现代生物技术制药工艺学

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1、现代生物技术制药工艺学第一讲生物技术制药概论第二讲基因工程生物构建第三讲基因工程菌发酵制药工艺第四讲基因工程动物细胞培养制药工艺第五讲基因工程药物检测与质量控制第一讲生物技术制药概论第一节生物技术药物一、生物技术药物1.分类生物技术药物：利用生物机体、组织、细胞，生产制造或从中分离得到的具有预防、治疗和诊断功能的药品，包括具有生物活性的初级代谢和次级代谢产物、天然活性化合物及其类似物。生物药物：20世纪80年代，用现代生物技术生产的治疗性药物，基于重组DNA技术和杂交瘤技术生产的药物，不包括直接从天然组织、血液等中提取的治疗性蛋白质。随着生物技术的发展，以核酸为基础的治疗性药物也属于生物药物。

2、除了治疗性药物外，也包括体外诊断试剂。在制药领域，生物技术药物、生物技术产品、生物技术制品互换使用。美国制药研究与制造者（PhTMA）在其相关的报告中经常使用生物技术药物。生物技术药物包括重组DNA、单克隆抗体、杂交瘤和细胞系生产的药物，也包括细胞和组织来源的药物及基因治疗药物。虽然与生物药物的范畴有重叠，但生物技术药物的范围更大。生物药物是15～20年以前药物的一个亚类，生物技术药物的历史较长、含义广。生物技术就是整合自然科学和工程科学，获得应用生物，生产细胞产品和分子产品。所以生物技术药物应该包括任何生物技术手段和方法（部分或全部）生产的药物，包括传统生物技术方法，如非重组蛋白，从天然资源

3、如微生物中分离提取的抗生素或半合成抗生素，植物来源的提取药物和细胞培养药物。按照来源可把生物技术药物分为微生物药物、植物药物和动物（包括人）药物等。制造工艺：化学合成药物、生物合成药物、半合成药物和中药制造生产技术:微生物发酵药物、植物组织培养药物、动物细胞培养药物、动物组织和血液制剂药物、免疫抗体药物等。化学本质和特征：重组药物、基因药物、天然药物和合成、半合成药物。重组药物：重组多肽和蛋白质药物、细胞因子、受体、单克隆抗体和基因工程抗体、重组疫苗和重组多价疫苗等。基因药物：反义核酸药物、基因治疗药物、DNA疫苗和核酶等。天然药物：来自动物、植物、微生物和海洋生物的天然产物。生化药物：包括从

4、动物组织或脏器等中分离提取的氨基酸类、多肽和蛋白质类、酶与辅酶类、核酸及其衍生物类、多糖类、脂类、生长因子类等药物生物技术药物生物药物重组蛋白质是是单克隆抗体是是天然材料中直接提取的多肽、蛋白质是否治疗性基因药物是是反义寡核苷酸（直接化学合成）是否反义寡核苷酸（生物酶法合成）是是直接化学合成的多肽否否天然材料中获得的抗生素、半合成抗生素是否植物来源的天然药物或半合成药物是否细胞或组织制剂是否在有关法规中，经常出现的术语是生物制品(中国、美国使用)或生物反应修饰剂（美国使用）、生物医药产品（欧盟使用）。美国FDA对生物制品的定义是病毒、治疗性血清、毒素、抗毒素、疫苗、血液、血液成分及其衍生物、变

5、应原性制剂及类似产品、胂凡钠明及其衍生物，用于预防、治疗疾病。这个定义并没有包括所有生物来源的药物。传统的生物制品包括疫苗、类毒素、血液制品和代谢制剂，但现在也包括重组蛋白质和核酸药物。生物反应修饰剂是激素、神经活性物质、免疫活性物质的总称，它们在细胞水平上起作用。中国的生物制品规程也对生物制品的定义：以微生物、寄生虫、动物毒素、生物组织为起始材料，采用生物学工艺或分离纯化技术制备，并以生物学技术和分析技术控制中间产物和成品质量制成的生物活性制剂，包括菌苗、疫苗、毒素、类毒素、免疫血清、血液制品、免疫球蛋白、抗原、抗体、变态反应原、细胞因子、激素、酶、发酵产品、单克隆抗体、DNA重组产品和体外

6、免疫诊断制品等。生物制品分类：预防用生物制品治疗用生物制品诊断用品菌苗抗血清与抗毒素细菌学试剂疫苗血液制品免疫试剂类毒素细胞因子临床化学试剂2.重要的微生物药物抗生素：链霉素，头孢霉素；链霉菌，青霉菌氨基酸：谷氨酸等20余种，放线菌，真菌维生素：维生素A，B2，霉菌，丙酸菌，酵母核苷酸和核苷：肌苷酸和肌苷，杆菌，放线菌，酵母，青霉酶：淀粉酶，纤维素酶，蛋白酶，天门冬酰胺酶，链激酶，葡激酶；米曲霉，黑曲霉，链霉菌酶抑制剂：洛伐他丁，辛伐他丁；曲霉，链霉菌免疫调节剂：环孢菌素A；光泽柱孢菌，链霉菌抗生素:一类在低浓度下就能选择性地抑制或影响其它生物的生命过程的次级代谢产物。天然抗生素约9000种，

7、半合成抗生素有7000多种，具有临床应用价值的近500种，已经大规模工业生产的抗生素达100多种。种类药物举例生产菌抗菌机理与应用β内酰胺类头孢霉素头孢霉抑制细胞壁氨基糖苷类链霉素链霉菌抑制蛋白合成大环内酯类红霉素链霉菌抑制蛋白合成多烯类两性霉素链霉菌破坏细胞膜四环素类四环素链霉菌抑制蛋白合成糖肽类万古霉素无枝酸菌抑制细胞壁多肽类杆菌肽杆菌破坏细胞膜蒽环类柔红霉素链霉菌抑制RNA和DNA合成。3.