《生物制药技术》课程调研

第一篇：《生物制药技术》课程调研

《生物制药技术》课程调研问卷

您好！为了更好地开展我院《生物制药技术》课程建设，以便改进教学方法，提高教学质量，从而有效提升学生综合素质。我们想通过本问卷了解您对本课程

教学的一些看法和建议。对于您的支持与合作我们表示衷心的感谢。（后面未注

则为单选，多选已注）

1．关于《生物制药技术》课程的设置，您认为是（）

A 有必要B 非常必要C 没必要D 非常不必要

2．您认为《生物制药技术》的授课形式应采取（）

A 纯理论B 纯实践C 理论实践一体化D其它

3．《生物制药技术》作为我校专业核心课程，您认为应开设（）学时合理

A32B40C48D64或以上

4．《生物制药技术》课程在教师授课方面，您认为（）授课效果更佳

A 校内专职教师B 校外聘任教师C 校内专职教师和校外聘任教师

5．您认为该课程的实践教学环节应安排在（）

A 学期初B 学期末C 课程过程中D顶岗实习阶段

6．您认为《生物制药技术》教学内容应侧重与哪些职业资格标准融合？（）

（可多选）

A 药物提取工B发酵工C微生物培菌工D中药工

7．您认为《生物制药技术》主要讲授（）内容（可多选）

A 提取制药B发酵制药C细胞制药D中药制剂E 基因工程制药

8．若将该课程中的相关内容做成教学视频，您认为（）内容较为合适（可

多选）

A 制药工厂生产操作B仿真实训C 实验实训操作D 课堂多媒体教学

9．生物制药实训实验设备应具备（）（可多选）

A 提取实验台B 发酵中试设备C 仿真实训软件D药物制剂设备

10．修完《生物制药技术》课程后，学生在贵单位能胜任（）岗位的工作

A 生产B宣传或办公室C 产品设计D 市场营销

E质检F 产品研发G以上均有可能

11.您在贵单位部门里从事______________________________工作；

12.您的其他建议

调查单位（或个人）名称

年月日

第二篇：生物制药技术课程论文

生物制药技术课程论文

国内外生物制药的现状及我国基因工程

制药产业发展对策

摘要：本文通过阅读大量文献，综合近几年的发表在国内有关于生物制药现状以及我国基因工程制药产业的文章。阐述了代表了现如今能代表世界顶尖生产技术以及最高收益额的美国，日本，欧洲，及最近发展非常迅速的以色列的生物制药这一领域的最新进展；并分析了我国基因工程制药这一产业所处的优势与劣势及其应对策略。

关键词：生物制药；现状；基因工程制药；应对策略

Abstract：In this paper，through reading a lot of literature,comprehensiving published in China about pharmaceuticals situation and the Chinese genetic engineering pharmaceutical industry in recent years.Elaborated on behalf of the world top production technology and the highest amount of income nowadays such as America,Japan,Europe,and recent development of the latest progress in the field of Israeli bio-pharmaceutical very quickly, and analysis of genetic engineering pharmaceutical industry in our country that the advantages and disadvantages and the countermeasures.生物制药是综合利用生命科学，生物技术，药学等相关科学的原理和方法制造的一类用于预防，治疗和诊断的制品。诊断就目前来看，基因药物销售额虽然只占世界医药市场的10%左右。但是化学药品的安全不断暴露，势必将被天然药物与天然药物所取代[1]。根据全球医药市场研究机构Evaluate Pharma和美国食品药品监督管理局公布的数据，全球生物技术药物市场比例将由2013的22%增长至2020年的27%[2]。生物制药是一个新兴的产业，其发展具有广阔的市场前景。世界各国政府都将希望将经济发展的希望寄托于生物技术产业。美国政府1988—2003年间生物科技经费比前期翻番；欧盟各国确定的2003—2006年间重点发展的科研领域中，生物科学居首位。我国生物制药技术起步较晚，但一开始就受到了党和国家的高度关注，并列入“863”计划和国家重点攻关项目。遗憾的是，[3]由于差距较大，我国生物制药发展仍旧比较缓慢。

本文的写作目的是希望能够了解到国外最新研究进展，吸取优秀经验，提出我国基因工程制药产业相应的发展对策。1 国内外生物制药现状 1.1 美国生物制药产业现状

美国是现代生物技术的发源地，其生物技术研究开发以及产业化居世界领先地位。美国拥有世界上约一半的生物技术公司和一半的生物技术专利。相关数据表明，美国的安进，基因泰克，健赞和生物基因公司这4家企业都在前进中不断发展壮大，它们全部进入全国医药公司前50强。并且据美国药物研究和制造商协会最新调查，美国369个用于200多种疾病的生物技术药物正处于临床实验，包括用于癌症及其相关症状的175个药物或疫苗[4]。

图1 美国FDA批准的药物 1.2 日本生物制药产业现状

日本的生物技术市场相当有潜力，以生物技术为基础的医药领域，从事各种监测设备和分析仪器开发，新药试验等新兴产业如雨后春笋般崛起。近年来，日本越来越重视生物技术产业。不断加大该领域的科研投入，研究成果接连涌现[5]。2003年，日本理化学研究所共解析了150种蛋白质的结构。其中人和老鼠等生物体内与新药开发直接相关的蛋白质约占半数；2004年，大阪生物科学研究所发现了对视网膜起重要作用的基因OTX2，理化研究所发现帕金森氏病相关基因“SEC61a”，京都大学生命科学研究所发现了慢性骨髓性白血病相关基因“SPA1”，等等不胜枚举。

