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1、生物制药生物制药(工艺工艺)学学第一章第一章 生物药物概论生物药物概论n n本章要点本章要点：n n掌握生物制药技术的概念和研究范围；n n了解生物药物的种类；n n了解生物制药技术进展。第一节第一节 生物药物的研究范围生物药物的研究范围一、生物药物的发展简史一、生物药物的发展简史1. 1. 传统生物制药技术阶段传统生物制药技术阶段（Traditional Traditional biopharmaceuticsbiopharmaceutics）指指从从生生物物材材料料粗粗加工制成粗制剂阶段。加工制成粗制剂阶段。（1）公元4世纪葛洪肘后良方 海藻治瘿病（2）公元631682，孙思邈 羊肝治“雀
2、目”（3）神农，用蟾酥治疗创伤2. 2. 近代生物制药发展阶段近代生物制药发展阶段 （Recent BiopharmaceuticsRecent Biopharmaceutics）（1 1）脏器制药与微生物制药时期）脏器制药与微生物制药时期 20世纪20年代：胰岛素、甲状腺素、EAA、EFA、Vit C 20世纪40年代：青霉素 20世纪50年代：皮质激素、垂体激素 20世纪60年代：酶制剂、维生素（2 2）生化制药工业时代）生化制药工业时代 60年代后，生物分离工程技术 与设备广泛应用。生化产品达 600多种。3. 3. 3. 3. 现代生物制药阶段现代生物制药阶段现代生物制药阶段现代生物制
3、药阶段（Modern BiopharmaceuticsModern BiopharmaceuticsModern BiopharmaceuticsModern Biopharmaceutics） 特特点点是是以以基基因因工工程程为为主主导导，包包括括细细胞胞工工程程、发酵工程、酶工程和组织工程为技术基础。发酵工程、酶工程和组织工程为技术基础。1982.10重组Ins上市，迄今已有166多种生物技术药物投放市场，369种进入三期临床，760多种进入I-II期，2600多种处于临床前研究。 生物技术制药概念生物技术制药概念： 采用现代生物技术,借助某些微生 物、植物、动物生产医药品，叫 作生物技术
4、制药。 生物技术：基因工程、细胞工程、 酶工程、发酵工程、生化工程、蛋 白质工程、抗体工程等。生物制药技术生物制药技术是一门讲述生物药物，是一门讲述生物药物，尤其是生物工程相关药物的尤其是生物工程相关药物的研制原理研制原理、生产工艺生产工艺及及分离纯化技术分离纯化技术的应用学科。的应用学科。1.重组重组DNA药物药物2.基基因药因药物物生物技术药物生物技术药物3.天然生物药物天然生物药物生化生化药物药物微生物微生物药物药物海洋海洋药物药物4.合成半合成半合成生物合成生物药物药物人生长素人生长素人胰岛素人胰岛素干扰素干扰素表皮生长因子表皮生长因子抗癌药物抗癌药物“今又生今又生” (重组人重组人p
5、53腺病毒腺病毒注射液注射液 ,深圳赛百诺深圳赛百诺基因技术有限公司基因技术有限公司 )肝素肝素尿激酶尿激酶香菇多糖香菇多糖维生素维生素氨基酸氨基酸抗生素抗生素氨基酸氨基酸半合抗半合抗书：书： P7页页二、二、生物制药工艺学生物制药工艺学的内容的内容生物制药工艺学 Biopharmaceutical process1生化制药与微生物制药工艺；2生物技术药物与生物制品制造工艺；3相关生物医药产品生产工艺。课程含三大部分内容：（1）基础篇：生物制药工艺技术基础；（2）技术篇：生物分离工程技术；（3）品种篇：重要生物药物制造工艺。课程任务课程任务：通过学习本门课程应掌握： （1）各类生物药物制造的工
6、艺技术基础理论、原理、工艺过程和制剂技术及其质量控制。 （2）各类生物药物的来源、结构、性质与临床用途。生物制药工艺学参考书1. 吴梧桐：中国药科大学生物制药工艺学第二版实用生物制药学现代生化药学2 2熊宗贵：沈阳药科大学，微生物药物研究熊宗贵：沈阳药科大学，微生物药物研究生物技术制药生物技术制药，高等教育出版社，高等教育出版社， 19991999 3 3褚志义褚志义 ：上海医科大学，教授，生物合成药物：上海医科大学，教授，生物合成药物生物合成药物学生物合成药物学，化学工业出版社，化学工业出版社， 2000.2000.4马清钧：军事医学科学院生物工程研究所生物技术药物，中国医药科技出版社 “人
7、重组白细胞介素-2 ”,1994 年6月获得国家一类新药证书和试生产文号.曾获得全国科技大会重大成果奖及国家科技进步一等奖，并多次获得军队科技进步二等奖和三等奖。5陈代杰：上海医药工业研究院研究员微生物药物学，华东理工大学出版社6王军志：中国药品生物制品检定所副所长 生物技术药物研究开发和质量控制，科学出版社，2002年杂志杂志1 中国抗生素杂志中国抗生素杂志2 药物生物技术药物生物技术3 生物工程学报生物工程学报4 中国生化药物杂志中国生化药物杂志5 中国医药工业杂志中国医药工业杂志 第二节生物技术发展简史1、传统生物技术阶段公元前6000年古代巴比伦人酿造啤酒公元前4000年埃及人发酵面包
8、我国殷朝 制酱周朝 制醋特点:自然发酵、全凭经验、近代生物技术阶段1860年荷兰微生物学家安东.列文虎 发明显微镜发现了微生物。1865年法国科学家巴斯德证明了发 酵原理。1928年英国 Fleming发现青霉素1940年英国弗洛里、钱恩分离出青 霉素、现代生物技术1953年 Watson 、Crick提出DNA双螺旋结构1973年 建立DNA重组技术1975年 建立单克隆抗体技术1978年 大肠杆菌表达出胰岛素1988年 PCR方法1997年 英国克隆多利羊现代生物技术包括:重组DNA技术细胞和原生质体融合技术酶和细胞的固定化技术植物脱毒和快速繁殖技术动物和植物细胞的大量培养技术动物胚胎工程
