生物技術制藥

1、生物技術制藥,中國醫(yī)科大學藥學系生物制藥教研室張岐山 教授,,第一章 緒 論,一. 概 述,生物技術制藥概念： 采用現(xiàn)代生物技術,借助某些微生 物、植物、動物生產(chǎn)醫(yī)藥品，叫 作生物技術制藥。 生物技術：基因工程、細胞工程、 酶工程、發(fā)酵工程、生化工程、蛋 白質工程、抗體工程等。,現(xiàn)代生物技術的基礎學科和分支,分子生物學　　　　　　　　　　　　　醫(yī)藥生物技術微生物學　　　　　　

2、　　　　　　　　生物技術疫苗生物化學　　　　現(xiàn)代生物技術　　　　生物技術診斷遺傳學　　　　　　　　　　　　　　　農業(yè)生物技術細胞生物學　　　　　　　　　　　　　家畜生物技術化學工程　　　　　　　　　　　　　　海洋生物技術,,,,,,,,二、生物技術發(fā)展簡史,１傳統(tǒng)生物技術階段公元前6000年古代巴比倫人釀造啤酒公元前4000年埃及人發(fā)酵面包我國殷朝 制醬周朝 制醋特點:自然發(fā)酵、全憑經(jīng)驗,２近代生物技術階段1860年

3、荷蘭微生物學家安東.列文虎 發(fā)明顯微鏡發(fā)現(xiàn)了微生物。1865年法國科學家巴斯德證明了發(fā) 酵原理。1928年英國 Fleming發(fā)現(xiàn)青霉素1940年英國弗洛里、錢恩分離出青 霉素,３現(xiàn)代生物技術　　1953年 Watson 、Crick提出DNA雙螺旋結構　　1973年 建立DNA重組技術　　1975年 建立單克隆抗體技術　　1978年 大腸桿菌表達出胰島素　　1988年 PCR方法　　1997年 英國克隆多

4、利羊,現(xiàn)代生物技術包括:⑴重組DNA技術⑵細胞和原生質體融合技術⑶酶和細胞的固定化技術⑷植物脫毒和快速繁殖技術⑸動物和植物細胞的大量培養(yǎng)技術⑹動物胚胎工程技術,⑺現(xiàn)代微生物發(fā)酵技術⑻現(xiàn)代生物反應工程和分離工程技術⑼蛋白質工程技術⑽海洋生物技術,,,Mendel,奧地利原天主教神父,不能忘記的人,在1865年他根據(jù)豌豆七對不同性狀的雜交實驗,發(fā)現(xiàn)生殖細胞成熟中同對因子分離,異對因子自由組合兩條遺傳規(guī)律,即遺傳學分離規(guī)律和

5、自由組合規(guī)律.為遺傳學提供了數(shù)學基礎,創(chuàng)立了孟德爾學派。,孟德爾碗豆雜交實驗,,不能忘記的人,T H Morgan（1866-1945） 美國遺傳學家,從1910年到30年代他在果蠅遺傳實驗中進一步證實了孟德爾分離定律和自由組合定律。他的兩大重要發(fā)現(xiàn)：一是發(fā)現(xiàn)基因在染色體上，二是發(fā)現(xiàn)遺傳的基因鏈鎖和互換定律。建立了摩爾根基因學說。 他的格言：“實驗方法的本質在于每一種見解和假說都必須通過實驗的檢驗，然后才被承認其科學地位。

6、,摩爾根“果蠅的伴性實驗”,,不能忘記的人,J D Watson F H C Crick,1953年4月25日，英國《自然》雜志發(fā)表了沃森和克立克的文章“核酸的分子結構 — DNA的一個結構模型”。標志著DNA雙螺旋結構的建立，從此，遺傳學和生物學的歷史從細胞階段進入了分子階段。,,不能忘記的人,F Sanger W Gilbert,桑格（英國化學家）最早測定胰島素的氨

7、基酸順序獲得1958年諾貝爾化獎。22年后，他因測定了一種噬菌體的一級結構獲1980年的諾貝爾化學獎。 吉爾伯特在DNA測序領域，因其卓越的工作獲得1980年諾貝爾化學獎。,,不能忘記的人,Paul Berg,,伯格（美國生物化學家）通過把兩個不同來源的DNA連結在一起并發(fā)揮其應有的生物學功能，證明了完全可以在體外對基因進行操作。他作為“重組DNA技術之父”于1980年獲諾貝爾化獎。,,不能忘記的人,Kary B Mul

8、lis,1985年穆利斯發(fā)明了高效復制DNA片段的聚和酶鏈式反應（PCR）技術，利用該技術可從極其微量的樣品中大量生產(chǎn)DNA分子，使基因工程獲得了革命性發(fā)展。,三、醫(yī)藥生物技術新進展,醫(yī)藥生物技術產(chǎn)業(yè)化、商品化成高新技術產(chǎn)業(yè)之一。高投入、高風險、高利潤,利潤率達17.6%2000年全世界銷售額1490億美元。,1.基礎研究不斷深入 新基因的克隆和基因表達調控的研究全面展開。 以DNA、RNA和蛋白質為軸心的分子生

9、物學理論和技術兩大體系已基本完成。 人類基因組計劃已完成。,1986年美國科學家達爾貝科提出的人類基因組計劃，1990年啟動該計劃。23對染色體30億對堿基，3.5萬個基因進行測序。 美國承擔54%，英33%，日7%，法2.8%,德2.2%,中國1%。 1999年中國加入人類基因組計劃，投資3億元，負責測定3號染色體3000萬對堿基，2000年4月完成。,2.新產(chǎn)品不斷出現(xiàn) 20世紀80年代以來僅美

10、、日開發(fā)的生物新藥200多種。 如：干擾素、白細胞介素、粒細胞集落刺激因子、紅細胞生成素、纖溶酶原激活劑、胰島素、生長激素、乙肝疫苗等。,3.新試劑新技術不斷出現(xiàn),細胞移植用于:骨髓移植治療白血病、免疫缺陷、再障性貧血等。 基因治療有:致死性遺傳疾病、癌癥、愛滋病、心臟病等。 生物試劑開發(fā)單克隆抗體用于診斷和治療，熒光抗體法、DNA探針、PCR等檢測技術的建立。,4.新型生物反應器和新型生物技術不

11、斷出現(xiàn),新型生物反應器有:氣升式生物反應器、流化床式生物反應器、固定床式生物反應器、袋式或膜式生物反應器、中空纖維生物反應器等。,四、我國的醫(yī)藥生物技術,已上市的基因工程藥物和疫苗 1995年 白細胞介素-2 1996年 α1b-干擾素α2a-干擾素 α2b-干擾素 1997年 粒細胞集落因子 紅細胞生成素 1992年 乙型肝炎疫苗,五、醫(yī)藥生物技術發(fā)展展望,21世紀是醫(yī)藥生物技術快速發(fā)展,