现在日本国内各大制药公司在新药开发方面竞争激烈，2003年日本最大的制药公司在新药开发方面竞争激烈。日本包括武田药品工业公司研究开发经费比上年增加9%，达6515亿日元[6]。1.3 欧洲及以色列生物制药研究现状

欧洲是生物技术产业的第二大市场。其中以英国生物制药产业实力最为突出。小分子化学药物开发始终处于领先水平，他们使用最新的生物技术工具来为小分子化学药物的开发鉴定新的作用靶点；在大分子作用领域，英国在抗体药物和治疗性蛋白药物具有非常大的优势。

德国的生物技术产业虽然较美国，英国还有一定差距，但是颇为全面。2008年，德国生物制药公司达到501家，全行业收入达到20亿欧元。2008年总共有98个生物药品种在进行临床Ⅰ期，临床Ⅱ期，临床Ⅲ期实验，紧随英国之后，排在欧洲第二[7]。

以色列已经成为药物开发的一个重点国家。过去二十年来，以色列药品出口数量一直保持着快速增长。1990年，以色列药品出口额为1.4亿美元。2013年已经达到68亿美元，翻了48倍。其中Alcobra制药公司致力于研究专利药美他多辛缓释片。这种药物可治疗注意力不足过动症及其他认知障碍。而Gamled是一家临床期生物制药公司，致力于一种治疗肝脏疾病和胆固醇结石口服日用疗法的研发和商业化生产，还有相当多的公司都得到了瞩目的成就[8]。1.4 我国生物制药研究现状

作为发展中国家的中国，中国在生物制药产业发展是惊人的，面对相当多的机遇。1964年出生，作为中国“千人计划“的俞德超在2006年，与他的同事使全世界首个抗肿瘤药物“安柯瑞”，开创了人类用病毒治疗肿瘤的新阶段，突破了中国生物制药产业零出口[9]。

但是面对更多的挑战，就拿生物仿制药来说，我国生物仿制药的水平严重落后于发达国家，甚至在研发速度落后于像巴西，印度，韩国这样的国家[10]。具体面临的挑战有创新能力不足，投资能力较小。我国生物制药目前主要的研究方向有酶活性测定，染色体修改，DNA校正介质的内部过滤效应等等[11]。2 我国基因工程制药产业发展对策

随着生物技术的迅猛发展，一大批生物技术产业随之形成。首先实现产业化的便是在医药领域，并以基因工程制药为代表[12]。2.1 我国基因工程制药产业发展历史

80年代中期以来，由于国家高技术研究发展计划（即863计划），攻关计划和国家自然科学基金都将生物技术作为优先发展领域作为重点支持。正是在此背景下，我国基因工程制药虽起步于80年代末，但发展较快[13]。

1989年我国第一个基因工程药物—重组干扰素a1b问世，实现从无到有的突破。也是目前唯一一个我国自主研发生产的基因工程药物。

到目前为止，我国已有12种基因工程药物批准上市[14]。还有40余个基因工程药品处于研究阶段。2.2 我国基因工程制药产业存在的问题

1996年，我国的基因工程收益额与美国相差7倍。从上市品种来看，我国同期出产的基因工程药物要比美国晚5～10年。

从研发来看，目前我国现有的市场除了重组干扰素a1b外，其余都属于仿制产品，自主源头创新开放的能力还严重不足，技术水平还有相当的差距。

从市场来看，厂家之间竞相削价，结果使很多小企业陷入困境，甚至导致一个药物品种有同时10家公司在生产。且融资渠道单一，产业发展资金严重不足。

从企业规模来看，我国企业规模都很小，创新不足。单机有优势，但是生产线落后，质量不稳定，低水平重复。大多数企业都将大部分投资放在生产，几乎没有投资研发的案例[15]。

从人才方面来看，技术兼经营的复合型人才严重匮乏，不利于企业的长远发展。2.3 我国基因工程制药产业发展对策

2.3.1 以市场为导向开展创新研究，研制具有自主知识产权的品种

欧美国家的成功经验告诉我们，基因工程制药这一产业前景非常广阔。但是没有自主产权。当今世界人类基因组提供了3000多种基因用于制药，我国拥有自主产权的只有3种。有能力的企业要要以市场为导向开发新药，形成有独立知识产权的新药品。避免重复仿制。由于我国对新药研发的人，财，物的投入都非常有限。企业也可先采取创新性仿制，逐步向自主研发过渡[16]。

2.3.2 进一步完善知识产权保护制度，用政策，法规支持创新

美国食品药品管理局已承诺加快药品审批速度并且延长生物技术专利保护期限。制定一项又一项计划来来帮助创新性医药技术更快投入使用。英国改革税收制度，对于那些研究开发投入很大的且又没有盈利的新企业，研究开发投入的80%作为信贷累积，一旦盈利后再从再从利润中扣除减免税收。在德国，专利可为技术成功产业化提供20年的保护[17]。

在这几方面，我们国家都有相当大的学习价值。我们国家不仅需要在资金上给予支持，也要从政策以及法规方面实质性的优惠。2.3.3 规范医药市场 杜绝不良竞争

做到这些，我国相关行政管理部门必须加大执法监督力度，下决心规范医药市场。对生茶假药的企业和个人一定要依法严惩和取缔，对药品购销环节中存在的不正当竞争和行业不正当风进行治理。

