生物制药基本技术--课件

第二章第二章 生物药物和生物药物和生物制药的基本技术生物制药的基本技术1医学资源第一节 生物药物资源及特性第二节 人类来源的生物药物第三节 动物来源的药物第四节 植物来源的药物第五节 海洋生物药物第六节 生物制药的基本技术内容提要内容提要2医学资源第一节第一节 生物药物资源及特性生物药物资源及特性生物药物：指运用生物学、医学、生物生物药物：指运用生物学、医学、生物化学等的研究成果，从生物体、生物组化学等的研究成果，从生物体、生物组织、细胞、体液等，综合利用物理学、织、细胞、体液等，综合利用物理学、化学、生物化学生物技术和药学等学科化学、生物化学生物技术和药学等学科的原理和方法制造的一类用于预防、治的原理和方法制造的一类用于预防、治疗和诊断的制品。疗和诊断的制品。3医学资源一、生物药物的来源一、生物药物的来源1 1、天然生物材料：人体、动物、植、天然生物材料：人体、动物、植物、微生物和海洋生物等。物、微生物和海洋生物等。2 2、人工制得的生物原料：如免疫法、人工制得的生物原料：如免疫法制得的动物原料、基因工程技术制得制得的动物原料、基因工程技术制得的微生物或其他细胞原料等。的微生物或其他细胞原料等。4医学资源二、生物药物的特性二、生物药物的特性1 1、药理学特性、药理学特性1)1)治疗针对性强；治疗针对性强；2 2）药理活性高；）药理活性高；3 3）毒副作用小，营养价值高；）毒副作用小，营养价值高；4 4）生理副作用常有发生。）生理副作用常有发生。5医学资源2 2、生产、制备中的特殊性、生产、制备中的特殊性1 1）原料中的有效物质含量低；）原料中的有效物质含量低；2 2）稳定性差；）稳定性差；3 3）易腐败；）易腐败；4 4）注射用药有特殊要求：对制剂的）注射用药有特殊要求：对制剂的均一性、安全性稳定性和有效性要求均一性、安全性稳定性和有效性要求严格，对其理化性质、检验方法、制严格，对其理化性质、检验方法、制剂、剂量、处方和贮存方式也必须有剂、剂量、处方和贮存方式也必须有明确要求。明确要求。6医学资源3 3、检验上的特殊性、检验上的特殊性1 1）理化检验指标）理化检验指标2 2）生物活性检验指标）生物活性检验指标7医学资源三、生物药物的分类三、生物药物的分类1 1、按药物的、按药物的化学本质化学本质和和化学特性化学特性分类分类1 1）氨基酸及其衍生物类药物；）氨基酸及其衍生物类药物；2 2）多肽和蛋白质类药物；）多肽和蛋白质类药物；3 3）酶和辅酶类药物；）酶和辅酶类药物；4 4）核酸及其降解物和衍生物类药物。）核酸及其降解物和衍生物类药物。8医学资源三、生物药物的分类三、生物药物的分类1 1、按药物的、按药物的化学本质化学本质和和化学特性化学特性分类分类5 5）糖类药物；）糖类药物；6 6）脂类药物；）脂类药物；7 7）细胞生长因子类药物；）细胞生长因子类药物；8 8）生物制品类药物。）生物制品类药物。9医学资源三、生物药物的分类三、生物药物的分类2 2、按原料来源分类：有利于对不同原、按原料来源分类：有利于对不同原料进行综合利用和开发研究料进行综合利用和开发研究1 1）人体组织来源；）人体组织来源；2 2）动物组织来源；）动物组织来源；3 3）植物组织来源；）植物组织来源；4 4）微生物来源；）微生物来源；5 5）海洋生物来源。）海洋生物来源。10医学资源三、生物药物的分类三、生物药物的分类3 3、按生理功能和用途分类、按生理功能和用途分类1 1）治疗药物；）治疗药物；2 2）预防药物；）预防药物；3 3）诊断药物；）诊断药物；4 4）其他生物医药用品。）其他生物医药用品。11医学资源第二节第二节 人类来源的生物药物人类来源的生物药物一、人类来源药物的生特点和研究意义一、人类来源药物的生特点和研究意义1 1、特点、特点1 1）安全性好；）安全性好；2 2）效价高，疗效可靠；）效价高，疗效可靠；3 3）稳定性好。）稳定性好。