现代生物技术制药工艺学.pptx

生物药物：
20世纪80年代，用现代生物技术生产的治疗 性药物，基于重组DNA技术和杂交瘤技术生 产的药物，不包括直接从天然组织、血液等 中提取的治疗性蛋白质。
随着生物技术的发展，以核酸为基础的治疗 性药物也属于生物药物。
除了治疗性药物外，也包括体外诊断试剂。
在制药领域，生物技术药物、生物技术产品、 生物技术制品互换使用。
治疗性基因药物
是
反义寡核苷酸（直接化学合成） 是
反义寡核苷酸（生物酶法合成） 是
直接化学合成的多肽
否
天然材料中获得的抗生素、半合成抗生素 是
植物来源的天然药物或半合成药物
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是
细胞或组织制剂
是
生物药物 是 是 否 是 否 是 否 否 否 否
在有关法规中，经常出现的术语是生物制品 (中 国、美国使用)或生物反应修饰剂（美国使用）、 生物医药产品（欧盟使用）。
现代生物技术制药 工艺学
第一讲 生物技术制药概论
第二讲 基因工程生物构建
第三讲 基因工程菌发酵制药工艺
第四讲 基因工程动物细胞培养制 药工艺
第五讲 基因工程药物检测与质量 控制
第一讲 生物技术制药概论
第一节 生物技术药物
一、生物技术药物
1.分类
生物技术药物：利用生物机体、组织、细 胞，生产制造或从中分离得到的具有预防、 治疗和诊断功能的药品，包括具有生物活 性的初级代谢和次级代谢产物、天然活性 化合物及其类似物。
酶：淀粉酶，纤维素酶，蛋白酶，天门冬酰胺酶， 链激酶，葡激酶；米曲霉，黑曲霉，链霉菌 酶抑制剂：洛伐他丁，辛伐他丁；曲霉，链霉菌 免疫调节剂：环孢菌素A；光泽柱孢菌，链霉菌
抗生素:一类在低浓度下就能选择性地抑制或 影响其它生物的生命过程的次级代谢产物。
天然抗生素约9000种， 半合成抗生素有7000多种， 具有临床应用价值的近500种， 已经大规模工业生产的抗生素达100多种。
美国制药研究与制造者（PhTMA）在其相 关的报告中经常使用生物技术药物。
生物技术药物包括重组DNA、单克隆抗体、 杂交瘤和细胞系生产的药物，也包括细胞和 组织来源的药物及基因治疗药物。虽然与生 物药物的范畴有重叠，但生物技术药物的范 围更大。生物药物是15～20年以前药物的一 个亚类，生物技术药物的历史较长、含义广。
制造工艺：化学合成药物、生物合成药物、 半合成药物和中药
制造生产技术:微生物发酵药物、植物组织培 养药物、动物细胞培养药物、动物组织和 血液制剂药物、免疫抗体药物等。
化学本质和特征：重组药物、基因药物、天 然药物和合成、半合成药物。
重组药物：重组多肽和蛋白质药物、细胞因 子、受体、单克隆抗体和基因工程抗体、重 组疫苗和重组多价疫苗等。
基因药物：反义核酸药物、基因治疗药物、 DNA疫苗和核酶等。
天然药物：来自动物、植物、微生物和海洋 生物的天然产物。
生化药物：包括从动物组织或脏器等中分离 提取的氨基酸类、多肽和蛋白质类、酶与辅 酶类、核酸及其衍生物类、多糖类、脂类、 生长因子类等
药物
生物技术药物
重组蛋白质
是
单克隆抗体
是
天然材料中直接提取的多肽、蛋白质 是
肝脏：维生素，肝细胞生长因子，肝素，RNA
胸腺：胸腺素，胸腺肽 血液：凝血酶，凝血因子，血红素，血红蛋白， SOD，血浆，白蛋白，免疫球蛋白，纤溶酶 甲状腺、鳃：降钙素 胃黏膜：胃蛋白酶，胃膜素，双岐因子，凝乳酶 尿：绒膜促性激素，尿激酶 心脏：细胞色素C，辅酶Q 蛋清：溶菌酶
生物制品分类：
预防用生物制品 治疗用生物制品 诊断用品
菌苗
抗血清与抗毒素 细菌学试剂
疫苗
血液制品
免疫试剂
类毒素
细胞因子
临床化学试 剂
2.重要的微生物药物 抗生素：链霉素，头孢霉素；链霉菌，青霉菌 氨基酸：谷氨酸等20余种，放线菌，真菌 维生素：维生素A，B2，霉菌，丙酸菌，酵母 核苷酸和核苷：肌苷酸和肌苷，杆菌，放线菌， 酵母，青霉
抑制RNA和DNA 合成。
3.重要的植物药物
很多植物来源的药物已经能化学合成，还有一部 分直接分离提取，或修饰加工的半合成药物。其 中部分已经用植物细胞大规模培养进行生产。
生物碱：阿托品，可卡因，吐根，奎宁，长春碱， 长春新碱，喜树碱，秋水仙碱
水杨酸：阿司匹林；萜类:紫杉醇
香豆素:双香豆素
甾体:地高辛，洋地黄苷
中国的生物制品规程也对生物制品的定义：
以微生物、寄生虫、动物毒素、生物组织为 起始材料，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 菌苗、疫苗、毒素、类毒素、免疫血清、血 液制品、免疫球蛋白、抗原、抗体、变态反 应原、细胞因子、激素、酶、发酵产品、单 克隆抗体、DNA重组产品和体外免疫诊断制 品等。
种类
药物举例
β内酰胺类 头孢霉素
氨基糖苷类 链霉素
生产菌 头孢霉
链霉菌
抗菌机理与应用
抑制细胞壁
抑制蛋白合成
大环内酯类 红霉素
多烯类 两性霉素 四环素类 四环素
糖肽类 多肽类
万古霉素 杆菌肽
蒽环类 柔红霉素
链霉菌 链霉菌 链霉菌
无枝酸菌
杆菌 链霉菌
抑制蛋白合成
破坏细胞膜
抑制蛋白合成
抑制细胞壁 破坏细胞膜
酶：脲酶, 无花果蛋白酶
4.重要的动物药物
从动物组织或器官中直接分离提取，蛋白质类药 物可以用基因工程技术制造，非蛋白质药物包括 甾体类激素、皮质类甾体和前列腺素等，大多数 已化学合成。
胰腺：胰岛素，高血糖素，胰蛋白酶，胰酯酶， 胰凝乳酶，Dnase，弹性蛋白酶
脑：脑磷脂，神经磷脂
垂体：生长素，促黄体激素，加压素，促卵泡激 素，促皮质激素
美国FDA对生物制品的定义是病毒、治疗性血清、 毒素、抗毒素、疫苗、血液、血液成分及其衍生 物、变应原性制剂及类似产品、胂凡钠明及其衍 生物，用于预防、治疗疾病。
这个定义并没有包括所有生物来源的药物。传统 的生物制品包括疫苗、类毒素、血液制品和代谢 制剂，但现在也包括重组蛋白质和核酸药物。生 物反应修饰剂是激素、神经活性物质、免疫活性 物质的总称，它们在细胞水平上起作用。
生物技术就是整合自然科学和工程科学， 获得应用生物，生产细胞产品和分子产品。 所以生物技术药物应该包括任何生物技术手 段和方法（部分或全部）生产的药物，包括 传统生物技术方法，如非重组蛋白，从天然 资源如微生物中分离提取的抗生素或半合成 抗生素，植物来源的提取药物和细胞培养药 物。
按照来源可把生物技术药物分为微生物药 物、植物药物和动物（包括人）药物等。