生物制药复习资料

1、第一章 绪 论生物技术药物（biotechnological drugs）:采用DNA重组技术或其它生物新技术研制的蛋白质或核酸类药物。生物制药: 是指利用生物体或生物过程生产药物的技术。生物技术制药的特征: 生物技术医药产业是产业化、商品化的高新技术产业之一。生物技术制药定义（biotechnological pharmaceutics）: 采用现代生物技术人为地创造一些条件，借助某些微生物、植物或动物来生产所需的医药品。具有高技术，高投入，高风险，高收益，长周期-四高一长 的特点 生物技术制药的特征: 高技术、高投入、长周期、高风险、高效益。广义的生物药物: 包括从动物、植物、微生物等生物

2、体中制取的各种天然生物活性物质及其人工合成或半合成的天然物质类似物。根据生物工程学科范围分：1、微生物发酵工程 2、基因工程药物3、细胞工程药物 4、酶工程药物按功能与用途分类： 1、治疗药物 2、预防药物 3、诊断药物三、天然生物材料制药生物药物的来源：1、天然生物材料：包括人体、动物（1581）、植物（11146）、微生物和海洋生物等。 2、人工制得的生物原料:如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。天然生物材料(一) 人体组织来源：种类多，疗效好，无副作用。但受到法律和伦理的限制，主要有人血液制品、人胎盘制品、人尿制品。(二) 动物组织来源：包括动物脏器制药的

3、全部内容。原料来源丰富，价格低廉，可批量生产。但由于动物种族的差异，产品要进行药理毒理实验。还有其他小动物产品如蛇毒、蝎毒、蜂毒。(三) 植物组织来源：植物药物是中草药的主要成分。中药现代化研究是重点。(四) 微生物来源：以抗生素为典型，发酵技术是生物制药的主要内容。氨基酸、维生素、酶的生产多用微生物发酵技术。(五) 海洋生物来源：最新的药物资源。种类多，资源丰富，潜力大。第二章 基因工程制药基因工程在制药中的地位和作用：生物技术的核心就是基因工程，基因工程技术最成功的应用就是用于生物治疗的新型生物药物的研制。1982年第一个基因重组产品人胰岛素在美国问世，吸引和激励了大批科学家利用基因工程技

4、术研制新药品，迄今累计已有近50种基因工程药物投入市场，产生了巨大的社会效益和经济效益。基因工程制药：指利用基因工程技术研制和生产的药物，包括重组蛋白多肽药物、反义核酸药物、DNA药物、基因工程抗体等。基因工程制药的优点：（1）生产以往难以获得的生理活性蛋白和多肽 （2）提供足够数量的生理活性物质进行深入研究和扩大应用 （3）开发更多的内源性生理活性物质 （4）改造内源性生理活性物质作为药物的不足 （5）可获得新型化合物，扩大药物筛选来源淋巴细胞杂交瘤技术：由抗原致敏的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞，经克隆化培养后由一个细胞克隆所分泌的只识别单一抗原决定簇的纯的抗体。其理化性状高度均

5、一，生物活性单一，高度特异及高效价特性，用于临床实验室诊断与临床疾病治疗。基因工程药物制造的主要程序是：目的基因的克隆，构建DNA重组体，将DNA重组体转入宿主菌构建工程菌，工程菌的发酵，外源基因表达产物的分离纯化，产品的检验等。 以上程序中的每个阶段都包含若干细致的步骤，这些程序和步骤将会随研究和生产条件的不同而改变。获得目的基因组建重组质粒构建基因工程菌或细胞培养工程菌产物分离纯化除 上游 下游菌过滤半成品检定成品检定包装 转基因动物制药为当今最具发展前景的新药生产方式 。转基因动物: 就是用实验的方法将人们所需要的目的基因导入动物的受精卵内，使外源基因与动物本身的基因(染色体)整合到一起

6、，前者就能随细胞的分裂而增殖，并在体内得到表达，稳定地遗传给后代。动物的乳房是一天然的高效合成蛋白质的生物反应器，产生蛋白质的能力巨大。20世纪80年代中期，英国科学家克拉克首先在鼠的乳腺组织高效表达了人抗胰蛋白酶因子基因，开创了研制动物乳房生物反应器的先河。1991年又在绵羊乳腺中成功表达了这一基因，在这只名为“翠喜”的母羊初乳中，该药品的含量高达35克/升。用于表达的生物反应器包括动物血液、泌尿系统、精囊腺、乳腺等，还包括禽蛋和昆虫（例如家蚕）个体等。其中动物乳腺生物反应器是目前国际上唯一证明可以达到商业化生产水平的生物反应器。（一） 转基因动物的操作原理与方法原理： 将改建后的目的基因用

