生物技术药物
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11
血 红 蛋 白
的 四 级 结 构
12
3 蛋白质分子的空间结构与生物活性
蛋白质分子只有在其立体结构呈特定的构象 （conformation)时才有生物活性，
形成稳定的蛋白质分子构象的作用力有氢键、疏 水作用力（hydrophobic force)、离子键、范德华 力、二硫键与配位键。
除二硫键为共价键外，其余都是非共价键，维持 蛋白质构象是弱作用力。
表皮生长因子
EGF
外用治疗烧伤与溃殇
碱性成纤维细胞生长因子
bFGF
外用治疗烧伤、外周神经炎
2. 重组激素类药物
人胰岛素
人 药生 品长 名激素
Insulin
缩rh写GH
治疗糖尿病
促进身体 作长 用高 与用途
31.. 治 重疗 组性 细抗 胞体 因子药物
小 α 鼠 干抗 扰素T 细胞单抗 抗 γ 血 干小 扰板 素凝聚单抗
治疗糖尿病 促进身体长高
4
粒细胞-集落剌激因子
G-CSF
骨髓移植、粒细胞减少、 AIDs 、再障等
粒细胞巨噬细胞-集落剌激因子
GM-CSF
骨髓移植、粒细胞减少、 AIDs 、再障等
人促红细胞生成素
EPO
各种贫血症
表 已上市的部分常见生物技术药物 白细胞介素 2
白细胞介素 11
IL-2 IL-11
癌症、免疫缺陷、免疫佐剂 放化疗所致血小板减少
白治血疗病急、性肝肝炎移、植癌后症的、排斥AB反s 应等 慢预性防肉血芽管肿成、型过术敏中性的皮血炎液等凝结
治疗肾移植后的排斥反应
多发性硬化症
骨髓移植治、疗粒急细性胞心减肌少梗、死AIDs 、再障等 骨髓移植预、防粒乙细型胞肝减炎少、 AIDs 、再障等
各治种疗贫顽血固症性类风湿关节炎
白细胞介素 2
3
表 已上市的部分常见生物技术药物
药品名 1. 重组细胞因子药物 α 干扰素 γ 干扰素 β 干扰素 粒细胞-集落剌激因子 粒细胞巨噬细胞-集落剌激因子 人促红细胞生成素 白细胞介素 2 白细胞介素 11 表皮生长因子 碱性成纤维细胞生长因子 2. 重组激素类药物 人胰岛素 人生长激素 3. 治疗性抗体
第一节 概 述
生物技术的基本概念 生物技术药物的研究概况 生物技术药物的特点 蛋白质类药物的结构特点与理化性质
1
一 生物技术的基本概念
生物技术或称生物工程（biotechnology),是指应用 生物体（包括微生物，动物细胞，植物细胞）或其组 成部分（细胞器和酶），在最适条件下，生产有价值 的产物或进行有益过程的技术。
6
四 蛋白质类药物的结构特点与理化性质
（一）蛋白质的结构特点
1 蛋白质的组成
蛋白质是由许多氨基酸按一定排列顺序通过肽键相连 而成的多肽链。多肽指10个以上氨基酸组成的肽。
蛋白质结构中的化学键包括共价键与非共价键。肽键 二硫键为共价键。非共价键包括氢键、疏水键、离子 键、范德华力、和配位键。
IL-2
Βιβλιοθήκη Baidu癌症、免疫缺陷、免疫佐剂
白细胞介素 11
IL-11
放化疗所致血小板减少
表皮生长因子
EGF
外用治疗烧伤与溃殇
碱性成纤维细胞生长因子 2. 重组激素类药物
bFGF
外用治疗烧伤、外周神经炎
5
三、生物技术药物的特点
1．蛋白质或多肽类药物大多为内源性物质，临床使用剂 量小，药理活性高，副作用小，很少有过敏反应；
现代生物技术主要包括基因工程，细胞工程与酶工程。 此外还有发酵工程（微生物工程）与生化工程。
生物技术药物制剂是指采用现代生物技术，借助某些 微生物、植物或动物来生产的药品。
采用DNA重组技术或其他生物新技术研制的蛋白质或 核酸类药物也称为生物技术药物。
2
二、 生物技术药物的研究概况
生物技术药物产品，目前国内外已批准上市的约100 多种，正在研究的数百种之多，这些药物均属肽类与 蛋白质类药物。
7
2 蛋白质结构
蛋白质结构可分为一、二、三、四级结构 一级结构为初级结构，指蛋白质多肽链中的氨基
酸排列顺序，包括肽链数目和二硫键位置。 二、三、四级结构为高级结构或空间结构，高级
结构和二硫键与蛋白质的生物活性有重要关系。
8
• 牛胰岛素的一级结构
9
α螺旋与β折叠
10
蛋白质高级结构示意图
2．蛋白质或多肽类药物稳定性差，在酸碱环境或体内酶 存在下极易失活；
3．蛋白质或多肽类药物分子量大，还时常以多聚体形式 存在，很难透过胃肠道粘膜的上皮细胞层，故吸收很 少，不能口服给药，一般只有注射给药一种途径；
