第一章生物藥物概述

生物制藥工藝學(xué)主講教師：潘小霞手機(jī)iopharmaceuticalprocess一、生物制藥工藝學(xué)的性質(zhì)和任務(wù)二、生物藥物三、生物制藥工業(yè)的歷史與現(xiàn)狀第一節(jié)生物藥物和生物制藥工藝學(xué)第一章生物藥物概述

IntroductionofBiopharmaceutics一、生物制藥工藝學(xué)的性質(zhì)和任務(wù)

性質(zhì)：是從事各種生物藥物的研究、生產(chǎn)和制劑的綜合性應(yīng)用技術(shù)科學(xué)。任務(wù)：（1）各類生物藥物制造的工藝技術(shù)基礎(chǔ)理論、原理、工藝過程和制劑技術(shù)及其質(zhì)量控制。（2）各類生物藥物的來源、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與臨床用途。課程含三大部分內(nèi)容：（1）基礎(chǔ)篇：生物制藥工藝基礎(chǔ)；（第1、2章）（2）技術(shù)篇：生物分離工程技術(shù)；（第3-12章）（3）品種篇：重要生物藥物制造工藝。（第13-15章）(書：P6頁)教材與參考書教材:<生物制藥工藝學(xué)>吳梧桐主編中國醫(yī)藥科技出版社參考書:《現(xiàn)代生物制藥工藝學(xué)》，齊香君主編，化學(xué)工業(yè)出版社，2003《藥物制劑工程技術(shù)與設(shè)備》，張洪斌主編，化學(xué)工業(yè)出版社，2003《制藥工藝學(xué)》，王效山，王鍵主編，北京科學(xué)技術(shù)出版社，2003《高等制藥分離工程》，李淑芬、姜忠義主編，化學(xué)工業(yè)出版社，2004《現(xiàn)代制藥工藝學(xué)》，元英進(jìn)，化學(xué)工業(yè)出版社，2004

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1中國抗生素雜志2藥物生物技術(shù)3中國生物工程雜志4中國生化藥物雜志5中國醫(yī)藥工業(yè)雜志考核方式平時(shí)成績20%期中考試20%期末考試60%基本要求1.保持好的課堂紀(jì)律2.認(rèn)真聽課，積極與老師互動3.認(rèn)真做好布置的作業(yè)1．藥物（Medicine）用于預(yù)防、治療或診斷疾病或調(diào)節(jié)機(jī)體生理功能、促進(jìn)機(jī)體康復(fù)保健的物質(zhì)，有4大類：預(yù)防藥、治療藥、診斷藥和康復(fù)保健藥。2．藥品（Drug）直接用于臨床的藥物產(chǎn)品，是特殊商品。藥品應(yīng)規(guī)定有適應(yīng)癥、用法與用量和療程，說明毒副反應(yīng)。還要有使用有效期，過期藥品不準(zhǔn)使用。二、生物藥物3.生物藥物

是利用生物體、生物組織、細(xì)胞或其成分，綜合應(yīng)用生物與醫(yī)學(xué)、生物化學(xué)與分子生物學(xué)、微生物學(xué)與免疫學(xué)、物理化學(xué)與工程學(xué)和藥學(xué)的原理與方法進(jìn)行加工、制造而成的一大類預(yù)防、診斷、治療和康復(fù)保健的制品。廣義：從動物、植物、微生物和海洋生物為原料等制取的各種天然生物活性物質(zhì)以及人工合成或半合成的天然物質(zhì)類似物；還包括生物工程技術(shù)制造生產(chǎn)的新生物技術(shù)藥物。(書：P1頁)水蛭（俗稱螞蝗）→水蛭素：抗凝血

