生物技術(shù)制藥緒論聶麗

一部：中藥與天然

藥物二部：化學(xué)藥三部：生物制品當(dāng)前第1頁\共有60頁\編于星期四\19點(diǎn)Herceptin(赫賽?。┩ㄓ妹鹤⑸溆们字閱慰褂⑽拿篢rastuzumab瑞士羅氏公司曲妥珠單抗是一種重組DNA衍生的人源化單克隆抗體，選擇性地作用于人表皮生長因子受體-2(HER2)的細(xì)胞外部位。當(dāng)前第2頁\共有60頁\編于星期四\19點(diǎn)一、生物技術(shù)二、生物技術(shù)藥物三、生物技術(shù)制藥當(dāng)前第3頁\共有60頁\編于星期四\19點(diǎn)世界新技術(shù)革命的主角之一,生物技術(shù)與新材料,信息技術(shù)一起已成為新產(chǎn)業(yè)革命三大支柱之一；

陽光技術(shù)，朝陽產(chǎn)業(yè)，黃金工程，倍受世界各國重視。

21世紀(jì)是生物生命世紀(jì)，生物技術(shù)將成為21世紀(jì)高技術(shù)革命的核心內(nèi)容。當(dāng)前第4頁\共有60頁\編于星期四\19點(diǎn)一、生物技術(shù)的概念

以現(xiàn)代生命科學(xué)為基礎(chǔ)，結(jié)合先進(jìn)的工程技術(shù)手段，按照預(yù)先的設(shè)計(jì)改造生物體或加工生物材料，為人類生產(chǎn)出所需產(chǎn)品或達(dá)到某種目的的技術(shù)。

當(dāng)前第5頁\共有60頁\編于星期四\19點(diǎn)生物技術(shù)發(fā)展簡史啤酒面包制醬制醋１傳統(tǒng)生物技術(shù)階段--釀造技術(shù)當(dāng)前第6頁\共有60頁\編于星期四\19點(diǎn)

1865年法國科學(xué)家巴斯德證明了發(fā)酵原理２近代生物技術(shù)階段-微生物發(fā)酵技術(shù)當(dāng)前第7頁\共有60頁\編于星期四\19點(diǎn)曲頸瓶實(shí)驗(yàn)證明了發(fā)酵是由微生物引起的巴氏滅菌（加熱滅菌法）當(dāng)前第8頁\共有60頁\編于星期四\19點(diǎn)

1928年英國Fleming發(fā)現(xiàn)青霉素，1940年英國弗洛里、錢恩分離出青霉素

1941年二戰(zhàn)期間，美英兩國合作開發(fā)研究成功青霉素用于急救。當(dāng)前第9頁\共有60頁\編于星期四\19點(diǎn)

表面培養(yǎng)法：勞動力密集—從清洗、裝料、滅菌、接種、培養(yǎng)到出料花費(fèi)大量勞動力生產(chǎn)空間大—1kg20%青霉素需要80000個(gè)1L的培養(yǎng)瓶價(jià)格貴，1.6萬美金/kg當(dāng)前第10頁\共有60頁\編于星期四\19點(diǎn)

1943年，化學(xué)工程師和生物學(xué)家合作。通氣發(fā)酵罐—200IU/kg離心萃取機(jī)—純度60%，收率75%當(dāng)前第11頁\共有60頁\編于星期四\19點(diǎn)包括基因工程、細(xì)胞工程、發(fā)酵工程、酶工程以及后來衍生出來的第二代、第三代的蛋白質(zhì)工程、抗體工程、糖鏈工程和海洋生物技術(shù)等。3現(xiàn)代生物技術(shù)階段當(dāng)前第12頁\共有60頁\編于星期四\19點(diǎn)