9、技术现代微生物发酵技术现代生物反应工程和分离工程技术蛋白质工程技术海洋生物技术 Mendel Mendel 奥地利原天主教神父奥地利原天主教神父奥地利原天主教神父奥地利原天主教神父 不能忘记的人不能忘记的人在在在在1865186518651865年他根据豌豆七对年他根据豌豆七对年他根据豌豆七对年他根据豌豆七对不同性状的杂交实验不同性状的杂交实验不同性状的杂交实验不同性状的杂交实验, , , ,发现发现发现发现生殖细胞成熟中同对因子生殖细胞成熟中同对因子生殖细胞成熟中同对因子生殖细胞成熟中同对因子分离分离分离分离, , , ,异对因子自由组合两异对因子自由组合两异对因子自由组合两异对因子自由组合
10、两条遗传规律条遗传规律条遗传规律条遗传规律, , , ,即遗传学分离即遗传学分离即遗传学分离即遗传学分离规律和自由组合规律规律和自由组合规律规律和自由组合规律规律和自由组合规律. . . .为遗为遗为遗为遗传学提供了数学基础传学提供了数学基础传学提供了数学基础传学提供了数学基础, , , ,创立创立创立创立了孟德尔学派。了孟德尔学派。了孟德尔学派。了孟德尔学派。孟德尔碗豆杂交实验 不能忘记的人不能忘记的人T H MorganT H MorganT H MorganT H Morgan（1866-19451866-19451866-19451866-1945） 美国遗传学家美国遗传学家美国遗传学
11、家美国遗传学家 从从从从1910191019101910年到年到年到年到30303030年代他在果蝇年代他在果蝇年代他在果蝇年代他在果蝇遗传实验中进一步证实了孟德遗传实验中进一步证实了孟德遗传实验中进一步证实了孟德遗传实验中进一步证实了孟德尔分离定律和自由组合定律。尔分离定律和自由组合定律。尔分离定律和自由组合定律。尔分离定律和自由组合定律。他的两大重要发现：一是发现他的两大重要发现：一是发现他的两大重要发现：一是发现他的两大重要发现：一是发现基因在染色体上，二是发现遗基因在染色体上，二是发现遗基因在染色体上，二是发现遗基因在染色体上，二是发现遗传的基因链锁和互换定律。建传的基因链锁和互换定律
12、。建传的基因链锁和互换定律。建传的基因链锁和互换定律。建立了摩尔根基因学说。立了摩尔根基因学说。立了摩尔根基因学说。立了摩尔根基因学说。 他的格言：他的格言：他的格言：他的格言：“ “实验方法的本实验方法的本实验方法的本实验方法的本质在于每一种见解和假说都必质在于每一种见解和假说都必质在于每一种见解和假说都必质在于每一种见解和假说都必须通过实验的检验，然后才被须通过实验的检验，然后才被须通过实验的检验，然后才被须通过实验的检验，然后才被承认其科学地位。承认其科学地位。承认其科学地位。承认其科学地位。摩尔根“果蝇的伴性实验” 不能忘记的人不能忘记的人J D Watson F H C CrickJ
13、 D Watson F H C Crick 1953 1953 1953 1953年年年年4 4 4 4月月月月25252525日，日，日，日，英国英国英国英国自然自然自然自然杂志发杂志发杂志发杂志发表了沃森和克立克的表了沃森和克立克的表了沃森和克立克的表了沃森和克立克的文章文章文章文章“ “核酸的分子结核酸的分子结核酸的分子结核酸的分子结构构构构 DNA DNA DNA DNA的一个结构的一个结构的一个结构的一个结构模型模型模型模型” ”。标志着。标志着。标志着。标志着DNADNADNADNA双双双双螺旋结构的建立，从螺旋结构的建立，从螺旋结构的建立，从螺旋结构的建立，从此，遗传学和生物学此
14、，遗传学和生物学此，遗传学和生物学此，遗传学和生物学的历史从细胞阶段进的历史从细胞阶段进的历史从细胞阶段进的历史从细胞阶段进入了分子阶段。入了分子阶段。入了分子阶段。入了分子阶段。 不能忘记的人不能忘记的人 F Sanger W GilbertF Sanger W Gilbert 桑格（英国化学家）最早测定桑格（英国化学家）最早测定桑格（英国化学家）最早测定桑格（英国化学家）最早测定胰岛素的氨基酸顺序获得胰岛素的氨基酸顺序获得胰岛素的氨基酸顺序获得胰岛素的氨基酸顺序获得1958195819581958年年年年诺贝尔化奖。诺贝尔化奖。诺贝尔化奖。诺贝尔化奖。22222222年后，他因测定年后，他
15、因测定年后，他因测定年后，他因测定了一种噬菌体的一级结构获了一种噬菌体的一级结构获了一种噬菌体的一级结构获了一种噬菌体的一级结构获1980198019801980年的诺贝尔化学奖。年的诺贝尔化学奖。年的诺贝尔化学奖。年的诺贝尔化学奖。 吉尔伯特在吉尔伯特在吉尔伯特在吉尔伯特在DNADNADNADNA测序领域，因测序领域，因测序领域，因测序领域，因其卓越的工作获得其卓越的工作获得其卓越的工作获得其卓越的工作获得1980198019801980年诺贝尔年诺贝尔年诺贝尔年诺贝尔化学奖。化学奖。化学奖。化学奖。 不能忘记的人 Paul Berg 伯格（美国生物化学家）伯格（美国生物化学家）伯格（美国生
16、物化学家）伯格（美国生物化学家）通过把两个不同来源的通过把两个不同来源的通过把两个不同来源的通过把两个不同来源的DNADNADNADNA连结在一起并发挥其连结在一起并发挥其连结在一起并发挥其连结在一起并发挥其应有的生物学功能，证明应有的生物学功能，证明应有的生物学功能，证明应有的生物学功能，证明了完全可以在体外对基因了完全可以在体外对基因了完全可以在体外对基因了完全可以在体外对基因进行操作。他作为进行操作。他作为进行操作。他作为进行操作。他作为“ “重组重组重组重组DNADNADNADNA技术之父技术之父技术之父技术之父” ”于于于于1980198019801980年年年年获诺贝尔化奖。获诺贝
