第一章 生物药物

生物制药工艺学第一章生物药物概述第一节生物药物和生物制药工艺学第二节生物药物的特性、分类与用途第三节生物药物的研究发展前景一、生物药物二、生物制药工业的历史与现状三、生物制药工艺学及课程设置第一节生物药物和生物制药工艺学1．药物用于预防、治疗或诊断疾病或调节机体生理功能、促进机体康复保健的物质，有4大类：预防药、治疗药、诊断药和康复保健药。2．药品直接用于临床的药物产品，是特殊商品。药品应规定有适应症、用法与用量和疗程，说明毒副反应。还要有使用有效期，过期药品不准使用。一、生物药物3.生物药物

是利用生物体、生物组织、细胞或其成分，综合应用生物与医学、生物化学与分子生物学、微生物学与免疫学、物理化学与工程学和药学的原理与方法进行加工、制造而成的一大类预防、诊断、治疗和康复保健的制品。广义：从动物、植物、微生物和海洋生物为原料等制取的各种天然生物活性物质以及人工合成或半合成的天然物质类似物；还包括生物工程技术制造生产的新生物技术药物水蛭（俗称蚂蝗）→水蛭素：抗凝血

苍蝇→抗菌肽生物制药工业的三个阶段1.传统生物制药技术阶段指从生物材料粗加工制成粗制剂阶段。（1）公元4世纪葛洪《肘后良方》

—海藻治瘿病（2）公元631～682，孙思邈羊肝治“雀目”（3）神农，用蟾酥治疗创伤二、生物制药工业的历史与现状2.近代生物制药发展阶段

（1）脏器制药与微生物制药时期20世纪20年代：胰岛素、甲状腺素20世纪40年代：青霉素20世纪50年代：皮质激素、垂体激素20世纪60年代：酶制剂、维生素（2）生化制药工业时代

60年代后，生物分离工程技术与设备广泛应用。生化产品达600多种。3.现代生物制药阶段特点是以基因工程为主导，包括细胞工程、发酵工程、酶工程和组织工程为技术基础。1982.10重组Ins上市，迄今已有166多种生物技术药物投放市场，369种进入三期临床，760多种进入I-II期，2600多种处于临床前研究。三、生物制药工艺学及课程设置性质：是从事各种生物药物的研究、生产和制剂的综合性应用技术科学。任务：

（1）生物药物的来源及其原料药物生产的主要途径和工艺过程；（2）生物药物的一般提取、分离、纯化、制造原理与生产方法；（3）各类生物药物的结构、性质、用途及其制造原理、工艺过程和质量控制。第一篇生物制药工艺基础第1章生物药物概述第2章生物制药工艺技术基础第二篇生物分离工程技术第3章～第12章（重点）教学内容第三篇重要的生物药物制造工艺第13章生化药物第14章微生物药物第15章生物制品课程设置考核方式出勤15%作业15%期末考试70%基本要求1.保持好的课堂纪律2.认真听课尤其是每章后的习题3.认真做好课后作业参考书目《实用生物制药学》吴梧桐人民卫生出版社《生物技术制药》，熊宗贵高等教育出版社《现代生物制药工艺学》齐香君化学工业出版社《新编生物工艺学》（下册）俞俊棠华东理工大学出版社《生化制药学》林元藻人民卫生出版社。杂志1中国抗生素杂志2药物生物技术3生物工程学报4中国生化药物杂志5中国医药工业杂志第二节生物药物的特性、分类与用途一、生物药物的特性二、生物药物的分类三、生物药物的用途一、生物药物的特性（一）药理学特性：1、活性强:体内存在的天然活性物质。2、治疗针对性强,基于生理生化机制。3、毒副作用一般较少，营养价值高。4、生理副作用常有发生可能具免疫原性或产生过敏反应。(二)、理化特性：1.生物材料中有效成分浓度低，杂质种类多且含量相对较高2.生物活性物质组成结构复杂、稳定性差3.生物材料易染菌、腐败4.生物药物制剂的特殊要求：缓释、控释

检测的特殊性生物活性检验和安全性检验五个规范1.GAP(GoodAgriculturalPractice)－－－《药材生产管理规范》

是关于植物类药材生产的管理规定，目的是为了提高药材质量，最大限度地控制在栽培、加工和贮运过程中农药、重金属（有害元素）、微生物等对药材的污染，保障制药企业及医疗事业所用药材的质量及资源的可持续利用。2.GLP(GoodLaboratoryPractice)－－－药品非临床安全性试验规范（或药品试验管理规范）

是关于诊断和防治人体的各种药品申报审批前所进行的非临床安全性研究的规定。详细规定了药品非临床安全性研究的组织机构与工作人员、实验设备与设施的配备与管理、标准操作规程的制定和管理、研究工作的实施、档案管理、检查监督等方面的内容。3.GCP(GoodClinicalPractice)－－－药品临床试验规范

是关于在人体上进行生物医学研究的准则。旨在使进行诊断、治疗或预防用的药品在进行临床研究时，在科学上和伦理道德上，都要以完善的方式进行设计、实施、终止、稽查和报告，并保证所使用的药品的质量。4.GMP(GoodManufacturingPractice)－－－药品生产质量管理规范

是药品生产企业管理生产和质量的基本准则。详细规定了药品生产的人员、厂房、设备、卫生、原辅料、生产管理、质量管理、标鉴、包装及包装材料等方面的内容，适用于药品制剂生产的全过程及原料生产中影响成品质量的各关键工艺。