目前，我国公费医疗和劳保医疗用药总额占国内医药销售额一半以上。因此，我国应该结合医药卫生事业的改革和医疗保险制度的建立，理顺药品购销机制。

希望我们国家能够借鉴国外先进经验，放弃消极竞争，提倡强手之间的合作，信息共享，协调合作，互利共赢。2.3.4 加强基因工程药物复合型人才建设

基因工程制药产业是一个多学科交叉，融合产业。从事这一行业的人才需要过硬的基因工程技术素质，最好还可以熟悉机械设备。

一方面，要对本国高科技人才予以保护，在经济允许的情况下对本国人才进行多方面的培训。并且要防止人才的流失，对于那些本国尖端人才一定要让他们感受到在国内的发展前途，杜绝人才向国外发展这种情况的发生。另一方面，要注意延揽国外那些学有所成的海外留学人员，如果我们国家能把在国外的生物技术公司的中国人才吸引过来，无疑对改善我们国家的基因工程制药产业会有相当大[18]的帮助。

[参考文献] [1]毛开云，杨露，王恒哲，等.生物技术药物市场现状与发展趋势[J].中国生物工程杂志，2015,35（1）：111～119.[2]龚平.基因工程制药产业现状与思考[J].中国创业投资与高科技,2003，8：23～26.[3]冯德萍，司建河，杨文财，等.我国生物技术制药的研究进展[J].当代畜牧，2014,53(4):53～56.[4]周永春，张木，侯爱军，等.国内外生物制药现状及我国基因工程制药产业发展对策[J].药业专论，2000,193(4)：193～196.[5]杨宜其.发展生物技术产业的关键问题及其对策[D].2002,6.[6]何德功.日本生物技术产业成果显著[J].中国医药报，2005,1.[7]王宇.欧洲生物技术产业发展现状分析[J].江苏科技信息，2010,10:6～8.[8]张黎，杨立秋.解码以色列生物医药行业快速发展之谜[J].精细与专用化学品，2015，23(3):5～14.[9]施艳燕.突破中国生物制药零出口.苏州日报，2013,1:1～2.[10]高珊，郑晓娜.中国生物仿制药发展分析[J].生物医药，2015,116(1):116.[11]王艳红.生物制药现状及未来发展趋势[J].黑龙江科学，2015,6（2）：60～61.[12]张树庸.我国基因工程研究概况[J].实验动物科学与管理，2001,8（4）：30～33.[13]张木，侯爱军，刘育新,等.我国基因工程制药产业发展的现状存在问题及对策和政策建议.1996,6(5):16～19.[14]陈晓.浅析基因工程药物的应用及发展状况.医苑纵横，2014,8:286.[15]范清林，魏伟.我国基因工程药物产业的发展及现状.[16]马明兰.关于我国基因工程制药产业的思考[J].化学工程与装备，2009,12（12）:119～120.[17]王明明，李静潭.美国、欧盟和日本生物技术产业政策研究[J].借鉴与启示：2006,10（2）：173～174.[18]章力，朱振家.生物技术产业发展：国际经验与中国选择[J].新药研发论坛：2012.21（11）：1195～1199.

第三篇：生物制药技术

08药学***3陈省委

组合生物合成药物进展

摘 要50年来抗生素在人类疾病治疗中发挥了重要作用,今后的几十年里它们也将是关键的治疗剂。尽管在过去的20年中通过靶向筛选发现了一些微生物药物,但是这种筛选方法很难发现新类型药物。组合生物合成可以弥补这种不足,通过基因工程方法改造微生物基因和酶,产生新的抗生素,发现那些在自然界中不能发现的药物。

关键词 基因工程合生物合成新抗生素

微生物种类繁多,其产物化学结构丰富多彩,生物活性十分广泛,是开发各种新产品的丰富资源,但是传统的筛选方法已远远不能满足社会发展的需要。随着分子生物学和生物技术的发展,以及基因组学、蛋白质组学、生物信息组学、代谢组学研究的深入,人们对微生物基因组的研究也有了显著进展,已经阐明了许多与微生物代谢有关的生物合成基因,为微生物组合生物合成药物的研究和开发奠定了良好的基础。

一、研究背景

自1928年弗莱明发现青霉素和1942年瓦克斯曼发现链霉素以来,微生物药物在疾病防治和拯救人类生命中起着十分重要和不可替代的作用,特别是抗生素被国外科学家誉为20世纪医学领域的皇冠宝石。微生物药物一直是临床最常用的药物,在西方发达国家,抗生素占临床处方药物的20%以上,在中国约占处方药物的30%。但自上世纪70年代后,随着脊髓灰质炎、天花、麻风等传染性疾病先后在全球范围内被消灭,国家对微生物药物研究的支持逐渐下降,抗传染病药物研究进入了困难时期。上世纪90年代后,我国在已有亿乙肝病毒携带者的基础上,又出现了100万以上人类免疫缺陷病毒(HIV)携带者。2002年末以来,重急性呼吸窘迫综合征(SARS)的出现使我国的传病控制告急,不得不重新思考微生物药物的研究策略在新的时期里,微生物药物研究再度升温,原因

①新病原微生物不断出现,如SARS、艾滋病(AIDS)疯牛病等;②生物武器的使用,如炭疽等;③各种耐菌株在世界范围的传播;④许多传染性疾病,如肺核、血吸虫病等的死灰复燃。目前国内外侧重研究的生物药物,主要有抗新病原微生物,抗耐药菌,抗病毒,抗肿瘤抗生素以及微生物来源的生理活性物质。微物药物的研究主要