蒼蠅→抗菌肽第一代生物制藥工藝：4000多年前——20世紀(jì)30年代，以發(fā)酵釀酒為代表。第二代生物制藥工藝：20世紀(jì)40年代二戰(zhàn)期間，以抗生素、氨基酸、酶制劑為代表。生化工程誕生。第三代生物制藥工藝：20世紀(jì)70年代，以基因重組、細(xì)胞和組織培養(yǎng)、克隆等為代表。三、生物制藥工業(yè)的歷史長著人的耳朵的老鼠第二節(jié)生物藥物的特性、分類與用途一、生物藥物的特性二、生物藥物的分類三、生物藥物的用途一、生物藥物的特性（CharacterizationofBiopharmaceutics）（一）藥理學(xué)(pharmacology)特性：1、活性強(qiáng)：體內(nèi)存在的天然活性物質(zhì)；2、治療針對性強(qiáng)；3、毒副作用一般較少，營養(yǎng)價(jià)值高；4、生理副作用常有發(fā)生：可能具免疫原性或產(chǎn)生過敏反應(yīng)。(書：P7頁)(二)、理化特性：1.生物材料中有效成分濃度低，雜質(zhì)種類多且含量相對較高2.生物活性物質(zhì)組成結(jié)構(gòu)復(fù)雜、穩(wěn)定性差3.生物材料易染菌、腐敗4.生物藥物制劑的特殊要求：緩釋、控釋

檢測的特殊性生物活性檢驗(yàn)和安全性檢驗(yàn)(書：P8頁)二、生物藥物的分類（一）基因工程藥物（二）基因藥物（三）天然生物藥物（四）醫(yī)學(xué)生物制品定義：應(yīng)用基因工程和蛋白質(zhì)工程技術(shù)制造的重組活性多肽、蛋白質(zhì)及其修飾物。（一）基因工程藥物（1）細(xì)胞因子干擾素(IFN)類藥物（2）細(xì)胞因子白介素類和腫瘤壞死因子（3）造血功能藥物（4）生長因子類藥物（5）重組蛋白和多肽類激素（6）心血管病治療劑與酶制劑：水蛭素、尿激酶（7）重組疫苗與治療性抗體：乙肝基因疫苗，AIDS疫苗基因工程(geneticengineering)

外源DNA，通過具有復(fù)制能力的載體分子形成重組DNA分子，導(dǎo)入受體細(xì)胞，進(jìn)行持久穩(wěn)定的復(fù)制和表達(dá)，使受體細(xì)胞產(chǎn)生外源DNA或蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)工程(proteinengineering)是利用基因工程手段，包括基因的定點(diǎn)突變和基因表達(dá)對蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，以期獲得性質(zhì)和功能更加完善的蛋白質(zhì)分子。(書：P9頁)基因治療：將人的正?；蚧蛴兄委熥饔玫幕蛲ㄟ^一定方式導(dǎo)入人體靶細(xì)胞以糾正基因的缺陷或者發(fā)揮治療作用，從而達(dá)到治療疾病目的的生物醫(yī)學(xué)技術(shù)。

“今又生”

反義藥物：以人工合成的10~幾十個(gè)反義寡核苷酸序列與模板DNA或mRNA互補(bǔ)形成穩(wěn)定的雙鏈結(jié)構(gòu)，抑制靶基因的轉(zhuǎn)錄和mRNA的翻譯，從而起到抗腫瘤和抗病毒作用。ISIS2922（二）基因藥物（genemedicine）(書：P10頁)

1．微生物藥物(microbialmedicine)（1）抗生素（2）酶抑制劑（3）免疫增強(qiáng)劑（三）天然生物藥物(書：P11頁)氨基酸類藥物多肽類藥物蛋白質(zhì)類藥物酶類藥物輔酶類藥物核苷酸與核酸類藥物多糖類藥物脂類藥物2．生化藥物（含海洋藥物）