17、尔化奖。获诺贝尔化奖。获诺贝尔化奖。 不能忘记的人Kary B MullisKary B Mullis 1985 1985年穆利斯发明年穆利斯发明年穆利斯发明年穆利斯发明了高效复制了高效复制了高效复制了高效复制DNADNA片段的片段的片段的片段的聚和酶链式反应聚和酶链式反应聚和酶链式反应聚和酶链式反应（PCRPCR）技术，利用该）技术，利用该）技术，利用该）技术，利用该技术可从极其微量的样技术可从极其微量的样技术可从极其微量的样技术可从极其微量的样品中大量生产品中大量生产品中大量生产品中大量生产DNADNA分子，分子，分子，分子，使基因工程获得了革命使基因工程获得了革命使基因工程获得了革命使基
18、因工程获得了革命性发展。性发展。性发展。性发展。 生物制药的发展历史中重要事件生物制药的发展历史中重要事件17961796年，发明了用牛痘疫苗牛痘疫苗治疗天花，从此用生物制品预防传染病得以肯定。18601860年，发现了细菌细菌，开创了第一次药学革命，为抗生素的发现奠定了基础。19411941年青霉素青霉素开发成功，标志着抗生素时代的开创，推动了发酵工业的快速发展。50年代是抗生素发现的黄金时代，各种不同类型的抗生素被相继发现；同期又发现了黑根霉可进一步转化孕酮成11-羟基孕酮，从而使考的松大量生产。在抗生素新药的研究与开发中开始采用HTS技术。 60年代以来，从生物体内分离纯化酶制剂的技术日
19、趋成熟，酶类药物酶类药物得到广泛应用。 70年代年代开始研究应用植物细胞培养植物细胞培养生产植物药物。 1983年年，日本日本首先实现了紫草细胞培养工业化紫草细胞培养工业化生产紫草素。80年代，人们开始认识到微生物除了能生产抗生素外，还能产生酶抑制剂、免疫调节物质和作用于神经系统、循环系统、抗组胺、消炎的药物。n1982年年，第一个第一个基因工程药物人胰岛素人胰岛素上市。10年后，已上市的基因工程活性肽、活性蛋白已有19种。80年代末和年代末和90年代初年代初，基因治疗基因治疗和糖链工程糖链工程开始进入实用化发展时期。生物制药理论的另一重大认识就是认识到生物多样性生物多样性对生物制药的决定性影
20、响，如高效抗癌药紫杉醇的发现来自偶然。另外，人类基因库的多样性为寻找疾病基因，从而为以后的新药研制与开发奠定了基础。 我国自70年代末80年代初开始进行现代生物技术的研究与开发。我国在基因工程和细胞工程技术方面的研究水平与国外先进水平相比差距已不大，中下游技术有了很大的进展，国内已建立了40多个临床药理试验基地，若干个生物工程中试基地。大中型制药企业已开始投人开发。生物技术药品开始实现产业化。n n1996统计资料表明：研究开发的生物技术药物品种63%在北美，25%在欧洲，7%在日本，5%在世界其它地方。生物技术药品市场45%在美国，28%在欧洲，37%在世界各地，通过对各国生物技术及其产品的
21、专利申请分析进一步表明欧美在生物技术的欧美在生物技术的研究开发中占有很大比重研究开发中占有很大比重。表表1 1世界生物技术专利分布世界生物技术专利分布（1996年）年）地区或国家地区或国家生物技术专利生物技术专利/%药物专利药物专利/%人人DNA序列专利序列专利/%美国美国(USA)595140欧洲欧洲(Europe)193324日本日本(Japan)171233其它其它(Other)543总计总计(Total)100100100n n 卫生部科技司于修成对全国除西藏以外的个省卫生部科技司于修成对全国除西藏以外的个省份卫生系统中有条件开展生物技术的单位最近份卫生系统中有条件开展生物技术的单位最
22、近年（截至年）的研究现况进行了问卷调查。年（截至年）的研究现况进行了问卷调查。调查结果显示，我国各地区生物医药技术的调查结果显示，我国各地区生物医药技术的发展不平发展不平发展不平发展不平衡衡衡衡，与各地区经济发展水平呈正相关；，与各地区经济发展水平呈正相关；研究人才梯队研究人才梯队研究人才梯队研究人才梯队已经初步形成已经初步形成已经初步形成已经初步形成，结构比较合理，学科带头人以国内培，结构比较合理，学科带头人以国内培养占据绝对优势；项目资金投入相差很大，养占据绝对优势；项目资金投入相差很大，总体上投总体上投总体上投总体上投入力度不够入力度不够入力度不够入力度不够，政府资金支持仍居主导地位；自
23、主开发，政府资金支持仍居主导地位；自主开发项目的项目的专利申请数量很少专利申请数量很少专利申请数量很少专利申请数量很少，反映出专利意识不强；各，反映出专利意识不强；各地区地区对生命伦理认知有明显差异对生命伦理认知有明显差异对生命伦理认知有明显差异对生命伦理认知有明显差异，半数以上单位未设，半数以上单位未设立医学伦理委员会。立医学伦理委员会。从研究文献发表情况看从研究文献发表情况看从研究文献发表情况看从研究文献发表情况看，我国，我国干干干干细胞细胞细胞细胞研究文献数量已经接近美国，研究文献数量已经接近美国，基因治疗和组织工基因治疗和组织工基因治疗和组织工基因治疗和组织工程程程程方面研究文献量已经
24、超过美国，但方面研究文献量已经超过美国，但基因诊断基因诊断基因诊断基因诊断文献量文献量远远落后于美国。远远落后于美国。 第三节第三节 生物制药的研究内容生物制药的研究内容n n (1) (1) 发酵工程制药发酵工程制药 n n (2) (2) 基因工程制药基因工程制药 n n (3) (3) 细胞工程制药细胞工程制药 n n (4) (4) 酶工程制药酶工程制药 发酵工程制药n n 发酵工程制药发酵工程制药是指利用微生物代谢过程微生物代谢过程生产药物的技术。此类药物此类药物有抗生素、维生素、氨基酸、核酸有关物质、有机酸、辅酶、酶抑制剂、激素、免疫调节物质以及其他生理活性物质。主要研究主要研究微