12医学资源2 2、研究意义、研究意义1 1）资源的有限性）资源的有限性2 2）研究的重要意义在于弄清人体内活性物）研究的重要意义在于弄清人体内活性物 质的结构和功能，就可知道人工合成或用基质的结构和功能，就可知道人工合成或用基因工程技术生产。因工程技术生产。13医学资源二、人体来源药物的种类和用途二、人体来源药物的种类和用途1 1、人血液成分制品、人血液成分制品：全血制品、血液：全血制品、血液成分制品、血浆成分制品、体液细胞内成分制品、血浆成分制品、体液细胞内成分制品。成分制品。血液成分制品：血液成分制品：指仅用物理方法从指仅用物理方法从全血中分离制备的成分，包括：红细胞、全血中分离制备的成分，包括：红细胞、白细胞、血小板和血浆。主要方法为离白细胞、血小板和血浆。主要方法为离心和过滤。心和过滤。14医学资源1 1）红细胞制剂红细胞制剂；2 2）白细胞浓缩液白细胞浓缩液：白细胞是干扰素：白细胞是干扰素IFNIFN（interferoninterferon）的重要原料；）的重要原料；3 3）血小板制剂血小板制剂：适应症为白血病、淋巴瘤：适应症为白血病、淋巴瘤等导致的骨髓抑制症状；等导致的骨髓抑制症状；4 4）新鲜冰冻血浆（新鲜冰冻血浆（FFPFFP）：）：FFPFFP产品规定自产品规定自采血到血液冰冻的时间不超过采血到血液冰冻的时间不超过8h8h，在，在-30-30以以下保存，主要用于先天性或获得性凝血因子下保存，主要用于先天性或获得性凝血因子缺乏症。缺乏症。15医学资源2 2、血浆的综合利用1 1）转输蛋白类2 2）免疫球蛋白3 3）凝血系统蛋白4 4）补体系统蛋白5 5）蛋白酶抑制物类16医学资源3 3、人体液细胞中的活性物质人体液细胞包括红细胞、白细胞、淋巴细胞、血小板、成纤维细胞，细胞内的活性物质有重要的生理功能，如血红蛋白、IFNIFN。4 4、人类来源的其他原料的利用1 1）人胎盘的利用:人胎盘丙种球蛋白、人胎盘白蛋白、人胎盘RNARNA酶抑制剂、胎盘激素（HCGHCG、HCSHCS）；17医学资源2 2）人尿的利用 人尿制取的药物与人体成分是同源的，不存在异种蛋白抗原性问题，健康男性尿中可制备尿激酶、激肽释放酶、尿抑胃素、蛋白酶抑制剂、睡眠因子、CSFCSF和EGFEGF，而妊娠妇女和绝经期妇女的尿液可制备HCGHCG。18医学资源5 5、CytokineCytokine（细胞因子）：（细胞因子）：指在体内指在体内或体外对效应细胞的生长、增殖分化或体外对效应细胞的生长、增殖分化和凋亡起调控作用的一类物质。和凋亡起调控作用的一类物质。6 6、人体激素类人体激素类：由内分泌腺或特异细：由内分泌腺或特异细胞产生的，含量极少，经血液到达靶胞产生的，含量极少，经血液到达靶细胞，作为信号分子引发生理效应。细胞，作为信号分子引发生理效应。种类：多肽蛋白类、类固醇和氨基酸种类：多肽蛋白类、类固醇和氨基酸类，约类，约130130种。种。19医学资源1 1、人血浆白蛋白制剂的制备 （1 1）结构和性质：白蛋白又称为清蛋白，约占血浆总蛋白的65%65%，同种白蛋白制品无抗原性，可传输和维持血浆胶体渗透压。人体中分离的白蛋白有两种，从健康人血浆中分离的人血清白蛋白和从健康产妇胎盘中分离的胎盘白蛋白。三、人体来源药物的制备实例三、人体来源药物的制备实例20医学资源（2 2）工艺路线：人血浆在搅拌下加入碳酸氢钠调节pHpH至8.68.6，加入等体积的2%2%的利凡诺溶液，充分搅拌后静置2-42-4小时，分离上清夜与络和物沉淀。向络和物沉淀中加入无菌水，用0.50.5摩尔每升的盐酸调节pHpH至弱酸性，加氯化钠至0.15%-0.2%0.15%-0.2%，搅拌下进行解离。充分解离后，6565恒温1 1小时，离心分离出上清夜热处理，6060，1010小时，灭活病毒。三、人体来源药物的制备实例三、人体来源药物的制备实例21医学资源将热的处理液除菌过滤，收集滤液，即白蛋白溶液，将溶液进行冷冻干燥得到白色疏松物质。