2生物药物概述(1).ppt

第二章生物药物概论 AnIntroductiontoBiopharmacon 第一节生物药物的来源 特性 分类与制备第二节人体来源的药物第三节动物来源的药物第四节植物来源的药物第五节海洋生物药物 第一节生物药物的来源 特性 分类与制备 1定义 生物药物是指运用生物学 医学 生物化学等的研究成果 从生物体 生物组织 细胞 体液等 综合利用物理学 化学 生物化学 生物技术和药学等学科的原理和方法制造的一类用于预防 治疗和诊断的制品 2来源天然的生物材料 人体 动物 植物 微生物和各种海洋生物等 人工生物材料 如用免疫法制得的动物原料 用基因工程技术制得的微生物或其他细胞原料等 二 生物药物的特性 1药理学特性 1 治疗的针对性强 治疗的生理 生化机制合理 疗效可靠 如细胞色素c为呼吸链的一个重要成员 用它治疗因组织缺氧所引起的一系列疾病 效果显著 2 药理活性高 精制出来的高活性物质 具有高效的药理活性 如ATP直接功能 效果显著 3 毒副作用小 营养价值高 蛋白质 核酸 糖类 脂类 4 生物副作用常有发生 免疫反应 过敏反应 2在生产 制备中的特殊性 1 原料中的有效物质含量低 杂质种类 含量高 提取 纯化工艺复杂 2 稳定性差 活性部位与空间构象的理化影响因素 3 易腐败 由于生物药物原料都是营养价值高的物质 因此对活性及无菌操作等要求严格 4 注射用药有特殊要求生物药物由于易被胃肠道中的酶所分解 所以给药途径主要是注射用药 因此对药品制剂的均一性 安全性 稳定性 有效性等都有严格要求 同时对其理化性质 检验方法 剂型 剂量 处方 贮存方式等亦有明确的要求 3检验上的特殊性理化检验指标 更要有生物活性检验指标 常用MTT法 三生物药物的分类 生物药物的分类方法有三种 1 按药物的化学本质和化学特性来分 2 按原料来源来分类 3 按生理功能和临床用途来分类 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 多肽和蛋白质类药物 3 酶和辅酶类药物 酶类按其功能分为消化酶类 消炎酶类 心脑血管疾病治疗酶类 抗肿瘤酶类 氧化还原酶类等 一部分辅酶亦属于核酸类药物 4 核酸及其降解物和衍生物类药物 5 糖类药物 以粘多糖为主 6 脂类药物 主要有脂肪和脂肪酸类 磷 脂类 胆酸类 固醇类 卟啉类等 7 细胞生长因子类 8 生物制品类 从微生物 原虫 动物或人体材料直接制备或用现代生物技术 化学方法制成作为预防 治疗 诊断特定传染病或其他疾病的制剂 统称为生物制品 2按原料的来源分类 1 人体组织来源的生物药物 人血液制品类 人胎盘制品类 人尿制品类 2 动物组织来源的生物药物 动物的脏器 其他小动物制得的药物如蛇毒 蜂毒等 3 植物组织来源的生物药物 中草药 有效成分 4 微生物来源的药物 抗生素 酶 氨基酸 维生素等 5 海洋生物来源的药物 3按生理功能和用途分类 1 治疗药物 对疑难杂症如肿瘤 爱滋病 免疫性疾病 内分泌障碍等具有特殊的作用 2 预防药物 对传染病的预防 3 诊断药物 免疫诊断试剂 单克隆抗体诊断试剂 酶诊断试剂 放射性诊断药物和基因诊断药物等 某些生物活性物质亦是检测疾病的指标 如谷丙转氨酶等 4 其它生物医药用品 生物药物在其他方面应用也很广泛 如生化试剂 保健品 化妆品 食品 医用材料等 四生物药物的制备 1 原料的选择 预处理和保存方法 1 原料的选择有效成分含量高 新鲜 产量丰富 杂质少 产地远近等 2 原料的预处理与保存预处理动物原料 采集后要立即处理 去除结缔组织 脂肪组织等 并迅速冷冻贮存 植物原料 要择时采集并就地去除不用的的部分 有用部分保鲜处理 收集 微生物 要及时将菌细胞与培养液分开 进行保鲜处理 保存 1 冷冻法该法适用于所有生物原料 常用 40 速冻 2 