7、显微注射等方法注入实验动物的生殖细胞(或者床前胚胎细胞),然后将此受精卵(或者床前胚胎细胞)再植入受体动物的输卵管(或子宫)中,使其发育成携有外源基因的转基因动物.第四节 转基因植物制药对于转基因植物而言，利用它制基因工程疫苗。1992年，美国人和率先提出了用转基因植物生产疫苗的新思路。第三章 细胞工程制药细胞融合（cell fusion)：又称体细胞杂交（somatic hybridiazation），是指两个或更多个相同或不同细胞通过膜融合形成单个细胞的过程。二、 细胞杂交瘤技术与单克隆抗体 单克隆抗体的获得单克隆抗体：将抗体产生细胞（B淋巴细胞）与具有无限增殖能力的骨髓瘤细胞相融合，通过

8、有限稀释法及克隆化使杂交瘤细胞成为纯一的单克隆细胞系而产生的抗体。单克隆抗体技术- 单克隆抗体技术的核心是用骨髓瘤细胞与经特定抗源免疫刺激的B淋巴细胞融合得到杂交瘤细胞，杂交瘤细胞既能象骨髓瘤细胞那样在体外无限增殖，又具有B淋巴细胞产生特异性抗体的能力。因此，单克隆抗体技术又称为杂交瘤技术。第二节 动物细胞制药工程（一）动物细胞的类型1、活体内的动物细胞类型活体内的动物细胞按其功能分3类： 1、保持继续分裂细胞 2、永久性失去分裂能力细胞 3、暂时停止分裂能力细胞 (静止细胞群-G0期细胞)2、离体培养细胞分三类： 贴壁细胞、 悬浮细胞、 兼性贴壁细胞第四章 微生物工程制药微生物工程（发酵工程

9、制药）生产原理：人工培养的微生物，通过体内的特定酶系，经过复杂的生物化学反应过程和代谢作用，最终合成人们所需要的药物如抗生素、氨基酸、有机物、维生素。这种方法称为微生物细胞工程。第一节 微生物药物的生产菌一、微生物药物生产菌的种类：细菌、放线菌、霉菌、酵母。菌种退化防止措施： 防止基因突变，基因突变是菌种退化的一个主要原因，低温保藏法可以减少突变得产生。 采用双重缺陷型 采用双营养缺陷标志可间接而有效地防止突变。 制定科学管理制度 制作平行菌种斜面； 分离单菌落；认真进行单菌落分离工作，再多做平行的菌种斜面； 选择培养条件 选择有利于高产菌株而不利于低产菌株的培养条件。2、抗生素菌种的改良技术

10、 ：（1）人工诱变法（2）原生质体融合法（3）体外DNA重组法 （一）微生物代谢产物初级代谢产物： 与菌体生长相伴随的产物、对菌体生长、分化和 繁殖是必须的。 如氨基酸、核苷酸、维生素、糖类等。 菌体对其合成反馈控制严密，一般不过量积累次级代谢产物：与菌体生长不相伴随，以初级代谢的中间产物为原料而合成.。 如抗生素、生物碱、毒素、色素、胞外多糖等。 结构常较复杂对环境条件敏感（二）微生物药物发酵生产的一般流程种子的扩大培养： 实验室种子制备阶段生产车间种子制备阶段发酵的一般流程：培养基配制培养基灭菌、空气除菌、种子扩大培养、发酵设备发酵生产下游处理第五章 酶 工 程 制 药第一节 酶工程制药概

11、述一、酶的来源 四、酶工程制药的基本技术：1、酶和细胞的固定化技术 2、酶的化学修饰技术 3、酶法的手性药物合成技术1、酶和细胞的固定化技术： 固定化技术20世纪60年代酶学领域崛起的新技术，包括:酶固定化技术和 细胞固定化技术。酶固定化技术：通过物理或化学的方法将酶连接在一定的固相载体上成为固定化酶，从而发挥催化作用。固定化后的酶在保持原有催化活性的同时，又可以同一般催化剂一样能回收和反复使用，可在生产工艺上实现连续化和自动化，更适应工业化生产的需要。细胞固定化技术：细胞固定化技术是将完整的细胞连接在固相载体上，免去破碎细胞提取酶的程序，保持了酶的完整性和活性的稳定。一般来说，固定化细胞制备的成本比固定化酶低。固定化生物催化剂的特点 （1）固定化酶属于修饰酶，这种酶可以通过化学、生物、分子工程手段加以改良。（2）固定化酶的稳定性很高，可以多次连续使用。 （3）反应以后，产物中不含酶，易于纯化。 （4）反应条件易于控