4．蛋白质或多肽类药物体内生物半衰期较短，从血中消 除较快，因此在体内的作用时间较短，往往不能充分 发挥其作用。
15
（3）蛋白质两性本质与电学性质 蛋白质除了肽链N-末端有自由的氨基和C-末端有
自由的羧基外，在氨基酸的侧链上还有很多解离 基团，这些解离基团在一定pH条件下都能发生解 离而带电。 因此蛋白质是两性电解质，在不同pH条件下蛋白 质会成为阳离子，阴离子或二性离子。
缩写
IFNα IFNγ IFNβ G-CSF GM-CSF EPO IL-2 IL-11 EGF bFGF
Insulin rhGH
作用与用途
白血病、肝炎、癌症、 ABs 等 慢性肉芽肿、过敏性皮炎等 多发性硬化症 骨髓移植、粒细胞减少、 AIDs 、再障等 骨髓移植、粒细胞减少、 AIDs 、再障等 各种贫血症 癌症、免疫缺陷、免疫佐剂 放化疗所致血小板减少 外用治疗烧伤与溃殇 外用治疗烧伤、外周神经炎
13
（二）、蛋白质的理化性质
1 蛋白质的一般理化性质 （1）旋光性 蛋白质分子总体旋光性由构成氨基酸各个
旋光度的总和决定，通常是右旋，它由螺 旋结构引起。 蛋白质变性，螺旋结构松开，则其左旋性 增大。
14
（2） 紫外吸收 大部分蛋白质均含有带苯丙氨酸，酪氨酸与色氨
酸，苯核在紫外280nm有最大吸收。 测 定 蛋 白 质 溶 液 280nm 的光吸收值是分析溶液 中蛋白质含量的快速简 便的方法
小鼠抗 CIh 单抗
4β.干其扰他素类 组 粒织 细纤 胞溶 -集酶落原剌激激活因素子 乙 粒肝 细病 胞毒 巨疫 噬苗 细胞-集落剌激因子
肿 人瘤 促坏 红死 细因 胞子 生受 成体 素
IOFKNT3α IFNγ ICFD3NMβab tG--PCASF HGBMV-疫 CS苗 F TENPFO受体
血 红 蛋 白
的 四 级 结 构
12
3 蛋白质分子的空间结构与生物活性
蛋白质分子只有在其立体结构呈特定的构象 （conformation)时才有生物活性，
形成稳定的蛋白质分子构象的作用力有氢键、疏 水作用力（hydrophobic force)、离子键、范德华 力、二硫键与配位键。
除二硫键为共价键外，其余都是非共价键，维持 蛋白质构象是弱作用力。
表皮生长因子
EGF
外用治疗烧伤与溃殇
碱性成纤维细胞生长因子
bFGF
外用治疗烧伤、外周神经炎
2. 重组激素类药物
人胰岛素
人 药生 品长 名激素
Insulin
缩rh写GH
治疗糖尿病
促进身体 作长 用高 与用途
31.. 治 重疗 组性 细抗 胞体 因子药物
小 α 鼠 干抗 扰素T 细胞单抗 抗 γ 血 干小 扰板 素凝聚单抗
治疗糖尿病 促进身体长高
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粒细胞-集落剌激因子
G-CSF
骨髓移植、粒细胞减少、 AIDs 、再障等
粒细胞巨噬细胞-集落剌激因子
GM-CSF
骨髓移植、粒细胞减少、 AIDs 、再障等
人促红细胞生成素
EPO
各种贫血症
表 已上市的部分常见生物技术药物 白细胞介素 2
白细胞介素 11
IL-2 IL-11
癌症、免疫缺陷、免疫佐剂 放化疗所致血小板减少
白治血疗病急、性肝肝炎移、植癌后症的、排斥AB反s 应等 慢预性防肉血芽管肿成、型过术敏中性的皮血炎液等凝结
治疗肾移植后的排斥反应
多发性硬化症
骨髓移植治、疗粒急细性胞心减肌少梗、死AIDs 、再障等 骨髓移植预、防粒乙细型胞肝减炎少、 AIDs 、再障等
各治种疗贫顽血固症性类风湿关节炎
白细胞介素 2
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表 已上市的部分常见生物技术药物
药品名 1. 重组细胞因子药物 α 干扰素 γ 干扰素 β 干扰素 粒细胞-集落剌激因子 粒细胞巨噬细胞-集落剌激因子 人促红细胞生成素 白细胞介素 2 白细胞介素 11 表皮生长因子 碱性成纤维细胞生长因子 2. 重组激素类药物 人胰岛素 人生长激素 3. 治疗性抗体
第一节 概 述
生物技术的基本概念 生物技术药物的研究概况 生物技术药物的特点 蛋白质类药物的结构特点与理化性质
1
一 生物技术的基本概念
生物技术或称生物工程（biotechnology),是指应用 生物体（包括微生物，动物细胞，植物细胞）或其组 成部分（细胞器和酶），在最适条件下，生产有价值 的产物或进行有益过程的技术。
