1、第一章第一章 生物制药概论生物制药概论 第一节第一节 生物药物的来生物药物的来源、特性、分类与制备源、特性、分类与制备 第二节第二节 国内外生物制国内外生物制药技术开展概况药技术开展概况 第一节 生物药物的来源、特性、分类与制备 一：生物药物的定义 二：生物药物的来源 三：生物药物的特性 四：生物药物的分类 五：生物药物的制备原理 一：生物药物的定义一：生物药物的定义 生物药物是指运用生物学、医学、生物化学等学科的研究成果，从生物体、生物组织、细胞、体液中，综合利用物理学、化学、生物化学、药学、生物技术等方法制造出来的，用于预防、治疗、诊断的药物和制品。二：生物药物的来源二：生物药物的来源 从
2、天然的生物材料为主，包括人体、动物、植物、微生物和各种海洋生物中制取而来。乳汁中分泌人凝血因子乳汁中分泌人凝血因子IXIX的转基因山羊的转基因山羊 三：生物药物的特性三：生物药物的特性 1：药理学特性 2：生产制备过程中的特性 3：检验上的特殊性 1：药理学特性 1治疗的针对性强-如细胞色素C，对于组织缺氧所致的疾病具有显著疗效。2药理活性高 3兼具营养价值-生物药物中的蛋白质、核酸、粮类、脂类，在具有药理作用之外，还均具有营养作用。4毒副作用相对较小 5常常出现异体蛋白的免疫反响+过敏反响。2：生产制备过程中的特性 1原料中有效物质含量很低-胰腺中胰岛素含量只有0.002%。2稳定性较差-生
3、物活性物质受到温度、PH值改变、压力、酶作用时常常失活和变性。3容易腐败-生物药物容易吸潮、长菌，从而腐败而失去药理作用。4注射用药有特殊要求-生物制剂由于易被胃肠道中的酶所分解，因此常常做成注射用药。注射用药必须做到无热源、不过敏、无不溶性颗粒。3：检验上的特殊性 1均一性检验。2平安性检验。3稳定性检验。4有效性检验。5理化检验。6生物活性检验。四：生物药物的分类四：生物药物的分类 一：按药物的化学本质来分类 二：按药物的来源来分类 三：按药物的生理功能和用途分类 一：按药物的化学本质来分类 1：氨基酸及其衍生物类药物 2：多肽和蛋白质类药物-蛋白质类药物有白蛋白、丙种球蛋白、胰岛素，多肽
4、类有催产素、降钙素、胰高血糖素。3：酶与辅酶类药物-消化酶、氧化复原酶、抗肿瘤酶。4：核酸及其降解物和衍生物类药物-DNA、RNA、多聚核苷酸、单核苷酸、碱基，5-氟尿嘧啶，6-巯基嘌呤。5：糖类药物-以粘多糖为主，6：脂类药物-脂肪酸类、磷脂类、胆酸类、固醇类、卟啉类。7：细胞生长因子类药物-基因工程白细胞介素I L。红细胞生成素EPO、干扰素、肿瘤坏死因子、集落刺激因子。8：生物制品类药物 二：按药物的来源来分类 1：人体组织来源的生物药物-人血液制品、人胎盘制品、人尿制品。2：动物组织来源的生物药物-蛇毒、蜂毒。3：植物组织来源的生物药物-是中草药的主要成份。4：微生物来源的生物药物-抗
5、生素、氨基酸、维生素、酶。5：海洋生物来源的生物药物-种类繁多、成份复杂。三：按药物的生理功能和用途来分类 1：治疗药物-各类临床用药。2：预防药物-疫苗、菌苗、类毒素 3：诊断药物-免疫诊断试剂、单克隆抗体诊断试剂、酶诊断试剂、放射性诊断药物、基因诊断药物。4：其它生物医药用品-保健品、化装品、食品、医用材料和敷料。五：生物药物的制备原理五：生物药物的制备原理 一：生物药物原料的选择、预处理、与保存方法 二：生物药物的提取 三：生物药物的别离纯化方法 一：生物药物原料的选择、预处理、与保存方法 1：原料选择：原料选择 2：原料预处理：原料预处理 3：原料保存方法：原料保存方法 1：原料选择：
