生物药物概述

1、生物制药技术，吴晓鹰副教授，参考书目，1。生化制药，林元藻主编，人民卫生出版社；2.熊宗贵主编生物技术制药，高等教育出版社；3.生物制药技术，郭勇主编，轻工业出版社；4.现代生物制药技术，齐主编，化学工业出版社；5.生物技术药物，马大龙主编，科学出版社；6.生化药物的最新制备技术，朱等主编，中国医药科学技术出版社7。生物制药理论与实践，梁世忠主编，化学工业出版社。8.生物制药技术，吴主编，中国医药科学技术出版社。该系开设的主要专业课程有：生物制药技术、生物制药分析、药理学、药剂学、药物法规与管理、制药设备、免疫学、基因工程、细胞工程、酶工程等。其他学院可能还会提供：药物化学、中草药、中药、人体

2、解剖学、市场营销等。第1章第1节生物制药概述第2节生物制药和生物制药技术，第1节生物制药概述，生物制药的概念，生物制药的分类，基本概念，药物：预防、诊断和治疗疾病、提高生活质量和影响人类生物过程的物质。其中：化学药物：使用最广泛、数量最多的药物。植物药：中草药，已经使用了几千年。生物制药：一大类用于疾病预防、诊断、治疗以及康复和保健的产品，通过使用生物、生物组织或其成分、应用生物学和医学生物化学的原理和方法、分子生物学微生物学和免疫学、物理化学、工程和药学进行加工和制造。广义而言，生物制药包括：1 .由动物、植物和微生物制成的各种天然生物活性材料。2.人造或半合成天然物质类似物。现代生物制药已

3、形成四种类型：天然生物制药，即来自动物、植物、微生物和海洋生物的天然产品，包括天然生化药物、微生物药物和海洋药物；合成和部分合成生物制药；基因重组多肽、蛋白质治疗剂；基于脱氧核糖核酸和核糖核酸的基因药物是基因治疗剂、基因疫苗、反义药物和核酶。后两种生物制药也被列为新的生物技术药物。生物制药的性质和化学组成与人体内的正常生理物质非常接近，进入人体后更容易被人体吸收和利用，参与人体的正常代谢和调节。在药理学上，生物制药具有更高的生化机制合理性和特定的治疗效果。从医学上讲，生物制药具有药理活性高、针对性强、毒性低、副作用小、疗效可靠、营养价值高等特点。生物药物的性质，生物材料中生物药物有效成分的浓度

4、很低，杂质的含量相对较高。生物药物通常是生物大分子。它们不仅分子量大、组成和结构复杂，而且具有严格的空间构象以维持其特定的生理功能。生物药物对热、酸、碱、重金属和酸碱度变化敏感，各种物理和化学因素容易影响生物活性。生物制药分类，天然生物制药，基因工程药物，医用生物制品，天然生物制药，天然生化药物，微生物药物，海洋生物制药，1。天然生化药物，天然生化药物是指生物(动物、植物和微生物)、氨基酸、多肽、蛋白质、酶和辅酶、核酸、多糖、脂类、细胞生长因子和组织制剂、氨基酸，(1)用于肝昏迷、神经衰弱和癫痫的单个氨基酸制剂，如谷氨酸；胱氨酸用于抗过敏、肝炎和白细胞减少。(2)复方氨基酸制剂甲.水解蛋白注射

5、液。复方氨基酸注射液。基本膳食。多肽和蛋白质药物(1)多肽药物主要包括多肽激素和多肽细胞生长调节剂(2)蛋白质药物：简单的蛋白质，如人白蛋白、丙种球蛋白和胰岛素。b结合蛋白，包括糖蛋白、脂蛋白和有色蛋白。胰岛素、合成胰岛素、人胰岛素(h-胰岛素)是世界上第一种用于商业规模的基因工程药物，于1982年投放市场用于治疗糖尿病。酶和辅酶类药物，(1)消化酶如胃蛋白酶、胰酶和纤维素酶，(2)抗炎酶如溶菌酶、胰蛋白酶和菠萝蛋白酶，(3)心血管疾病治疗酶如纤溶酶、尿激酶、凝血酶和链激酶，(4)抗肿瘤酶如左旋门冬酰胺酶、谷氨酰胺酶和蛋氨酸酶(6)辅酶类药物。辅酶或各种酶的辅助成分具有医疗价值，如辅酶和辅酶，

6、广泛用于治疗肝病和冠心病。超氧化物歧化酶是一种抗氧化酶，其主要临床应用是抗炎、抗辐射、抗衰老，以及治疗自身免疫性疾病和缺血再灌注综合征。凝血酶是从人、牛、猪血或兔脑中提取分离出来的，也可以由酵母和细菌产生，促进血液凝固。主要用于治疗术后出血及各种出血性疾病。大肠杆菌产生的左旋门冬酰胺酶是治疗白血病的首选药物，可通过分子工程进行修饰，延长体内半衰期，降低抗原性。尿激酶是通过人尿提取或细胞培养获得的。核酸及其降解产物和衍生物，(1)具有天然结构的核酸药物，包括核糖核酸、脱氧核糖核酸、核苷、核苷酸和多核苷酸。(2)核酸结构修饰药物，是治疗病毒、肿瘤和艾滋病的重要药物。来自动物、植物、微生物和海洋生物

