2014生物技术制药复习题

第一篇：2014生物技术制药复习题

第一章 绪论

名词：

1生物技术：是人类对生物资源（包括微生物、植物、动物）的利用、改造并为人类服务的技术。

2生物技术制药：采用现代生物技术人为地创造一些条件，借助微生物、植物或动物来生产所需的医药品，称为生物技术制药。简答题：

1生物技术包含的技术范畴及所占地位

答：基因工程（核心）、细胞工程（基础）、酶工程（条件）、发酵工程（技术）、抗体工程（实例）。

2生物技术按技术特征分为哪三个发展阶段，每一阶段的技术特征是？

答：传统生物技术阶段，技术特征：酿造技术；近代生物技术阶段，技术特征：微生物发酵技术；现代生物技术阶段，技术特征：基因工程技术。3生物技术药物的特征？

答：分子结构复杂；具有种属特异性；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；检验的特异性。4生物技术制药的特征？

答：高技术，高投入，长周期，高风险，高收益。

第二章 基因工程制药

名词：

1基因工程技术：就是将所要重组对象的目的基因插入、拼接、转入新的宿主细胞，构建成工程菌（或细胞），实现遗传物质的重新组合，并使目的基因在工程菌内进行复制和表达的技术。

2分批培养：一次性将培养基加入反应器中，接种培养后收获细胞的操作方式。

3补料分批培养：是将种子介入发酵罐中进行培养，经过一段时间后，间歇或连续地补加新鲜培养基，使菌体进一步生长的培养方法。

4连续培养：是将种子接入发酵反应器中，搅拌培养至菌体浓度达一定程度后，开动进料和出料蠕动泵，以一定稀释率进行不间断培养。

5高密度发酵：是指培养液中菌体的浓度在50gDCW/L以上，目的是降低成本，提高效率。6离子交换层析：是依据流动相中的组分离子与交换剂上的平衡离子进行可逆交换时结合力大小的差别而进行分离的一种层析方法。

7疏水层析：是利用蛋白质表面的疏水区域和固定相上疏水基团之间相互作用力差异，对蛋白组分进行分离的层析方法。

8亲和层析：是利用固定化配体与目的蛋白质之间非常特异的生物亲和力进行吸附，这种结合既是特异的，又是可逆的，改变条件可以是结合解除。

9：凝胶过滤层析：是以多孔性凝胶填料为固定相，按分子大小对溶液中各组分进行分离的液相层析方法。

简答题：

1利用基因工程技术生产药物的优点

答 ： 大量生产过去难以获得的生理活性蛋白和多肽，为临床使用提供有效的保障；

可以提供足够数量的生理活性物质，以便对其生理、生化、和结构进行深入研究，从而扩大这些物质的应用范围；

可以发现、挖掘更多的内源性生理活性物质；

内源生理活性物质在作为药物使用时存在的不足之处，可以通过基因工程和蛋白质工程进行改造和去除；

可获得新型化合物，扩大药物筛选来源。2基因工程药物制造的主要程序有哪些？

答：获得目的基因，组建重组质粒，构建基因工程菌（或细胞），培养工程菌，产物分离纯化，除菌过滤，半成品检定，成品检定，包装。3人工合成目的基因的限制有哪些？

答：不能合成太长的基因；人工合成基因时，遗传密码的简并性会为选择密码子带来很大困难，当以氨基酸顺序推测核苷酸序列时，不一定与天然基因完全一致，易造成中性突变；费用较高。

4基因工程宿主菌应满足哪些要求？

答：具有高浓度、高产量、高产率；能利用易得廉价原料；不致病、不产生内毒素；发热量低、需氧低，适当的发酵温度和细胞形态；容易进行代谢调控；容易进行重组DNA技术；产物容易提取纯化。

5基因工程中的表达载体必须具备哪些条件？ 答：载体能独立地复制；

应具有灵活的克隆位点和方便的筛选标记，以利于外源基因的克隆、鉴定和筛选；

应具有很强的启动子，能为大肠杆菌的RNA聚合酶所识别；

应具有阻遏子，使启动子受到控制，只有当诱导时才能进行转录；

应具有很强的终止子，以便使RNA聚合酶集中力量转录克隆的外源基因，而不转录其他无关的的基因，同时很强的终止子所产生的mRNA较为稳定。6影响目的基因在大肠杆菌中表达的因素有哪些？

答：外源基因的剂量，外源基因的表达效率，表达产物的稳定性，细胞的代谢负荷，工程菌的培养条件。

7真核基因在大肠杆菌中的表达形式有哪些？

答：以融合蛋白的形式表达药物基因；以非融合蛋白的形式表达药物基因；分泌型表达药物基因。

8表达用酵母菌株应满足哪些要求？

答：菌体生长力要强；菌体内源蛋白酶要较弱；菌株性能要稳定；分泌能力要强。第三章

1细胞工程：是以细胞为单位，按人们的意志，应用细胞生物学、分子生物学等理论和技术，有目的地进行精心设计，精心操作，使细胞的遗传特性发生改变，从而达到改良或产生新品种的目的，以及使细胞增加或重新获得产生某种特定产物的能力，从而在离体条件下进行大量培养、增殖，并提取出对人类有用的产品。

2代谢工程：即采用基因工程的手段，使工程细胞增加或建设某种酶，改造它的代谢能力和途径，使其降低对某些营养物质的需要，减少某些代谢产物的产生和危害，以及控制工程细胞的增殖速度和制造产品的能力。

3组织工程：即通过对细胞的大量培养，并用细胞直接作为一种治疗手段用于临床，或用培养的细胞进一步加工成一种组织，如人造皮肤、人造肝脏、人造胰腺、人造血管和人造骨等，并用于临床。简答题：

1动物细胞的生理特点？ 答：细胞的分裂周期长；

细胞生长需贴附于基质，并有接触抑制现象 正常二倍体细胞的生长寿命使有限的； 动物细胞对周围环境十分敏感； 动物细胞对培养基的要求高；

动物细胞对蛋白质的合成途径和修饰功能与细菌不同。2生产用的动物细胞的种类？

答：原代细胞，二倍体细胞，转化细胞系，融合细胞系，重组工程细胞系。3动物细胞培养过程中，加入血清的作用机制？

答：提供有利于细胞增殖所需的各种生长因子和激素； 提供有利于细胞贴壁所需的贴附因子和伸展因子； 提供可识别金属、激素、维生素和脂质的结合蛋白； 提供细胞生长所必需的脂肪酸和微量元素。4无血清培养基的优点？

答：提高了细胞培养的可重复性，避免了由于血清批次之间差异的影响； 减少了由血清带来病毒、真菌和支原体等微生物污染的危险； 供应充足、稳定； 细胞产品易于纯化；

避免了血清中某些因素对有些细胞的毒性；

减少了血清中蛋白对某些生物测定的干扰，便于对实验结果的分析。5悬浮培养的优缺点？

答：优点：操作简单，培养的体积大、成本低；培养条件比较均一；传质、传氧较好；传代时无需消化分散；容易扩大培养规模。

缺点：由于细胞体积较小，难采用罐流培养，细胞密度较低。6贴壁培养的优缺点？

答：优点： 适用的细胞较广；容易更换培养液；容易采用罐流培养方式使细胞达到高密度。缺点： 操作比较麻烦；培养条件不易均一；传质、传氧较差；不能有效监测细胞的生长；需要合适的贴附材料和足够的面积；扩大培养比较困难，投资大。7动物细胞生物反应器的类型？

