第01讲 第一章 绪论 第二章 第一节 生化药物概述

生物制药技术•课程性质：拓展课•课程时数：58理论时数：34•考核方式：考式•实训时数：24•要求：学习本课程要广泛联系以前的课程，如微生物学、化学、生物化学、发酵生产技术、产品分离技术、基因工程技术等，重视实训技术，勤于思考，勇于动手。•联系方式电话：[phone]Email：[e-mail]宋金耀主讲谢正林实训第一章绪论主要内容生物药物的定义及范畴生物药物原料的来源和特点生物制药技术的内容生物药物的分类生物制药的发展方向§1-1生物药物的定义及范畴1、生物药物（Biopharmacedicals）定义是利用生物体、生物组织、或其成分为材料，综合应用生物学、生物化学、微生物学、免疫学、生物分离与纯化技术和药学的原理与加工方法进行加工制造而成的一类预防、诊断、治疗疾病的物质。生物体：动物、植物、微生物，包括海洋生物。其成分：血液、分泌物和代谢产物。生物体生物学、生物化学材料原理生物组织微生物学、免疫学预防目的治疗§1-1生物药物的定义及范畴2、生物药物的研究范畴包括从动物、植物、微生物等生物原料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。因此，抗生素、生化药物、生物制品等均属生物药物的范畴，也包括近年高速发展的生物技术药物（基因工程药物）。§1-1生物药物的定义及范畴生物药物基因工程药物抗生素生化药物生物制品§1-1生物药物的定义及范畴抗生素抗生素是来源于微生物，利用发酵工程生产的一类主要用于治疗感染性疾病的药物。实际上，抗生素是微生物与其他微生物竞争的武器。青霉素是第一个被发现的抗生素。生化药物从生物体分离纯化所得的一类结构上十分接近于人体内的正常生理活性物质，具有调节人体生理功能，达到预防和治疗疾病目的的物质。主要有氨基酸、多肽蛋白类、核酸类、多糖、脂、细胞生长调节因子等。§1-1生物药物的定义及范畴生物制品直接使用病原生物体及其代谢产物或以基因工程、细胞工程等技术制成的，主要用于人类感染性疾病的预防、诊断和治疗的制品，包括：疫苗、抗毒素、抗血清、单克隆抗体。生物技术药物（基因工程药物）利用现代生物技术（基因工程技术）生产的药物。如：主要是蛋白质或核酸类药物。§1-1生物药物的定义及范畴3、生物制药技术是利用生物体或生物过程在人为设定的条件下生产各种生物药物的技术。主要包括材料源、药物结构与效应、制备原理与工艺等。☆§1-1生物药物的定义及范畴1、来源（1）动物脏器以动物组织器官为原料可以综合利用制备100多种生物药物。动物组织器官的主要来源是猪，其次是牛、羊、家禽和鱼类等的脏器。来源丰富、价格低廉、可批量生产。（2）血液、分泌物和其他代谢产物血液，如：人血液制剂、免疫球蛋白、人血白蛋白，血红蛋白、血红素等；分泌物，如：蛇毒可提取纤溶酶；胆汁可制备胆酸、胆红素；代谢产物，如：尿液可制备尿激酶、蛋白酶抑制剂、表皮生长因子等。（3）微生物来源的生物药物——很多，典型：抗生素。（4）植物来源的生物药物——中草药。实际上这是一大类生药来源，只是目前认识不足。明朝李时珍编著的《本草纲目》。（5）海洋生物来源的生物药物——很多。2、原料的特点（1）原料来源广泛，且具有多样性；（要求宽广的知识结构）（2）原料中有效成分含量低，杂质多；如：胰岛中胰岛素含量0.002%，工艺复杂（3）原料的易腐败性。对原料的保存、加工有一定要求，特别是温度、时间、无菌操作等有严格要求。☆生物制药技术的内容包括如下方面：（1）生物药物的原料来源及生物学特性；（2）生物药物的结构和性质、结构与疗效间的相互关系；（3）生物药物制造原理、生产工艺及其质量控制。生物制药技术的发展历程：（0）脏器、整草（中药）：神农、李时珍，《本草纲目》中共载有1892种中草药，多数是植物，也有动物、微生物和矿物。（1）天然生物材料的提取制药；（2）发酵工程制药；1940，抗生素；1950，发酵生产氨基酸等；（3）酶工程制药；1960，药用酶生产；（4）细胞工程制药；1970，单克隆抗体技术；（5）基因工程制药；1980，生物工程药物，基因克隆—转化—发酵—纯化。