7、的核酸及其降解产物和衍生物、叠氮基脱氧胸苷(azt)、用于治疗艾滋病和艾滋病相关综合征的丙氧鸟苷抗病毒药物和多糖药物，具有很强的抗凝血、降血脂、抗肿瘤、增强免疫功能和抗衰老的药理作用。多糖药物和肝素有很强的抗凝血作用。小分子肝素能降低血脂，防治冠心病。硫酸软骨素a具有一定的降血脂和防治冠心病的作用。透明质酸具有护肤、抗皱和美容的功能。各种真菌多糖具有抗肿瘤、增强免疫力和抗辐射的作用。主要多糖有银耳多糖、蘑菇多糖和灵芝多糖。肝素可以从猪粘膜中提取。肝素钙和小分子肝素是一系列肝素药物，主要用作抗凝剂。脂类药物，(1)磷脂如卵磷脂和脑磷脂，(2)多价不饱和脂肪酸和前列腺素如亚油酸、亚麻酸和前列腺素，

8、(3)胆酸如脱氧胆酸和猪去氧胆酸，(4)甾醇如胆固醇、麦角甾醇和谷甾醇，(5)卟啉如血红素、胆红素、血卟啉等。多烯脂肪酸由鱼油或海胆制成，具有调节血脂、抗血栓形成和防治冠心病的作用。人促红细胞生成素(hepo)是一种糖蛋白激素，由166个氨基酸残基组成，能特异性刺激红细胞生成，是促进造血干细胞形成红细胞的必要因子，用于治疗肾衰竭引起的严重贫血。细胞生长因子和组织制备，(1)细胞生长因子是一种能在体内调节动物细胞生长的物质，对靶细胞有特异性受体，是多肽或蛋白质。细胞生长因子分为细胞生长刺激因子和细胞生长抑制因子，如神经生长因子、表皮生长因子、红细胞生成素等。(2)组织制剂是指将动植物组织加工制成

9、符合药品标准并具有一定疗效的制剂。如厚叶注射液、催产素制剂、骨肽注射液、脑活素、红细胞压积和颜宁等。2.微生物药物、生物合成药物：由微生物代谢产生的药物和必须通过微生物转化反应完成的半合成药物。它主要包括抗生素和一些生物合成维生素和氨基酸。抗生素：生物体(包括微生物、植物和动物)在其生命过程中产生的一类次生代谢产物，在小浓度下可选择性抑制其他生物体或细胞的生长。抗生素根据化学结构分为1-内酰胺类抗生素，包括青霉素类和头孢菌素类。2氨基糖苷类抗生素，如链霉素和庆大霉素。3大环脂类抗生素，如红霉素和麦迪霉素。4四环抗生素，如四环素和土霉素。5多肽抗生素，如多粘菌素和杆菌肽。6多烯类抗生素，如制霉菌

10、素和万古霉素。抗生素，7。苯基羟胺类抗生素，包括氯霉素等。8.蒽环类抗生素，包括氯化红霉素、阿霉素等。9.环桥抗生素，包括利福平等。10.其他抗生素，如磷霉素、猪霉素等。3。海洋生物制药，多糖如壳聚糖，海带多糖，软骨多糖聚醚如生物毒素(扇贝毒素，萜类化合物，用于治疗白血病，从海藻中获得，包括细胞毒性多肽和蛋白质河豚毒素，海蛇毒素不饱和脂肪酸二十碳五烯酸，二十二碳六烯酸生物碱，甾醇，糖苷，基因工程药物，1。细胞因子干扰素-干扰素，-干扰素，-干扰素-2。细胞因子白细胞介素和肿瘤坏死因子白细胞介素-2、白细胞介素-1、白细胞介素-3等。肿瘤坏死因子主要包括肿瘤坏死因子-和肿瘤坏死因子-受体等。基因

11、工程药物。造血系统生长因子主要用于促进造血系统，增加白细胞、红细胞和血小板，主要有粒细胞集落刺激因子、巨噬细胞集落刺激因子、红细胞生成素等。4.生长因子主要用于促进细胞生长、组织再生和伤口治疗。主要有胰岛素样生长因子、表皮生长因子、神经生长因子等。5.重组多肽和蛋白激素主要包括重组人胰岛素、重组人生长素、绒毛膜促性腺激素、重组人白蛋白和重组人血红蛋白、基因工程药物、6。心血管疾病治疗剂和酶制剂主要用于心血管疾病和抗肿瘤治疗。主要有tpa、尿激酶、链激酶、门冬酰胺酶、超氧化物歧化酶等。7.重组疫苗和单克隆抗体产品主要包括乙肝表面抗原疫苗、艾滋病疫苗、流感疫苗等。基因药物，以遗传物质(dna或rn