25、生物菌微生物菌种筛选种筛选和改良改良、发酵工艺的研究发酵工艺的研究、产品后产品后处理处理即分离纯化等问题。当今重组DNA技术在微生物菌种改良中起着越来越重要的作用。基因工程制药基因工程制药n n基因工程制药基因工程制药是指利用是指利用重组重组重组重组DNADNADNADNA技术技术技术技术生产蛋白质生产蛋白质或多肽类药物。这些药物常是一些人体内的活性因或多肽类药物。这些药物常是一些人体内的活性因子，如干扰素、胰岛素、白细胞介素子，如干扰素、胰岛素、白细胞介素2 2、EPOEPO等。等。主主主主要研究要研究要研究要研究相应基因的鉴定相应基因的鉴定相应基因的鉴定相应基因的鉴定、克隆克隆克隆克隆、基
26、因载体的构建与基因载体的构建与基因载体的构建与基因载体的构建与导入导入导入导入、目的产物的表达目的产物的表达目的产物的表达目的产物的表达及及分离纯化分离纯化分离纯化分离纯化等问题。现在正等问题。现在正兴起的基因治疗是这兴起的基因治疗是这技术的一个新领域。技术的一个新领域。n n 19891989年，我国批准了第一个在我国生产的基因年，我国批准了第一个在我国生产的基因工程药物工程药物重组人干扰素重组人干扰素lblb，标志着我国生产，标志着我国生产的基因工程药物实现了零的突破。重组人干扰素的基因工程药物实现了零的突破。重组人干扰素lblb是世界上第一个采用中国人基因克隆和表达的是世界上第一个采用中
27、国人基因克隆和表达的基因工程药物，也是我国自主研制成功的拥有自主基因工程药物，也是我国自主研制成功的拥有自主知识产权的基因工程一类新药知识产权的基因工程一类新药。 细胞工程制药细胞工程制药 n n细胞工程制药细胞工程制药是利用动、植物细胞培养动、植物细胞培养生产药物的技术。利用动物细胞培养可生产人类生理活性因子、疫苗、单克隆抗体等产品；利用植物细胞培养可大量生产经济价值较高的植物有效成分，也可生产人活性因子、疫苗等重组DNA产品。现今重组DNA技术已用来构建能高效生产药物的动、植物细胞株系或构建能产生原植物中没有的新结构化合物的植物细胞系。它主要研主要研究究动、植物细胞高产株系的筛选动、植物细
28、胞高产株系的筛选、培养条培养条件的优化件的优化以及产物的分离纯化产物的分离纯化等问题。酶工程制药酶工程制药n n酶工程制药酶工程制药是将酶或活细胞固定化酶或活细胞固定化后用于药品生产的技术。它除了能全程合成药物分子外，还能用于药物的转化，如我国成功地利用微生物两步转化法生产维生素C。它主要研究主要研究酶的来源酶的来源、酶酶( (或细胞或细胞) )固定化固定化、酶反应器酶反应器及相应操作条件相应操作条件等。酶工程生产药物具有生产工艺结构紧凑、目的产物产量高，产物回收容易，可重复生产等优点。酶工程作为发酵工程的替代者，其应用具有广阔的前景。第四节第四节 生物药物的性质与分类生物药物的性质与分类n
29、n 生物药物的性质生物药物的性质n n1、 生物药物生物药物使用安全，毒性小使用安全，毒性小。n n2、 生物药物的生物药物的有效成分在生物材料中浓度有效成分在生物材料中浓度很低很低，杂质的含量相对较高。，杂质的含量相对较高。n n 如胰腺中脱氧核糖核酸酶的含量为0.004%，胰岛素的含量为0.002。生长激素抑制素(Somatostatin)在十万只羊的下丘脑中才含有l mg。n n3、生物药物的生物药物的相对分子质量较大相对分子质量较大。n n 如酶类药物的相对分子质量介于一万到五十万之间，抗体蛋白的相对分子质量为五万到九十五万。多糖类药物的相对分子质量小的上千，大的可上百万。n n4、对
30、酸碱、重金属、热等理化因素的变化对酸碱、重金属、热等理化因素的变化较敏感较敏感。n n 这类生物药物功能的发挥需要保持其特定的生理活性结构。n n5、生物制药所用的材料大多含有丰富的营养成分，利于微生物生长，故易易被微生物被微生物分解分解。另外，生产中搅拌力、金属器械及生产中搅拌力、金属器械及空气等也可能对活性有影响空气等也可能对活性有影响。因此，生产生产中必须全面严格控制，包括从原料选择和中必须全面严格控制，包括从原料选择和预处理、生产工艺、制剂成型、保藏、运预处理、生产工艺、制剂成型、保藏、运输及使用各个环节输及使用各个环节。（二） 生物新药生物新药n n 新生物技术药品，是利用重组DNA
31、技术生产的药品。n n 生物新药生物新药是指将生物体内的生理活性生理活性物质物质的遗传基因分离遗传基因分离出来，并通过大肠杆菌、酵母菌等宿主进行大量生产的药品(包括疫苗)，如胰岛素、干扰素、白细胞介素-2等。生物新药的特点生物新药的特点n n(1) 成分复杂成分复杂，大多是复杂的蛋白质混合物，不能简单地用其最终产品来鉴定，不像化学药品一样可对其成分进行精确的定性、定量分析。n n(2) 不稳定不稳定，易变性，易失活。n n(3) 易为微生物污染、破坏易为微生物污染、破坏。n n(4) 生产条件的变化对产品质量影响较大生产条件的变化对产品质量影响较大。导入的基因在宿主细胞中的转录、翻译及翻译产物
32、在细胞内运送、贮存或分泌的各个环节在加工放大时都有可能受到诸多因素的影响，产生或多或少的杂质。生物新药的鉴定方法n n重组蛋白质药物：重组蛋白质药物：n n电泳方法：电泳方法：SDSSDSPAGEPAGE、等电聚焦、免疫电泳、等电聚焦、免疫电泳n n免疫学分析方法：放射性免疫方法、放射性免疫扩免疫学分析方法：放射性免疫方法、放射性免疫扩散法、酶联免疫吸附法、免疫印迹散法、酶联免疫吸附法、免疫印迹n n受体结合方法受体结合方法n nHPLCHPLCn n肽图分析肽图分析n nEdman N-Edman N-末端序列分析法末端序列分析法n n圆二色谱法圆二色谱法n n核磁共振法核磁共振法（三）（三