检验方法：外观为白色疏松物质，白蛋白含量达95%95%以上，水分小于1%1%，水溶后pHpH为6.6-7.26.6-7.2，硫酸铵残量小于0.01%0.01%，细菌学和热源检测合格。工艺要点见上面。三、人体来源药物的制备实例三、人体来源药物的制备实例22医学资源三、人体来源药物的制备实例三、人体来源药物的制备实例2 2、尿激酶的制备结构与性质分子量为54.7K,54.7K,由33.1K33.1K和18.6K18.6K两条链通过二硫键连接。属丝氨酸蛋白酶。底物：血纤溶酶原,作用其ArgArg-Val-Val键，使纤溶酶原转为纤溶酶。23医学资源 工艺路线工艺路线24医学资源3 3、白介素、白介素-2-2的制备的制备 性质：活化淋巴细胞产生的含133133个氨基酸残基的糖蛋白。工艺路线：培养、硫酸铵分级沉淀、除盐；兰色琼脂糖层析、凝胶层析；工艺要点见上面。25医学资源 可进一步开发新产品 血液的利用：用低温乙醇工艺,除冷沉淀外,可将血浆蛋白分离为个组分。目前仅利用（纤维蛋白原）、（免疫球蛋白）、（白蛋白）3 3个组分。其它原料的利用：胎盘、尿液等。四、人体来源药物的研究前景四、人体来源药物的研究前景26医学资源 用现代生物技术生产人类活性物质基因工程、蛋白质工程、细胞工程、酶工程、发酵工程在生物制药中发挥重要作用。干扰素、白细胞介素、EPOEPO研制成功。27医学资源第三节第三节 动物来源的药物动物来源的药物 一、动物来源的药物的特点 原料来源丰富 要重视安全性 28医学资源 二、动物来源的药物的种类与用途 动物多肽与蛋白质类药物 动物多肽药物重要性与种类 多肽激素 多肽类细胞因子 动物蛋白质类药物29医学资源动物酶与辅酶类药物 促消化酶类 消炎酶类 治疗心脑血管类疾病的相关酶 30医学资源抗肿瘤的酶与电子传递有关的治疗酶其它药用酶动物辅酶类药物31医学资源动物核酸类药物组成与作用主要种类与用途动物糖类药物粘多糖的种类与分布:甲壳素、硫酸软骨素、肝素、透明质酸32医学资源动物脂类药物 脂类药物种类与分布动物细胞因子33医学资源第四节第四节 植物来源的药物植物来源的药物一、植物来源药物的特点约40%40%的药物来源于植物。种类繁多，结构复杂。除小分子天然有机化合物外，还含有生物大分子活性物质。如蛋白质、多肽、酶、核酸、糖类、脂类等。34医学资源二、植物来源药物的种类与用途 植物中的天然有机化合物植物中的天然有机化合物植物中的天然有机化合物植物中的天然有机化合物 糖和糖苷类糖和糖苷类糖和糖苷类糖和糖苷类 苯丙素类：苯丙烯、苯丙酸、苯丙素类：苯丙烯、苯丙酸、苯丙素类：苯丙烯、苯丙酸、苯丙素类：苯丙烯、苯丙酸、香豆素等。香豆素等。香豆素等。香豆素等。醌类醌类醌类醌类 辅酶辅酶辅酶辅酶Q10Q10Q10Q10、紫草素等。紫草素等。紫草素等。紫草素等。35医学资源 黄酮类：黄酮醇、花色素、黄芩苷等。鞣质：奎宁酸、槲皮醇等。萜类：青蒿素、齐墩果酸等。甾体：毛地黄毒苷元等。生物碱：咖啡因、喜树碱等。36医学资源植物蛋白质、多肽、酶类生理植物蛋白质、多肽、酶类生理植物蛋白质、多肽、酶类生理植物蛋白质、多肽、酶类生理活性物质的种类和作用活性物质的种类和作用活性物质的种类和作用活性物质的种类和作用名 称 来 源 功 能天花粉蛋白 瓜娄 引产蓖麻毒蛋白 蓖麻籽 抗癌胰蛋白酶抑制剂 大豆 治疗胰腺炎木瓜蛋白酶 木瓜汁 促消化 消炎辣根过氧化物酶 辣根 诊断试剂超氧化物歧化酶 沙棘 消除自由基麦芽淀粉酶 麦芽 助消化脲酶 刀豆 分解尿素37医学资源植物糖类药物单糖类：葡萄糖、果糖、核糖、维生素C C、木糖醇、山梨醇、甘 露醇等。聚糖类：蔗糖、麦芽糖、淀粉、纤维素、人参多糖、黄芪多糖等。糖的衍生物：葡萄糖-6-6-磷酸等38医学资源植物脂类药物脂肪和脂肪酸类：亚油酸、亚麻酸磷脂类：大豆磷脂固醇类：谷固醇、豆固醇等39医学资源第五节第五节 海洋生物药物海洋生物药物一、海洋生物药物的研究进展二、海洋生物及海洋生物药物 的种类与用途 海藻 腔肠动物 节肢动物40医学资源 软体动物 棘皮动物 鱼类 爬行动物 海洋哺乳动物 其它41医学资源