生物制药-天然源药物课件

1、第二章 生物药物掌 握：生物药物的来源、特征、分类与制备了 解：各种来源的药物的特点、种类与用途一、生物药物的定义依 据：生物学、医学、生物化学等的研究成果来 源：生物体、生物组织、细胞、体液等方 法：物理学、化学、生物化学、生物技术等学 科的综合应用作 用：预防、治疗和诊断范 围：生物技术药物、生物制品和生化药物第一节 生物药物概论概念区分天然药物与生物药物？生物药物与生物制药？生物技术药物与生物技术制药？生物药物有哪些特点？天然物质治疗疾病人体组织植 物动物脏器抗生素工业发展生物体分离提纯酶类药物科学发展，认识了解了生物物质的作用发酵法生产氨基酸类药物DNA重组技术的迅速发展人胰岛素人生长

2、素-干扰素各种疫苗单克隆抗体生物药物研究新进展二、生物药物的发展过程与疾病相关的基因发现，促进新型生物药物开发新型疫苗的研制基因工程活性肽的生产蛋白质工程药物的开发新的高效表达系统的研究与应用生物药物新剂型的研究医药产业其他方面将不断改造和发展三、生物药物研究新进展四、生物药物的原料来源天然生物材料五、生物药物的特征药理学特征针对性强毒副作用小药理活性高生理副作用六、生物药物的分类(一) 按化学本质和化学特性分类氨基酸及其衍生物多肽和蛋白质类药物酶与辅酶类药物核酸及其降解物和衍生物类药物糖类药物脂类药物细胞生长因子生物制品类(三) 按原料来源分类人体来源动物来源植物来源微生物来源海洋生物来源人

3、体来源的药物特点与研究意义特 点:来源有限、安全、效价高、疗效可靠、 稳定性好研究意义:医学有重大意义，并利于用现代生物技 术生产药物种 类用 途血液成分制品红细胞制剂提高血液携氧能力和补充血红蛋白白细胞浓缩液骨髓细胞抑制期间遭受感染且各种抗菌素治疗无效时血小板制剂 白血病、淋巴瘤及其他肿瘤因治疗而导致骨髓抑制症新鲜冰冻血浆(FFP)多种病症如先天性或获得性凝血因子、免疫球蛋白缺乏症白血浆综合利用转输蛋白类转输血液循环中营养物质、代谢物质、激素、药物等免疫球蛋白构成机体防御感染的体液免疫系统凝血系统蛋白维持机体的正常凝血机制，保护血管渗漏补体系统蛋白参与多种生物学反应如吞噬、调理、趋化和细胞溶

4、解蛋白酶抑制物类保护机体正常蛋白不受蛋白酶的破坏和损伤 人体液细胞中活性物质P31表2-7其它来源人胎盘可提取多种激素人尿的综合利用可制备多种酶、蛋白酶抑制剂等，不存在异种蛋白抗原性问题细胞因子 可促进受损组织的恢复，不防碍正常组织人体激素调节机体正常发育和活动人体来源药物的种类与用途制备实例白蛋白及人丙种球蛋白的生产工艺流程人血浆利凡诺，PH=8.6固液分离上清液盐析pH=7.0超滤除 盐盐析物浓缩液沉降26处理液除菌/过滤人血丙种球蛋白络合物0.5mol/L HCl弱酸性65离心解离浓缩超 滤解离液浓缩液热处理60,10h热处理液白 蛋 白络合尿激酶的生产工艺流程 可进一步开发新产品 血液

5、的利用 用低温乙醇工艺,除冷沉淀外,可将血浆蛋白分离为个组分。目前仅利用（纤维蛋白原）、（免疫球蛋白）、（白蛋白）3个组分。 其它原料的利用胎盘、尿液等。 人体来源药物的研究前景 用现代生物技术生产人类活性物质 基因工程、蛋白质工程、细胞工程、酶工 程、酵工程在生物制药中发挥重要作用。 干扰素、白细胞介素、EPO研制成功。动物来源的药物优点：原材料丰富缺点：安全性问题？与人的遗传差异，蛋白质的结构不同，有抗原性，人体对其产生免疫反应。动物来源药物的种类多肽与蛋白质类药物：如胰岛素等激素、白介素2（IL-2）等细胞因子。酶类：如胃蛋白酶等消化酶、抗血栓的尿激酶等。核（苷）酸类：如ATP。糖类：如

6、肝素、甲壳质等。脂类：如脑磷脂、胆固醇等。种 类来源与用途 动物多肽与蛋白质类多肽激素垂体多肽激素、下丘脑激素、甲状腺激素、胰岛激素等多肽类细胞因子 脑氨肽、蛇毒、胎盘提取物、脾水解物、肝水解物等蛋白质激素 垂体等血浆蛋白质等与人体类似，但不能用于人体动物酶与辅酶类 促消化酶类水解与化消化食物消炎酶类用于消炎治疗心脑血管疾病防止血栓形成，溶解血栓抗肿瘤的酶干 扰或破坏肿瘤组织代谢，不影响正常细胞与氧化还原电子传递有关的治疗酶缓解组织缺氧，抗衰老、抗辐射、消炎等动物辅酶类药物催化酶反应其它来源动物核酸类药物在癌症、肝炎、抗入射性、心脏病的治疗方面动物糖类药物抗凝血、降血脂、抗病毒、抗肿瘤及抗放射