答 ：搅拌式生物反应器，气升式生物反应器，中空纤维式生物反应器，透析袋或膜式生物反应器，固定床或流化床式生物反应器。缺点：固定化过程中，酶活力有损失；增加了生产成本，初始投资大；只能用于可溶性底物，而且较适于小分子底物，对大分子底物不适宜；胞内的酶必须经过酶的分离纯化过程；不适用于多酶反应。

第二篇：生物技术制药总结

生物技术：人们以现代生命科学为基础，结合先进的工程技术手段和其他基础科学的科学原理，按照预先的设计改造生物体或加工生物原料，为人类生产出所需产品或达到某种目的的技术

1基因工程制药：利用基因重组技术将外援基因导入宿主菌或细胞进行大规模培养，以获得蛋白质药物的过程。

2.载体：是携带外源目的基因或DNA进入宿主细胞，实现外援基因或DNA的无性繁殖或表达有意义的蛋白质所采用的一些DNA分子。

细胞传代passage：将细胞从一个培养器皿中消化、分散并接种至另一个培养器皿中的操作。细胞克隆培养（clonal culture）：即单细胞分离培养，是将动物组织分散后，将一个细胞从群体细胞中分离出来，由单个细胞培养成纯系细胞集群。

动物细胞的复苏：其原则是快速融化，必须将冻存在-196℃液氮中的细胞快速融化至37℃，使细胞外冻存时的冰晶迅速融化，避免冰晶缓慢融化时进入细胞形成再结晶，对细胞造成损害。

细胞融合（cell fusion）：是指在外力（诱导剂或促融剂）作用下，两个或两个以上的异源（种、属间）细胞或原生质体相互接触，从而发生膜融合、胞质融合和核融合并形成杂种细胞的现象，或称细胞杂交。

转基因动物（transgenic animal）：采用基因工程技术将外源目的基因导入动物生殖细胞、胚胎干细胞和早期胚胎，并在受体动物的染色体上稳定整合，在经过发育途径将外源目的基因稳定地传给子代，通过这项技术所获得的动物即为转基因动物。

胚胎干细胞（embryo stem cell）：简称ES细胞，是从早期胚胎细胞团分离出来并能在体外培养的一种高度未分化的、具有形成所有成年细胞类型能力的全能干细胞。它是正常二倍体型，像早期胚胎细胞一样具有发育上的全能性。

抗体工程制药（antibody engineering pharmaceutics）：利用基因工程、细胞工程（包括动物细胞工程和植物细胞工程）和转基因动物及转基因植物技术生产抗体药物的过程。

单克隆抗体（monoclonal antibody，mAb）：简称单抗，将能大量扩增和永生的骨髓瘤细胞和能合成分泌特异性抗体的B细胞（仅识别一种抗原表位）进行融合得到杂交瘤细胞，经筛选和克隆化的杂交瘤细胞仅能合成及分泌抗单一抗原表位的特异性抗体。

杂交瘤细胞克隆化（cloning）：是指将阳性孔中分泌抗体的单个细胞分离出来。融合后的杂交瘤细胞一般要经过3次克隆化才能达到100%的阳性克隆。

双特异性抗体（bispecific antibody，bsAb）：亦称双功能抗体，是含有两个不同配体结合位点的抗体分子，它有两个不同的抗原结合部位（两个臂），可分别结合两种不同的抗原表位。嵌合抗体（chimeric antibody）：是利用DNA重组技术，将异源单抗的轻、重链可变区基因插入含有人抗体恒定区的表达载体中，转化哺乳动物细胞表达的抗体，表达的抗体分子中轻、重链的V区是异源的，而C区是人源的，即整个抗体分子的60%~70%是人源的。

人源化抗体（humanized antibody，hAb）：通过CDR移植即把鼠抗体的CDR（互补决定区）序列移植到人抗体的可变区内所得到的抗体，也称CDR移植抗体或改型抗体。该抗体既具有鼠源性单抗的特异性又保持了人抗体的功能（C区的功能）。

免疫原性（immunogenicity）：抗原能刺激机体特异性免疫细胞，使其活化、增值、分化，最终产生免疫效应物质（抗体或致敏淋巴细胞）的特性。

免疫反应性（immunoreactivity）：抗原与相应免疫效应物质在体内或体外相遇时，可发生

特异性结合而产生免疫反应的特性。

减毒活疫苗（live attenuated vaccine）：是通过不同的方式手段使病原体的毒性即致病

性减弱或丧失后获得的一种由完整的微生物组成的疫苗制品。

灭活疫苗（inactivated）：是将病原体经培养增殖、灭活纯化处理，使其完全丧失感染性，但保留了病原体的几乎全部组分因此灭活疫苗具有较好的免疫原性和安全性。

亚单位疫苗（subunit vaccine）：利用微生物的某种表面结构成分（抗原）制成、能诱发

机体产生抗体的疫苗。

分解代谢阻遏（catabolite repression）：在菌体的生长阶段被菌体快速利用的碳源会产

生大量的分解产物，这些代谢产物阻遏次级代谢酶系的合成，只有当这类碳源被消耗完后，阻遏作用被消除，菌体才由生长阶段转入次级代谢产物合成阶段，这种发酵过程中的次级代

谢产物在碳源被消耗尽时才产生和积累的现象称为分解代谢阻遏。

生物技术：人们以现代生命科学为基础，结合先进的工程技术手段和其他基础科学的科学原

理，按照预先的设计改造生物体或加工生物原料，为人类生产出所需产品或达到某种目的的技术。

种龄（inoculumage）：种子罐中培养的菌丝转入下一级种子罐或发酵罐时得培养时间

生物技术药物的特性？

（1）理化性质特性（1）相对分子量大（2）结构复杂：蛋白质和核酸均为生物大分子，蛋

白质含有四级结构（3）稳定性差（2）药理学作用特性（1）活性与作用机制明确：活性物

质对生理功能的调节机制比较清楚（2）作用针对性强：有特定的靶分子、靶细胞或靶器官

（3）毒性低：生物技术药物本身是体内天然存在的物质或它们的衍生物（4）体内半衰期短

（5）有种属特异性（6）可产生免疫原抑制（3）生产制备特性（1）药物分子在原料中的含量低（2）原料液中常存在降解目标产物的杂质：应采取快速分离纯化的方法以除去影响