Berg

（美國生物化學(xué)家）通過把兩個(gè)不同來源的DNA連結(jié)在一起并發(fā)揮其應(yīng)有的生物學(xué)功能。他作為“重組DNA技術(shù)之父”于1980年獲諾貝爾化獎?；蚬こ坍?dāng)前第13頁\共有60頁\編于星期四\19點(diǎn)轉(zhuǎn)基因抗蟲棉當(dāng)前第14頁\共有60頁\編于星期四\19點(diǎn)通化東寶大腸桿菌表達(dá)出胰島素當(dāng)前第15頁\共有60頁\編于星期四\19點(diǎn)細(xì)胞工程

單克隆抗體技術(shù)

細(xì)胞融合技術(shù)

以細(xì)胞為基本單位，體外進(jìn)行培養(yǎng)繁殖，使之按人們的意愿發(fā)生改變。當(dāng)前第16頁\共有60頁\編于星期四\19點(diǎn)從轉(zhuǎn)基因羊的羊奶中提取出治療心臟病的藥物tPA（第二代溶栓藥）

轉(zhuǎn)基因動物當(dāng)前第17頁\共有60頁\編于星期四\19點(diǎn)發(fā)酵工程利用微生物的特殊功能生產(chǎn)有用的物質(zhì)。當(dāng)前第18頁\共有60頁\編于星期四\19點(diǎn)發(fā)酵工程最初青霉素的生產(chǎn)菌是音符型青霉菌,生產(chǎn)能力只有十幾U/ml。

后來找到了適合于深層培養(yǎng)的橄欖型青霉菌，即產(chǎn)黃青霉，生產(chǎn)能力為100U/ml。

最后經(jīng)過X、紫外線誘變，得到不產(chǎn)色素的變種，生產(chǎn)能力可達(dá)66000-70000U/ml.當(dāng)前第19頁\共有60頁\編于星期四\19點(diǎn)酶工程

2002年美國輝瑞制藥銷售額超過100億美元的降膽固醇藥物化學(xué)合成工藝改由脂肪酶代替。

“心血管病的拆彈部隊(duì)”（多種途徑強(qiáng)效抗動脈粥樣硬化）當(dāng)前第20頁\共有60頁\編于星期四\19點(diǎn)立普妥合成工藝傳統(tǒng)工藝：多步化學(xué)合成現(xiàn)代工藝：3種酶的3步耦合催化手性轉(zhuǎn)化睛化水解酯化鹵代反應(yīng)睛化中間體生物加氫還原生物催化睛化中間體當(dāng)前第21頁\共有60頁\編于星期四\19點(diǎn)2006年總統(tǒng)綠色化學(xué)獎生產(chǎn)過程大大簡化產(chǎn)率提高100多倍有害溶劑使用顯著降低生產(chǎn)成本大幅度下降當(dāng)前第22頁\共有60頁\編于星期四\19點(diǎn)課程內(nèi)容第一章緒論2學(xué)時(shí)第二章基因工程制藥8學(xué)時(shí)/10學(xué)時(shí)第三章動物細(xì)胞工程制藥6學(xué)時(shí)第四章抗體制藥6學(xué)時(shí)第六章酶工程制藥2學(xué)時(shí)/4學(xué)時(shí)第七章發(fā)酵工程制藥8學(xué)時(shí)/10學(xué)時(shí)當(dāng)前第23頁\共有60頁\編于星期四\19點(diǎn)二、生物技術(shù)藥物采用DNA重組技術(shù)或其他生物新技術(shù)研制的用于預(yù)防、治療和診斷疾病的藥物。

主要是蛋白質(zhì)或核酸類藥物。

（一）生物技術(shù)藥物的概念當(dāng)前第24頁\共有60頁\編于星期四\19點(diǎn)生物制品生化藥物微生物藥物中藥板藍(lán)根沖劑青蒿素黃連素大青葉六神丸牛黃散云南白藥阿司匹林布洛芬普魯卡因利血平卡托普利尼群地平利多卡因生物藥物化學(xué)藥物氨基酸多肽類蛋白類多糖類酶類核酸類抗生素維生素氨基酸核苷酸酶和輔酶酶抑制劑疫苗血液制品診斷試劑基因藥物當(dāng)前第25頁\共有60頁\編于星期四\19點(diǎn)生物藥物的概念

