江苏农林职业技术学院讲稿 第 1 页 共 5 页 第一讲
第一章 绪论 授课内容 第二章 天然生物材料的提取制药 第一节 生化药物概述 教学目标 教学重点 教学难点 授课时数 2 掌握生物药物的定义和研究范畴、原料来源和特点；生化药物的定义和特点、分类、一般制备工艺。 生物药物的定义和研究范畴、原料来源和特点；生化药物的定义和特点、分类、一般制备工艺。 生物药物的定义和研究范畴、生化药物一般制备工艺 教材教具 PPT，黑板 教学内容（含教学步骤、时间分配、教法学法、作业布置等） 导入新课：（5分钟） 药物是人类为了生存与疾病做斗争的一种武器，是人类文明史的一个重要组成部分。现代生物技术是现代生物药物生产的主要平台。 第一章 绪论（35分钟） 一、概述 1、生物药物（Biopharmacedicals）定义 是利用生物体、生物组织、或其成分为材料，综合应用生物学、生物化学、微生物学、免疫学、生物分离与纯化技术和药学的原理与加工方法进行加工制造而成的一类预防、诊断、治疗疾病的物质。 生物体：动物、植物、微生物，包括海洋生物。 其成分：血液、分泌物和代谢产物。 生物体 生物组织 材料 其成分 2、生物药物的研究范畴 生物药物 包括从动物、植物、微生物等生物原料制取的各种天然生物活性物质及其人工合成或半合成的天然物质类似物。因此，抗生素、生化药物、生物制品等均属生物药物的范畴。 生物药物 基因工程药物 生化药物 生 物制品 生物学、生物化学 原理微生物学、免疫学 方法 生物分离与纯化技术 药学 预防 治疗 诊断 物质 抗生 素 江苏农林职业技术学院讲稿 第 2 页 共 5 页 （1）抗生素 抗生素是来源于微生物，利用发酵工程生产的一类主要用于治疗感染性疾病的药物。 实际上，抗生素是微生物与其他微生物竞争的武器。青霉素是第一个被发现的抗生素。 （2）生化药物 从生物体分离纯化所得的一类结构上十分接近于人体内的正常生理活性物质，具有调节人体生理功能，达到预防和治疗疾病目的的物质。主要有氨基酸、多肽蛋白类、核酸类、多糖、脂、细胞生长调节因子等。 （3）生物制品 直接使用病原生物体及其代谢产物或以基因工程、细胞工程等技术制成的，主要用于人类感染性疾病的预防、诊断和治疗的制品，包括：疫苗、抗毒素、抗血清、单克隆抗体。 （4）生物技术药物（基因工程药物） 利用现代生物技术生产的药物。如：蛋白质或核酸类药物。 3、生物制药技术 是利用生物体或生物过程在人为设定的条件下生产各种生物药物的技术。主要包括材料源、药物结构与效应、制备原理与工艺等。 二、生物药物原料的来源和特点 生物药物的主要来源是天然的生物材料，有动物、植物、微生物、海洋生物；随着生物技术的应用，人工制备的生物原料已成为当前生物制药原料的重要来源，如：人工构建的工程菌、工程细胞、转基因动植物，其质量更好和产量更高，是开发生物制药资源的新途径。 1、来源 （1）动物脏器 以动物组织器官为原料可以综合利用制备100多种生物药物。动物组织器官的主要来源是猪，其次是牛、羊、家禽和鱼类等的脏器。 来源丰富、价格低廉、可批量生产。 （2）血液、分泌物和其他代谢产物 血液，如：人血液制剂、免疫球蛋白、人血白蛋白，血红蛋白、血红素等； 分泌物，如：蛇毒可提取纤溶酶；胆汁可制备胆酸、胆红素； 代谢产物，如：尿液可制备尿激酶、蛋白酶抑制剂、表皮生长因子等。 （3）微生物来源的生物药物——很多，典型：抗生素。 （4）植物来源的生物药物——中草药。实际上这是一大类生药来源，只是目前认识不足。明朝李时珍编著的《本草纲目》中就记载了1892种各种药材。 （5）海洋生物来源的生物药物——很多。 2、特点 （1）原料来源广泛，且具有多样性；（要求宽广的知识结构） （2）原料中有效成分含量低，杂质多；（如：胰岛中胰岛素含量0.002%）工艺复杂。 （3）原料的易腐败性。（对原料的保存、加工有一定要求，特别是温度、时间、无菌操作等有严格要求） 江苏农林职业技术学院讲稿 第 3 页 共 5 页 三、生物制药的内容 生物制药的内容包括如下方面： （1）生物药物的原料来源及生物学特性； （2）生物药物的结构和性质、结构与疗效间的相互关系； （3）生物药物制造原理、生产工艺及其质量控制。 生物制药发展历程： （0）脏器、整草（中药）：神农、李时珍，《本草纲目》中共载有1892种中草药，多数是植物，也有动物、微生物和矿物。 （1）天然生物材料的提取制药； （2）发酵工程制药；1940，抗生素；1950，发酵生产氨基酸等； （3）酶工程制药；1960，药用酶生产； （4）细胞工程制药；1970，单克隆抗体技术； （5）基因工程制药；1980，生物工程药物，基因克隆—转化—发酵—纯化。 四、生物药物的分类 （一）按照药物的化学本质和化学特性分类 1、氨基酸类药物及其衍生物：世界年产百万吨，产值几十亿美元。必需氨基酸等。 2、多肽和蛋白质类药物：活性小肽，20余种（催产素、加压素），激素，抗体蛋白等。 