目标产物稳定性的物质（3）制备工艺条件温和：目的产物不稳定（4）分离纯化困难：需要

多种不同原理的层析单元操作才能达到要用的纯度（5）产品易受有害物质（4）质量控制特

性

质粒的特点：（1）是指独立于原核生物染色体之外具有自主复制能力的遗传物质。（2）质粒

具有遗传传递和遗传交换的能力（3）质粒具有不相容性：两种亲缘关系密切的不同质粒不

能在同一宿主细胞中稳定共存。4..共价闭合环状DNA(ccDNA)，开环DNA(ocDNA)，线状

DNA(lDNA)在琼脂糖凝胶电泳中

5.复制子松弛型复制子的复制和宿主蛋白的合成功能

无关，宿主染色体DNA复制受阻时，质粒仍可复制；严谨型复制子的复制与宿主蛋白质的合成相关，因此在每个宿主细胞中为低拷贝数，仅1~3个。

6.克隆表达的质粒载体涉及三个要素：

（1）复制子（2）选择标记：由质粒携带的赋予宿主细胞新的表型的基因，用于鉴定和筛选

转化有质粒的宿主细胞。常见的标记：氨苄西林（Amp），卡那霉素（Kan）（3）多克隆位点

（MCS）：质粒载体中由多个限制性内切酶识别序列密集排列形成的序列。

7.目的基因常用制备方法

(1)化学合成法（2）PCR法：在含有DNA模板、引物、DNA聚合酶、dNTP的缓冲溶液中通

过下列步骤扩增DNA：a）变性：双链DNA模板加热变性，解离成单链模板；b）退火：降

低温度，引物与单链模板结合；c）延伸：温度调整至DNA聚合酶最适宜温度，最终与单链

模板形成双链，并开始下一个变性、退火、延伸循环。（3）基因文库法（4）cDNA文库法

8.影响目的基因与载体之间连接效率的主要因素：

9.（1）DNA片段之间的连接方式：粘性末端的连接效率高于平头末端。（2）目的基因与载

体的浓度和比例：增加DNA浓度可以提高连接效率，目的基因与载体DNA的摩尔数比应大

于1.（3）连接温度、时间、连接酶的活性及缓冲液。

9.重组DNA导入大肠杆菌，常用的感受态细胞制备方法：氯化钙法

10.重组子的筛选与鉴定：

（1）载体遗传标记法：a)抗生素抗性筛选法

b)互补筛选法：重组子转化成宿主细胞，载体的表达产物与宿主细胞中营养缺陷性突变发生

互补作用，从而实现重组子的筛选。蓝白斑筛选：lacZα基因可编码β—半乳糖苷酶α氨基

端的α互补肽段，与宿主细胞编码的缺陷型β—半乳糖苷酶α实现互补，可分解底物5-溴-4-

氢-3-吲哚-β-D-半乳糖苷，形成蓝色菌落。由于lacAα基因的插入失活而成白色，空载体的宿主细胞呈蓝色。c)营养缺陷筛选法d噬菌斑筛选法(2)核酸分子杂交法

(3)限制性内切酶图谱法(4)DNA序列测定法：双脱氧终止法(5)目的基因表达产物测定法

12.外源基因在大肠杆菌中的表达形式：

(1)胞内表达：(a)非融合蛋白的胞内表达：形成包涵体（B）融合蛋白的胞内表达：在大肠杆

菌内较稳定（2）分泌表达：（a)分泌至周质（b）分泌至胞外

11.外源基因在原核生物中表达的重要调控元件

(1)启动子：是DNA链上能与RNA聚合酶结合并起始mRNA合成的一段序列，是决定外源基

因在原核生物中表达效率的关键因素。(2)核糖体结合位点：SD序列(3)终止子

13.大肠杆菌中外源蛋白表达效率的影响因素：(1)外源基因密码子：偏好密码子（蛋白质合成迅速，错配率低）和稀有密码子(2)mRNA结构：减少G、C含量，增加A、T含量(3)表达

载体：高拷贝数、适用范围广、稳定性高、表达产物容易纯化(4)外源蛋白稳定性

14.分离纯化技术应满足下列要求：(1)技术条件要温和，能保持目的产物的生物活性；(2)选

择性要好(3)回收率要高(4)两个技术之间要能直接衔接(5)整个分离纯化过程要快

15.基因重组蛋白的主要分离技术

(1)离心(2)沉淀(3)膜分离(4)双水相萃取

16基因重组蛋白的主要纯化技术:

(1)离子交换层析(2)亲和层析(3)凝胶过滤层析(4)反相层析和疏水层析

17.选择分离纯化方法的依据：

（元，层析分离次序的选择也同样重要。(3)根据分离纯化工艺的要求来选择(a)具有良好的稳

定性、重复性和较高的安全性(b)尽可能减少组成工艺的步骤(c)分离纯化工艺所用的时间要

尽可能的短(d)工艺和技术必须高效

18．基因工程药物的质量控制要点

(1)蛋白质含量的测定(2)蛋白质纯度检测(3)蛋白质分子质量测定(4)蛋白质等电点测定(5)蛋

白质序列分析(6)内毒素分析、宿主蛋白与核酸残留分析

19.蛋白质含量的测定

(1)紫外吸收法(2)BCA法(3)Lowry法(4)考马斯亮蓝法(5)SDS-PAGE扫描分析法

20.蛋白质纯度的检测：电泳法、层析法、质谱法、末端氨基酸残基分析法

21.蛋白质Mr测定有SDS-PAGE法、凝胶层析法、质谱法

22.蛋白质等电点测定的常用方法：等电聚焦法。

23.蛋白质序列的分析:N-端氨基酸序列分析，C-端氨基酸序列分析

根据体外培养时动物细胞对生长基质的依赖性，可将动物细胞分为

(1)贴壁依赖性细胞(2)非贴壁依赖性细胞(3)兼性贴壁细胞

1.动物细胞培养的环境条件

(1)培养温度（哺乳类37℃，昆虫25~28℃）(2)pH值（大多数7.2~7.4）(3)通氧量（一定量的CO2）(4)防止污染(5)基本营养物质(6)渗透压

3.动物细胞的培养特性

(1)比微生物细胞大得多，无细胞壁，抗机械强度低，对剪切力敏感，适应环境能力差；(2)

倍增时间长，生长缓慢，正常二倍体细胞的生长寿命是有限的；(3)对培养基要求高，易受

微生物污染，培养时需要添加抗生素；(4)生长大多需贴附于基质，相互粘连以集群形式存

在，并有接触抑制现象；(5)多半将产物分泌在细胞外，便于收集和纯化；(6)对蛋白质的合成条件和修饰功能与细菌不同，动物细胞可对蛋白质进行完善的翻译后修饰，特别是糖基化，与天然产品更一致，更适合于临床应用。