生物技術(shù)藥物、生化藥物、微生物藥物、海洋藥物、生物制品的統(tǒng)稱。

當(dāng)前第26頁\共有60頁\編于星期四\19點(diǎn)（二）生物技術(shù)藥物的分類1.按用途分類治療藥物天冬酰胺酶

—治療白血病腫瘤壞死因子、白介素-2—治療惡性腫瘤當(dāng)前第27頁\共有60頁\編于星期四\19點(diǎn)尿激酶—血栓性疾病干擾素—治療病毒感染促紅細(xì)胞生成素—貧血、透析病人當(dāng)前第28頁\共有60頁\編于星期四\19點(diǎn)預(yù)防藥物當(dāng)前第29頁\共有60頁\編于星期四\19點(diǎn)診斷藥物當(dāng)前第30頁\共有60頁\編于星期四\19點(diǎn)2.按作用類型分類細(xì)胞因子類藥物腫瘤壞死因子、白介素-2—治療惡性腫瘤當(dāng)前第31頁\共有60頁\編于星期四\19點(diǎn)激素類藥物胰島素—糖尿病生長激素—侏儒癥當(dāng)前第32頁\共有60頁\編于星期四\19點(diǎn)酶類藥物當(dāng)前第33頁\共有60頁\編于星期四\19點(diǎn)單克隆抗體類藥物赫賽汀—乳腺癌美羅華—淋巴瘤當(dāng)前第34頁\共有60頁\編于星期四\19點(diǎn)3.按生化特性分類多肽類藥物奧曲肽—胃出血緊急治療當(dāng)前第35頁\共有60頁\編于星期四\19點(diǎn)蛋白質(zhì)類藥物當(dāng)前第36頁\共有60頁\編于星期四\19點(diǎn)核酸類藥物當(dāng)前第37頁\共有60頁\編于星期四\19點(diǎn)（三）生物技術(shù)藥物的特性1.理化性質(zhì)特點(diǎn)相對分子質(zhì)量大結(jié)構(gòu)復(fù)雜穩(wěn)定性差當(dāng)前第38頁\共有60頁\編于星期四\19點(diǎn)2.藥理學(xué)作用特點(diǎn)活性與作用機(jī)制明確作用針對性強(qiáng)選擇性地作用于人表皮生長因子受體-2(HER2)的細(xì)胞外部位。當(dāng)前第39頁\共有60頁\編于星期四\19點(diǎn)2.藥理學(xué)作用特點(diǎn)毒性低體內(nèi)半衰期短6-10min100min當(dāng)前第40頁\共有60頁\編于星期四\19點(diǎn)2.藥理學(xué)作用特點(diǎn)有種屬特異性可產(chǎn)生免疫原性當(dāng)前第41頁\共有60頁\編于星期四\19點(diǎn)3.生產(chǎn)制備特點(diǎn)藥物分子在原料中含量低原料液中常存在降解目標(biāo)產(chǎn)物的雜質(zhì)制備工藝條件溫和分離純化困難產(chǎn)品易受有害物質(zhì)污染當(dāng)前第42頁\共有60頁\編于星期四\19點(diǎn)三、生物技術(shù)制藥的概念和主要任務(wù)是指利用基因工程、細(xì)胞工程、發(fā)酵工程、酶工程、蛋白質(zhì)工程等生物技術(shù)，研究、開發(fā)和生產(chǎn)用于預(yù)防、治療和診斷疾病的藥物。（一）生物技術(shù)制藥的概念當(dāng)前第43頁\共有60頁\編于星期四\19點(diǎn)高技術(shù)高知識層次的人才和高新的技術(shù)手段生物制藥產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)：典型的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)當(dāng)前第44頁\共有60頁\編于星期四\19點(diǎn)高投入一個(gè)新的生物醫(yī)藥的平均費(fèi)用為1～3億美元，有的高達(dá)6億。滿足GMP要求安全規(guī)范設(shè)施廠房；科研投入當(dāng)前第45頁\共有60頁\編于星期四\19點(diǎn)高收益美國Amgen公司，首次開發(fā)上市的EPO(紅

