生物技术制药全套精品课件
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
的耐受力。
• （8）利用转基因动、植物生产蛋白质类药物
生物技术制药
Biotechnological Pharmaceutics
一、课程内容
•第一章
•第二章 •第三章 •第四章 •第五章 •第六章 •第七章
绪论
基因工程制药 动物细胞工程制药 抗体制药 植物细胞工程制药 酶工程制药 发酵工程制药
Chapter 1 绪 论
第一节 生物技术的发展史
一、生物技术（biotechnology）
量的样品中大量生产DNA
Kary B Mullis
分子，使基因工程获得 了革命性发展。
第二节 生物技术药物
生物技术制药：采用现代生物技术，按照人的设
想，借助动植物微生物来生产所 需的医药品。 一般来说,采用DNA重组技术或其 生物技术药物： 他生物新技术研制的蛋白质或核 酸类药物。
生物药物： 生物技术药物、生化药物、微生物
• 近代生物技术的技术特征是微生物发酵技术 • 1674年荷兰布商列文虎克自制了高倍显微镜
(300倍左右)观察到了微生物。
• 1865年法国科学家巴斯德证明了发酵原理。
• 1928年英国 Fleming发现青霉素
• 1940年英国弗洛里、钱恩分离出青霉素
近代生物技术时期的特点：
1. 产品类型多
初级（氨基酸、酶、有机酸）；次级（抗生素）；生
生物技术：以生命科学为基础，利用生物体（或生物 组织、细胞及其组分）的特性和功能，设计构建具有 预期性状的新物种或新品系，并与工程相结合，利用 这样的新物种（或品系）进行加工生产，为社会提供 商品和服务的一个综合性的技术体系。 包括 基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程、 生化工程以及后来衍生出来的第二代、第三代的蛋白 质工程、抗体工程、糖链工程和海洋生物技术等。
现：10 L大肠杆菌培养液，0.3美元/mg
• （2）基因工程疫苗
• （3）基因工程抗体
• （4）基因诊断与基因治疗
• （5）应用基因工程技术建立新药的筛选模型
• （6）应用基因工程技术改良菌种，产生新的微生
物药物
• （7）基因工程技术在改进药物生产工艺中的应用
将血红蛋白基因克隆进菌种后可提高菌种对缺氧环境
医药生物技术
生物技术疫苗
生物技术诊断
农业生物技术
家畜生物技术
海洋生物技术
二、生物技术发展简史
•１传统生物技术阶段
• 传统生物技术的技术特征是酿造技术
• 公元前6000年古代巴比伦人酿造啤酒
• 公元前4000年埃及人发酵面包
• 我国 殷朝 制酱
• 周朝 制醋
• 特点:自然发酵、全凭经验
２近代生物技术阶段
不能忘记的人
Sanger （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。 F Sanger W Gilbert Gilbert 在DNA测序 领域，因其卓越的工作 获得1980年诺贝尔化学 奖。
不能忘记的人
• ⑺ 现代微生物发酵技术
• ⑻ 现代生物反应工程和分离工程技术
• ⑼ 蛋白质工程技术
• ⑽ 海洋生物技术
不能忘记的人
J D Watson
F H C Crick
1953年4月25日，英国 《自然》杂志发表了 沃森和克立克的文章 “核酸的分子结构 — DNA的一个结构模型”。 标志着DNA双螺旋结构 的建立，从此，遗传 学和生物学的历史从 细胞阶段进入了分子 阶段。
生物技术的优越性
⑴ 不可取代性（育种、制药）
⑵ 快速、精确（单克隆抗体检测妊娠）
⑶ 低耗、高效（生物酶催化：化学催化）
⑷ 副产物少、副作用小、安全性好
⑸ 高附加值性
⑹ 符合Biblioteka Baidu态型的经济技术发展体系
现代生物技术的基础学科和分支
•分子生物学
•微生物学 •生物化学 •遗传学 •细胞生物学 •化学工程 现 代 生 物 技 术
物转化（甾体） 等；
2. 生物技术要求高（纯种、无菌、通气、产品质量要求也高）；
3. 生产设备规模巨大 4. 技术发展速度快。
青霉素初期发酵效价为200 U/ml,现在为80000 U/ml。 500立方米，2000立方米 ；