☆（一）按照药物的化学本质和化学特性分类1、氨基酸类药物及其衍生物世界年产百万吨，产值几十亿美元。必需氨基酸等。2、多肽和蛋白质类药物活性小肽，20余种（催产素、加压素），激素，抗体蛋白等。3、酶及辅酶类药物：消化酶类（多酶片）、SOD——治疗类风湿病。4、核酸及其降解物和衍生物：ATP，修饰核苷酸治疗肿瘤。5、多糖类药物：肝素、透明质酸等。6、细胞因子类：白介素等，亦可归入蛋白类。7、生物制品类：人血清、疫苗、其他血液制品。8、其它（脂类药物、维生素与辅酶）（二）按照原料来源分类1、人体组织来源的生物药物优点：疗效好、无副毒作用。缺点：受来源限制无法批量生产（现在通过生物技术可大量获得，如胰岛素）主要品种：人血液制品、人胎盘制品、人尿液制品2、动物组织来源的生物药物优点：来源丰富、价格低廉、可批量生产。缺点：疗效低，易引起抗原反应。（如：不同来源的胰岛素具有不同的生物活性；人生长素和其他动物生长素没有相应的对应的作用）3、植物来源的生物药物——中草药（次生代谢物质、酶、蛋白质、核酸等）4、微生物来源的生物药物——典型：抗生素，此外氨基酸、维生素、酶。5、海洋生物来源的生物药物——资源丰富，有开发潜力。（如螺旋藻制品、深海鱼油）（三）按功能用途分类1、治疗药物——主要功能2、预防药物——对于传染性疾病，预防比治疗更重要。疫苗，类毒素等。3、诊断药物——重要用途之一。免疫诊断，酶诊断试剂盒，基因诊断等。4、其他用途保健品、食品、化妆品、医用材料等（现在保健品的使用须规范）☆§1-5生物制药的发展方向1、国外生物制药的发展方向（美国首创多数新的工程药物）（1）克隆技术（1999）（2）血管生长（1998）（3）艾滋病疫苗（1998）：Aidsuaxgp120疫苗（4）药物基因组学（2000）：疾病基因分析与基因治疗§1-5生物制药的发展方向2、国内生物制药的发展方向（1）天然植物有效成分的发酵生产；（依托中草药，具有中国特色）（2）改造抗生素工艺技术；（3）大力开发疫苗与酶诊断试剂；（已有一定的基础）（4）开发活性蛋白和多肽药物；（干扰素、白介素等）（5）开发靶向药物，以开发肿瘤药物为重点；（生物导弹）（6）发展氨基酸工业和开发脑垂体激素；（7）人源化的单克隆抗体的研究开发；（人造血浆、血液）（8）血液替代品的研究与开发；（9）人类基因组的研究。☆第二章天然生物材料的提取制药生化药物概述氨基酸类药物的生产多肽和蛋白质类药物的生产核酸类药物的生产酶类药物的生产糖类药物的生产脂类药物的生产维生素和辅酶类药物的生产§2-1生化药物概述1、生化药物（biochemicaldrug）定义生化药物是从生物体分离纯化，或用化学合成、微生物合成或现代生物技术制得的用于预防、治疗和诊断疾病的一类生化物质。包括氨基酸、多肽、蛋白质、多糖、核酸、脂肪、维生素、激素等。这类药物是维持生命正常活动的必需生化成分。§2-1生化药物概述2、生化药物特点（1）来源于生物体（动物、植物、微生物）；（2）为生物体的基本生化成分。（3）高效、合理、毒副作用小。3、生化药物来源（1）传统上，主要是天然的生物材料，从动物（植物）器官、组织（或细胞）、血浆中分离纯化制得。但不包括从植物中提取、纯化所得的一些物质，如：生物碱、有机酸等。（2）现代，天然的生物材料和人工制备的生物原料，如：人工构建的工程菌、工程细胞、转基因动植物，其质量更好和产量更高，是开发生物制药资源的新途径。§2-1生化药物概述4.生化药物分类1、氨基酸及其衍生物类药物；2、多肽和蛋白质类药物；3、酶类药物；4、核酸及其降解物和衍生类药物；5、糖类药物；6、脂类药物。§2-1生化药物概述5.一般工艺过程材料↓预处理↓固液分离↓浓缩↓纯化↓产品定型在提取纯化的过程中，要尽可能减少操作步骤，以提高总收率。§2-1生化药物概述6.生化药物在医药工业中的地位•生产迅速增长•生产技术不断提高•产品结构逐步优化，质量不断提高•产品结构改变，规模经济占主导地位■思考题•生物药物的定义。•简述生物材料的来源和特点。•生物药物的种类有哪些？•生化药物的定义是什么？有哪些种类？•生化药物的制备一般工艺主要步骤有哪些？