包括以下内容:①抗新病原微生药物的寻找与开发;②细菌耐药机制及其抗耐药细药物研究;③微生物药物的生物合成基因研究;④组生物合成微生物药物研究。其中组合生物合成微生药物是近年发展较快的研究领域,将在创新药物研中发挥重要作用。

二、组合生物合成生物技术,尤其是基因工程技术的不断发展,为生物医药领域开辟了广阔的前景;通过基因工程技术所得到的药物也在临床治疗某些疑难疾病中发挥着越来越重要的作用。

广义,基因工程产品分为两类

①单基因直接产物。通常是指单个基因编码序列的翻译产物(蛋白质),它们一般是生物大分子如干扰素和单克隆抗体,目前生物医药领域中开发的多数产品均属于此类,其中包含有效地用于临床治疗的如重组人胰岛素、干扰素和促红细胞生成素。我国在此领域独创的药物不多,而且这类药物的一个突出缺点是它们比较容易被仿制,只要有了相应的细胞系即可利用基本设备进行生产。

②多基因间接产物。是指由多基因编码的多酶体系介导而合成的小分子化合物和多肽,包括自然界由微生物和植物产生的天然产物,如抗生素、生理活性物质或萜类化合物等结构比较复杂的化合物。它们品种繁多,性能各异,仅就目前研究得比较深入的聚酮体和萜类化合物,就包括具有抗肿瘤作用的阿霉素、紫杉醇,具有免疫抑制作用的FK506、西莫罗司,具有降血酯作用的洛伐他汀、银杏内酯,具有抗结核杆菌作用的利福霉素,抗疟药物青蒿素等。

组合生物合成(combinatorial biosynthesis)是在微生物次级代谢产物合成基因和酶学研究基础上形成的。组合生物合成的概念是结构不同但生物合成途径相似的抗生素生物合成基因之间可以进行重组、组合或互补产生新结构的化合物。尽管微生物药物的结构多样,但形成这些产物的主要生化反应机制却基本相同,它们通常是由非常简单的化学物质,如小分子羧酸和某些氨基酸作为合成起始单位和延伸单位,通过由一系列基因编码的多酶体系参与的生物化学反应(构成一个合成途径)而形成的,参与这些天然产物生物合成的多酶体系是由多个结构明显分开的功能区域所组成。研究表明,参与这类小分子生物合成的基因通常是连锁或邻接而构成一个基因簇(cluster),这为基因的克隆和操作提供了方便,同时由于参与

次级代谢生物合成酶系对底物的特异性,专一性要求不是很严格的,对结构相类似的底物均可识别,这一特点为不同基因组合产生新的化合物创造了条件。因此,有针对性地对某些基因进行操作,如替换、阻断、重组以及添加、减少组件等,均有可能改变其生物合成途径而产生新的代谢旁路(metabolic pathway),继而形成新的化合物,这就为组合生物合成提供了基础,国际上已有通过这些手段得到多个化合物的报道。

三、研究的科学意义

开展微生物基因工程组合生物合成创制新型药物研究,具有如下意义。

1、利用组合生物合成体系,完成化学方法不能完或难以完成的活性化合物的合成,如抗癌药物紫杉(taxol)等;这类活性化合物在自然界中含量少、需要大、医学价值高,而且通常化学合成困难(成本高,难大,环境污染严重),为了确保红豆杉资源的可持续用,除正在开展的苗圃栽培,并以苗圃作为紫杉醇提的原料之外,通过生物合成来使它们具最终的商业值是一个极具潜力的手段。例如,与抗癌药物紫杉醇用相似的埃波霉素(epothilone)已在链霉菌中通过合生物合成方法获得表达,现已进入开发研究阶段。、对一些现有的结构复杂的天然产物如青蒿素银杏内酯等有效组分进行定向合成,对临床用抗生品种进行有针对性的修饰和改造,如对红霉素进行造产生酮内酯型的大环内酯类抗生素,获得对临床药菌具有活性的抗生素衍生物;或者通过对现有天产物或抗生素的结构改造,获得具有全新活性的或化性能有明显改善的天然产物或新抗生素。、组合生物合成产生新化合物的潜力很大,化合数是以可操作基因的指数方式形成,如设R为可利的基因数,n是每个基因的不同等位形式(即不同天产物来源的数目),从理论上讲经过基因组合可得Rn种排列组合,即得到Rn个化合物。通过组合生合成,获得一大批新化合物,作为高通量药物筛选样库的来源之一。、由于多基因组合操作的平台是以易于大规模产的微生物体系为基础,使创制新型药物的研究便产业化。、组合生物合成的研究,必将推动我国在基因水对天然资源的利用,更好地利用植物代谢产物,挖掘前实验室条件下无法进行培养的生物体,包括海洋的生物体。随着研究和应用的发展,植物和海洋生物级代谢产物的组合生物学研究,也将蓬勃