33、） 生物药物的分类生物药物的分类n n按照其生物化学性质分类：按照其生物化学性质分类：按照其生物化学性质分类：按照其生物化学性质分类：n n1 1 1 1氨基酸类氨基酸类氨基酸类氨基酸类n n 氨基酸类药物使用量大，全世界每年总产量已达百万氨基酸类药物使用量大，全世界每年总产量已达百万吨。主要生产品种有谷氨酸、蛋氨酸、赖氨酸、天冬氨酸、吨。主要生产品种有谷氨酸、蛋氨酸、赖氨酸、天冬氨酸、精氨酸、半胱氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸和色氨酸。谷氨酸精氨酸、半胱氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸和色氨酸。谷氨酸产量最大，占总氨基酸总产量的产量最大，占总氨基酸总产量的8080。 n n2 2 2 2有机酸、醇酮类有机酸、
34、醇酮类有机酸、醇酮类有机酸、醇酮类n n 用发酵法生产的有机酸有乙酸、葡萄糖酸、用发酵法生产的有机酸有乙酸、葡萄糖酸、2-2-酮葡萄酮葡萄糖酸、糖酸、5-5-酮葡萄糖酸、酮葡萄糖酸、D-D-异抗坏血酸、水杨酸、丙酮酸、异抗坏血酸、水杨酸、丙酮酸、丙酸、丙酸、-酮戊二酸、乳酸、柠檬酸丁二酸、富马酸以及酮戊二酸、乳酸、柠檬酸丁二酸、富马酸以及苹果酸等。苹果酸等。n n用发酵法生产的醇酮类有乙醇、丁醇、丙醇和甘油等。用发酵法生产的醇酮类有乙醇、丁醇、丙醇和甘油等。n n3 3维生素维生素维生素维生素n n 维生素维生素B2B2、维生素、维生素B12B12、- -胡萝卜素和维生素胡萝卜素和维生素D D
35、的前体麦角醇。的前体麦角醇。n n4 4酶及辅酶两类酶及辅酶两类酶及辅酶两类酶及辅酶两类n n酶类药物酶类药物酶类药物酶类药物：n n 助消化酶类助消化酶类助消化酶类助消化酶类：胃蛋白酶、胰酶、凝乳酶、纤维：胃蛋白酶、胰酶、凝乳酶、纤维素酶和麦芽淀粉酶等。素酶和麦芽淀粉酶等。n n 消炎酶类消炎酶类消炎酶类消炎酶类：有溶菌酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶、：有溶菌酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶、胰胰DNADNA酶、菠萝蛋白酶、无花果蛋白酶等。可用于酶、菠萝蛋白酶、无花果蛋白酶等。可用于消炎、消肿、清疮、排脓和促进伤口愈合。消炎、消肿、清疮、排脓和促进伤口愈合。n n 心血管疾病治疗酶心血管疾病治疗酶心血管疾病治
36、疗酶心血管疾病治疗酶：弹性蛋白酶能降低血脂，：弹性蛋白酶能降低血脂，用于防治动脉粥样硬化。激肽释放酶有扩张血管、用于防治动脉粥样硬化。激肽释放酶有扩张血管、降低血压的作用。某些酶制剂对溶解血栓有独特效降低血压的作用。某些酶制剂对溶解血栓有独特效果，如尿激酶、链激酶、纤溶酶及蛇毒溶栓酶。凝果，如尿激酶、链激酶、纤溶酶及蛇毒溶栓酶。凝血酶可用于止血。血酶可用于止血。n n 抗肿瘤酶类抗肿瘤酶类抗肿瘤酶类抗肿瘤酶类：L-L-天冬氨酸酶用于治疗淋巴肉瘤天冬氨酸酶用于治疗淋巴肉瘤和白血病，谷氨酰胺酶、蛋氨酸酶、组氨酸酶、酪和白血病，谷氨酰胺酶、蛋氨酸酶、组氨酸酶、酪氨酸氧化酶也有不同程度的抗癌作用。氨酸
37、氧化酶也有不同程度的抗癌作用。n n 其他酶类其他酶类其他酶类其他酶类：超氧化物歧化酶：超氧化物歧化酶(SOD)(SOD)用于治疗类风用于治疗类风湿性关节炎和放射病。湿性关节炎和放射病。PEG-PEG-腺苷脱氨酶腺苷脱氨酶( (用于治疗用于治疗严重的联合免疫缺陷症。严重的联合免疫缺陷症。DNADNA酶和酶和RNARNA酶可降低痰液酶可降低痰液粘度，用于治疗慢性气管炎。青霉素酶可治疗青霉粘度，用于治疗慢性气管炎。青霉素酶可治疗青霉素过敏。现在正开发素过敏。现在正开发RNARNA酶用于抗酶用于抗RNARNA病毒，如天然病毒，如天然存在的存在的RNase PRNase P。n n (2) (2) 辅
38、酶类药物辅酶类药物辅酶类药物辅酶类药物 辅酶辅酶I(NAD)I(NAD)、辅酶、辅酶(NADP)(NADP)、黄、黄素单核甘酸素单核甘酸(FMN)(FMN)、黄素腺嘌呤二核苷酸、黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)(FAD)、辅酶辅酶Q10Q10、辅酶、辅酶A A等已广泛用于肝病和冠心病的治等已广泛用于肝病和冠心病的治疗。疗。n n5 5脂类脂类脂类脂类n n 脂类药物包括许多非水溶性的但能溶于有机溶脂类药物包括许多非水溶性的但能溶于有机溶剂的小分子生理活性物质，有以下几类：剂的小分子生理活性物质，有以下几类：n n(1) (1) 磷脂类磷脂类磷脂类磷脂类 脑磷脂、卵磷脂（治疗肝病、冠心病脑磷脂、卵磷
39、脂（治疗肝病、冠心病和神经衰弱症）。和神经衰弱症）。n n(2) (2) 多价不饱和脂肪酸多价不饱和脂肪酸多价不饱和脂肪酸多价不饱和脂肪酸(PUFA)(PUFA)和和前列腺素前列腺素前列腺素前列腺素 亚油酸、亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸和亚麻酸、花生四烯酸和DHADHA、EPAEPA等有降血脂、等有降血脂、降血压、抗脂肪肝的作用，可用于冠心病的治疗。降血压、抗脂肪肝的作用，可用于冠心病的治疗。重要的天然前列腺素有重要的天然前列腺素有PG ElPG El、PGE 2PGE 2、PGF 2aPGF 2a和和PGI2PGI2。n n(3) (3) 胆酸类胆酸类胆酸类胆酸类 去氧胆酸可治疗胆囊炎，猪去氧
40、胆去氧胆酸可治疗胆囊炎，猪去氧胆酸治疗高血脂，鹅去氧胆酸可作胆石溶解药。酸治疗高血脂，鹅去氧胆酸可作胆石溶解药。n n(4) (4) 固醇类固醇类固醇类固醇类 胆固醇、麦角固醇和胆固醇、麦角固醇和- -谷固醇。谷固醇。胆固醇是人工牛黄的主要原料，胆固醇是人工牛黄的主要原料，- -谷固醇有降谷固醇有降低血胆固醇的作用。低血胆固醇的作用。n n(5) (5) 卟啉类卟啉类卟啉类卟啉类 主要有血红素、胆红素，原卟啉用主要有血红素、胆红素，原卟啉用于治疗肝炎，还用作肿瘤的诊断和治疗。于治疗肝炎，还用作肿瘤的诊断和治疗。n n6 6 6 6多肽和蛋白质类多肽和蛋白质类多肽和蛋白质类多肽和蛋白质类n n