一般指：用微生物（包括細(xì)菌、噬菌體、立克次體、病毒等）、微生物代謝產(chǎn)物、動物毒素、人或動物的血液或組織等加工制成的預(yù)防、治療和診斷特定傳染病或其它有關(guān)疾病的免疫制劑，主要指菌苗、疫苗、毒素、應(yīng)變原與血液制品等?！缎律镏破穼徟k法》生物制品定義：是應(yīng)用普通的或以基因工程、細(xì)胞工程、蛋白質(zhì)工程、發(fā)酵工程等生物技術(shù)獲得的微生物、細(xì)胞及各種動物和人源的組織和液體等生物材料制備的，用于人類疾病預(yù)防、治療和診斷的藥品。（四）醫(yī)學(xué)生物制品預(yù)防用制品：分為菌苗（如卡介苗、霍亂苗）、疫苗（如乙肝疫苗、流感疫苗）、類毒素（如白喉類毒素、破傷風(fēng)類毒素）；治療用制品：狂犬病免疫球蛋白，白蛋白；診斷用制品：主要指免疫診斷用品，如結(jié)核菌素；1、作為治療藥物內(nèi)分泌障礙治療劑：如胰島素、生長素等；維生素類藥物：如維生素C、維生素D3等；中樞神經(jīng)系統(tǒng)藥物：如人工牛黃、腦啡肽；血液系統(tǒng)藥物：如抗貧血藥、抗凝藥等；呼吸系統(tǒng)藥物：如平喘藥、祛痰劑、鎮(zhèn)咳藥等；心血管系統(tǒng)藥物：有抗血壓藥、降血脂藥等；消化系統(tǒng)藥物：有助消化藥、潰瘍治療劑等；三、生物藥物的用途：治療、預(yù)防、診斷抗病毒藥物：①抑制病毒核酸合成；②抑制病毒合成酶；③調(diào)節(jié)免疫功能抗腫瘤藥物：有核酸類抗代謝藥、提高免疫力抗癌藥；抗輻射藥物：如超氧化物歧化酶（SOD）；

2、作為預(yù)防藥物

活菌苗（如炭疽、卡介苗）菌苗死菌苗（如傷寒、霍亂）純化或組分菌苗（如流行性腦膜炎）滅活疫苗（又稱死疫苗，如乙型腦炎）疫苗減毒疫苗（又稱活疫苗，如麻疹疫苗）類毒素：如破傷風(fēng)類毒素3、作為診斷藥物免疫診斷試劑：主要有診斷抗原和診斷血清；酶診斷試劑：經(jīng)常用的酶有氧化酶、脫氫酶等；器官功能診斷藥物：如磷酸組織胺、甘露醇等；放射性核素診斷藥物：如131碘化血清白蛋白用于測定心臟放射圖及心輸出量、腦掃描；診斷用單克隆抗體（McAb）：

McAb診斷制劑已廣泛用于測定體內(nèi)激素含量（如催乳素、前列腺素）；4、用于其它生物醫(yī)藥制品生化制劑：如細(xì)胞培養(yǎng)劑、電泳與層析配套試劑；生物醫(yī)學(xué)材料：如止血海綿、人工腎臟、手術(shù)縫合線、人造骨頭；營養(yǎng)保健品及美容化妝品：如多種氨基酸、維生素、生長因子。比爾·蓋茨說：“超越我的下一個(gè)世界首富，一定出自基因工程領(lǐng)域?！钡谌?jié)生物藥物的研究發(fā)展前景曾有專家預(yù)言，芯片技術(shù)、醫(yī)藥和生物工程這三個(gè)領(lǐng)域?qū)⑹?1世紀(jì)頭30-40年發(fā)展最快的領(lǐng)域，是世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的火車頭。

據(jù)資料顯示，生物醫(yī)藥與IT產(chǎn)業(yè)將共同成為主宰世界各國未來經(jīng)濟(jì)力量的兩大要素。全球生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛生物藥品的銷售呈現(xiàn)較快的增長。上世紀(jì)90年代以后，全球生物藥品銷售額以年均30%的速度增長，這個(gè)速度大大高于全醫(yī)藥行業(yè)年均不到10%的增長速度。生物藥品銷售額占整個(gè)醫(yī)藥行業(yè)銷售額的比例不斷提高，從1995年的不足4%提高到2000年的9%。如2000年全球生物技術(shù)產(chǎn)品總額突破600億美元，年增長率超過20%，其中EPO（促紅細(xì)胞生成素）和CG-CSF(表皮生長因子）的單品種銷售額均超過10億美元。另一方面，生物醫(yī)藥技術(shù)的研發(fā)投入不斷增加。以美國為例，生物醫(yī)藥研究研發(fā)領(lǐng)域的人均投入為其他工業(yè)領(lǐng)域的10倍。美國生物制藥企業(yè)已呈規(guī)模效應(yīng)到2003年初，美國已有生物技術(shù)公司2000家以上，其中有