生物制药工艺学第1章 绪论

3、按生理功能和用途分：
（1）治疗药物： -------如各种抗生素、药用酶等。 （2）预防药物： -------如疫苗、抗菌剂等。 （3）诊疗药物： -------如单克隆抗体、诊断试剂等。 （4）其他生物医药产品： -------如生化制剂、保健品、化妆品、食品、 医药材料等。
随堂闯关
何谓生物药物？简述生物药物的发 展趋势？
2.蛋白 4.多肽 6.核苷酸及其衍生物
图2.国家标准中生化药品品种规格标准比例图
8.脂, 4.50% 7.其它, 15.90% 11% 2.蛋白, 1.50%
3.酶与辅酶, 15.40%
6.核苷酸及其衍生 物, 16.40%
4.多肽, 19.90% 5.多糖, 15.40%
1.aa及其衍生物 3.酶与辅酶 5.多糖 7.其它
物占全国总数的1/3，1600亿至2000亿； 我国生物药物的资源十分丰富，据国家统 计，有药用动植物为12800种（包括海洋药 物）； 我国人口增多，经济增长迅速，人民收入 提高，医药需求增长，市场潜力巨大。
碱基 嘧啶 嘌呤
除以上以天然的形式存在的外，尚有它们的类似 物、衍生物或它们的聚合物亦均属于核苷类药物。 （1）核酸类 （2）多聚核苷酸，多聚胞苷酸，多聚次黄苷酸，双链 聚肌胞（ployI:C） （3）核苷，核苷酸及其衍生物。
主要在干扰抗肿瘤代谢、干扰抗病毒代谢、放射 病、血小板减少症、白细胞减少症、急慢性肝炎、 心脑血管、肌肉萎缩、代谢障碍等疾病中发挥作用。
主要产品：人血白蛋白、人免疫球蛋白、人 凝血因子等。
④细胞因子和重组DNA产品
-------由健康人血细胞增殖、分离、提纯、 或由重组技术支持的多肽类或蛋白质制剂。 主要产品： 干扰素（IFN） 白细胞介素（IL） 集落刺激因子（CSF） 人促红细胞生成素（EPO）
⑤诊断制品
体外诊断制品：有特定抗原、抗体或有关生 物物质制成的用于体外诊断疾病的试剂或 试剂盒，如伤寒、副伤寒等细菌得诊断菌 液，沙门氏菌属诊断血清。
《微生物制药工艺学》
第一章 绪论
人类防病、治病的三大药源： 化学药物 中草药 生物药物
一、生物药物的定义(P1)
中国药典分化学药品、生化药品、抗生素、放射性药品、生物制品。
生物药物：是利用生物体、生物组织或器官等成分，综合 运用生物学、生物化学等学科的原理与方法制得的天然生 物活性物质以及人工合成或半合成的天然物质类似物。
生物药物是综合利用生物学、化学、生 物化学、生物技术、药学等学科的原理 和方法从生物体、生物组织、细胞、体 液等，加工制造出的一类用于预防、治 疗和诊断的生物制品。
生物药物的发展趋势
（一）资源的综合利用与扩大开发
脏器、血液、人尿、新资源的综合开发和和利用。 （二）利用现代生物技术大力发展生物药物 DNA重组技术、细胞工程、酶工程发展生物药物 （三）从天然存在的生理活性物质中寻找 神经肽、心钠素、脑钠素、催产素、加压素等 活性物质的发现 （四）利用化学合成和蛋白质工程技术创制新的生物药 物 （五）利用中西医结合技术创制新的生物药物 人工牛黄、天花粉、药用和食用菌
（5）糖类药物
多糖类药物来源于植物、动物、微生物、 海洋生物，多糖是由单糖缩合而成的链状 结构物质。在自然界中存在的多糖起结构 作用或作为一种能量的储存形式而起重要 作用，所有多糖都可被酸水解而产生单糖 或单糖的衍生物。 它们有抗凝血、降血脂、抗病毒、抗肿 瘤、增强免疫功能和抗衰老方面既有较强 的药理作用。
代 谢 紊 乱
氨基酸
代谢紊乱
生命体
疾病
主要作用原理：根据以上描述，氨基酸类药物是治疗蛋白 质代谢紊乱和缺乏所引起的一系列疾病的生化药，也是有 高等营养价值的蛋白质补充剂，有着广泛的生化作用和临 床疗效。
（2）多肽和蛋白质类药物
多肽类药物 激素、调节因子
如：胸腺素有40个肽，目前正在一个个的合成，除原料药胸 腺素外，已逐步合成胸腺三、四、五、八、九、二十四肽 等。
1、药理学特性
疗效 可靠 药理 活性高 针对性 强
生物 药物
副作用 小
毒性低
2、在生产和制备中的特殊性：