41、激素、免疫球蛋白和细胞生长因子。应用于激素、免疫球蛋白和细胞生长因子。应用于临床的蛋白质和多肽药物已有临床的蛋白质和多肽药物已有1919种：人胰岛素种：人胰岛素( (用于糖尿病的治疗用于糖尿病的治疗) )、人生长激素、人生长激素( (用于儿童生用于儿童生长激素缺乏症的治疗长激素缺乏症的治疗) )、生长因子、生长因子( (用于儿童生长用于儿童生长激素缺乏症的治疗激素缺乏症的治疗) )、组织血纤维蛋白酶、组织血纤维蛋白酶( (用于急用于急性心肌梗塞的治疗性心肌梗塞的治疗) )、等。、等。n n7 7核酸类及其衍生物核酸类及其衍生物核酸类及其衍生物核酸类及其衍生物n n(1) (1) 核酸类核酸类核
42、酸类核酸类 从猪、牛肝中提取的从猪、牛肝中提取的RNARNA制品用于慢性制品用于慢性肝炎、肝硬化和肝癌的辅助治疗，免疫肝炎、肝硬化和肝癌的辅助治疗，免疫RNA(iRNA)RNA(iRNA)用于肿瘤的免疫治疗。从小牛胸腺或鱼精中提取的用于肿瘤的免疫治疗。从小牛胸腺或鱼精中提取的DNADNA可用于治疗精神迟缓、虚弱和抗辐射。可用于治疗精神迟缓、虚弱和抗辐射。n n(2(2) ) 多聚核苷酸多聚核苷酸多聚核苷酸多聚核苷酸 多聚胞苷酸、多聚次黄苷酸、双链多聚胞苷酸、多聚次黄苷酸、双链聚肌胞聚肌胞(poly I:C)(poly I:C)、聚肌苷酸及巯基聚胞苷酸是干扰、聚肌苷酸及巯基聚胞苷酸是干扰素的诱导
43、剂，用于抗病毒、抗肿瘤。素的诱导剂，用于抗病毒、抗肿瘤。n n (3) (3) 核苷、核苷酸及其衍生物核苷、核苷酸及其衍生物核苷、核苷酸及其衍生物核苷、核苷酸及其衍生物 较为重要的有混合较为重要的有混合核苷酸、混合核苷酸、混合DNADNA注射液、注射液、ATPATP、CTPCTP、cAMPcAMP、CDP-CDP-胆碱、胆碱、GMPGMP、IMPIMP、AMPAMP和肌苷等。也可将它和肌苷等。也可将它们进行化学修饰后用于治疗肿瘤和病毒感染。治疗们进行化学修饰后用于治疗肿瘤和病毒感染。治疗肿瘤的有肿瘤的有6-6-巯基嘌呤，巯基嘌呤，2-2-脱氧核苷、阿糖胞苷等，脱氧核苷、阿糖胞苷等，抗病毒的有阿
44、糖胞苷、环脑苷、抗病毒的有阿糖胞苷、环脑苷、5-5-氟环胞苷、氟环胞苷、5-5-碘碘苷和无环鸟苷等。苷和无环鸟苷等。n n 8 8多糖多糖多糖多糖n n 多糖类药物来源广泛，它们有抗凝、降血脂、多糖类药物来源广泛，它们有抗凝、降血脂、抗病毒、抗肿瘤、增强免疫功能和抗衰老等多方抗病毒、抗肿瘤、增强免疫功能和抗衰老等多方面的生理活性。这类药物有肝素、硫酸软骨素面的生理活性。这类药物有肝素、硫酸软骨素A A、透明质酸、壳聚糖，取自海洋生物的刺参多糖透明质酸、壳聚糖，取自海洋生物的刺参多糖( (抗抗肿瘤、抗病毒等肿瘤、抗病毒等) )。各种真菌多糖具有抗肿瘤、增。各种真菌多糖具有抗肿瘤、增强免疫功能和抗
45、辐射作用，有的还有升白和抗炎强免疫功能和抗辐射作用，有的还有升白和抗炎作用、常见的有银耳多糖、灵芝多糖、茯苓多糖、作用、常见的有银耳多糖、灵芝多糖、茯苓多糖、香菇多糖等。香菇多糖等。按生理活性分类按生理活性分类n n (1) (1) 抗生素抗生素抗生素抗生素 n n 氨基酸、肽类衍生物：环丝氨酸、青霉素、氨基酸、肽类衍生物：环丝氨酸、青霉素、杆菌肽、放线菌素等；杆菌肽、放线菌素等； 糖类衍生物，如链霉素、糖类衍生物，如链霉素、新霉素、卡那霉素、红霉素等；以乙酸、丙酸为新霉素、卡那霉素、红霉素等；以乙酸、丙酸为单位的衍生物，如四环类抗生素、灰黄霉素、红单位的衍生物，如四环类抗生素、灰黄霉素、红霉
46、素、制霉菌素和曲古霉素等。霉素、制霉菌素和曲古霉素等。n n(2) (2) 酶抑制剂酶抑制剂酶抑制剂酶抑制剂 蛋白分解酶抑制剂；细胞膜酶抑蛋白分解酶抑制剂；细胞膜酶抑制剂；糖苷水解酶抑制剂；儿茶酚胺合成酶抑制制剂；糖苷水解酶抑制剂；儿茶酚胺合成酶抑制剂；胆固醇生物合成酶剂；胆固醇生物合成酶HMG-CoAHMG-CoA还原酶抑制剂；还原酶抑制剂； 其他酶抑制剂其他酶抑制剂n n(3) (3) 免疫调节物质免疫调节物质免疫调节物质免疫调节物质 n n(4) (4) 其他生理活性物质其他生理活性物质其他生理活性物质其他生理活性物质 微生物还产生作用于神微生物还产生作用于神经系统、循环系统、抗组胺和炎
47、症的药物。经系统、循环系统、抗组胺和炎症的药物。第五节第五节 n n新型生物药物研制的理论和方法新型生物药物研制的理论和方法n n新型生物药物新型生物药物是指利用生物体或生物过生物体或生物过程程产生的结构新颖结构新颖的药物。n n结构新颖结构新颖是指与以前药物有着不同的化学结构，是种新的化学实体(New chemical entity，简称NCE)。这类新型生物药物国家认定为一类新药。国际上所说的新药开发就是指开发NCE药物。生物药物分类生物药物分类n n根据根据NCENCE来源分来源分n n一类是一类是利用重组利用重组利用重组利用重组DNADNA技术技术技术技术，向大肠杆菌、酵母、动，向大肠
48、杆菌、酵母、动物、植物细胞中导入目的基因，物、植物细胞中导入目的基因，构建重组细胞构建重组细胞构建重组细胞构建重组细胞，生，生产目的基因编码的蛋白质类、多肽类药物或疫苗，产目的基因编码的蛋白质类、多肽类药物或疫苗，或将一些特殊基因及基因片段导入宿主细胞后使宿或将一些特殊基因及基因片段导入宿主细胞后使宿主细胞产生原来不能产生的蛋白质，获得新功能，主细胞产生原来不能产生的蛋白质，获得新功能，或阻遏宿主细胞基因的复制、转录、翻译等，抑制或阻遏宿主细胞基因的复制、转录、翻译等，抑制其功能，甚至杀死宿主细胞，这就是常说的基因治其功能，甚至杀死宿主细胞，这就是常说的基因治疗。疗。n n另一类是另一类是利用