12、a及其衍生物)为治疗的物质基础，包括用于基因治疗的重组靶dna片段、重组疫苗、反义药物和核酶等。反义药物与模板dna或mrna互补形成稳定的双链结构，抑制靶基因的转录和mrna的翻译，从而发挥抗肿瘤和抗病毒的作用。生物制品，一般指由微生物(包括细菌、噬菌体、立克次体、病毒等)直接加工而成。)、微生物代谢物、原生动物、动物毒素、人或动物的血液或组织等。或通过现代生物技术方法制成，作为用于预防、治疗和诊断特定传染病或其它相关疾病的免疫制剂，统称为生物制品。包括各种疫苗、抗血清(免疫血清)、抗毒素、类毒素、免疫试剂(如胸腺素、免疫核酸等)。)、诊断试剂等。生物制品，1预防性产品(1)疫苗：由病毒、立

13、克次体或螺旋体制成的疫苗，如乙型肝炎疫苗。(2)疫苗：由细菌制成，如卡介苗。(3)类毒素：细菌外毒素用甲醛解毒并保留其抗原性，如白喉类毒素。2 .治疗产品(1)特定治疗产品，如狂犬病免疫球蛋白。(2)非特异性治疗产品，如白蛋白。3诊断产品主要指免疫诊断产品，如结核菌素和各种诊断性单克隆抗体。第二节生物制药与生物制药技术，生物制药技术的发展历史研究内容生物制药技术的研究发展趋势1在传统生物制药的发展阶段，曲(屈)的使用被记载于公元前597年。公元4世纪，海藻(含碘)酒被用来治疗癔症(地方性甲状腺肿)。在孙思邈(公元581-682年)，富含维生素a的羊肝首先被用来治疗“雀”(一种眼病)。神农用羊獾

14、(包括甲状腺的头部肌肉)、紫河车(胎盘)作为强心剂、蟾酥作为伤口来治疗甲状腺肿。大多数早期生物制药来自动物器官，这被称为器官制备。在现代生物制药的发展阶段，20世纪20年代，纯化胰岛素、甲状腺素和多种维生素开始用于临床或保健。肾上腺皮质激素和垂体激素是在20世纪40年代和50年代发现和纯化的。20世纪50年代，氨基酸药物是通过发酵生产的。酶类药物在20世纪60年代被广泛使用。在生物制品方面，14世纪末，法国的巴斯德发明了狂犬病疫苗，1796年，英国医生陈钠发明了预防天花的牛痘疫苗。到20世纪中期，疫苗种类越来越多。因此，人类使用生物制药的历史悠久。目前生化药物有600多种。临床诊断试剂有100

15、多种。中国的生化药物也发展迅速，创造了一些新品种。例如，天花粉蛋白(中期引产药)、人工牛黄(感冒药的主要成分，天然牛黄是牛的胆结石)，回到目录中，3现代生物制药的发展阶段，从20世纪80年代开始，通过基因工程开发生物制药已成为一个重要的发展方向，其中一些已被列出，如胰岛素(1982)、人生长激素(1987)、干扰素(1987)和干扰素(1987)应用酶工程、细胞工程和基因工程生产抗生素、氨基酸和植物次生，乙肝基因工程疫苗，1986年在美国正式投放市场。它由乙肝病毒外壳成分及其表面抗原组成。其实质是分子量为22000-67000的蛋白质，其主要成分是由226个氨基酸残基组成的乙肝表面抗原。在美国

16、疫苗接种机制的流程图中，生物技术药物已经成为最活跃和发展最快的领域。2004年，全球生物制药市场收入为450亿美元，比2003年增长22%，远远高于医药市场7%的整体增长率。数据显示，传统化学制药难以突破创新瓶颈，生物制药研究成果数量增长最快，成为药物研究的焦点。从1993年到2004年，在美国食品和药物管理局批准的新药中，批准的化学分子药物呈逐年下降趋势，而生物技术药物的比例逐年上升，从1993年的17%上升到2003年的40%。2011年，生物制药销售额达到1600亿美元，占全球药物市场的19%。据估计，到2020年，生物制药在全球药物销售中的比例将超过三分之一。20世纪90年代以来，中国生物制药产业发展迅速，企业对生物制药的投资年均增长25%。2010年是生物制药行业的小丰收年，总投资452亿元，超过去年总投资的23.84%。中国的生物医药产业始于20世纪80年代初。1989年，中国开发了第一个拥有自主知识产权的生物医学产品重组人干扰素-1b。目前，中国有500多家生物医药相关企业。国家已经批准销售多种基因工程药物和疫苗，包括重组人干扰素、促红细胞生成素、白细胞介素-2、人生长