5.GSP(GoodSupplyPractice)－－－药品供应管理规范

是医药经营企业保障商品质量所实施的基本准则。规定了医药经营企业的计划、购进、验收、储存、调拨、销售、运输及售后服务等环节的全面质量管理措施。二、生物药物的分类（一）基因工程药物（二）基因药物（三）天然生物药物（四）医学生物制品定义：应用基因工程和蛋白质工程技术制造的重组活性多肽、蛋白质及其修饰物。（一）基因工程药物（1）细胞因子干扰素(IFN)类药物（2）细胞因子白介素类和肿瘤坏死因子（3）造血功能药物（4）生长因子类药物（5）重组蛋白和多肽类激素（6）心血管病治疗剂与酶制剂：水蛭素、尿激酶（7）重组疫苗与治疗性抗体：乙肝基因疫苗，AIDS疫苗基因工程(geneticengineering)

是将不同来源的基因(DNA分子)，按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。蛋白质工程(proteinengineering)是利用基因工程手段，包括基因的定点突变和基因表达对蛋白质进行改造，以期获得性质和功能更加完善的蛋白质分子。定义：以基因物质（RNA或DNA及其衍生物）作为治疗的物质基础，包括基因治疗用的重组目的DNA片段、重组疫苗、反义药物和核酶等基因治疗

DNA疫苗与基因药物发展迅速，将功能基因与表达载体重组，导入人体细胞，使其在体内表达活性蛋白，产生免疫或治疗作用。已研究成功乳腺癌DNA疫苗（可能对病毒性肿瘤均可获得成功），还有黑色瘤基因治疗也取得突破（使病人晚期肿瘤消失），将病人的T-cell分离出来，用肿瘤抗原受体基因改造T-cell，再注入人体，可以对黑色素瘤产生有效清除作用。（二）基因药物“今又生”是由深圳市赛百诺基因技术有限公司研制成功的、拥有自主知识产权的一类新药，获得了国家食品药品监督管理局颁发的新药证书、准字号生产批文、药品GMP证书，是世界首个获准上市的基因治疗药物。

今又生是肿瘤基因治疗药物，由正常人肿瘤抑制基因p53和改构的5型腺病毒基因重组而成。前者是今又生发挥肿瘤治疗作用的主体结构，后者主要起载体作用，携带治疗基因p53进入靶细胞内发挥作用。1．微生物药物定义：是一类特异的天然有机化合物，包括微生物的初级代谢产物、次级代谢产物和微生物结构物质，还包括借助微生物转化产生的药物或中间体（1）抗生素（2）酶抑制剂（3）免疫抑制剂（三）天然生物药物生化药物：指从生物体（动物、植物、和微生物中获得的天然存在的生化活性物质（或者合成、半合成的天然物质类似物），其有效成分和化学本质多数比较清楚，通常按其化学本质和药理作用分类命名。海洋药物：从海洋生物分离纯化的活性物质与通过海洋生物技术制造的海洋生物药物。2．生化药物（含海洋药物）（1）氨基酸类药物（2）多肽类药物（3）蛋白质类药物（4）酶类药物（5）辅酶类药物（6）核苷酸与核酸类药物（7）多糖类药物（8）脂类药物一般指：用微生物（包括细菌、噬菌体、立克次体、病毒等）、微生物代谢产物、动物毒素、人或动物的血液或组织等加工制成的预防、治疗和诊断特定传染病或其它有关疾病的免疫制剂，主要指菌苗、疫苗、毒素、应变原与血液制品等。《新生物制品审批办法》生物制品定义：是应用普通的或以基因工程、细胞工程、蛋白质工程、发酵工程等生物技术获得的微生物、细胞及各种动物和人源的组织和液体等生物材料制备的，用于人类疾病预防、治疗和诊断的药品。据此：除了合成或半合成的生物药物外，其他药物均属生物制品（四）医学生物制品预防用制品：分为菌苗（如卡介苗、霍乱苗）疫苗（如乙肝疫苗、流感疫苗）及类毒素（如白喉类毒素、破伤风类毒素）；治疗用制品：分特异性治疗用品和非特异性治疗用品，如狂犬病免疫球蛋白，白蛋白；诊断用制品：主要指免疫诊断用品，如结核菌素；1.重组DNA药物2.基因药物生物技术药物3.天然生物药物生化药物微生物药物海洋药物4.合成半合成生物药物人生长素人胰岛素干扰素表皮生长因子抗癌药物“今又生”(重组人p53腺病毒注射液,深圳赛百诺基因技术有限公司)肝素尿激酶香菇多糖维生素氨基酸抗生素氨基酸半合抗1、作为治疗药物内分泌障碍治疗剂：如胰岛素、生长素等；维生素类药物：如维生素C、维生素D3等；中枢神经系统药物：如人工牛黄、脑啡肽；血液系统药物：如抗贫血药、抗凝药等；呼吸系统药物：如平喘药、祛痰剂、镇咳药等；心血管系统药物：有抗血压药、降血脂药等；消化系统药物：有助消化药、溃疡治疗剂等；三、生物药物的用途抗病毒药物：①抑制病毒核酸合成；②抑制病毒合成酶；③调节免疫功能抗肿瘤药物：有核酸类抗代谢药、提高免疫力抗癌药；抗辐射药物：如超氧化物歧化酶（SOD）；

2、作为预防药物

活菌苗（如炭疽、卡介苗）菌苗死菌苗（如伤寒、霍乱）纯化或组分菌苗（如流行性脑膜炎）灭活疫苗（又称死疫苗，如乙型脑炎）疫苗减毒疫苗（又称活疫苗，如麻疹疫苗）类毒素：如破伤风类毒素3、作为诊断药物免疫诊断试