4.原代培养的主要步骤

(1)从健康动物体内无菌条件下取出适量组织，剪切成小薄片；(2)加入适宜浓度的胰蛋白酶

或胶原酶和EDTA等进行消化作用使细胞分散；(3)将分散的细胞进行洗涤并纯化后，以2×

10^6~7×10^6 /ml的浓度加到培养基中，37℃下进行原代培养，并适时进行传代培养。分为

组织块培养和单层细胞培养两种方法。

5.动物细胞深低温保存的基本原理

在-70℃以下时，细胞内的酶活性均已停止，即代谢处于完全停滞状态，故可以长期保存。

在不加任何条件下直接冻存细胞时，细胞内和外环境中的水都会形成冰晶，能导致细胞内发

生机械损伤、电解质浓度升高、渗透压改变、脱水、pH改变、蛋白质变性等，能引起细胞

死亡。目前为了保存细胞，都采用液氮低温（-196℃）冻存的方法。

6.动物细胞的复苏

其原则是快速融化，必须将冻存在-196℃液氮中的细胞快速融化至37℃，使细胞外冻

存时的冰晶迅速融化，避免冰晶缓慢融化时进入细胞形成再结晶，对细胞造成损害。

7.动物细胞营养要求特点

(1)碳源不能为无机物，大多为葡萄糖；(2)氮源不能为无机物，主要为各种氨基酸；(3)在很

多情况下尚需添加5%~20%的小牛血清或适量的动物胚胎浸出液。

8.动物细胞的大规模培养方法

(1)悬浮培养法(2)微载体培养法(3)多孔载体培养法(4)微囊化培养法(5)中空纤维培养法

9.诱导动物细胞融合的方法主要有:(1)病毒法(2)PEG法(3)电击法(4)激光法

10.转基因动物生物反应器（整体掌握？）

(1)转基因动物乳腺生物反应器（药用蛋白，如抗凝血Ⅲ、抗胰蛋白酶、葡萄糖苷酶、C蛋白）

(2)转基因动物血液生物反应器（人血红蛋白、抗体或非活性状态的融合蛋白）(3)转基因动

物尿液生物反应器（促性腺激素）(4)转基因鸡（蛋）生物反应器（人干扰素）

1.单克隆抗体技术的基本原理

基于动物细胞融合技术得以实现的，即骨髓瘤细胞和B细胞的融合。骨髓瘤细胞在体外

培养能大量无限增殖，但不能分泌特异性抗体；抗原免疫的B细胞能产生特异性抗体，但在体外不能无限增殖。将免疫B细胞和骨髓瘤细胞融合后形成的杂交瘤细胞，继承了两个亲代

细胞的特性，既具有骨髓瘤细胞能无限增殖的特性，又具有免疫B细胞合成和分泌特异性抗

体的能力。通常使用HAT（H为次黄嘌呤、A为氨基蝶呤、T为胸腺嘧啶核苷）选择培养基

对杂交瘤细胞进行筛选。未融合的脾细胞因不能在体外长期存活而死亡，未融合的骨髓瘤细

胞合成DNA的从头合成途径被培养基中的A阻断，又因缺乏HGPRT（次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸

核糖转移酶）和TK（胸腺嘧啶核苷激酶），不能利用培养基中的H和T完成DNA的合成过

程而死亡。只有融合的杂交瘤细胞由于从脾细胞获得了HGPRT和TK，因此能在HAT培养基

中长期存活与繁殖并分泌抗体。

2.单克隆抗体的大量制备主要方法:（1）体内培养法（2）体外培养法

6.重组ScFv的应用:(1)用于构建和生产免疫毒素(2)用于肿瘤的影像分析和治疗

7.噬菌体抗体库技术的基本原理:用PCR技术从人免疫细胞中扩增出整套的VH和VL基因，克隆到噬菌体载体上并以融合蛋白的形式表达在其外壳表面。这样一来噬菌体DNA中有抗

体基因的存在，同时在其表面又有抗体分子的表达，可以方便地利用抗原-抗体特异性结合而筛选出所需要的抗体，并进行克隆扩增。

7.噬菌体抗体库构建过程

(1)从外周血或脾、淋巴结等组织中分离B细胞，提取mRNA并反转录为cDNA；

(2)应用抗体轻链和重链引物，根据建库的需要通过PCR技术扩增不同的抗体基因片段；

(3)构建噬菌体载体；(4)用表达载体转化细菌，构建全套抗体库。

通过多轮的抗原亲和吸附（结合）-洗脱-扩增，最终筛选出抗原特异的抗体克隆。其中，噬

菌体抗体库的筛选是关键环节和步骤。

减毒活疫苗的优缺点：

优点：

（1）通过自然感染途径接种，可以诱导包括体液免疫、细胞免疫和粘膜免疫在内的更全面的免疫应答，使机体获得更广泛的免疫保护；（2）由于使用的是活的微生物他们可以在体内

长时间起作用而诱导较强的免疫反应，且由于活的微生物有增殖的特性，理论上只需要接

种一次，即可达到满意的免疫效果；（3）可能引起水平传播扩大免疫效果，增强群体免疫屏

障；(4)一般不需要再疫苗中添加佐剂，生产工艺一般不需要浓缩纯化，价格低廉。

缺点：

(1)一般减毒活疫苗均保留一定残余毒力，对一些个体如免疫缺陷者可能诱发严重疾病，并

且由于种种原因如基因修饰等，减毒活疫苗可能出现毒力回复即“返祖”现象；(2)减毒活

疫苗是活的微生物制剂，可能造成环境污染而引发交叉感染等，并可能滞留在环境中形成传

染源；(3)缺损颗粒可能干扰免疫效果，因此产品分析评估较为困难；(4)保存运输等条件要

求较高，如需冷藏等。

1.灭活疫苗的特点：(1)灭活疫苗常需多次接种；(2)接种灭活疫苗产生的抗体滴度随着时

间而下降；(3)灭活疫苗需要量大。

第七章 发酵工程制药

1.发酵类型：(1)微生物菌体发酵(2)微生物的酶(3)微生物的代谢产物发酵(4)微生物转化发

酵(5)生物工程菌发酵

2.微生物发酵生产药物的分类：(1)抗生素类(2)氨基酸类(3)核苷酸类(4)维生素类(5)甾体类

激素(6)多糖类(6)治疗酶及酶抑制剂

3.菌种保藏方法：(1)斜面低温保藏法(2)石蜡油封存法(3)沙土管保藏法(4)麸皮保藏法(5)甘

油悬液保藏法(6)冷东真空干燥保藏法(7)液氮超低温保藏法(8)宿主保藏法

4.种子液具备的条件：(1)菌种的生长活力强，转种至发酵罐后能迅速生长，延迟期短；(2)

生理状态稳定；(3)菌体总量及浓度能满足大容量发酵罐的要求；(4)无杂菌污染，保证纯种培养；()保持稳定的生产能力

5.微生物的发酵方式：（1）分批发酵（2）补料—分批发酵（3）半连续发酵（4）连续发酵

5.发酵过程的中间分析项目：（1）产物产量（2）PH值（3）糖（4）氨基氮（5）菌丝形

态

6.发酵过程的影响因素及控制：（1）菌体浓度的影响及控制（2）营养物质对发酵的影响

及控制（3）温度的影响及控制（4）PH的影响及控制（5）溶氧的影响及控制（6）二氧化碳的影响及控制（7）泡沫的影响及控制（8）染菌对发酵的影响

第三篇：生物技术制药教学大纲

第一章 绪论（2学时）第一节 生物技术概述 1 生物技术的概念 2 生物技术发展史 第二节 生物技术制药 1 生物技术制药的概念 2 生物技术在制药中的应用 我国生物技术制药现状和发展前景 4 医药生物技术发展展望