发展起来。

四、国内外研究现状

1985年,Hopwood教授[4]在世界首次报道用遗工程的手段合成“非天然”的天然产物isochromanequinone,该工作为后来的组合生物合成奠定了础。在以后的十几年里,这一领域成为天然产物代工程研究中最活跃的领域,许多微生物次级代谢研的专家都加入这一领域的工作,因为组合生物合成潜力制造出很多先导化合物。目前的发展趋势由最初的基础研究逐步演变为基础与应用兼顾,有的地向产业化迈进。该领域的研究也同样得到工界的重视,美国加州高新技术产业公司研制的埃波素(epothilone D)已进入III期临床评价阶段。埃霉素原来由纤维堆囊黏细菌产生,其产量低,繁殖时间长,产品无法进行产业化生产。该公司利用基因组合技术使纤维堆囊黏细菌的埃波霉素生物合成基因在链霉菌中得到表达,并通过酰基转移酶域替换及羟基化酶基因的阻断,获得了主要产生埃波霉素中抗肿瘤活性最好组分的epothilone D的基因工程菌。我国自上世纪80年代初开展以多基因组合工程技术研制新药的研究,在聚酮类抗生素如大环内酯类抗生素、利福霉素、安莎霉素及抗生素产生菌分子生物学研究方面,取得一定进展。国家重大专项支持的基因工程必特螺旋霉素己进入临床研究,基因工程必特螺旋霉素的研制为组合生物合成技术应用于小分子化合物的创制中提供了良好的工作基础和经验。我国微生物代谢产品研究历史悠久,已形成多学科协调合作的体系,近年来在国家的支持下该体系已得到一定的发展,加强了微生物及代谢产物资源的开发。我们已逐步建立难培养极端微生物和未培养微生物资源及海洋微生物的挖掘工作,建立并完善从土壤或其他来源直接分离DNA技术。我国有很强的有机化学合成能力,可以合成进行组合合成的起始单元,开展前体介导的组合生物合成(precursor-directed biosynthesis)研究。我们已建立并不断完善多种生物活性筛选模型,有天然产物化学分离鉴定及药理、药效、毒理评估的配套学科。

目前基因工程技术的发展水平,在单基因操作方面已经比较成熟;在多基因操作层次上虽然技术难度相对比较大,但近年来在此研究领域已有了迅猛的发展,已积累了较好的研究基础,许多次级代谢产物生物合成基因簇已得到克隆,基因结构与功能已得到阐明,并且发展了一系列大容量载体和合适的宿主表达系统。组合生物合成已形成国际药物领域研究的热点和一个重要发展方向。

五、研究方向与前景

我国天然微生物及植物资源丰富,以微生物作为平台的药物生产历史悠久、种类繁多,利用这一宝库开展组合生物合成研究,建立新型化合物库,作为新型药物或先导化合物的重要来源之一,有重要的理论与实际意义。组合生物合成为当今世界研究热点,我国也有一定工作基础,开展这方面的研究将有利于加深对次级代谢生物合成机理的研究与应用、促进生物技术新药研制中的作用,对发展我国新药有重要意义,并推动新药研究中高通量筛选技术与方法的建立与善,筛选出有价值的新药。

我们要重点加强难培养微生物及海洋生物资源挖掘工作,建立并完善从土壤或其他来源直接分DNA技术,以丰富组合生物合成基因资源;加强微物天然化学研究,建立微量、快速、高效鉴定天然产化学结构的技术和方法;充分利用我们已经建立的种生物活性筛选模型,通过广泛地联合与协作,扩展合生物合成技术在创新药物中的应用,建立我国基工程微生物组合生物合成创制新型药物或先导化合研究的技术平台。该研究将有助于开拓和促进我国新技术在新药研究与开发中的应用,对创制具有我自主知识产权的新药将会有积极推动作用。

对本课程的意见：

1、可能是因为选课人太少的问题，上课的时候没有很好的听课气氛，不过主要

还可能是自己的原因，自己不能集中精神听讲。

2、以后只要选课的人比较多了，应该会好一些，上课的人少了，总是觉得就像

这门课不重要，老师讲的很清晰，主要是我们上课时常开小差。自从上了大学，就没太有人管了，有时听起课来就爱听不听，这倒是对每门课都差不多的。

3、课堂上可以稍微提问一下，因为提问往往可以引起同学们的注意，这样走神的情况可能会少一些。

4、课堂中还可以穿插一些与课程有关的历史、说一下那些地方比较适合做研究、考研究生去哪里比较好啊什么的，这样既可以对现在的科研大环境有所了解，课堂内容也不至于太单调。

最后谢谢老师兢兢业业地为我们把课上完，尽管上课人数少，你还是把课完整地给我们讲完，谢谢老师为我们的付出。

第四篇：生物制药技术

酶

分离纯化酶的一般程序

1粗酶液的制备：材料的选择，发酵液处理，细胞破碎及酶的抽提 2酶的初步分离：盐析，等电点沉淀，有机溶剂沉淀，离心分离 3酶的高度纯化（酶的精制）：层析法（凝胶过滤、离子交换层析、吸附层析及亲和层析），电泳（等电聚焦电泳）

4浓缩干燥及结晶：透析，旋转蒸发，超滤，冷冻干燥

酶的主要纯化技术－层析技术

利用混合液中各组分的物理化学性质的不同，(分子的大小和形状、分子极性、吸附力、分子亲和力、分配系数)，使各组分以不同的比例分布在两相中，当流动相以一定的速度流经固定相时，各组分的移动速度不同，从而使不同的组分分离的技术过程。称为层析技术（chromatography）