3、酶及辅酶类药物：SOD——治疗类风湿病。 4、核酸及其降解物和衍生物：ATP，修饰核苷酸治疗肿瘤。 5、多糖类药物：肝素、透明质酸等。 6、细胞因子类：白介素等，亦可归入蛋白类。 7、生物制品类：人血清、疫苗、其他血液制品。 8、其它（脂类药物、维生素与辅酶） （二）按照原料来源分类 1、人体组织来源的生物药物 优点：疗效好、无副毒作用。 缺点：受来源限制无法批量生产（现在通过生物技术可大量获得，如胰岛素）。 主要品种：人血液制品、人胎盘制品、人尿液制品 2、动物组织来源的生物药物 优点：来源丰富、价格低廉、可批量生产。 缺点：疗效低，易引起抗原反应。（如：不同来源的胰岛素具有不同的生物活性；人生长素和其他动物生长素没有相应的对应的作用） 3、植物来源的生物药物——中草药（次生代谢物质、酶、蛋白质、核酸等） 4、微生物来源的生物药物——典型：抗生素，此外氨基酸、维生素、酶。 5、海洋生物来源的生物药物——资源丰富，有开发潜力。（如螺旋藻制品、深海鱼油） （三）按功能用途分类 1、治疗药物——主要功能 2、预防药物——对于传染性疾病，预防比治疗更重要。疫苗，类毒素等。 江苏农林职业技术学院讲稿 第 4 页 共 5 页 3、诊断药物——重要用途之一。免疫诊断，酶诊断试剂盒，基因诊断等。 4、其他用途 保健品、食品、化妆品、医用材料等（现在保健品的使用须规范） 五、生物制药的发展方向 1、国外生物制药的发展方向（美国首创多数新的工程药物） （1）克隆技术（1999） （2）血管生长（1998） （3）艾滋病疫苗（1998）：Aidsuaxgp120疫苗 （4）药物基因组学（2000）：疾病基因分析与基因治疗 2、国内生物制药的发展方向 （1）天然植物有效成分的发酵生产；（依托中草药，具有中国特色） （2）改造抗生素工艺技术； （3）大力开发疫苗与酶诊断试剂；（已有一定的基础） （4）开发活性蛋白和多肽药物；（干扰素、白介素等） （5）开发靶向药物，以开发肿瘤药物为重点；（生物导弹） （6）发展氨基酸工业和开发脑垂体激素； （7）人源化的单克隆抗体的研究开发；（人造血浆、血液） （8）血液替代品的研究与开发； （9）人类基因组的研究。 目前生物技术最活跃的应用领域是生物医药行业，生物制药被投资者作为成长性最高的产业之一。 第二章 天然生物材料的提取制药 第一节 生化药物概述（35分钟） 一、概述 1、生化药物（biochemical drug）定义 生化药物是从生物体分离纯化，或用化学合成、微生物合成或现代生物技术制得的用于预防、治疗和诊断疾病的一类生化物质。 包括氨基酸、多肽、蛋白质、多糖、核酸、脂肪、维生素、激素等。这类药物是维持生命正常活动的必需生化成分。 2、特点 （1）来源于生物体（动物、植物、微生物）； （2）为生物体的基本生化成分。 高效、合理、毒副作用小。 3、来源 （1）传统上，主要是天然的生物材料，从动物（植物）器官、组织（或细胞）、血浆中分离纯化制得。但不包括从植物中提取、纯化所得的一些物质，如：生物碱、有机酸等。 江苏农林职业技术学院讲稿 第 5 页 共 5 页 （2）现代，天然的生物材料和人工制备的生物原料，如：人工构建的工程菌、工程细胞、转基因动植物，其质量更好和产量更高，是开发生物制药资源的新途径。 二、分类 按化学本质和化学特性分类： 1、氨基酸及其衍生物类药物； 2、多肽和蛋白质类药物； 3、酶类药物； 4、核酸及其降解物和衍生类药物； 5、糖类药物； 6、脂类药物。 三、传统生化制药的一般工艺过程 材料→预处理→固液分离→浓缩→纯化→产品定型（书，P10） 在提取纯化的过程中，要尽可能减少操作步骤，以提高总收率。 四、生化药物在医药工业中的地位 1、生产迅速增长 粗加工→精加工，加工原料→制剂生产，在生产管理、质量监督、科学技术、人才培养等方面形成相对独立的体系，成为我国一大制药行业。 2、生产技术不断提高 起步晚，基础差。加强技术改造，改造车间，更新设备，为进一步发展打下较好基础。 3、产品结构逐步优化，质量不断提高 近十年来，加强了科研工作，成功地开发出了一批新的生化药物，使生化药物结构发生了质的变化。 同时，对于一批疗效确切但质量标准低的产品，通过整顿，提高了质量标准和临床疗效，增强了竞争力。例如：尿激酶，由于提高了质量，不仅不再从国外进口，而且已向国外出口了。 4、产品结构改变，规模经济占主导地位 目前，30%以上企业产值占总产值50%以上，规模效益是生化制药今后发展的方向。 课堂小结：（3分钟） 本次课须掌握生物药物的定义和研究范畴、原料来源和特点；生化药物的定义和特点、分类、一般制备工艺。 思考题：（2分钟） 1、生物药物的定义。 2、简述生物材料的来源和特点。 3、生物药物的种类有哪些？ 4、生化药物的分类原则是什么？有哪些种类？ 5、生化药物的制备一般工艺主要步骤有哪些？ 课后体会：