7、等动物脂类药物 P43表2-13动物细胞因子 调节机体正常发育和活动动物来源药物的种类与来源第四节. 植物来源的药物第四节植物来源的药物种类繁多：小分子化合物，生物大分子。结构复杂：杂环类活性多样：抗菌、抗癌、强心、镇痛、抗疟疾等。副作用：小分子的毒性、大分子的抗原性一、植物来源药物的特点 约40%的药物来源于植物。 种类繁多，结构复杂。除小分子天然有机化合物外，还含有生物大分子活性物质。如蛋白质、多肽、酶、核酸、糖类、脂类等。二、植物来源药物的种类与用途 植物中的天然有机化合物 糖和糖苷类 苯丙素类 苯丙烯、苯丙酸、 香豆素等。 醌类 辅酶Q10、紫草素等。 黄酮类 黄酮醇、花色素、黄芩苷等

8、。 鞣质 奎宁酸、槲皮醇等。 萜类 青蒿素、齐墩果酸等。 甾体 毛地黄毒苷元等。 生物碱 咖啡因、喜树碱等。植物蛋白质、多肽、酶类生理活性物质的种类和作用名 称 来 源 功 能天花粉蛋白 瓜娄 引产蓖麻毒蛋白 蓖麻籽 抗癌胰蛋白酶抑制剂 大豆 治疗胰腺炎木瓜蛋白酶 木瓜汁 促消化 消炎辣根过氧化物酶 辣根 诊断试剂超氧化物歧化酶 沙棘 消除自由基麦芽淀粉酶 麦芽 助消化脲酶 刀豆 分解尿素 植物糖类药物 单糖类：葡萄糖、果糖、核糖、维生素 C、木糖醇、山梨醇、甘露醇等。 聚糖类： 蔗糖、麦芽糖、淀粉、纤维素、人参多糖、黄芪多糖等。 糖的衍生物：葡萄糖-6-磷酸等 植物脂类药物 脂肪和脂肪酸类：

9、亚油酸、亚麻酸 磷脂类：大豆磷脂 固醇类：谷固醇、豆固醇等植物来源的药物-制备植物细胞培养技术植物组织培养技术有效成份的分离、纯化、结构与功能研究植物来源的药物-发展 人参毛状根生物转化氢醌合成熊果苷的反应固定的满天星细胞对苯乙酮的生物转化 固定的满天星细胞对苯乙酮的生物转化 桔梗悬浮培养细胞对天麻素的生物转化 长春花悬浮细胞对天麻素的生物转化 第五节微生物来源的药物特点主要来源于放线菌、真菌和细菌。种类多，尤其以抗生素多。生物活性多样。产量大，通过发酵进行工业化大规模生产。抗生素的分类1.根据抗生素的生物来源放线菌：链霉素、红霉素、放线菌素等真菌：青霉素、头孢素等细菌：枯草杆菌、芽胞杆菌素等

10、2.根据抗生素的作用广谱：氨苄青霉素、可抑制G和G抗G：青霉素抗G ：链霉素抗真菌：制霉素抗病毒：四环类抗生素鬼笔第六节 海洋生物药物一、海洋生物药物的研究进展二、海洋生物及海洋生物药物的种类与用途 海藻 腔肠动物 节肢动物 软体动物 棘皮动物 鱼类 爬行动物 海洋哺乳动物 其它生物农药生物农药是指利用生物资源开发的农药。生物与生物源农药的开发，即用于防治病、虫、草害等有害生物的生物体本身及源于生物并可作为农药的各种生物活性物质。生物源农药：进展最快的是木霉类和粘带霉类。它们对立枯病、猝倒病、菌核病引起的病害防效比较突出。植物源农药植物源农药：近年来对印楝、川楝、银杏、苦皮藤这些植物投入了很多

11、力量进行开发研究，如 绿帝 和 银泰就是山东莱阳农学院开发出的对蚧螨有触杀作用的新的植物源农药。世界上有几十万种植物，对其化学性质进行过研究的仅占10左右，我国植物种类繁多，特别是华南、海南地区，开发植物源农药潜力很大。从天然活性物质中寻找绿色化学农药的先导化合物也是很有潜力的。植物源农药植物源农药如烟碱、苦参碱、印楝素、川楝素、茼蒿素、异羊角扭甙、茶皂素、鱼藤酮、除虫菊酯、植物精油和转基因植物(种子) 等;植物农药（转基因植物）：用转基因技术培育的抗虫作物、抗除草剂作物也被称为植物农药。动物源农药动物源农药：主要用于害虫的防治，包括：动物毒素，如蜘蛛毒素、黄蜂毒素、沙蚕毒素等。它们具有调节昆虫生长发育的功能。昆虫信息素又称昆虫外激素，具有引诱、刺激、抑制、控制昆虫摄食或交配产卵等功能。动物源农药还有如阿根廷蚁产生的防卫毒素、大胡蜂产生的曼德拉毒素(mandaratoxin) 、斑蝥产生的斑蝥素(cantharidin) 、海生环节动物异足索蚕产生的沙蚕毒素(nereistoxin) 、棉铃虫性诱剂、甘蔗条螟性诱剂及天敌动物农药等。微生物源农药微生物源农药如菜喜(Spinosad) 、苏云金杆菌( B. t. ) 、阿维菌素、浏阳霉素、杀蚜素、南昌霉素、韶关霉素、梅岭霉素、齐螨墩素、井冈霉素、公主霉素、春雷霉素、农抗120、农抗5102、中生菌素、武夷菌素、多抗霉素、蜡质芽孢