生物制药药学导论 ppt课件

医学资源
21
发酵类型
微生物菌体发酵 微生物酶发酵 微生物代谢产物发酵 微生物的转化发酵 生物工程细胞发酵
医学资源
22
3、发酵过程的特点： 简单、易控、经济 4、发酵过程的应用 抗生素的生产 重组蛋白的生产 生物化工原料 其他
医学资源 23
三、细胞工程
按照人们的意愿，改变细胞的生物学特性， 达到改良生物品种或创造新品种，或获得 某个有用物质的过程
酶 工程
细胞 工程
基因 工程
微生物 工程
分离 工程
Hale Waihona Puke Baidu
医学资源
13
一、基因工程 1、诞生：分子生物学的基本理论和 关键试验技术的结合 基本理论：大肠杆菌及其质粒的分子生物学 本质的阐明 关键技术：DNA重组技术、PCR技术等
医学资源
14
2、基因工程的定义 基因工程（遗传工程、基因重组技术） 将不同生物的基因在体外剪切组合，并 和载体（质粒、噬菌体、病毒）DNA连接， 然后转入微生物或细胞内，进行克隆，并 使转入的基因在细胞/微生物内表达产生所 需要的蛋白质
酶的修饰改造
酶生物反应器的设计
医学资源 30
3、酶的来源和生产 化学合成法
提取法
发酵法
医学资源
31
化学合成法：氨基酸数目在100以下的酶 提取法：木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶等 生产周期长，原料有限， 易受技术经济条件影响 发酵法： （1）微生物种类繁多，几乎所有的酶都可以 从发酵得到 （2）简单、经济、易操作 （3）可以通过诱变或基因改造产生新的高产 品种
医学资源
4
生命 科学
生物 工程
工程 科学
研究领域
酶 工程
细胞 工程
基因 工程
微生物 工程
分离 工程
服务领域
人类 健康
农业
资源
医学资源
能源
环境
5
生物工程的发展阶段
传统生物技术 传统酿造技术 近代生物技术 近代酿造技术 现代生物技术 基因工程、细胞工程等
医学资源 6
生物工程在医药及工农业生产中的地位 20世纪 IT产业
医学资源
15
功能 核酸分子
体外连接
载体（病毒、质粒或噬菌体）
导入
细胞、机体 表达蛋白
医学资源
16
3、基因工程的研究内容
（1）、目的基因的分离
（2）、目的基因和载体的连接 （3）、将重组的DNA分子导入受体细胞 （4）、筛选阳性受体细胞 （5）、提取目的基因做进一步分析 （6）、目的基因和表达载体连接， 导入受体细胞，大量表达
医学资源 18
另外有300多个品种进入临床实验或待批阶段 抗肝炎的可食马铃薯疫苗
HIV疫苗等
医学资源
19
二、发酵工程
1、概况
利用微生物的生长代谢活动来产生各种有 用物质的过程（微生物工程） 传统发酵工程 近代发酵工程 现代发酵工程
医学资源 20
2、发酵工程的内容 微生物菌种的选育 发酵条件的优化和控制 反应器的设计 产物的分离、提取和精制
医学资源 32
4、酶的分离纯化 纯化程度与用途有关 科学研究 高
医疗用途
食品 工业
医学资源
低
33
5、酶分子的改造 分子修饰的方法改变已分离的天然酶的结构
应用分子修饰与基因工程相结合的方式
医学资源
34
6、酶与细胞固定化 通过物理或化学方法处理，使酶限制或固定于 特定的空间，不易随着水流失，同时又能发挥 催化作用
医学资源 26
2、酶的作用特点 （1）、生物酶主要是蛋白质 （2）、专一性强 1）底物专一性： 只催化一种底物，如脲酶 2）反应专一性： 能催化相同化学键或基团的底物，如消化酶 3）立体化学专一性： 对底物的立体化学构象有特殊要求， 如L－乳酸脱氢酶
医学资源 27
（3）、催化效率极高
是有机或无机催化剂的106－1013倍
（4）、反应条件温和
常温、长压、接近中性pH
医学资源
28
（5）、辅酶和辅助因子 很多酶和非蛋白质成分存在时，才有催化作用 非蛋白因子即为辅酶或辅助因子，如ATP、Ca2＋
（6）、在细胞内，酶的活性受到多种因素调控 基因水平的调节 酶水平的调节
医学资源 29
2、酶工程的定义 利用酶、细胞器或细胞所具有的特异的催化功能， 或者通过对酶的修饰改造，并借助生物反应器和 工艺过程来生产产品 酶、细胞的固定化
第八章 生物制药
医学资源
1
第一节 生物制药的发展过程及其在医药、 工农业生产中的地位和重要性
医学资源
2
生物制药 采用生物技术(生物工程)的原理生产药 物的过程
医学资源
3
生物工程的基本含义
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，按照领 先的设计改造生物体或加工生物原料，生产 产品或达到某种目的
医学资源 17
3、基因工程在生物医药中的应用 生物技术中最成熟的应用领域 1980年代初，rh Insulin投放市场，标志基因 工程药物产业化的开端 美国FDA批准的基因重组蛋白质药物为 64种 重磅炸弹：rhEPO, rhG-CSF, rhuGH, rhGM-CSF, rh Insulin, rh IFN等年销售额数亿 甚至数十亿的药物
医学资源
9

生物制药产品主要包括三大类：基因工程药物、生物疫苗和生物诊断 试剂

用于诊断、预防、控制乃至消灭疾病，在保护人类健康延长寿命中发 挥着越来越重要的作用
医学资源
10
生物技术与工农业 可持续发展农业：转基因农作物 工业生物催化：生物酶
医学资源
11
第二节 生物制药的内容
医学资源
12
生物 工程
体外培养技术、组织培养技术、细胞融合技术、 细胞移植技术、胚胎移植技术、基因转移技术 植物细胞工程、动物细胞工程
医学资源 24
单克隆抗体的制备 B淋巴细胞 （产特异性抗体）
融合 杂交瘤细胞 既能产生特异性抗体，又可以无限传代 小鼠骨髓瘤细胞 （无限增值特性）
医学资源
25
四、酶工程
1、历史
4000多年前，利用酶的催化作用生产酒精和醋 1897年，“酶”的提出 酵母碎片仍能使糖发酵成酒精 1926年，从刀豆提取液中发现脲酶结晶， 确定酶的蛋白质本质 1969年，日本应用固定化酶技术生产L－型氨基酸 酶工程
21世纪 生物产业
医学资源
7
生物医药产业

目前，人类６０％以上的生物技术成果集中应用于医药工业

开发特色新药或对传统医药进行改良，由此引起了医药工业的重大变 革，生物技术制药得以迅速发展
医学资源
8
目前，生物技术药品在全球1500亿美元的 药品市场中仅占8%，但由于其具有成本低、 成功率高、安全可靠等优点，能弥补化学药 品的根本缺陷，使之具有极强的生命力和 成长性