第二章 生物药物（10学时）

1．生物药物的来源、特性、分类与制备。（2学时）

2．氨基酸类药物：氨基酸类药物研究概况；在医药中的应用；氨基酸生产。（2学时）3．多肽、蛋白质类药物：多肽、蛋白质类药物的特点、分离纯化方法、工业生产制备过程。（2学时）

4．核酸类药物：概述（分类、应用）；生产方法；核酸类药物的制备。（2学时）5．糖类药物：制备；纯化。（2学时）

第三章 基因工程制药（8学时）

通过本章学习，了解基因工程药物研制的意义，掌握基因工程药物的研制过程、研制方法。1概述。

2基因工程药物生产的基本过程。(2)3目的基因的获得：直接分离法；从基因文库中筛选；逆转录法；人工合成法。4目的基因与运载体的体外重组：常用载体；目的基因与运载体的体外重组。5重组分子导入受体细胞；导入方法；影响转化的因素；阳性重组体的筛选。(2)6基因表达：大肠杆菌中的基因表达；真核基因在原核生物中的表达方式；真核基因在真核生物中的表达；真核基因在动物细胞中的表达。(2)7基因工程下游技术；下游技术的要求；基因工程菌的稳定性；基因工程菌发酵。8基因工程药物的分离、纯化：分离纯化的基本过程；分离纯化的技术。

9基因工程药物的质量控制:材料的质量控制;培养过程的质量控制;纯化工艺工程的质量控制。(2)第四章 动物细胞工程制药（8学时）1 概述： 形态及生理特性。（2）生产用的动物细胞：生产用动物细胞的要求；生产用动物细胞的获取。4 基因工程细胞的构建和筛选；真核细胞基因表达载体的构建；基因载体的导入和高效表达工程细胞株的筛选。（2）动物细胞的培养条件和培养基 6 动物细胞培养的基本方法（2）7 动物细胞大量培养的方法和操作方式 动物细胞生物反应器及检测控制系统：搅拌式生物反应器；气升式生物反应器；流化床生物反应器。（2）

第五章 抗体制药（4学时）1概述

2单克隆抗体：制备；细胞融合；杂交瘤的培养、筛选及克隆化。（2）

3鼠源性单克隆抗体的改造：Ig分子的结构模式图；结构改造；基因工程抗体。4抗体的应用：临床检验；层析介质；导向药物。（2）

第四篇：生物技术制药重点总结

1.生物药物：又称为生物工程，是指人们以现代生命科学为基础，结合先进的工程技术手段和其它基础学科的科学原

理，按照预先的设计改造生物体或加工生物原料，为人类生产出所需产品或达到某种目的技术。

2.生物技术药物： 采用DNA重组技术或其它生物技术生产的用于预防、治疗和诊断疾病的药物，主要是重组蛋白和

核酸类药物，如细胞因子、纤溶酶原激活剂、血浆因子等。

3.质粒载体：质粒是指独立于原核生物染色体之外具有自主复制能力的遗传物质。分三种构型：共价闭合环状

DNA(cccDNA)、开环DNA(ocDNA)、线状DNA(IDDNA)。在琼脂糖凝胶电泳中迁移率：cccDNA > IDDNA > ocDNA

4.目的基因的常用制备方法主要包括化学合成法、PCR法、基因文库法和cDNA文库法等。

5.PCR法是指聚合酶链反应，是根据生物体内DNA复制原理在DNA聚合酶催化和dNTP参与下，引物依赖DNA模

板特异性的扩增DNA。在含有DNA模板、引物、DNA聚合酶、dNTP的缓冲溶液中通过三个循环步骤扩增DNA：：①变性—双链DNA模板加热变性，解离成单链模板；②退火—温度下降，引物与单链模板结合（温度下降，PCR特性下降，效率升高）；③延伸—温度调整至DNA聚合酶最适宜温度，DNA聚合酶催化dNTP加至引物3′-OH，引物以5′→3′方向延伸，最终与单链模板形成双联DNA, 并开始下一个循环。

6.cDNA文库法：cDNA是指与mRNA互补的DNA。cDNA文库法是指提取生物体总mRNA，并以mRNA作为模板，在逆转录酶的催化下合成cDNA的一条链，再在DNA聚合酶的作用下合成双链cDNA，将全部cDNA都克隆到宿主细胞而构建成cDNA文库。

7.影响目的基因与载体之间连接效率的主要因素：

①DNA片段之间的连接方式；粘性末端的连接效率高于平头末端。

②目的基因与载体的浓度和比例；增加DNA浓度可以提高连接效率，目的基因于载体DNA的摩尔数比应大于1。③连接温度，时间，连接酶的活性及缓冲体系。

8.重组DNA导入宿主细胞的方法：转化、转染、显微注射和电穿孔。

9.互补筛选法（最常见蓝白班筛选法）需添加X–gal（X–Gal是β–半乳糖苷酶（β–galactosidase）的底物，水解后呈蓝

色）和IPTG（是β–半乳糖苷酶的活性诱导物质）筛选物质进行筛选。

10.菌落原位杂交：又称探针原位杂交法，制备与目的的基因某一区域同源的探针序列，根据核酸杂交原理，探针序列

特异性地杂交目的基因，并通过放射性同位素或荧光基团进行定位监测。

11.凝胶过滤层析：凝胶过滤层析(gel filtration chromatography)法又称排阻层析或分子筛方法。基本原理是：根据生物

大分子的蛋白质的质量的大小来实现目的蛋白的分离纯化。在凝胶过滤层析中所用的凝胶是一种惰性的不带电荷具有三维空间结构的多孔网状物质，凝胶的每个颗粒的微粒结构就如一个筛子，当样品随流动相经过凝胶柱时，较大的分子内不能进入凝胶网孔内而收到排阻，将与流动相一起首先被洗脱下来，而较小的分子进入部分凝胶网孔内，所以流出的速度相对较慢。

12.反相层析（RPC）和疏水层析（HIC）的比较：是根据蛋白质疏水性差异来实现分离纯化。先比反相层析而言，疏

水层析回收率较高，蛋白质变性的可能性较小。反相层析和疏水层析的差异在于前者在有机相中进行，蛋白质经过反向流动相与固定相作用有时会发生部分变性，而后者通常在水溶液中进行，蛋白质在分离过程中一般仍保持其天然构象。

