生物制药的研究与发展

高等教育自学考试毕业设计（论文）说明书生物技术（本科）市地信阳准考证号150108107207姓名陈秋亚河南科技大学高等教育自学考试办公室高等教育自学考试毕业设计（论文）任务书一、题目：生物制药的研究与发展二、本环节自2008年4月25日起至2009年3月28日三、进行地点：河南科技大学四、内容要求：综述简练完整，有见解；立论正确，论述充分，结论严谨合理，实验正确，分析处理科学；文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，书写工整规范，图表完备、整洁、正确；论文结果有应用价值。指导教师：成泽艳职称讲师批准日期：2009年5月20日摘要：生物技术已经深入中药研究和开发的各个领域，在科技高速发展的现代社会里，中药要想存在就必须实行现代化，因此生物制药在制药行业就显得尤为重要，而发展生物制药将会形成一个大的趋势关键词：生物制药；研究；发展Abstract：Biotechnologyhasbeenwidelyusedintheresearchanddevelopmentofchinesemedicineonallside.Inthehighdevelopmentofsciences,especiallymodernsociety,onlybybeingmodern,canthechinesemedcineexits.Sothebiologypharmacybecomesmoreimportmentinthepharmsncyindustryanddevelopingbiologyphsrmsrywillbeabigtrend.Keywords：biologyphsrmsry;rearch;development目录1发展生物制药的意义.....................................................................12生物药物来源.................................................................................13生物制药的类型.............................................................................24生物制药的特点...........................................................................35生物制药技术.................................................................................46问题.................................................................................................67参考文献........................................................................................7高等教育自学考试毕业(论文)说明书-1-生物制药的研究与发展生物技术药物(biotechdrugs)或称生物药物(biopharmaceutics)是集生物学、医学、药学的先进技术为一体，以组合化学、药学基因（功能抗原学、生物信息学等高技术为依托，以分子遗传学、分子生物、生物物理等基础学科的突破为后盾形成的产业。现在，世界生物制药技术的产业化已进入投资收获期，生物技术药品已应用和渗透到医药、保健食品和日化产品等各个领域，尤其在新药研究、开发、生产和改造传统制药工业中得到日益广泛的应用，生物制药产业已成为最活跃、进展最快的产业之一。