6、原料选择 1有效成份含量高，2原料丰富易得，3杂质含量少，4原料本钱低。植物原料应注意采收的时期，以免有效成份积累缺乏。动物原料要注意动物的年龄和性别。微生物原料应注意其对数生长期。2：原料预处理：原料预处理 动物原料采集后应立即去除结缔组织、脂肪组织，并就地冷冻。植物原料采集后就地除去不用的局部。微生物材料采集后应将细菌细胞和培养液分开，并进行保鲜处理。3：原料保存方法：原料保存方法 1冷冻法-常用-40进行速冻。2有机溶剂脱水法-常用的有机溶剂是丙酮，因为它对于没有破坏作用，如用它来保存脑垂体。3防腐剂保鲜-如用乙醇、苯酚，该方法适用于液体原料，如发酵液、提取液。二：生物药物的提取 1：生
7、物组织与细胞和破碎：生物组织与细胞和破碎 2：有效成份的提取：有效成份的提取 1：生物组织与细胞和破碎：生物组织与细胞和破碎 1磨切法-组织捣碎机、胶体磨、匀浆器、匀质机、球磨机、乳钵。2压力法-加压破碎、减压破碎 3反复冻融法-4超声波震荡破碎法-5自溶法-6酶解法-2：有效成份的提取：有效成份的提取 1提取试剂-水、缓冲溶液、盐溶液、乙醇、氯仿、丙酮。2提取方法-盐析、萃取、渗透、过滤。三：生物药物的别离纯化方法 1：蛋白质药物的别离纯化方法：蛋白质药物的别离纯化方法 2：核酸类药物的别离纯化方法：核酸类药物的别离纯化方法 3：糖类药物的别离纯化方法：糖类药物的别离纯化方法 4：脂类药物的
8、别离纯化方法：脂类药物的别离纯化方法 5：氨基酸药物的别离纯化方法：氨基酸药物的别离纯化方法 1：蛋白质药物的别离纯化方法：蛋白质药物的别离纯化方法 1沉淀法 2按分子大小别离 3按分子所带电荷进行别离 4层析法别离 1沉淀法 盐析法 有机溶剂沉淀法 等电点沉淀法 与靶物质特异性结合沉淀法 2按分子大小别离 超滤法 透析法 凝胶层析法 超速离心法 3按分子所带电荷进行别离 离子交换术层析法 电泳法 等电点聚焦法 4层析法 亲和层析法-与靶物质特异性结合，再进行层析的方法。疏水层析法-用于别离非极性药物。2：核酸类药物的别离纯化方法：核酸类药物的别离纯化方法 1提取法生产方法-先得取核酸与蛋白质
9、的复合物，再解离核酸与蛋白质，然后别离RNA与DNA。2发酵法生产方法-主要用于生产单核苷酸。3：糖类药物的别离纯化方法：糖类药物的别离纯化方法 1提取方法 2别离方法 1提取方法 非降解法-主要用于提取动物组织中的粘多糖，提取所采用的溶剂是水、盐溶液。降解法-主要用于提取结合牢固的粘多糖，如从软骨中提取硫酸软骨素就是采用碱降解法，提取与蛋白质结合的多糖那么常常采用酶解法。2别离方法 沉淀法-乙醇沉淀是最常用的方法，4-5倍量的乙醇能使任何组织中的粘多糖完全沉淀。离子交换层析法-采用阴离子交换剂，如Dowex-I-X2离子交换树脂、DEAE-离子交换纤维素等。洗脱液用氯化钠溶液进行梯度洗脱。4