•３现代生物技术
• 现代生物技术的技术特征就是以基因工程为首 要标志 • 1953年 Watson 、Crick提出DNA双螺旋结构
• 1973年 建立DNA重组技术（Boyer&Cohen，美国）
• 1975年 建立单克隆抗体技术（杂交瘤细胞）
• 1978年 大肠杆菌表达出胰岛素
• 1997年 英国克隆多利羊
•现代生物技术包括:
• ⑴ 重组DNA技术
• ⑵ 细胞和原生质体融合技术
• ⑶ 酶和细胞的固定化技术 • ⑷ 植物脱毒和快速繁殖技术 • ⑸ 动物和植物细胞的大量培养技术 • ⑹ 动物胚胎工程技术
• 高投入 • 高风险
成功率为5%－10%，研制时间却需8－10年。
一个新的生物医药的平均费用为1～3亿美元，有的高达6亿。
• 高收益
利润率回报可高达10倍,上市后2－3便可收回投资。
二、生物技术在制药中的应用 • 1.基因工程制药
• （1）基因工程药物品种的开发
生长激素抑制素 1 mg 传统法：10万只羊的下丘脑，
• 1.分子结构复杂 • 2.具有种属特异性
• 3.治疗针对性强、疗效高
• 4.稳定性差 • 5.基因稳定性 • 6.免疫原性 • 7.体内的半衰期短
• 8.受体效应
• 9.多效性和网络性效应 • 10.检验的特殊性
第三节 生物技术制药
一、生物技术制药的特征 • 高技术
高知识层次的人才和高新的技术手段
药物、海洋药物、生物制品的统称。
生物技术药物分类
• 重组蛋白质药物
干扰素、生长激素、胰岛素、集落刺激 因子等
• 治疗性抗体药物 Panorex单抗用于结肠直肠炎治疗
Zenapax用于治疗急性肾移植排斥反应
• 核酸药物
反义核酸、核酶、脱氧核酶、抗基因寡 核苷酸、裸DNA疫苗与基因药物
生物技术药物的特性
Berg （美国生物化学
家）通过把两个不同来源
的DNA连结在一起并发挥
其应有的生物学功能，证
明了完全可以在体外对基
因进行操作。他作为“重
Paul Berg
组DNA技术之父”于1980 年获诺贝尔化奖。
不能忘记的人
1985年穆利斯发明了高 效复制DNA片段的聚和酶 链式反应（PCR）技术， 利用该技术可从极其微
• （8）利用转基因动、植物生产蛋白质类药物
生物技术制药
Biotechnological Pharmaceutics
一、课程内容
•第一章
•第二章 •第三章 •第四章 •第五章 •第六章 •第七章
绪论
基因工程制药 动物细胞工程制药 抗体制药 植物细胞工程制药 酶工程制药 发酵工程制药
Chapter 1 绪 论
第一节 生物技术的发展史
一、生物技术（biotechnology）
量的样品中大量生产DNA
Kary B Mullis
分子，使基因工程获得 了革命性发展。
第二节 生物技术药物
生物技术制药：采用现代生物技术，按照人的设
想，借助动植物微生物来生产所 需的医药品。 一般来说,采用DNA重组技术或其 生物技术药物： 他生物新技术研制的蛋白质或核 酸类药物。
生物药物： 生物技术药物、生化药物、微生物
• 近代生物技术的技术特征是微生物发酵技术 • 1674年荷兰布商列文虎克自制了高倍显微镜
(300倍左右)观察到了微生物。
• 1865年法国科学家巴斯德证明了发酵原理。
• 1928年英国 Fleming发现青霉素
• 1940年英国弗洛里、钱恩分离出青霉素
近代生物技术时期的特点：
1. 产品类型多
初级（氨基酸、酶、有机酸）；次级（抗生素）；生
生物技术：以生命科学为基础，利用生物体（或生物 组织、细胞及其组分）的特性和功能，设计构建具有 预期性状的新物种或新品系，并与工程相结合，利用 这样的新物种（或品系）进行加工生产，为社会提供 商品和服务的一个综合性的技术体系。 包括 基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程、 生化工程以及后来衍生出来的第二代、第三代的蛋白 质工程、抗体工程、糖链工程和海洋生物技术等。
现：10 L大肠杆菌培养液，0.3美元/mg
• （2）基因工程疫苗
• （3）基因工程抗体
• （4）基因诊断与基因治疗
• （5）应用基因工程技术建立新药的筛选模型