离子交换层析（ion exchange chromatography）

在一定的pH条件下，带电荷的蛋白质与高分子不溶性固定相偶联的离子交换基团相吸附，流动相中解离的离子与被吸附的酶发生可逆的交换，而对不同吸附能力的蛋白质进行分离 离子交换剂的选择：阴离子交换剂用于处理净电荷为负的蛋白质，阳离子交换剂用于处理净电荷为正的蛋白质

样品在低离子浓度条件下上柱，逐渐增加洗脱液的离子浓度，使蛋白依次被洗脱下来 洗脱方式可以是步进式洗脱或线性梯度洗脱 洗脱液一般用 NaCl

凝胶过滤法（gel filtration）亦称分子筛层析、排阻层析，是利用生物大分子的相对分子质量的差异进行层析分离的一种方法

凝胶层析的固定相是惰性的珠状凝胶颗粒，凝胶颗粒的内部具有立体网状结构，形成很多孔穴。当含有不同分子大小的组分的样品进入凝胶层析柱后，各个组分就向固定相的孔穴内扩散，组分的扩散程度取决于孔穴的大小和组分分子大小。比孔穴孔径大的分子不能扩散到孔穴内部，完全被排阻在孔外，只能在凝胶颗粒外的空间随流动相向下流动，它们经历的流程短，流动速度快，所以首先流出；而较小的分子则可以完全渗透进入凝胶颗粒内部，经历的流程长，流动速度慢，所以最后流出；

分离提纯 脱盐 测定高分子物质的相对分子量

疏水层析（hydrophobic chromatography）

原理：蛋白质分子中含有亮氨酸、缬氨酸和苯丙氨酸等疏水性较强的氨基酸，当蛋白质溶液经过疏水层析介质的疏水配基时，蛋白的疏水性集团（疏水补丁）会与疏水配基发生亲和作用而被吸附在介质上。不同蛋白质分子中疏水基团的数量和特性有所不同。在洗脱时通过改变洗脱液的极性达到分离的目的

亲和层析（affinity chromatography）

也称功能层析、生物专一吸附或选择层析。根据生物分子与特定的固相化配基（ligand）之间的亲和力而使生物分子得到分离的方法 酶与激活剂/抑制剂/底物/辅酶；抗原与抗体；激素/配体与受体；蛋白质与DNA/RNA上特定区域

特定的配基（激活剂/抑制剂/底物/辅酶）固定于惰性载体 目的酶与配基特异性亲和吸附，杂质被洗脱 改变洗脱条件，解除目的酶与配基的专一性结合

固定化酶（细胞）的定义

优点：

1.稳定性显著提高；

2.同一批固定化酶能重复多次地使用； 3.固定化后，很容易与反应物分开（过滤），不污 染产物，而且有利于控制生产过程，同时也省去了 热处理等使酶失活的步骤；

4.可长期使用，并可预测衰变的速度； 5.提供了研究酶动力学的良好模型。缺点：

①固定化时，酶活力往往有损失。②增加了生产的成本，初始投资大。

③只能用于可溶性底物，而且较适用于小分子底物，对大分子底物不适宜。④非均相反应。

①注意维持酶的催化活性及专一性。在酶的固定化过程中，酶与载体的结合部位不应当是酶的活性部位，而且要尽量避免那些可能导致酶蛋白高级结构破坏的条件。②固定化应该有利于生产自动化、连续化。为此，用于固定化的载体必须有一定的机械强度，不能因机械搅拌而破碎或脱落。

③固定化酶应有最小的空间位阻，尽可能不妨碍酶与底物的接近，以提高产品的产量。④酶与载体必须结合牢固，从而使固定化酶能回收贮藏，利于反复使用。

⑤固定化酶应有最大的稳定性，所选载体不与废物、产物或溶剂发生化学反应。⑥固定化酶成本要低，以利于工业使用。

载体结合法

1物理吸附法2离子结合法3共价结合法 是将酶结合于不溶性载体上的一种固定化方法。1）物理吸附法 作用方式：非特异性物理吸附作用：范德华力；氢键；疏水作用；静电作用 优点：制作简单，酶分子的构象很少或基本不发生变化，固定化酶活力较高 缺点：酶与载体结合力弱，酶易从载体脱落 载体：纤维素、琼脂糖、活性炭、沸石及硅胶等 2)离子结合法

作用方式：离子键结合

优点：制作简单，处理条件缓和，酶蛋白的活性中心和高级结构破坏较少，可以制得活力较高的固定化酶。

缺点：离子键结合较松散，如在高离子强度下进行反应时，酶与载体易分开。载体：多糖类离子交换剂，合成高分子离子交换树脂 3)共价键结合法

作用方式：共价键结合

优点：酶分子和载体间的共价键较牢固，有良好的稳定性及重复使用性 缺点：制备过程复杂，反应条件比较剧烈，酶活性损失比较严重。

制作方法：先将载体活化，在载体上引入一个活化基团，然后该活化基团再与酶分子表面的基团（羧基/氨基/羟基）反应结合。有戊二醛法、重氮化法、烷基化法等。

交联法

利用双功能（或多功能）基团的试剂，使酶蛋白分子之间发生交联，凝集成网状结构而成为固定化酶

常用的双功能试剂有戊二醛、己二胺、顺丁烯二酸酐和双偶氮苯等。其中最常用的是戊二醛

包埋法

1网格型2微囊型

将酶包埋在凝胶的微小空格内或埋于半透膜的微型胶束内，但底物仍能渗入到里面与酶接触。

载体：凝胶，高分子聚合物（半透膜）

优点：利用此法制得的固定化酶，由于酶分子仅仅是被包埋起来，而未受到化学作用。酶蛋白几乎不起变化。

缺点：酶被包埋在内部，对大分子底物很难发生催化作用。所以用包埋法制备的酶，一般只适用与小分子底物。

包埋法分为：网格包埋法和微囊包埋法。

酶传感器（enzyme sensor）1生物传感器的概念

由生物识别物质（如酶、微生物、动植物组织、抗体等）和能量转换器相结合所构成的分析仪器，可以简便快速的测定各种特异性很强的物质 要求识别物质对被测物具有高度的敏感性和选择性

