绪论生物技术制药课程设计.ppt

生物技术制药 第一章 绪 论 内容：掌握生物技术制药课程的主要研究内容、学科分支、学科的特点、了解有关生物技术制药的历史和国内外发展趋势。 一、生物技术：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（品系）进行加工生产，为社会提供商品和服务的一个综合性技术体系。 第一节 生物技术的发展史 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。 本书包含的制药技术：基因工程制药、抗体制药、动植物制药、酶制药等。 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 化学工程　　　　　　　　　　　　　　海洋生物技术 应用 医药：单克隆抗体 ，治疗单基因缺陷。 农业：转基因动植物。 食品: 氨基酸，有机酸，食品添加剂。 工业：饲料、工业酶、加酶洗衣粉。 环境：利用微生物或酶处理废物和废水。 能源：微生物发酵产甲烷—沼气。 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 制醋该阶段的产品：乳酸、酒精、丙酮、丁醇、柠檬酸、淀粉酶。 二、生物技术的发展简史 特点:过程简单，大多数属于兼气发酵或表面培养，生产设备要求不高，产品化学结构简单，属于初级代谢产物。 ２近代生物技术阶段 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 特点: （1）产品类型多，初级（氨基酸、酶、有机酸）；次级（抗生素）；生物转化（甾体）。（2）生物技术要求高，纯种、无菌、通气、产品质量要求也高。（3）生产设备规模大，500M3，2000M3。（4）技术发展速度快，青霉素，200U/毫升，8万单位每毫升，形成了交叉学科生化工程。 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 产品：胰岛素、干扰素、生长激素等 现代生物技术包括: ⑴重组DNA技术 ⑵细胞和原生质体融合技术 ⑶酶和细胞的固定化技术 ⑷植物脱毒和快速繁殖技术 ⑸动物和植物细胞的大量培养技术 ⑹动物胚胎工程技术 ⑺现代微生物发酵技术 ⑻现代生物反应工程和分离工程技术 ⑼蛋白质工程技术 ⑽海洋生物技术 应用 抗体制药：单克隆抗体 细胞工程：包括微生物，动植物细胞培养。 动物细胞培养：人，小鼠；猴肾 植物细胞培养：全能性 酶的固定化技术：利用酶的催化功能 生物技术制药： 采用现代生物技术, 借助某些微生物、植物、动物生产医药品，叫生物技术制药。 第二节 生物技术药物 生物药物：泛指包括生物制品在内的 生物体的初级和次级代谢产物或生物体的某一组成部分，甚至整个生物体用作诊断和治疗疾病的药物。 应用重组DNA技术制造的药物 基因药物 来自动植物和微生物的天然生物药物 合成与部分合成的生物药物。 生物药物的四大类型 生物技术药物的特性 分子结构复杂 具有种属特异性 治疗针对性强、疗效高 稳定性差 基因稳定性 免疫原性 体内的半衰期短 受体效应 多效性和网络性效应 检验的特殊性 第三节 生物技术制药 一、生物技术药物的特征 高技术；高投入；长周期；高风险；高收益 二、生物技术在制药中的应用 1 基因工程制药 利用克隆的基因来表达生产有用的肽类和蛋白质药物或疫苗。 利用基因工程技术改造传统的制药工业 基因工程药物品种的开发 基因工程疫苗 基因工程抗体 基因诊断与基因治疗 建立新药的筛选模型 改良菌种，产生新的微生物药物 在改进药物生产工艺中的应用 利用转基因动植物生产蛋白质类药物 2 细胞工程制药 包括单克隆抗体；植物细胞培养产生次生代谢产物；动物细胞培养。 3 酶工程制药 研究酶的催化功能 利用完整的微生物或从微生物细胞中提取的酶作为生物催化剂，进行生物转化。 4发酵工程制药 工艺改进：依赖计算机理论及技术的发展 新药研制：对疾病机制的了解 菌种改造：利用基因工程原理及技术 三、我国的医药生物技术 20世纪70年代起步，研究固定化酶和固定化细胞； 80年代初期，开发研究乙型肝炎基因工程疫