13.蛋白质含量测定方法：紫外吸收法、BCA法、福林—酚试剂法（lowry）、考马斯亮蓝法、ELISA法等。

14.蛋白质纯度检查的常见方法：SDS-PAGE法（最常用）、非变性PAGE法、层析法等。

15.蛋白质序列的分析方法：N-端氨基酸序列分析法（基本原理Edman法）、C-端氨基酸序列分析法。

16.体外培养动物细胞的类型：贴壁依赖性细胞，非贴壁依赖性细胞和兼性贴壁细胞。

17.动物细胞与微生物细胞，植物细胞相比较具有的特点：

①比微生物细胞大得多，无细胞壁，抗机械强度低，对剪切力敏感，适应环境能力差

②倍增时间长生长缓慢，正常二倍体细胞的生长寿命是有限的③对培养基的要求高，易受微生物污染，培养时常常需要添加抗生素

④生长大多需贴附于基质，相互黏连以集群形式存在，并有接触抑制现象

⑤多半将产物分泌在细胞外，便于收集和纯化。

18.动物细胞的营养要求是：1.碳源不能为无机物，大多为葡萄糖

2.氮源也不能为无机物，主要为各种氨基酸

3.在很多情况下尚需添加5%-20%的小牛血清或适量的动物胚胎浸出液

19.动物培养基可分为：天然培养基，合成培养基和无血清培养基三大类.20.原代细胞：直接将动物组织或器官经过粉碎，消化而制的的悬浮细胞称为原代细胞.21.悬浮培养法：是细胞在培养液中呈悬浮状态生长繁殖的培养方法，它适用于一切种类的非贴壁细胞，兼性贴壁细胞，可连续测定细胞浓度，连续收集部分细胞进行继代培养，也无需消化分散，细胞收率高

22.木瓜蛋白酶水解IgG分子可产生两个抗原结合片段（Fab）和一个可结晶片段（Fc）

23.胃蛋白酶水解IgG分子可产生一个F(ab’)2和若干裂解小分子片段（pFc’）

24..单克隆抗体技术的基本原理：基于动物细胞融合技术得以实现的，即骨髓瘤细胞与B细胞的融合。骨髓瘤细胞在体外培养能大量无限增殖，但不能分泌特异性抗体，而抗原免疫的B细胞能产生特异性抗体，但在体外不能无限增殖。将免疫B细胞与骨髓瘤细胞融合后形成的杂交瘤细胞，继承了连个亲代细胞的特性，既具有骨髓瘤细胞能无限增殖的特性，又具有免疫B细胞合成和分泌特异性抗体的能力。

25.骨髓瘤细胞发生回复突变每3-6个月应用8-氮杂鸟嘌呤（8-AG）筛选一次，以便杀死突变细胞

26.细胞融合的方法：常用的有转动法和离心法.27.杂交瘤细胞的克隆化的方法有：有限稀释法和软琼脂平板法，显微操作法

28.双特异性抗体：是含有两个不同配体结合位点的抗体分子，它有两个不同的抗原结合部位（两个臂），可分别结合两种不同的抗原表位。其中一个可与靶细胞表面抗原结合，另一个则可与效应物（如药物，效应细胞等）结合，从而将效应物直接导向靶组织细胞。

29.细胞内抗体：亦称内抗体，主要是指细胞内合成并作用于细胞内组分的抗体。

30.如何构建噬菌体抗体库？构建噬菌体抗体库通常包括以下几个过程：1.从外周血或脾，淋巴结等组织中分离B细胞，提取mRNA并反转录为cDNA2，应用抗体轻链和重链引物，根据建库的需要通过PCR技术扩增不同的抗体基因片段3，构建噬菌体载体4，用表达载体转化细菌，构建全套抗体库。通过多伦的抗原亲和吸附-洗脱-扩增，最终筛选出抗原特异性地抗体克隆。筛选为关键环节和步骤。

31.疫苗的组成：具有免疫保护性的抗原（Ag）如蛋白质，多肽，多糖或核酸等与免疫佐剂混合制备而成。

32.佐剂是指能非特异性的增强免疫应答或改变免疫应答类型的物质，可先于抗原或与抗原一起注入机体。

33.目前用于人体的佐剂只有两种：1，铝佐剂（氢氧化铝或磷酸铝）2，MF59

34.灭活疫苗和活疫苗的特点比较：（P122,表5-4）

35.联合疫苗包括多联疫苗和多价疫苗，多联疫苗可用于预防由不同病原微生物引起的传染病，而多价疫苗仅预防同一

种病原微生物的不同亚型引起的传染病。

36.核酸疫苗是20世纪90年代发展起来的一种新型疫苗。核酸疫苗包括DNA疫苗和RNA疫苗，由能引起机体保护性

免疫反应的抗原的编码基因和载体组成。核酸疫苗又称为基因疫苗，基因免疫或核酸免疫

37.酶的分离纯化过程必须遵循以下原则：

1、全部操作一般在低温（0-4摄氏度）进行。

2、在分离提纯过程中，不能

剧烈搅拌。

3、在提纯溶剂中加一些保护剂，如少量EDTA,少量 –巯基乙醇等

4、在分离提纯过程中要不断测定酶的的活力和蛋白质浓度，以对纯化过程进行检测。一般用两个指标来衡量分离纯化方法的好坏：总活力的回收率和比活力提高倍数。

38.传统的酶固定化方法大致可分为载体联合法，交联法和包埋法

39.固定化对酶稳定性的影响：

1、热稳定性提高

2、对有机试剂及酶抑制剂的稳定性提高

3、对PH，蛋白酶，储存

盒操作条件的稳定性提高

40.目前常用的菌种保藏方法有：

1、斜面低温保藏法，一般可保存1-6个月左右

2、石蜡油封存法，一般可保存1-2年左右

3、砂土管保藏法，保藏期约1-10年

4、麸皮保藏法，保藏期在一年以上

5、甘油悬液保藏法，-20度保藏期约为0.5-1年，-70度下保藏期可达10年

6、冷冻真空干燥保藏法，5-15年

7、液氮超低温度保藏法，15年以上

8、宿主保藏法

41、产物产量的测定方法有：生物测定法和化学测定法，一般采用化学测定法，以求迅速跻身反应生产情况。中国微生物菌种保藏委员会CCCCM中国典型培养物保藏中心CCTCC

美国典型菌种保藏中心 ATCC美国的北部地区研究实验室NRRL

英国的国家典型菌种保藏所NCTC日本的大阪发酵研究所IFO

德国菌种保藏中心DSM42、中间反应产量测定：产物产量、ph值、糖、氨基酸、菌丝形态。

43、PH对发酵的影响有哪些？

1.PH影响酶的活性，当PH值抑制菌体的某些酶的活性时使菌的新陈代谢受阻

2.PH影响微生物细胞膜所带电荷的改变，从而改变细胞膜的通透性，影响微生物对营养物质的吸收和代谢物的排泄，因此影响新陈代谢的进行

3.PH影响培养基某些成分和中间代谢物的解离，从而影响微生物对这些物质的利用

4.PH影响代谢方向，PH不同，往往引起菌体代谢过程不同，是代谢产物的质量和比例发生改变。

44、基因工程菌发酵生产的特点？采用基因重组技术构建的基因工程菌与细胞，由于带有外来基因，对其进行培养和

发酵的工艺技术通常与单纯的微生物细胞的工艺技术有不同之处。基因工程菌发酵的目的主要是实现外源基因的高效表达，以获取大量的外源基因产物。而外源基因的高技术表达不仅涉及宿主、载体与外源基因三者之间的相互关系，与所处环境条件密切相关。基因工程菌发酵一般分两个阶段：前期是菌体生长阶段，后期是菌体生长阶段。