根据识别物质可分为：酶传感器、组织传感器、微生物传感器、免疫传感器

2、生物传感器的一般结构与工作原理 结构:有两个部分组成

生物分子识别元件（感受器）：酶、核酸、抗体、细胞等 信号转换器（换能器）：电化学电极、光学检测元件、热敏电阻、表面等离子共振器件等 原理：待测物质经扩散作用进入生物传感器,通过分子识别发生特异的生物化学反应,产生的生化信号经换能器转换为可定量和可处理的电信号,进而可检测出该物质的浓度.根据反应产生的信号不同，可选择相应的换能器.抗体

多克隆抗体：由于一个抗原通常都有几个抗原决定簇，因此每个免疫细胞都可能产生一种针对某一抗原决定簇（antigenic determinant）的抗体，这些由同一抗原产生的不同抗体统称为多克隆抗体。这些由不同B细胞克隆产生的抗体，称为多克隆抗体（polyclonal antibodies，PcAb）。

单克隆抗体：单一类型的只针对某一抗原决定簇的抗体分子，是由单一的B淋巴细胞克隆产生的结构和特异性完全相同的高纯度抗体。

抗原的制备

1.用基因工程技术制备重组蛋白抗原

2.提取纯化天然抗原

3.合成多肽半抗原

4.小分子半抗原

5.多肽半抗原及小分子半抗原与载体偶联

免疫

动物选择：Balb/c小鼠，品系一致

途径

体内，体外，脾内免疫

筛选阳性克隆及克隆化

克隆：由单个细胞繁殖扩增而形成性状均一的细胞集落的过程。

目的：筛选阳性克隆；确保杂交瘤细胞所分泌的抗体具有单克隆性以及从细胞群中筛选

出具有稳定表现型。

筛选阳性克隆鉴定

单克隆抗体活性检测方法：

1）酶联免疫吸附实验（ELISA）：可溶性抗原、细胞核病毒。2）放免测定（RIA）：可溶性抗原、细胞抗体。3）FAC（荧光激活细胞分选仪，流式培养仪）：针对细胞表面

抗原的抗体检测。

4）IFA（间接免疫荧光法）：用于细胞和病毒抗体的检测。

杂交瘤细胞的克隆化

（1）有限稀释技术 柏松分布（2）半固体琼脂培养法

0.5%琼脂培养基中进行克隆

1ml含不同数量的细胞悬液

1ml42度0.5%的琼脂液

单克隆抗体的大量制备

基因工程抗体（genetically engineered antibodies,gAb）

是通过基因工程技术研制的，即通过PCR技术获得抗体基因或抗体基因片段，与适当载体重组后引入不同表达系统所产生的抗体。基因工程抗体既保持了单抗的均一性、特异性强的优点，又能克服其为鼠源性的不足，是拓展单抗广泛人体使用的重要途径。

（一）嵌合抗体（chimeric antibody）

特点：是用人抗体的C区替代鼠的C区。效果：使鼠源性单抗的免疫原性明显减弱，并可延长其在体内的半衰期及改善药物的动力学。嵌合抗体的优点：

保持了亲本鼠单抗的特异性和亲和力；

减少人源性的恒定区的HAMA现象；

能有效地介导产生补体依赖的细胞毒作用(CDC)、抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用（ADCC）及免疫调理作用。缺点：

目前已有数十种嵌合抗体进入了临床试用，虽然HAMA现象较鼠单抗大为下降，但有相当比例的患者仍会出现HAMA症状，针对可变区的抗独特型抗体反应仍很明显。

（二）改型抗体（reshaped antibody，RAb）亦叫“重构抗体”，“CDR移植抗体（CDR grafting antibody）”。它是利用基因工程技术，将人抗体可变区（V）中互补性决定区（complementarity determinative region，CDR）的氨基酸序列改换成鼠源单抗CDR 序列。

特点：此种抗体可以使人单抗获得鼠单抗的特异性又保持人源抗体的亲和力。

动物

动物细胞分类

1、贴壁依赖性细胞 概念：anchoraged-dependent cell需要有适量带电荷的固体或半固体支持表面才能生长的细胞 大多数动物细胞都属于此类。

2、非贴壁依赖性细胞

概念：anchoraged-independent cell不依赖于固体支持物表面生长的细胞，可在培养液中悬浮生长，被称为悬浮细胞。举例：血液、淋巴细胞、肿瘤细胞和某些转化细胞，Namalwa细胞。

3、兼性贴壁细胞

概念：对支持物的依赖性不严格，既可贴壁生长，也可悬浮生长。举例：CHO细胞、BHK细胞、L929细胞。理想的药物生产细胞系

转基因技术的基本原理

将体外构建的重组DNA分子(目的基因或基因组片段)通过显微注射、或转染胚胎干细胞等方法注入动物的受精卵或着床前的胚胎细胞,然后将此受精卵或胚胎再植入受体动物的输卵管或子宫中，使其发育成携带外源基因的转基因动物。