10、：脂类药物的别离纯化方法：脂类药物的别离纯化方法 提取方法-常用的溶剂有氯仿、甲醇。纯化方法 1沉淀法，利用脂质在丙酮中溶解度不同而将其沉淀。2吸附层析法，常用的吸附剂有硅胶、氧化铝。洗脱常常采用逐渐增大极性的洗脱液来进行洗脱，非极性的脂肪先流出，极性的脂肪后流出。3离子交换层析法，如TEAE-纤维素对于别离脂肪酸和胆汁酸特别有效。5：氨基酸药物的别离纯化方法：氨基酸药物的别离纯化方法 1氨基酸的生产方法 2氨基酸的别离方法 1氨基酸的生产方法 蛋白质水解法-有酸水解、碱水解、酶水解三种方法，其中以盐酸水解最为常用。盐酸水解的优点是水解迅速、完全、产物全部是L-型氨基酸、盐酸水解的缺点是色氨酸
11、全部被破坏、丝氨酸部份被破坏。碱水解易产生消旋作用，故较少使用。酶水解常常不够完全彻底。发酵法-利用细菌发酵、提取生产氨基酸。化学合成法-一般得到的是DL-氨基酸，需要进行异构体拆分。酶促合成法-通过酶工程来生产氨基酸，特点是工艺简单、转化率高、副产物少、易提纯。2氨基酸的别离方法 沉淀法-依据不同氨基酸的溶解度差异进行沉淀别离。吸附法-利用活性炭对其进行吸附。离子交换法-常用离子交换剂为强酸性阳离子交换树脂，洗脱方法主要采用PH梯度洗脱。第二节第二节 国内外生物制药技术开展概况国内外生物制药技术开展概况 1、美国 11991年生物技术产品的销售额为59亿美元、21996年达101亿美元、31
12、997年达130亿美元、42000年达500亿美元。2、日本 11991年生物技术产品销售额为2648亿日元、21996年达6552亿日元。美国已批准了56种生物制剂局部摘录1 产品 公司 主要适应症-人胰岛素 Eil Lilly 糖尿病 人生长激素 Eil Lilly 儿童生长激素缺乏症&2a干扰素 Hoffmann-La Rocke 白血病 a-2b干扰素 Schering-Plough 白血病、爱滋病、肝炎 小鼠抗CO3单抗 Ortho Biotech 肾、心移植排斥反响 乙肝疫苗MSD Merck 乙型肝炎 t-pAaltepl-ase Genentech 急性心肌梗死、肺栓塞 B型嗜
13、血性流感疫苗 Praxis Biologics B型嗜血性流感 美国已批准了56种生物制剂局部摘录2 产品 公司 主要适应症-EPO Ortho Biotech 慢性肾衰竭贫血 a-n3干扰素 Interferon Sciences 性疣 r-1b干扰素 Genentech 类风湿 rG-CSF Amgen 化疗所致的白细胞减少 GM-CSF Immunex 自体骨髓移植 白细胞介素-2 Chiron 转移性肾癌 凝血因子VII Genetics Institute 血友病 美国已批准了56种生物制剂局部摘录3 产品 公司 主要适应症-1b干扰素 Berlex Lab Chiron 多发性硬皮
14、病 -葡萄糖苷脂酸 Genzyme Gaucher遗传病 单抗治疗剂 Centocor 抗血液凝固 因子VIII Novo 血友病 Humalog Lilly 糖尿病 Nateplase 三井-持田 溶血栓 alfacon-1干扰素 Amgen 慢性丙肝 干扰素8-nl Otsuka日本 治疗蕈样真菌病 我国目前能够生产的生物制剂1 1a-1b干扰素 2a-2a干扰素 3a-2b干扰素 4r干扰素 5白介素-2 6粒细胞集落刺激生长因子G-CSF 7粒细胞-巨噬细胞集落刺激生长因子GM-CSF 我国目前能够生产的生物制剂2 8链激酶 9促红细胞生成素EPO 10碱性成纤维细胞生长因子bFGF 11人生长激素GH 12人胰岛素 13乙肝疫苗 14痢疾疫苗