49、微生物、动植物或酶生产利用微生物、动植物或酶生产利用微生物、动植物或酶生产利用微生物、动植物或酶生产的非上述药的非上述药品，通过品，通过筛选筛选筛选筛选可获得这类新药的可获得这类新药的NCENCE的的先异物先异物先异物先异物(Lead (Lead compound)compound)。这类药物种类繁多，包括传统的利用发。这类药物种类繁多，包括传统的利用发酵工程生产的药物和直接从动植物中提取的天然药酵工程生产的药物和直接从动植物中提取的天然药品等。品等。、新药研究和开发的主要过程n n(1) ) 确定研究计划确定研究计划 要综合考虑医疗、市场、化学的评估，文献状况，专利的检索，结构的选择，合成的
50、前景等因素。n n(2) 准备化合物准备化合物 文献研究，合成或分离，结构鉴定，标准化，专利申请，对研究目标的复核等。n n 以上两个环节需占用l2年的时间，需准备60008000个化合物供筛选。n n(3) 药理筛选药理筛选。n n(4) 化学试验化学试验 活性成分的分析。n n(5) 临床前临床前期期(Preclinical I) 进一步药理研究包括毒性(2种动物)及活性成分的稳定性。n n(6) 临床前临床前期期(Preclinical ) 进一步药理研究包括亚急性毒性(2种动物)、畸胎学研究、药物动力学、动物体内的吸收和排泄、剂型的研究与开发、包装与保存期的研究。n n 以上几个环节占
51、用23年的时间，化合物分别剩下大约20个、18个和12个。n n(10) 注册申请上市注册申请上市 经政府药政部门批准后提供治疗应用。这一过程需23年。n n(11 ) 售后监测售后监测(Postmarketing surveillance) n n 根据情况进行药理试验、毒性试验、特殊试验和药物动力学试验；对副作用的报告进行收集、评价和鉴别；对药品生产进行质量控制，制剂的生产和包装。n n 可见，一个新药的问世要提供6000 8000个化学物质经历9 13年的时间，耗资约2.3亿美元。系统性从纵的方面看主要是若干个环节紧密的衔接和重叠，横的方向主要表现为多种学科相互之间的渗透性和协同性。二二
52、 先导化合物的寻找先导化合物的寻找n n 在整个新药的研究和开发中，先导化合物的发现是决定以后研究与开发的首要因素，要找到一个好的先导化合物，需要建立好的筛选模型筛选模型和寻找尽可能多的化合物寻找尽可能多的化合物来源。先导化合物的筛选是项复杂的系统工程，常需要对几个学科同时进行研究。先导化合物的寻找先导化合物的寻找n n 1 1筛选模型的确定筛选模型的确定n n 筛选模型的核心核心是药物作用靶药物作用靶，如细菌、动物、酶和细胞表面受体等。从已发表的文章来看，只要是临床上发病机制比较明确的疾病，几乎都能应用由此建立起来的筛选模型，从微生物代谢产物中发现具有相应生理活性的物质。先导化合物的寻找先导
53、化合物的寻找n n筛选模型筛选模型 n n(1)用动物细胞和组织建立的筛选模型用动物细胞和组织建立的筛选模型 n n(2)酶抑制剂的筛选酶抑制剂的筛选 n n(3)受体拮抗剂的筛选受体拮抗剂的筛选 先导化合物的寻找先导化合物的寻找n n筛选模型筛选模型筛选模型筛选模型n n(1) (1) 用动物细胞和组织建立的筛选模型用动物细胞和组织建立的筛选模型用动物细胞和组织建立的筛选模型用动物细胞和组织建立的筛选模型 其中包括下其中包括下其中包括下其中包括下列物质的筛选列物质的筛选列物质的筛选列物质的筛选：n n 抗肿瘤活性物质抗肿瘤活性物质抗肿瘤活性物质抗肿瘤活性物质：观察细胞形态的变化，测定：观察细
54、胞形态的变化，测定体外细胞毒性体外细胞毒性LCLC5050值。值。n n 免疫抑制剂免疫抑制剂免疫抑制剂免疫抑制剂：测定对淋巴细胞增殖反应的抑制：测定对淋巴细胞增殖反应的抑制作用。作用。n n 神经营养因子样物质神经营养因子样物质神经营养因子样物质神经营养因子样物质：以神经细胞的分化，如：以神经细胞的分化，如以神经轴突的伸长为指标。以神经轴突的伸长为指标。n n 血管生成抑制剂血管生成抑制剂血管生成抑制剂血管生成抑制剂：以鸡绒毛膜尿囊膜和动物角：以鸡绒毛膜尿囊膜和动物角膜为材料，观察对新血管生成的抑制作用。膜为材料，观察对新血管生成的抑制作用。筛选模型筛选模型n n(2)酶抑制剂的筛选酶抑制剂
55、的筛选 n n 已经建立了大量的酶抑制剂的筛选模型，主要有以下6种：n n蛋白分解酶抑制剂蛋白分解酶抑制剂n n细胞膜酶抑制剂细胞膜酶抑制剂n n糖苷水解酶抑制剂糖苷水解酶抑制剂n n儿茶酚胺合成酶抑制剂儿茶酚胺合成酶抑制剂n n胆固醇生物合成酶胆固醇生物合成酶HMGHMGCoACoA还原酶抑制剂还原酶抑制剂n n其他酶抑制剂其他酶抑制剂。筛选模型筛选模型n n(3)受体拮抗剂的筛选受体拮抗剂的筛选 其中包括下列拮抗物质的筛选：n n速激肽速激肽(Tachykinin，TK)：以3H标记的物质与其受体结合的抑制率为指标。n n内皮素内皮素(Endothelin，ET)：观察内皮素与其受体结合的
56、抑制率。n n缩胆囊素缩胆囊素(Cholecystokinin，CCK)：以125I标记的CCK与其受体结合的抑制率为指标。n n心房纳利尿肽心房纳利尿肽(ANP)：以125I标记的ANP与其受体结合的抑制率为指标。n n 筛选模型筛选模型n n兴奋性氨基酸兴奋性氨基酸(EAA)：观察EAA与其受体结合的抑制率。n n白三烯白三烯B4(LTB4)：以人多形核白细胞(PMN)为LTB4的受体，观察其抑制率。n n其他激素受体与其他激素受体与C5an n 现今筛选靶已扩展到基因水平基因水平，开始考虑以基因复制、转录因子、调亡基因为治疗的对象。先导化合物来源n n从化学库或天然产物中筛选从化学库或天