（1）原料中的有效成分含量低，杂质多且含量高。 提取、纯化工艺复杂。 （2）稳定性差。 生物药物多数是生物活性分子，其化学性质和生物 学性状都不稳定，在生产过程中易受微生物污染，从其他 生物体制取的生物药物对人体往往是异源物质。如被自身 的酶水解等；理化因素破坏等；如温度、压力，pH, 重金 属等。 （3）易腐败。 因此生产过程中对低温、无菌要求严格。 （4）注射用药有特殊要求。 所以对药品制剂的均一性、安全性、稳定性、有效 性都有特殊要求。
(6)、脂类药物：
脂质是脂肪、类脂及其衍生物的总称。广泛存在于动物、 植物、微生物等生物体中。 该类药物的种类繁多，结构差异，性能差别很大。 一般分：胆酸类、不饱和脂肪酸类、磷脂类、固醇类、色素类。 故药理作用和临床应用各不相同。
脂类药物包括许多非水溶性的、能溶于有机 溶剂的小分子生理活性物质，主要有： （1）磷脂类 （2）多价不饱和脂肪酸和前列腺素 （3）胆酸类 （4）固醇类 （5）卟啉类（胆红素等）
按生物制品的组成和性质可分为：
①疫苗 ②抗毒素和免疫血清 ③血液制品 ④细胞因子和DNA重组产品 ⑤诊断制品 ⑥其他制品
①病毒类疫苗
由病毒、衣原体、立克次体、或其衍生 物制备而成。 包括：
1、减毒活疫苗：乙型脑炎减毒疫苗、麻疹疫苗等。 2、灭活疫苗：乙型脑炎灭活疫苗，出血热疫苗、狂 犬疫苗等。 3、亚单位疫苗：乙肝疫苗等。 4、重组DNA疫苗：重组乙肝疫苗等。
（3）酶与辅酶类药物
酶制剂也广泛的用于疾病的诊断和治疗。在制 药工业，轻工食品和农业方面酶制剂的使用种类和 数量也相当可观。酶类药物有以下几类： （1）助消化酶类 （2）消炎酶类 （3）心血管疾病治疗酶类 （4）抗肿瘤酶类 （5）其他酶类 （6）辅酶类药物
（4）核酸及其降解物和衍生物
磷酸 核酸 核苷酸
生物药物 生化药品 生物制品
生物技术药物: (抗生素)
Hale Waihona Puke Baidu
生物技术制药：采用现代生物技术人为的创 造一些条件，借助某些微生物、植物、动物 来生产所需的医药用品，叫做生物技术制药。
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生物药物可分成 三大类
生化药品 生物技术药物（抗生素） 生物制品

生物制品
-----------是根据免疫学原理，用微生物（细菌、病毒、 立克次氏体以及微生物的毒素等）、动物的血液、组织制 成的，用以预防、治疗以及诊断人或动物传染病的一类药 品。 其中包括： 供预防传染病发生的菌苗、疫苗、类毒素； 供治疗或紧急预防用的抗菌血清、抗病毒血清、抗病毒素、 噬菌体、干扰素等； 供诊断传染病用的各种抗原抗体诊断液等。
2.蛋白 4.多肽 6.核苷酸及其衍生物 8.脂
图3.我国2005版药典生化药品品种规格 标准比例图
35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% 1 2 3 4 5 6 7 8
2005版药典 国家标准 2005版药典、国家标准
生化药物的发展趋势和重点
发展目标十分明确：2020年，我国生物药
个别氨基酸制剂 氨基酸类药物 复方氨基酸制剂 水解蛋白注射液 复方氨基酸注射液 要素膳

氨基酸及其衍生物
氨基酸是生命体重要的组成部分---蛋白质的基本组成单 位，生命活动表现出各种生理功能，主要取决于蛋白质分 子中的氨基酸的排列顺序以及形成特定的三维空间结构。
正 常
蛋白质
解聚
聚 合
维持
生命体
缺失
健康
图1. 2005版药典生化药品品种规格标准比例图
7.其 它 , 6.60% 6.核 苷 酸 及 其 衍 生 物 , 28.90% 1.aa及 其 衍 生 物 , 20%
2.蛋 白 , 9%
5.多 糖 , 9.90%
4.多 肽 , 7%
3.酶 与 辅 酶 , 17%
1.aa及其衍生物 3.酶与辅酶 5.多糖 7.其它
值得注意的：生物药物质量不易控制 产量低 易失活 易变性 易受微生物污染

GMP质量要求
《药品生产质量管理规范》, （good manufacture practice）