45、基因工程菌不稳定性的原因？主要表现在质粒的不稳定性以及表达产物的不稳定性。而质粒的不稳定性又分结构的不稳定性以及分离不稳定。结构不稳定性是由于转位作用和重组作用所引起的质粒DNA的重排与损失。分离的不稳定性是细胞分裂过程中发生的不平均分配，从而造成质粒的缺陷型分配，以致造成质粒丢失。引起质粒载体不稳定性的原因只要是宿主新陈代谢负荷的加重，大量外源蛋白的形成对宿主细胞的损害，通常是致死的，失去制造外源蛋白的能力的细胞一般生长的快得多，从而能替代有生产能力的菌株，这就导致了基因工程菌的不稳定性。

46、突变生物合成：采用一些诱变剂，如紫外线，激光，高速电子流或一些化学药物如亚硝基胍，溴化乙啶等对药物的产生菌进行诱变，是他们丧失合成某种中间体的能力，因而不能合成原来结构的化合物，陈武阻断突变株。在发酵培养这些阻断突变株时添加某些天然或化学合成的化合物作为中间体，这些突变株能利用这些中间体合成一些新结构的最终化合物，这个过程称为突变生物合成。

47、微生物转化系酶促化学反应，具有与通常有机化学反应不一样的特点：

1.以具有活性中心和特殊空间结构的酶作为催化剂

2、对作用的基质有严格的选择性和专一性

3、酶催化反应的速度极高，非一般催化剂可比

4、一般在常温常压下进行，反应条件温和

48、微生物对甾体转化反应的特点：在微生物转化过程中，专一，有效的菌体量的多少，以及甾体底物在水相的溶解

性等问题成为影响转化率的重要因素，目前采用的两阶段发酵及两相发酵方法很好的解决了这些甾体微生物转化中的问题。

49、蛋白质药物对化学修饰的意义：

50、最常用的修饰剂有：主要是水溶性高分子聚合物，如葡聚糖、右旋糖苷、肝素以及低分子肝素、多聚唾液酸、聚

乙烯吡咯烷酮、聚氨基酸、PEG、白蛋白等。目前以PEG最常用的。其毒性小、无抗原性、溶解性良好。

51、修饰策略有随机修饰与定点修饰两类。氨基修饰主要用随机修饰，在利用特定的修饰剂可以实现定点修饰。巯基

修饰多为定点修饰。羧基修饰为定点修饰。

52、选择PEG修饰剂应该考虑的因素：PEG的Mr，修饰位点，水解稳定性和反应活性。

53、核酶：核酶不是普通的蛋白质酶，而是一类具有催化活性的核酸分子。目前已知的具有核酶催化功能的RNA结

构至少可以分成5类：发夹状核酶，锤头状核酶，I型内含子核酶，RNaseP核酶，丁型肝炎病毒核酶等

54、反义核酸：是指具有抑制基因表达作用。包括反义RNA、反义DNA分子，由部分RNA和部分DNA形成RNA-DNA

嵌合分子，以及经高度化学修饰的寡聚核酸类似物，这些分子统称反义核酸类药物。

55、褔米韦生经美国FDA批准上市成为第一个反义核酸类药物。

56、RNAi:即RNA干扰现象，是近几年发现的一种由双链RNA诱导的基因表达调控和基因沉默过程。主要阶段：

启动阶段和执行阶段

57、小干扰RNA(siRNA)：在启动阶段，当细胞由于病毒感染等原因出现双链RNA分子或带有较长双链的发卡结构

RNA时，细胞中的Dicer的核酸酶会识别其双链RNA，将其降解成21~23bp长的小干扰RNA。主要参与RNA干扰（RNAi）现象，以带有专一性的方式调节基因的表达。

第五篇：生物技术制药现状及发展前景

新疆农业大学

题目:

姓名:

学院:

专业:

班级:

学号:

指导教师: 文献综述生物技术制药现状及发展前景刘元元农学院生物技术082班083135210张华 职称 教授

2011 年 11 月 21日

生物技术制药现状及发展前景

作者：刘元元指导老师：张华

摘要：生物技术制药是以基因工程为基础的现代生物工程，即利用基因工程技术、细胞工程技术、微生物工程技术、酶工程技术、蛋白质工程技术、分子生物学技术等来研究和开发生产出传统制药技术难以获得的生物药品。生物制药业是目前生物技术发展最活跃，进展最快的产业之一，21世纪是生物制药行业飞速发展的时代。关键字：生物技术制药；研究进展；现代生物技术；新技术

Biotechnology pharmaceutical situation and development prospect

Abstract: Biotechnology-based pharmaceuticals is based on modern genetic engineering, biological engineering, namely the use of genetic engineering, cell engineering, microbial engineering, enzyme engineering, protein engineering, molecular biology technology to research and development and production of the traditional system Difficult to obtain bio-medicine technology medicine.Biopharmaceutical industry is currently the most active in the development of biotechnology, one of the industries most advanced, 21st century is the rapid development of bio-pharmaceutical industry of the time.Keywords: Biotechnology Pharmaceutical;Research;Modern biotechnology;New Technology生物技术制药现状

现代生物技术是以基因为源头，基因工程和基因组工程为主导技术，与其他高技术相互交叉、渗透的高新技术。比尔·盖茨预言：下一个首富可能是从事生物技术的投资者。生物技术制药可以分为二类：一类是生化药物，主要是运用生物化学方法从生物体中分离．纯化得到的一些生物活性物质，如维生素、酶、核酸、激素等；另一类是生物医药，主要是以微生物、生物组织、人或动物的血液等原料采用物理方法和生物化学工艺制得的生物活性制剂、血液制品、抗血清、抗毒素等。

1.1 非基因工程生化物

此类药物有脑蛋白水解物注射液、玻璃酸钠、分子肝素钙、分子肝素钠、促肝细胞生长素、蚓激酶、甘糖酯等共97种。

1.2 先导化合物

以天然产物为先导化合物，通过组合化学技术合成大量结构相关的物质，建立有序变化的化合物库，供药物筛选和药效关系研究用。

1.3 生化制药中先进分离分析技术的运用

多种层析（如亲和层析、高效液相层析）、超速离心等技术的运用，可成功地制得高纯度的生化药物。如尿激酶、胰岛素、重组人胰岛素、激肽释放酶、辅酶A、肝素钠等都是通过这种技术使药效得到较大的提高。

1.4 应用生物技术、化学合成、结构后修饰研究开发新药

应用上述技术系统综合研制开发的新药，主要有以下各类药物：1）多糖类，如玻璃酸钠、香菇多糖、低分子肝素等；2）酶及酶抑制剂类，如门冬酚胺酶、葡激酶、人胰蛋白酶抑制剂、胶原酶、降纤酶等；3）多肽类，如人降钙素、鲑鱼降钙素等；4）细胞因子类，如白介素-