• （6）应用基因工程技术改良菌种，产生新的微生
物药物
• （7）基因工程技术在改进药物生产工艺中的应用
将血红蛋白基因克隆进菌种后可提高菌种对缺氧环境
医药生物技术
生物技术疫苗
生物技术诊断
农业生物技术
家畜生物技术
海洋生物技术
二、生物技术发展简史
•１传统生物技术阶段
• 传统生物技术的技术特征是酿造技术
• 公元前6000年古代巴比伦人酿造啤酒
• 公元前4000年埃及人发酵面包
• 我国 殷朝 制酱
• 周朝 制醋
• 特点:自然发酵、全凭经验
２近代生物技术阶段
不能忘记的人
Sanger （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。 F Sanger W Gilbert Gilbert 在DNA测序 领域，因其卓越的工作 获得1980年诺贝尔化学 奖。
不能忘记的人
• ⑺ 现代微生物发酵技术
• ⑻ 现代生物反应工程和分离工程技术
• ⑼ 蛋白质工程技术
• ⑽ 海洋生物技术
不能忘记的人
J D Watson
F H C Crick
1953年4月25日，英国 《自然》杂志发表了 沃森和克立克的文章 “核酸的分子结构 — DNA的一个结构模型”。 标志着DNA双螺旋结构 的建立，从此，遗传 学和生物学的历史从 细胞阶段进入了分子 阶段。
生物技术的优越性
⑴ 不可取代性（育种、制药）
⑵ 快速、精确（单克隆抗体检测妊娠）
⑶ 低耗、高效（生物酶催化：化学催化）
⑷ 副产物少、副作用小、安全性好
⑸ 高附加值性
⑹ 符合Biblioteka Baidu态型的经济技术发展体系
现代生物技术的基础学科和分支
•分子生物学
•微生物学 •生物化学 •遗传学 •细胞生物学 •化学工程 现 代 生 物 技 术
物转化（甾体） 等；
2. 生物技术要求高（纯种、无菌、通气、产品质量要求也高）；
3. 生产设备规模巨大 4. 技术发展速度快。
青霉素初期发酵效价为200 U/ml,现在为80000 U/ml。 500立方米，2000立方米 ；
•３现代生物技术
• 现代生物技术的技术特征就是以基因工程为首 要标志 • 1953年 Watson 、Crick提出DNA双螺旋结构
• 1973年 建立DNA重组技术（Boyer&Cohen，美国）
• 1975年 建立单克隆抗体技术（杂交瘤细胞）
• 1978年 大肠杆菌表达出胰岛素
• 1997年 英国克隆多利羊
•现代生物技术包括:
• ⑴ 重组DNA技术
• ⑵ 细胞和原生质体融合技术
• ⑶ 酶和细胞的固定化技术 • ⑷ 植物脱毒和快速繁殖技术 • ⑸ 动物和植物细胞的大量培养技术 • ⑹ 动物胚胎工程技术
• 高投入 • 高风险
成功率为5%－10%，研制时间却需8－10年。
一个新的生物医药的平均费用为1～3亿美元，有的高达6亿。
• 高收益
利润率回报可高达10倍,上市后2－3便可收回投资。
二、生物技术在制药中的应用 • 1.基因工程制药
• （1）基因工程药物品种的开发
生长激素抑制素 1 mg 传统法：10万只羊的下丘脑，
• 1.分子结构复杂 • 2.具有种属特异性
• 3.治疗针对性强、疗效高
• 4.稳定性差 • 5.基因稳定性 • 6.免疫原性 • 7.体内的半衰期短
• 8.受体效应
• 9.多效性和网络性效应 • 10.检验的特殊性
第三节 生物技术制药
一、生物技术制药的特征 • 高技术
高知识层次的人才和高新的技术手段
药物、海洋药物、生物制品的统称。
生物技术药物分类
• 重组蛋白质药物
干扰素、生长激素、胰岛素、集落刺激 因子等
• 治疗性抗体药物 Panorex单抗用于结肠直肠炎治疗
Zenapax用于治疗急性肾移植排斥反应
• 核酸药物
反义核酸、核酶、脱氧核酶、抗基因寡 核苷酸、裸DNA疫苗与基因药物
生物技术药物的特性
Berg （美国生物化学
家）通过把两个不同来源
的DNA连结在一起并发挥
其应有的生物学功能，证
明了完全可以在体外对基
因进行操作。他作为“重
Paul Berg
组DNA技术之父”于1980 年获诺贝尔化奖。
不能忘记的人
1985年穆利斯发明了高 效复制DNA片段的聚和酶 链式反应（PCR）技术， 利用该技术可从极其微