1、发展生物制药的意义药物消费是人类吃、穿、住、治病、教育5大基本消费之一，随着人类消费水平的提高，延年益寿成为当今基本消费的热点，人口老龄化水平提高，药物消费在人的一生消费中的比例逐步增加，在发达国家特别明显。而如何发展制药工业，在世界潮流是走生物制药之路，我国同样选择了这一道路，这是由生物工程兴起和环境保护的要求所决定的传统药物容易产生毒副作用，传统制药容易产生污染，以生物体本身就有的物质和机理防治疾病——生物制药和生物药物可以大大减少传统药物和制药的弊端2、生物药物的来源2.1化学合成用化学的方法合成100余种药物，如磺胺类药物、利福平、诺氟沙星。磺胺类药物的问世被认为是上一个世纪最伟大的成就，被认为是医药世上划时代的革命，因为自从有了磺胺类药物，由细菌引起的疾病真正有了杀手，这一地为一直到了出现生物药物才被打破。纵观人类制药历史，其实很简单，无论目前有多少种药物，除去已有的生物类药物如胰岛素外，最具有代表性的就是磺胺药和青霉素那样的抗生素，而抗生素是用发酵方法生产出来的，化学合成的药物往往具有毒副作用，磺胺类药物也不例外，化学合成工业容易产生环境污染。2.2从动植物体中分离高等教育自学考试毕业(论文)说明书-2-许多植物和动物组织和器官很久以来就被用作药物。中医早就有药食同源之说。从说呢购物体中分离药物形成呢个一个独立的分支——生化制药，我国至今仍有许多这样名称的制药厂，比较而言，动物生化制药规模较大，获得的药物较多。从植物中提取的药用成分在我国很早就受到重视。传统祖国医药的发展趋之一就是要从中草药中提取有效成分，改变传统中药在治疗疾病时剂型单一、药效迟缓、有效成分不确定等诸多不利因素。2.3微生物发酵来自微生物的药物主要靠发酵生产，每年发酵生产的抗生素消耗的淀粉量支撑着世界玉米的种植。我国解放后的制药工业大发展，微生物发酵工业功不可没。至今解放初建设的，地处石家庄的华北制药厂仍然是我国屈指可数的大型发酵制药企业。抗生素的发酵生产是生物制药的正式开端。3、生物制药的类型3.1酶以酶为药治疗已有很长时间的历史，中药采用的大麦芽、鸡内金、动物肝等有效治病成分是酶。由于自然界酶的分布数量是有限的，分离纯化成本很高，保存困难和使用期短，至今临床使用的医药用酶不多。现在临床用酶大多用于促消化、溶血栓、治疗癌症和诊断。3.2哺乳动物激素本质为蛋白质和多肽的激素很多。激素虽为生物制药，但使用不当导致疾病也司空见惯，如性激素、生长素、肾上腺皮质激素使用过程中出现的性早熟、第二性征偏差。动物和人体的激素不但有专一的内分泌腺，而且有专一的靶细胞，通过血液进行扩散。3.3调节因子调节因子大多为相对分子质量较小的蛋白质，小肽及其衍生物，如P物质、内啡肽、干扰素等。由于这些药物的相对分子质量较小，因此容易利用多肽固相化合成生产，其中已知的属于多肽生长因子类型的药物多达50余种。3.4蛋白聚糖类眼睛、关节处的黏性物质多为粘多糖类，具有润滑、消炎等作用，如透明质酸，肝素等。高等教育自学考试毕业(论文)说明书-3-3.5脂类人体不能合成的多于两个双键的脂肪酸用于帮助神经组织发育和预防心脑血管疾病。所谓“脑黄金”其主要成分就是必需脂肪酸和磷脂。3.6抗体通过对抗体的基因，抗体的化学结构的研究证实，所有的抗体可以划分为G、M、A、D、E五类。由于生物体内的抗体含量少，而且各种抗体混合在一起，分离单一的用于临床的抗体很难。抗体不仅能用于预防疾病，单一的抗体还可以用于诊断，如乙肝的检测。3.7类毒素有些病原菌进入人体后以释放毒素的方式使机体患病，如果将这些毒素进行处理，可以使其毒性丧失，但仍保持抗原活性，这样的毒素叫类毒素。类毒素可以在短时间内治疗疾病，如犬、毒蛇咬伤后注射相应的类毒素可以治疗机体的中毒现象。3.8疫苗疫苗在预防疾病上早就已得到十分有效而广泛的应用，从现有的微生物导致的疾病治疗现状来看，疫苗方法是减少缺少药物疾病传染的最有效的方法。疫苗的研制和生产是生物制药的主要目标。3.9动植物制药动植物体内有可供人类治疗疾病的药物，蛇毒、蝎毒、蟾蜍等的毒蛋白，相思子、蓖麻等的植物蛋白已经开始或准备用于临床。