6
四 蛋白质类药物的结构特点与理化性质
（一）蛋白质的结构特点
1 蛋白质的组成
蛋白质是由许多氨基酸按一定排列顺序通过肽键相连 而成的多肽链。多肽指10个以上氨基酸组成的肽。
蛋白质结构中的化学键包括共价键与非共价键。肽键 二硫键为共价键。非共价键包括氢键、疏水键、离子 键、范德华力、和配位键。
IL-2
Βιβλιοθήκη Baidu癌症、免疫缺陷、免疫佐剂
白细胞介素 11
IL-11
放化疗所致血小板减少
表皮生长因子
EGF
外用治疗烧伤与溃殇
碱性成纤维细胞生长因子 2. 重组激素类药物
bFGF
外用治疗烧伤、外周神经炎
5
三、生物技术药物的特点
1．蛋白质或多肽类药物大多为内源性物质，临床使用剂 量小，药理活性高，副作用小，很少有过敏反应；
现代生物技术主要包括基因工程，细胞工程与酶工程。 此外还有发酵工程（微生物工程）与生化工程。
生物技术药物制剂是指采用现代生物技术，借助某些 微生物、植物或动物来生产的药品。
采用DNA重组技术或其他生物新技术研制的蛋白质或 核酸类药物也称为生物技术药物。
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二、 生物技术药物的研究概况
生物技术药物产品，目前国内外已批准上市的约100 多种，正在研究的数百种之多，这些药物均属肽类与 蛋白质类药物。
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2 蛋白质结构
蛋白质结构可分为一、二、三、四级结构 一级结构为初级结构，指蛋白质多肽链中的氨基
酸排列顺序，包括肽链数目和二硫键位置。 二、三、四级结构为高级结构或空间结构，高级
结构和二硫键与蛋白质的生物活性有重要关系。
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• 牛胰岛素的一级结构
9
α螺旋与β折叠
10
蛋白质高级结构示意图
2．蛋白质或多肽类药物稳定性差，在酸碱环境或体内酶 存在下极易失活；
3．蛋白质或多肽类药物分子量大，还时常以多聚体形式 存在，很难透过胃肠道粘膜的上皮细胞层，故吸收很 少，不能口服给药，一般只有注射给药一种途径；
4．蛋白质或多肽类药物体内生物半衰期较短，从血中消 除较快，因此在体内的作用时间较短，往往不能充分 发挥其作用。
15
（3）蛋白质两性本质与电学性质 蛋白质除了肽链N-末端有自由的氨基和C-末端有
自由的羧基外，在氨基酸的侧链上还有很多解离 基团，这些解离基团在一定pH条件下都能发生解 离而带电。 因此蛋白质是两性电解质，在不同pH条件下蛋白 质会成为阳离子，阴离子或二性离子。
缩写
IFNα IFNγ IFNβ G-CSF GM-CSF EPO IL-2 IL-11 EGF bFGF
Insulin rhGH
作用与用途
白血病、肝炎、癌症、 ABs 等 慢性肉芽肿、过敏性皮炎等 多发性硬化症 骨髓移植、粒细胞减少、 AIDs 、再障等 骨髓移植、粒细胞减少、 AIDs 、再障等 各种贫血症 癌症、免疫缺陷、免疫佐剂 放化疗所致血小板减少 外用治疗烧伤与溃殇 外用治疗烧伤、外周神经炎
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（二）、蛋白质的理化性质
1 蛋白质的一般理化性质 （1）旋光性 蛋白质分子总体旋光性由构成氨基酸各个
旋光度的总和决定，通常是右旋，它由螺 旋结构引起。 蛋白质变性，螺旋结构松开，则其左旋性 增大。
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（2） 紫外吸收 大部分蛋白质均含有带苯丙氨酸，酪氨酸与色氨
酸，苯核在紫外280nm有最大吸收。 测 定 蛋 白 质 溶 液 280nm 的光吸收值是分析溶液 中蛋白质含量的快速简 便的方法
小鼠抗 CIh 单抗
4β.干其扰他素类 组 粒织 细纤 胞溶 -集酶落原剌激激活因素子 乙 粒肝 细病 胞毒 巨疫 噬苗 细胞-集落剌激因子
肿 人瘤 促坏 红死 细因 胞子 生受 成体 素
IOFKNT3α IFNγ ICFD3NMβab tG--PCASF HGBMV-疫 CS苗 F TENPFO受体