有机溶剂脱水法常用 丙酮 该法适用于原料少而价值高 有机溶剂对活性物质没有破坏作用的原料 如脑垂体等 3 防腐剂保鲜 常用乙醇 苯酚等 该法适用于液体原料 如发酵液 提取液等 2生物药物的提取 1 生物组织和细胞的破碎破碎方法 磨切法 压力法 反复冻融法 超声震荡法 自溶法 酶解法 2 提取破碎后要立即进行提取 根据活性物质的性质 选择提取试剂种类 用量 提取次数 提取时间 提取试剂主要有 水 缓冲溶液 盐溶液 乙醇 其他有机溶剂 如氯仿 丙酮等 注意提取的温度 pH 变性剂等因素 3蛋白质类药物的分离纯化方法 1 沉淀法蛋白质 酶的初步纯化往往用沉淀法 其原理是使蛋白质胶体颗粒表面水化膜或电荷破坏 从而沉淀蛋白质 常用的有盐析法 有机溶剂沉淀法 等电点沉淀法 与靶物质结合沉淀法 如抗原 抗体 等 2 按分子大小分离的方法有超滤法和透析法 即膜分离法 凝胶层析法 超速离心法等 其中膜分离法可用于生物大分子的浓缩 分级和脱盐 3 按分子所带电荷进行分离的方法氨基酸 多肽 蛋白质 酶均为两性电解质 根据它们的等电点不同 调节pH值进行交换 电泳 等电聚焦法等 4 亲和层析法大部分生物活性物质都有其作用的靶物质 如酶与底物 或抑制剂 抗原与抗体 激素与受体等 这种作用叫做亲和作用 利用亲和作用的层析 专一性强 4核酸类药物的分离纯化方法 提取法和发酵法 1 提取法生产DNA和RNA的主要技术是 先提取核酸和蛋白质复合物 再解离核酸与蛋白质 然后分离RNA与DNA 2 发酵法主要用于生产单核苷酸 5糖类药物的分离纯化方法 1 提取方法非降解法 从含一种粘多糖的动物组织中提取粘多糖 提取溶剂是水或盐溶液 降解法 从组织中提取结合比较牢固的粘多糖 如从软骨中分离提取硫酸软骨素 就是用碱处理进行降解 又如用酶处理法可提取与蛋白质结合的多糖 2 分离方法沉淀法和离子交换层析法 乙醇沉淀法 最简易方法 也适用于分级分离 4 5倍体积的乙醇可以使任何结缔组织中的粘多糖完全沉淀 用季铵化合物也可沉淀粘多糖 粘多糖的聚阴离子能与某些阳离子表面活性剂结合成不溶于水的盐 如CTAB等 离子交换层析法粘多糖的聚阴离子能够很快地被阴离子交换剂吸附和分离 如离子交换树脂 洗脱可用NaCl溶液进行梯度洗脱 6脂类药物的分离纯化方法 1 提取方法 脂类自然状态下是以结合形式存在的 非极性脂是与其他脂质分子或蛋白分子的疏水区相结合的 提取脂质药物就是要选择适当的溶剂来破坏这种结合键 将脂质溶解出来 常用的溶剂 组合溶剂 醇是其中的主要成分 氯仿 甲醇 水等 2 纯化方法 沉淀法 不同脂质在丙酮中溶解度不同 故常用它进行沉淀 吸附层析法 常用吸附剂有硅胶 氧化铝等 它是通过极性和离子力等把各种化合物结合到固体吸附剂上 洗脱一般用极性逐渐增大的洗脱液来进行 非极性的先流出 离子交换层析法 脂质分子的存在有非解离 两性离子和酸式解离三种状态 根据它们在一定pH条件下解离情况 选择适当的离子交换剂可将它们提纯 如TEAE 纤维素对分离脂肪酸和胆汁酸等特别有效 7氨基酸类药物的分离纯化方法 1 氨基酸的生产方法蛋白质水解法 酸水解 碱水解和酶水解三种 盐酸水解为常用方法 其优点是水解迅速完全 产物全部是L 型氨基酸 缺点是色氨酸全部被破坏 丝氨酸等部分被破坏 碱水解较容易产生消旋作用 较少应用 酶水解法水解不够完全 发酵法 发酵法主要是选育特异产生某种氨基酸的菌株 经过发酵后 从培养液中提纯氨基酸 化学合成与酶促合成法 化学合成法一般得到的是DL 型氨基酸 尚需要对异构体拆分 酶促合成法也是酶工程在医药工业上应用的一个内容 优点是技术工艺简单 转化率高 副产物少 容易提纯等 2 氨基酸的分离方法 沉淀法一种是依据不同氨基酸在水中或其他溶剂中的溶解度差异进行分离 一种用特殊试剂沉淀某种氨基酸 如用邻二甲苯 4 磺酸与亮氨酸形成不溶性盐沉淀 再用