6、肿瘤坏死因子、神经生长因子、血小板生成素等；5）结构后修饰类，如修饰门冬酚胺酶、修饰超氧化物歧化酶等。

1.5 应用生物技术改造传统制药工艺

微生物发酵是制药工业生产微生物药品的重要手段。微生物转化是利用微生物产生的特异酶完成特定的生化反应，使有机物转变成工业产品。由于生物药品具有疗效好、副作用小、且可大规模生产、利润极高、无环境污染等优点，受到各国政府重视，行业前景十分广阔。

2生物制药研究新进展

2.1 计算机辅助药物设计技术发展

计算机技术的发展和向药物化学学科的渗透，促进了药物设计的发展。20 世纪90年代计算机辅助药物设计取得突破性进展，现已成为药物研究和开发的重要方法和工具。

计算机辅助药物设计利用了计算机快速、全方位的逻辑推理功能、图形显示控制功能，并将量子化学、分子力学、药物化学、生物化学和信息科学结合起来，研究受体生物分子与药物结合部位的结构与性质、药物与受体复合物的构型和立体化学特征、药物与受体结合的模式和选择性、特异性、、药物分子的活性基团和药效构象关系等，从药物机理出发，改进现有生物活性物质的结构，快速发现并优化先导化合物，使其尽早进入临床前研究，减少传统的新药研究的盲目性，缩短新药研制的时间。

计算机辅助药物设计有两类方法，一类是基于机理的药物设计（MBDD），另一类是基于结构的药物设计（SBDD），基于机理的药物设计要针对药物作用机理，从靶点出发，考虑药物与受体的作用过程，并要模拟药物在体内的吸收、转运、代谢等动态过程，比基于结构的药物设计更合理，但该法还不成熟。目前的计算机辅助药物设计主要还是基于结构的药物设计，今后的计算机辅助药物设计的目标是向基于机理的药物设计方向发展。相信随着生命科学和计算机科学的发展，考虑药物不同作用机理和全部作用过程的计算机辅助药物设计技术将逐步建立并不断完善。

2.2 组合化学与高通量筛选技术发展

组合化学是近20年发展起来的一种合成大量化合物的新方法，它是建立在高效平行的合成之上，在同一个反应器内使用相同条件同时制备出多种化合物，建立各类化合物库的策略。组合化学通常采用操作、分离简便的固相化学合成。液相化学合成技术也在快速发展和完善中。

在药物研究过程中，通过化合物活性筛选而获得具有药物活性的先导化合物是新药研究的基础。随着分子水平的药物筛选模型的建立，筛选方法和技术都发生了根本性的变化，出现了高通量筛选的新技术，大大加快了先导化合物的寻找和发现，并促进了高通量有机合成。近年来，组合化学与高通量筛选结合，使组合化学的化合物库种类、数量不断扩大，筛选的先导化合物数量和种类也在不断地增多，使新药的种类和数量也在不断地增加。组合化学实现的自动化合成仅20世纪90年代后得到的各类化合物总和已超过了人类有史以来所发现化合物的总和，故有人把组合化学与高通量筛选结合技术称为“新药发现的高速公路”，据文献记载，1992年～1998年的几年，经过组合化学化合物库与高通量筛选，确定的候选药物已有46个，并已进入人体测试阶段。显然，组合化学与高质量筛选的结合技术，大大地加快了新药研制的步伐。虽然如此，组合化学建立的大型化合物库，为筛选也带来了困难，因此，利用组合化学设计，构建具有结构多样性的小型而便于筛选的组合化合物库，结合化学信息学和高通量筛选，将是组合化学与高通量筛选结合的一项重要课题。

2.3 药物手性合成技术发展

化学合成技术在新药发现过程中发挥着十分重要的作用。近年来由于有机化学学科新理论、新反应、新技术不断发现，使得合成反应具有化学选择性成为现实，并促进了药物合成技术的快速发展，其中手性合成技术使新药研制的领域不断扩大。

手性是自然界的本质属性。在生物体手性环境，如酶、受体、离子通道、蛋白质、载体中，分子之间手性匹配是分子识别的基础，受体与配体的专一作用，酶与底物的高度、区域、位点和立体催化专一性，抗原与抗体的免疫识别都与手性有关，同时药物的生物应答常受到手性影响，包括药物在体内的吸收、转运、分配、位点活性的作用以及代谢和消除。所以，手性药物的开发是当前医药界重点研究的热点之一，并取得了令人注目的成就。目前已上市的药物中手性药物约占1/3，如2000年全球手性药物销售额达1233亿美元。

手性药物的制备技术主要有拆分法、化学合成法和生物合成等三大类，发展较快的是后二类。化学合成法是在不对称催化剂存在下，利用化学反应的动力学和热力学不对称性，进行单一对映体合成。在已上市的手性药物中，其手性中间体均可通过现有的重（双）键不对称还原技术，特别是不对称氢化和不对称转移氢化来合成。至今为止在不对称催化合成中，昂贵的手性配体和贵金属的使用，以及手性催化剂的催化效率仍是制约其在手性技术上应用的关键。因而，手性催化剂的设计和合成，以及催化剂的回收循环使用是当今不对称催化合成研究的方向。

生物合成法则利用催化剂, 酶-催化反应的高度、底物、区域、位点和立体选择性来合成手性药物。生物合成法具有选择性高、产率高、反应条件温和等特点，随着科学技术的发展，生物合成法将成为手性制备的高效手段。

2.4 药物生物技术发展

生物技术药物是指利用DNA重组技术或单克隆抗体技术或其它生物技术研制的蛋白质、抗体或核酸类药物，它是目前生物技术研究最为活跃的领域，给生命科学的研究和生物制药工业带来了革命性变化。未来生物技术的展望

研究和发展方向：我国生物制药产业的研发方向要结合传统医药的优势，发展重点应针对神经系统、肿瘤、心血管系统、艾滋病及免疫缺陷等重大疾病的多肽、蛋白质和核酸。乙肝基因疫苗与单克隆抗体的研究开发、血液替代品的研究与开发、生物技术在医药领域的应用，如基因治疗、生物人基因芯片、干细胞等。目前，我国已经制定了明确的生物制药产业发展规划和产业技术政策，政府从上到下对生物技术研究开发的支持和政策扶持；国内各大企业（包括民营企业）对生物技术的关注和资金投入；我国金融界积极参与生物技术产业的发展，尤其是许多有实力的公司都参与了生物技术的开发；而我国生物技术产业领域目前已经汇集了一批自己培养和从国外归来的具有高学历、高素质的科学家和企业家，这四方面的因素对于我国生物技术产业的快速发展起到了很重要的作用。由于生物医药产业投资回报周期为5 年至8 年，而我国进人生物工程领域的时间尚短，回报的周期尚未到来。预计到二十一世纪的前几年将是我国生物制药产业的收获季节。

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