3、检验上的特殊性：
因此生化药物不仅有理化上的检验指标， 更有生物活性检验指标。
随堂闯关 生化药物: -------从动物、植物及微生物等生物体分离纯化制 得的生化基本物质，以及用化学合成、微生物合成或 现代生物技术制得的生命基本物质及其衍生物、降解 物以及大分子的结构修饰物等，如氨基酸、多肤、蛋 白质、酶、多糖、脂质、核昔酸类等。
生物制品: --------应用普通的或基因工程、细胞工程、蛋白质工程、发 酵工程等生物技术获得的微生物、细胞及各种动物和人源的组 织和体液等生物材料制备，用于人类疾病预防、治疗和诊断的 药品。 生物技术药物: --------利用生物体或其组成部分发展产品的技术体系即现代 生物技术研制的药物称之。
生化药物：
运用生物化学等研究方法，将生物体中起重要生 理生化作用的各种基本物质经过提取、分离、纯化等 手段制造出的药物，或者将上述这些已知药物加以结 构改造或人工合成创造出的自然界没有的新药物，主 要有氨基酸、多肽蛋白质、核酸类及其衍生物等、多 糖、脂类药物、细胞生长调节因子等生命基本物质。
该类生化药物具有针对性强、毒副作用低、易 为人体吸收等特点。尤其对严重危害人类健康和生 命的疾病，如心脑血管病、肿瘤、病毒疾患和糖尿 病等方面有其独特的治疗效果。因而深受人们的关 注，并且日益受到各国医药界的重视。
生物制品:
--------应用普通的或基因工程、细胞工程、蛋 白质工程、发酵工程等生物技术获得的微生物、 细胞及各种动物和人源的组织和体液等生物材料 制备，用于人类疾病预防、治疗和诊断的药品。 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（单 克隆抗体） 、DNA重组产品、体外免疫试剂等。
激素、调节因子 蛋白质类药物 其他生化药物品种（白蛋白、 胶原蛋白等）
如：FDA已批准30多个重组药物，如insulin、rhGH、rTPA、 干扰素-2a、α -2b、a-N3、β-1b、r、r-1b；EPO-a、β； 1L-2、GSF、GM-CSF……2005年，全球为600多亿美元， 从原占医药的4%迅速提高至11%。
体内诊断制品：由抗原制成的用于体内诊断 疾病的试剂，如卡介苗纯蛋白衍生物 （BCG-PPD）、标记单克隆抗体等。
⑥其他制品
有有关生物材料或特定方法制成的，上述 5类生物制品以外的生物制品。
如：变态反应原、微生态制剂、重组DNA产品、 基因治疗产品、单克隆抗体制剂、某些细胞 治疗制剂等。
三、生物药品特性：
（7）细胞生长因子与组织制剂 细胞生长调节因子系在体内和体外对效 应细胞的生长、增殖和分化起调节控制作 用的一类物质。 它们不是细胞生长的营养成分。
现发现的细胞生长因子均为多肽和蛋白质。
2、按原料来源来分：
（1）人体组织来源的生物药物： -------如人血液制品类、人胎盘制品类、人尿 制品类等。 （2）动物组织来源的生物药物： --------如：动物脏器制药。 （3）植物组织来源的生物药物： ---------如：常山碱、黄连素、白果酸等。 （4）微生物来源的生物药物： ---------如：抗生素、氨基酸、维生素、酶等。 （5）海洋生物来源的药物： ---------如螺旋藻、海藻酸等。
联合疫苗
有两种或两种以上的疫苗抗原原液配制 而成，具有多种免疫原性的疫苗。 例如： 吸附百白破联合疫苗；麻风腮三联疫苗
②抗毒素及免疫血清
-----由特定抗原免疫的动物血清制备
主要产品：白喉抗毒素 破伤风抗毒素 抗狂犬病血清等
③血液制品
有健康人血浆或特异免疫人血浆分离、 提纯、或由重组技术制成的血浆蛋白组分 或血细胞组分制品。
二、生物药物的分类
1、按药物的化学本质和化学特性来分：
（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。
（1）氨基酸类药物：
目前全世界的年总产量120万吨，每年以5% 速度递增，年产值达几十亿美元。应用于医药、 食品、饲料工业，还供合成高效无残毒农药和食 品添加剂等。