同源重组

双链DNA的两个区段的DNA序列基本一致，但不一定完全相同，叫做同源区。同源的双链DNA可以通过相互交换进行重组。

外源DNA如有同源区，也可通过类似的同源重组过程整合到生物的染色体基因组上。

胚胎干细胞（Embryonic Stem Cell，ES）是从早期胚胎的内细胞团经体外培养建立起来的多潜能细胞系，具有胚胎细胞相似的形态特征和分化特征。

新型

反义技术：根据碱基互补原理，使用与目标靶的遗传物质（DNA或mRNA）特定互补的核苷酸片段来封闭基因表达的技术方法。

反义药物：人工合成或生物合成的DNA或RNA，能与RNA互补，抑制疾病基因的表达。反义核酸（antisense nucleic acid）是一段与靶基因的某段序列互补的天然存在或人工合成的核苷酸序列。它可通过碱基配对与细胞内核酸特异结合形成杂交分子，从而在转录和翻译水平调节靶基因的表达，具有合成方便、序列设计简单、容易修饰、选择性高、亲和力高等特点。

核酶(ribozyme)具有酶活性的RNA，可降解特异的mRNA序列。

RNA干扰（RNA interference，RNAi）

由双链RNA介导的细胞内特异性mRNA降解过程，导致靶基因的表达沉默。

基因导入方式

直接体内疗法（in vivo）

是指将目的基因直接导入体内有关的组织器官，使其进入相应的细胞并进行表达。间接体内疗法（ex vivo）

是指在体外将目的基因导入靶细胞，经过筛选和增殖后将细胞回输给患者，使该基因在体内有效地表达相应产物，以达到治疗的目的。

肿瘤的基因治疗

（一）通过抑癌基因抑制肿瘤细胞生长和诱导细胞凋亡。

（二）通过病毒感染杀伤肿瘤细胞

（三）通过诱导免疫系统识别并杀伤肿瘤细胞

（四）肿瘤的自杀基因治疗

（五）肿瘤抗原靶向的肿瘤基因治疗

（六）细胞因子基因治疗

第五篇：生物制药技术

一名词解释

基因治疗：将外来的基因导入细胞，用正常的基因置换病源基因或补充缺失的基因，从而达到治疗的效果。

抗体：是指浆细胞分泌的能和相应抗原特异性结合的具有免疫功能的球蛋白。酶的半衰期：是指酶的活力降低到原来一半时所经过的时间。微生物的转化：利用微生物细胞中的一种酶或多种酶将一种化合物转变成结构相关的另一种产物的生化技术。

生物制药：是指利用生物体或生物过程生产药物的技术。二.填空

1.药用酶的生产方法：

1、提取法2、生物合成法3、化学合成法 2.1、酶的专一性：绝对专一性

相对专一性 3.三：简答

1利用构建基因文库法制取目的基因的步骤？

答：制备基因组DNA → 用限制酶切割基因组DNA得许多片段 → 用同一酶消化载体 → 组成各种类型的重组DNA分子 → 将重组DNA分子转化受体细胞 →筛选含有插入片段的重组体 → 在一个合适的表达系统中，所有的重组体分别表达

→ 通过基因产物分析，得阳性重组体。

2.生物药物的特点？

答：

1、生物药物在医疗上具有药理活性高、针对性强、毒性低、副作用小、疗效可行及营养价值高等特点。、生物药物多数是生物活性分子，分子大，组成、结构复杂，而且具有严格的空间构象，以维持其特定生理功能。因此，生物药物具有化学性质与生物学性质都很不稳定，对环境因素敏感的特点。

3.胰岛素基因工程生产有哪两种形式？

答：1.通过基因工程方法把编码胰岛素的基因送到大肠杆菌细胞中去，造出能生产胰岛素的工程菌。2.利用基因工程酵母细胞生产的人胰岛素，采用了诺和诺德的酶技术将重叠的单链蛋白质产品，转换成天然的双链人胰岛素。4.蓝白斑的筛选原理？

许多载体带有一个来自大肠杆菌的Lac操纵子DNA区段，其中含有β-半乳糖核苷酶基因（LacZ）的编码信息。这一区段编码β-半乳糖苷酶N端的一个片段，而宿主细胞可编码β-半乳糖核苷酶C端部分片段，两者之间可以实现基因内互补（称为α互补），从而融为一体，形成具有酶学活力的蛋白质。由α互补而产生的 Lac+ 细菌在有诱导物IPTG和生色底物X-gal存在下形成蓝色菌落。然而，当外源DNA片段插入到质粒的多克隆位点后，使LacZ的N端片段失活，破坏了α互补作用。因此，带有重组质粒的细菌将产生白色菌落。5.发酵工程制药的概念及内容？

发酵工程药物是指利用微生物代谢过程生产药物的技术。1.生产菌种的选育：优良菌种应该高产 性能稳定 容易培养。

2.发酵阶段：包括孢子制备 种子制备 发酵培养 是生物加工工程过程。

3.分离纯化阶段：包括发酵液处理与过滤，分离提取，精制，产品检验，包装，出厂检验，是化学分离过程。四.问答

1基因工程菌的制取及步骤？

1、通过摇瓶操作了解工程菌生长的基础条件，分析表达产物的合成、积累对受体细胞的影响；

2、通过培养罐操作确定培养参数和控制的方案以及顺序。