57、然产物中筛选从化学库或天然产物中筛选从化学库或天然产物中筛选n 化学库化学库(化学库)是指用特殊合成方式随机合成结构多样的化合物群体，它的多样性可以得到较充分的保证，但不能得到结构独特的化合物。n n与受体结合的结构设计（合理新药设计）与受体结合的结构设计（合理新药设计）与受体结合的结构设计（合理新药设计）与受体结合的结构设计（合理新药设计） 合合理理药药物物设设计计(理性的药设计)则是基于受体三维立体结构的认识，通过计算机辅助分子设计(Computer aid molecular design)全程合成新分子。先导化合物来源 现今从生物中筛筛选选新新药药重重点点放在微微生生物物。微生物来源的
58、化合物的多样性与微微生生物物的的种种及发发酵酵条条件件有关，同时还涉及不同的地地理理区区域域和不同的生生态态学学环环境境，最好收集新鲜的野生菌种。微生物代代谢谢产产物物的产生和多样性依赖于微微生生物物合合成成的的潜潜在在能能力力及表现这个能力的发发酵酵条条件件。调整发酵参数可以巧妙地促进不同次级代谢产物的产生。先导化合物来源n n 除了微生物外，现在人们也开始关注植物、动物和海洋生物。n 植物方面植物方面，寻找人们所使用的药用植物药用植物，增加新药发现的机会。n 在人类和动物方面人类和动物方面，则关注自身免疫系统。已从人类和动物的吞噬细胞中分离得到许多具潜在抗菌作用的蛋白质和多肽。它们有望用作
59、抗菌药物。n 先导化合物来源n 海洋生物海洋生物可为新化合物的筛选提供丰富的资源。目前，海洋天然产物的研究集中在大型固着无脊椎动物和藻类上，因为这些生物相对容易识别和采集。n 最后要提一下，新药的研究与开发不是先导物与新药的一一对应关系。这从上面介绍的新药的研究和开发过程可以看出。新药的研究与开发是一个将化学结构化学结构研究与生物活性生物活性研究连接起来的创造性过程，是不断地对初始治疗概念进行发展和完善的过程。第六节第六节 生物药物的发展与展望生物药物的发展与展望1生物技术药物研究进入蛋白质工程药物时代生物技术药物研究进入蛋白质工程药物时代 第一代重组药物：一级结构与功能和天然活性蛋白质完全一
60、样； 第二代重组药物：对天然产物表达物进行简单修饰，如PEG化或糖基化； 第三代重组药物时代：蛋白质工程药物，在DNA水平上，合理设计、改造、创制新型治疗蛋白。目的是提高活性；减少或消除毒副作用；提高体内外稳定性；产生新的功能特性。 猪胰岛素猪胰岛素牛胰岛素牛胰岛素赖脯人胰岛素（礼来公司、速效赖脯人胰岛素（礼来公司、速效Ins,lispro） 门冬胰岛素门冬胰岛素 （诺和诺德公司、速效（诺和诺德公司、速效Ins ,aspart） 甘精胰岛素甘精胰岛素 (安万特公司、长效安万特公司、长效Ins,glargine)地特胰岛素地特胰岛素 (诺和诺德公司、长效诺和诺德公司、长效Ins） 人胰岛素人胰岛
61、素（Insulin）B30 A8 ;A10 ;B30 B28 ;B29B28 A21 ;B31 ;B32B30去除去除；B29修饰修饰 3D Structure of Insulin胰岛素二聚体（胰岛素二聚体（dimer）胰岛素六聚体（胰岛素六聚体（hexamer ）2. 治疗性抗体发展迅猛治疗性抗体发展迅猛 FDA已批准17种治疗性抗体，在抗肿瘤、治疗风湿性关节炎，防止感染、抗血小板凝集等方面疗效突出。在369种进入临床试验的生物技术药物中有75种是抗体类产品，预计2008年会有17种上市。如抗TNF嵌合抗体，TNF-R-Fc融合蛋白。 抗体人源化分为（1）嵌合抗体：用人源抗体恒定区替换鼠源
62、抗体恒定区，保留抗体可变区。 （2）人源化抗体:可变区中仅CDR（互补决定区）为鼠源，其FR(框架区)及恒定区均来自人源。3. 哺乳动物细胞表达产物所占比重快速增加哺乳动物细胞表达产物所占比重快速增加 2000年已批准创新生物技术药物：酵母表达产品2种，E.coli表达产品4种，分子量均在3.5KDa6KDa,表示它表达多肽有优势，而通过动物细胞表达系统22种（包括抗体、酶、凝血因子）如： TNKase(组织纤溶酶原激活剂,t-pA突变体）； EPO（促红细胞生成素) 4、RNA干涉（干涉（RNAi）RNA interference 是指在生物体细胞内，dsRNA(双链RNA)引起同源mRNA
63、的特异性降解，因而抑制相应基因表达的过程。 一种转录后水平的基因沉默 生物体内普遍存在 抵御外在感染的重要保护机制 siRNA (small interfering RNA) ：是一种小RNA分子（21-25核苷酸），由Dicer（RNAase 家族中对双链RNA具有特异性的酶）加工而成。siRNA是siRISC (RNA-induced silencing complex,由核酸内切酶、核酸外切酶、解旋酶等构成，作用是对靶mRNA进行识别和切割）的主要成员，激发与之互补的目标mRNA的沉默。RNAi引发的基因沉默机制RNAi引发的基因沉默机制Gisela Storz, Science, 29
64、6(5571):1263-1265, 2002.ssRNA: 单链RNAdsRNA: 双链RNARdRP: 依赖RNA的RNA聚合酶Dicer:RNAase 家族中对双链RNA具有特异性的酶）RISC: RNA-induced silencing complexRNA诱导的沉默复合体5、基因治疗剂：、基因治疗剂： DNA疫苗与基因药物发展迅速，将功能基因与表达载体重组，导入人体细胞，使其在体内表达活性蛋白，产生免疫或治疗作用。已研究成功乳腺癌DNA疫苗（可能对病毒性肿瘤均可获得成功），还有黑色瘤基因治疗也取得突破（使病人晚期肿瘤消失），将病人的T-cell分离出来，用肿瘤抗原受体基因改造T-cell，再注入人体，可以对黑色素瘤产生有效清除作用。n n思考题：n n1 什么是生物制药？生物制药的研究领域主要有哪些？n n2 生物药物的种类有哪些？
