生物技术制药第一章绪论课件

生物技术制药汇报人：某某某汇报时间：2024.X.X第一章绪论第一节生物技术的发展史01第二节生物技术药物02第三节生物技术制药03第一节生物技术的发展史一概述二生物技术发展简史本课程知识结构及相互之间的关联基因工程细胞工程酶工程发酵工程抗体工程--核心--基础--条件--手段--实例动物细胞工程植物细胞工程

生物技术是以生命科学为基础，利用生物体（或生物组织、细胞及其组分）的特性和功能，设计构建具有预期性状的新物种或新品系，并与工程相结合，利用这样的新物种（或品系）进行加工生产，为社会提供商品和服务的一个综合性的技术体系。一概述生物技术制药概念：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。生物技术制药就是通过以上工程方法的高科技新兴产业。生物技术药物：采用现代生物技术,借助某些微生物、植物、动物生产医药品。19世纪：细胞是生命的基本单位。细胞学说：细胞是动植物结构和功能的基本单位，一切生命现象都是以细胞为基础表达的。遗传密码蛋白质三维结构基因转录线性多肽链

（无功能活性）翻译生命活动的分子基础

以核酸和蛋白质为中心的生物大分子是生命现象的共同物质基础，细胞和有机体所有生命活动都是以这些生物大分子及其复合物的结构、运动和相互作用来实现的。生物技术的重要性有助于解决全球的重大难题：资源（能源）、人口、粮食、生态环境、健康与疾病和战争与灾害；促进传统产业的技术改造和新产业的形成，对人类社会生活产生深远的革命性影响；生物技术这一新生事物正迅速走向老百性日常生活各个方面,将对人类的发展做出贡献。生物技术学科的地位世界新技术革命的主角之一,生物技术与信息技术，新材料,新能源一起已成为新产业革命四大支柱之一。阳光技术，朝阳产业，黄金工程，倍受世界各国重视。21世纪是生物生命世纪，生物技术将成为21世纪高技术革命的核心内容。二生物技术发展简史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年埃及人发酵面包我国殷朝制酱周朝制醋特点:自然发酵、全凭经验。２近代生物技术阶段1860年荷兰微生物学家安东.列文虎克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３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2003年人类基因组测序完成近半个世纪生物技术发展的10大里程碑1953年Watson与Crick发现了DNA的双螺旋结构。1956年Kornberg发现了DNA聚合酶。1966年破译了氨基酸三联密码子。1970年发现了核酸限制性内切酶。1975年研制出了第一个单克隆抗体。1982年FDA批准了第一个基因工程药物--重组人胰岛素。近半个世纪生物技术发展的10大里程碑1983年Mullis发明了聚合酶链式反应(PCR)技术。2003年人类基因组测序完成1990年人类基因组(HumanGenomeProject)计划启动。1997年克隆羊多利诞生。4现代生物技术定义(1)现代生物技术定义：以现代生命科学为基础,把生物体系与工程学技术有机结合在一起，按照预先的设计，定向地在不同水平上改造生物遗传性状或加工生物原料,产生对人类有用的新产品(或达到某种目的)之综合性科学技术。(2)要点:①

对象

是具遗传特性有生命物质:包括病毒、细菌、植物、动物、直到人类。②

生物体系多个不同水平研究:从大分子(DNA、RNA、蛋白质、酶)、亚细胞、细胞、组织、器官到整个机体。③应用工程学原理:经人类思维,设计方案、定向修饰、加工制作过程、经过体外环节。④有目的产品:目的产品有三新特征:新遗传功能、新遗传性状、新物种。要有合乎人类所需的工业、农业、医疗和食品产品。⑤

高新技术起重要作用。(3)生物技术与诸学科关系

医学生物技术

药学生物技术

动物生物技术

农业生物技术

海洋生物技术

微生物生物技术(4)生物技术的内容下游工程:

是生物技术的扩大生产,加工应用阶段,使三新产品能达到三化:商品化、工程化、企业化,是效益阶段。上游工程:

是生物技术的实验室研究阶段,应用基础研究,产生三新产品的源泉。现代生物技术的基础学科和分支分子生物学医药生物技术微生物学生物技术疫苗生物化学现代生物技术生物技术诊断遗传学农业生物技术细胞生物学家畜生物技术化学海洋生物技术一生物技术药物的分类二生物技术药物的特性第二节生物技术药物一生物技术药物的分类一应用重组DNA技术制造的基因重组制剂二基因核酸药物三天然生物药物四合成与部分合成的生物药物（具体例子后面会讲到）生物技术药物：采用DNA重组技术或者其他生物新技术研制的蛋白质或核酸类药物。现代生物药物分类：生物技术制药：采用现代生物技术可以人为地创造一些条件，借助某些微生物、植物或动物来生产所需的医药品。生物药物根据功能用途可以分为三类：治疗性药物；预防性药物；诊断性药物。二生物技术药物的特性分子结构复杂01具有种属特异性02针对性强，疗效高03稳定性差04基因稳定性05免疫原性06体内的半衰期短07受体效应08多效性和网络性效应09检验的特异性10一生物技术制药的特征二生物技术在制药中的应用三生物技术制药的现状和前景第三节生物技术制药一生物技术制药的特征生物技术医药产业是产业化、商品化的高新技术产业之一。高技术，高投入，高风险，高收益，长周期---“四高一长”的特点。二生物技术在制药中的应用01020304基因工程技术，转基因技术酶工程技术，细胞及酶的固定化技术05胚胎克隆技术细胞工程技术，干细胞培养及定向分化发酵工程技术，生物反应器生物大分子修饰,生物物理、生物信息及其他相关领域技术06三生物技术制药现状和前景20世纪80年代以来仅美、日开发的生物新药200多种。如：干扰素、白细胞介素、粒细胞集落刺激因子、红细胞生成素、纤溶酶原激活剂、胰岛素、生长激素、乙肝疫苗等。1.新试剂新技术不断出现细胞移植用于:骨髓移植治疗白血病、免疫缺陷、再障性贫血等。基因治疗有:致死性遗传疾病、癌症、爱滋病、心脏病等。生物试剂开发单克隆抗体用于诊断和治疗，荧光抗体法、DNA探针、PCR等检测技术的建立。2.新型生物反应器和新型生物技术不断出现新型生物反应器有:气升式生物反应器、流化床式生物反应器、固定床式生物反应器、袋式或膜式生物反应器、中空纤维生物反应器等。3、我国的医药生物技术

已上市的基因工程药物和疫苗

1992年乙型肝炎疫苗

1995年白细胞介素-21996年α1b-干扰素α2a-干扰素

α2b-干扰素

1997年粒细胞集落因子红细胞生成素4美国生物技术产业发展情况

目前FDA已经批准了117个生物技术药物和疫苗，其中

75%为最近6年批准有350生物技术药物和疫苗针对超过200种疾病正在进行临床试验有几百种诊断试剂应用于疾病诊断、血液检定等美国目前有1273家生物技术公司，其中300家是上市公司

1999年至2000年生物技术市场资产总值增长156%，从1379亿美元增加至3535亿美元

1993年至2000年生物技术工业收入成倍增长，从80亿美元增加至223亿美元美国生物制药现状FDA批准的生物制品时期批准的数目临床试验期审评期总时间1982-19891432.724.056.71990-19941546.521.367.81995-19992658.614.773.3*时间单位为月

美国生物制药产品种类及数量（PHRAM）疾病种类产品数量疾病种类产品数量感染性疾病39

心脏病26神经系统疾病28呼吸系统疾病22艾滋病及相关疾病19自主免疫系统疾病19皮肤病19移植13消化系统疾病11遗传疾病11血液疾病9糖尿病及并发症7不育症5眼病3生长发育不良症3骨质疏松2妊娠预防2肿瘤疾病175

美国已进入临床研究阶段的革新性生物技术药物

种类作用AntiVEGF(抗内皮细胞生长因子)

治疗结肠直肠癌和非小细胞肺癌(Ⅲ期临床)Dendriticcellvaccine(树突细胞疫苗)

治疗前列腺癌(Ⅲ期临床)Dendriticcellvaccine(树突细胞疫苗)

治疗乳腺癌(Ｉ期临床)ONYX015(肿瘤抑制治疗基因)

治疗头颈癌(II期临床)AntiIgEhumanizedmonoclonalantibody治疗哮喘(Ⅲ期临床结束)(人源化抗IgE单克隆抗体)PRO542(PRO542抗体)

预防HIVPegasya(PEG修饰IFN)

治疗丙型肝炎(Ⅲ期临床)Recombinathumanparathyroidhormone治疗骨质疏松症(Ⅲ期临床)(重组人甲状旁腺激素)Somatokine(免疫系统激发剂)

治疗严重烧伤(Ⅲ期临床结束)ConXn(松弛素蛋白)

治疗硬皮病(ＩＩ/Ⅲ期临床)ABX-ILB(ABX-ILB抗体)

治疗牛皮癣(ＩＩ期临床)5、医药生物技术发展展望21世纪是医药生物技术快速发展的时期,生物制药、化学药物、中药形成三足鼎立,有效