細(xì)胞生成素)、G-SCF(粒細(xì)胞集落刺激因子)到1997年的銷售額即近20億美元當(dāng)前第46頁\共有60頁\編于星期四\19點(diǎn)金賽藥業(yè)，重組人生長激素，廠區(qū)面積不到50畝，員工不過500人，利潤3-5億/年。高附加值當(dāng)前第47頁\共有60頁\編于星期四\19點(diǎn)1.基因工程藥物品種的開發(fā)生長激素抑制素1mg

傳統(tǒng)法：10萬只羊的下丘腦

生物技術(shù)：1.5L大腸桿菌培養(yǎng)液，0.3美元/mg

（二）生物技術(shù)在制藥中的應(yīng)用當(dāng)前第48頁\共有60頁\編于星期四\19點(diǎn)2.利用轉(zhuǎn)基因動、植物生產(chǎn)蛋白質(zhì)類藥物人體蛋白AAT10萬美元/g，轉(zhuǎn)基因羊羊奶中20g/L。

當(dāng)前第49頁\共有60頁\編于星期四\19點(diǎn)3.轉(zhuǎn)基因藥材

高產(chǎn)量青蒿表達(dá)KGF-1的紅花當(dāng)前第50頁\共有60頁\編于星期四\19點(diǎn)四、我國生物技術(shù)制藥現(xiàn)狀和發(fā)展前景我國生物制藥行業(yè)整體水平顯著提高，國內(nèi)企業(yè)能夠生產(chǎn)幾乎所有的成熟生物制藥。如EPO、干擾素、生長激素、胰島素等早已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。國內(nèi)企業(yè)也能生產(chǎn)幾乎所有的疫苗。甲型H1N1流感疫苗。當(dāng)前第51頁\共有60頁\編于星期四\19點(diǎn)由于我國醫(yī)藥生物技術(shù)成果缺乏自主知識產(chǎn)權(quán)，而目前我國生物制藥公司中技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展比較成熟的也僅有北京天壇生物、深圳康泰生物、深圳科興、長春金賽等少數(shù)幾家企業(yè)，產(chǎn)業(yè)規(guī)模較小；而一些傳統(tǒng)型的制藥企業(yè)由于受技術(shù)條件等影響而難以迅速進(jìn)入生物制藥領(lǐng)域。當(dāng)前第52頁\共有60頁\編于星期四\19點(diǎn)生物制藥企業(yè)的類型及技能人才需求規(guī)格企業(yè)類型比例技能人才規(guī)格1微生物制藥類61%身體健康，愛崗敬業(yè)；菌種保藏與擴(kuò)大培養(yǎng)技能，培養(yǎng)基制備與滅菌技能，空氣除菌技能，發(fā)酵控制技能，產(chǎn)品分離純化技能，產(chǎn)品檢測技能；熟悉藥品生產(chǎn)的相關(guān)法規(guī)。當(dāng)前第53頁\共有60頁\編于星期四\19點(diǎn)生物制藥企業(yè)的類型及技能人才需求規(guī)格企業(yè)類型比例技能人才規(guī)格2動物細(xì)胞制藥類31%身體健康，愛崗敬業(yè)；動物細(xì)胞保存與復(fù)蘇，細(xì)胞培養(yǎng)技能，產(chǎn)品分離純化技能，產(chǎn)品檢測技能；熟悉藥品生產(chǎn)的相關(guān)法規(guī)。當(dāng)前第54頁\共有60頁\編于星期四\19點(diǎn)生物制藥企業(yè)的類型及技能人才需求規(guī)格企業(yè)類型數(shù)量比例