3.10核苷、核苷酸反义RNA可以和DNA形成3链核酸，实现对基因的抑制。正在尝试用作恶性肿瘤的基因治疗。3.11维生素维生素是人体不能合成的维持人体健康所必需的小分子有机物。早期的维生素完全是从生物体获得的，后来部分转为化学法生产。3.12抗生素高等教育自学考试毕业(论文)说明书-4-抗生素是微生物自身合成的对其他微生物的生存有抑制或消灭作用的小分子物质。因为抗生素有一定的毒副作用，但从抗生素的来源来说，抗生素也是一种生物制药。4、特点生物制药作为一门新兴学科，有着和传统制药不一样的特点。4.1专一性药物防治疾病必须有专一性，专一性愈强，副作用愈少。生物制药使用的酶、激素、抗体等对作用的对象有严格的选择性，甚至对物质的空间结构差别也能区别出来，所以专一性极强，副作用很小。4.2无残留性生物制药的化学成分是蛋白质、核酸、多糖等生物大分子，来自生物体又用于生物体。生物体本身就有降解这些物质的酶，因此生物药物在生物体内不会残留。4.3有预防性疫苗、抗体可以提前使用起到预防疾病的作用，从防、治疾病比较，预防的重要性远大于治疗。4.4少依赖性生物膜手提结构的研究结果和生物制药有生物学半衰期，可以有效的减少出现成瘾的几率。5、生物制药技术随着科技的不断进步，制药行业的技术也在不断的更新换代。各种新技术的出现有助于新药物的开发。计算机模拟和分子图像处理技术(例如原子力显微镜、质量分光仪和扫描探测显微镜)相结合可以继续提高设计具有特定功能特性的分子的能力，成为药物研究和药物设计的得力工具。药物与使用该药物的生物系统相互作用的模拟在理解药效和药物安全方面会成为越来越有用的工具。5.1DNA重组和基因工程细菌细胞极易增殖，培养条件简单，养牛每天都能挤牛奶，如果将蛋白质类药物的基因移植到微生物或奶牛等的动物体内，就有可能不断获得所需的药物蛋白，因此基因工程将是生产生物药品的一个大的方向。基因组科学的建立与基因高等教育自学考试毕业(论文)说明书-5-操作技术的日益成熟，使基因治疗与基因测序技术的商业化成为可能，正在达到未来治疗学的新高度。转基因技术用于构造转基因植物和转基因动物，已逐渐进入产业阶段，用转基因绵羊生产蛋白酶抑制剂ATT，用于治疗肺气肿和囊性纤维变性，已进入Ⅱ，Ⅲ期临床。大量的研究成果表明转基因动、植物将成为未来制药工业的另一个重要发展领域。如应用基因工程抗体抑制肿瘤，应用导向IL-2受体的融合毒素治疗CTCL肿瘤，应用基因治疗法治疗肿瘤(如应用γ-干扰素基因治疗骨髓瘤)。基质金属蛋白酶抑制剂(TNMPs)可抑制肿瘤血管生长，阻止肿瘤生长与转移。这类抑制剂有可能成为广谱抗肿瘤治疗剂，已有3种化合物进入临床试验。5.2单克隆、多克隆抗体单克隆抗体不同于自然合成的复合抗体，单克隆抗体具有高度的特异性、专一性和选择性，具有类似于导弹那样的追踪癌细胞的能力。目前多克隆抗体运用不是很多。5.3微生物发酵有些供人类使用的药物在微生物体内也存在，而且含量丰富，例如氨基酸、维生素、蛋白质、激素、核酸等，直接采用微生物发酵的方法生产更切实可行。目前已有很多应用。5.4海洋生物许多海洋生物体内有陆地生物缺少的能用于防治疾病的特殊物质，无甲壳素。6、生物制药存在的问题和传统制药一样，生物制药也存在着一定的缺陷。6.1基因污染为了生产生物制药，基因工程必不可少，将人体的基因嫁接到微生物细胞的过程中，难免出现有害基因随机扩散。6.2成本高生物制药所需要的生产技术水平高，设备条件要求高，储存运输的成本高的现实，使生物药品的价格也很高。发展生物药品必须要考虑国民的承受能力和消费水平。高等教育自学考试毕业(论文)说明书-6-6.3药效生物制药主要的解决目前常规的药物不能防治或防治能力差的问题，所以针对的疾病是那些顽疾如癌症、糖尿病、艾滋病等。对紧急大病的处置在目前还离不开常规药物。6.4废物污染生产疫苗、抗体、酶、激素、调节因子通常采用的是发酵技术，而发酵废液对水质有污染。7、展望总之，综合多学科的努力，通过新技术的创立可以大