程药物包括胰岛素、人生长激素、促红细胞生成素等，这些药物在糖尿病、 侏儒症、贫血等疾病的治疗中发挥了重要作用。
《生物技术制药》PPT课件.ppt
次级代谢物——存在于某些生物中 （植物和微生物），并在一定的生 长期内出现的一类代谢类型，对基 本生命活动几乎无作用，产量较低， 但他们在抵抗恶劣环境，伪装躲避， 消除自身毒素等方面发挥作用.次级 产物的合成途径和产物的结构通常 是错综复杂、各不相同的，如抗生 素、酶抑制剂、免疫调节剂、生长 调节剂等。
复筛：
作平行样，多次实验，确证其所产 活性物质的能力和稳定性。
（四）、生产菌的改良
1、自然选育：对于退化、产量下 降，菌种不纯等现象，常进行自然 选育进行纯化。
2、诱变选育：诱变剂有物理和化 学两类，物理诱变剂常为紫外线、 X射线，激光等；化学诱变剂主要 是烷化剂、碱基类似物等。
3、杂交育种：优良性状的集中体 现，原生质体融合——遗传物质的 交换重组，再生后得到正常菌株。
4、基因工程改良菌种：目的基因， 载体，重组体，产量增加。
第三节 微生物药物的生物合成
（一）、微生物的代谢 微生物代谢是指微生物体内的化学
反应（包括合成和分解代谢）。 根据微生物在体内代谢过程中产生
的代谢产物在机体的不同作用，可 分为初级和次级代谢物。
初级代谢物——使营养物转变为机 体的结构物质和对机体具有生理活 性作用的物质。包括供机体进行生 物合成的各种小分子单体，前体和 多聚物。如酶、氨基酸等。
（5）糖肽类抗生素，抗革兰氏阳性 细菌和金黄色葡萄球菌，抑制细胞
壁粘肽的合成。如万古霉素。
（6）多烯类抗生素,作用于真菌， 与细胞膜中的固醇结合，膜受损， 胞内的一些物质钾离子、氨基酸和 核苷酸外漏，影响正常代谢，细胞 死亡。两性霉素合酶从而抑制转录）、氯霉素 （抑制蛋白质的合成）、磷霉素 （抑制肽聚糖前体的形成）。
（三）、新微生物药物的筛选
生物制药PPT课件
探讨如何加强生物制药领域的创新与合作
加强创新
为了推动生物制药领域的持续发展，需要不断加强创新。这包括加强基础研究、鼓励跨 界合作、培养高素质人才等方面。同时，还需要加强知识产权保护，激发创新活力。
加强合作
生物制药是一个高度交叉的领域，需要不同领域和专业之间的合作。因此，加强合作是 推动生物制药发展的重要途径。这包括加强国际合作、促进产学研一体化、建立公共服 务平台等方面。通过合作，可以共享资源、降低成本、提高效率，推动生物制药领域的
分析生物制药的未来发展方向与趋势
生物制药的未来发展方向
随着人类对疾病的认知不断深入，未来生物制药的发展方向将更加多元化。一方面，基于基因和细胞的治疗方法 将更加成熟和普及；另一方面，免疫疗法、微生物组疗法等新兴领域也将得到更广泛的应用和发展。
生物制药的趋势
未来生物制药的发展将更加注重个性化治疗和精准医疗。随着基因测序等技术的进步，人们将能够更加准确地诊 断和治疗疾病，同时也能够更好地预测和预防疾病的发生。此外，随着人工智能等新技术的应用，生物制药的研 发和生产过程也将更加智能化和高效化。
快速发展。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
利用生物制药技术可以开发出针对动物疫病的疫 苗，有效预防和控制动物疫情的传播。
生物药物在工业领域的应用
生物催化
利用酶作为催化剂，可以实现高 效、环保的化工生产过程，降低
能耗和减少废弃物排放。
生物材料
利用生物技术可以开发出具有优良 性能的生物材料，如可降解塑料、 生物纤维等，替代传统石化材料。
生物能源
基因工程制药技术的缺点在于其生产 过程较为复杂，需要高度专业化的设 备和技能，同时还需要考虑伦理和安 全等问题。
生物制药工程 ppt课件
（２）植物细胞制药的原理
3.3.3 动植物细胞制药的相关设备
3.3.3.1 动物细胞制药的相关设备
（１）气升式细胞培养生物反应器 （２）中空纤维管生物反应器（如图3-5）
（３）通气搅拌生物反应器（如图3-6、3-7）
3.3.3 动植物细胞制药的相关设备
3.3.3 动植物细胞制药的相关设备
（４）流化床生物反应器
微生物发酵制药技术即微生物药物的研究与生产技术
，包括微生物新药的研究与微生物药物的生产技术研究等 两个主要方面，涉及微生物药物产生菌的分离、有效菌株 的筛选、产生菌的保藏、发酵工程、分离纯化工程、化合 物结构鉴定、药理与药效研究和产业化放大技术等众多技
术。微生物新药开发阶段流程示意见图3-1。
3.2.1 微生物发酵制药概述
学基因等高技术为依托，以分子遗传学、分子生物学等基础学
科的突破为后盾所形成的产业。在此章中我们主要介绍微生物 发酵制药、动植物细胞制药和酶工程制药。
3.1.2 生物制药设备
按工程的定义，它是将自然科学的原理应用于生产的某
一具体方面并研究该生产领域中有共性技术规律的科学。生
物制药设备是为生物反应过程服务，生物反应过程常把生物 反应器作为过程的中心，而分别把反应前与反应后的工序称 为上游和下游加工。本书将分别围绕反应器上游和下游来阐 明生物制药设备的内容。
3.2.2 微生物发酵制药的原理
3.2.2.1 制药工业中的微生物和纯培养技术
（１）发酵制药工业中的重要菌种
（２）纯培养技术是微生物发酵制药的重要技术之一 （３）染菌的原因和防止
3.2.2 微生物发酵制药的原理
3.2.2.2 微生物代谢调节的控制手段
（１）基因水平的调控
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