基因制药00-绪论.ppt

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生物技术制药生物技术制药生物科学与技术学院生物科学与技术学院姜芳燕姜芳燕BiotechnologicalPharamaceutics内容提要内容提要生生物物技技术术制制药药（BiotechnologicalPhamaceutics）是是不不断断引引进进现现代代生生物物化化学学、分分子子生生物物学学、细细胞胞生生物物学学、微微生生物物学学和和制制剂剂学学及及现现代代基基因因工工程程等等多多学学科科先先进进技技术术而而形形成成与与发发展展起起来来的的实实用用制制药药技技术术。

主主要要内内容容包包括括现现代代生生物物制制药药技技术术的的基基础础理理论论和和基基本本技技术术。

对对不不同同来来源源的的药药物物资资源源或或原原料料（包包括括动动物物、植植物物、微微生生物物和和海海洋洋生生物物），从从化化学学结结构构或或组组分分、性性质质、操操作作技技术术、技技术术路线、工艺过程等进行论述。

路线、工艺过程等进行论述。

目的和要求目的和要求通通过过本本课课程程的的学学习习使使学学生生进进一一步步了了解解和和掌掌握握现现代代生生物物技技术术制制药药的的基基本本知知识识，掌掌握握常常规规生生物物制制药药的的基基本本路路线线和和工工艺艺过过程程。

使使学学生生把把学学习习的的生生物物化化学学、分分子子生生物物学学、细细胞胞生生物物学学、基基因因工工程程、蛋蛋白白质质工工程程等等现现代代生生物物技技术术和和基基本本理理论论与与动动、植植物物资资源源的的利利用用相相结结合合，使使理理论论学学习习与与实实践践应应用用相相结结合合。

使使学学生生能能够够在在生生物物资资源源利利用用和和药药物物研研制制与与开开发发方方面有一个较全面的知识背景和技术技能。

面有一个较全面的知识背景和技术技能。

本本课课程程要要求求学学生生尽尽可可能能的的利利用用一一切切途途径径学学习习和和了了解解生生物物技技术术制制药药的的基基本本知知识识，了了解解生生物物药药用用资资源源的的知知识识背背景景，把把生生物物资资源源的的科科学学利利用用与与药药物物研研制制紧紧密密结结合合，培培养养学学生生的的发明创造能力。

发明创造能力。

本课程知识结构及相互之间的关联本课程知识结构及相互之间的关联基因工程基因工程细胞工程细胞工程酶工程酶工程发酵工程发酵工程抗体工程抗体工程-核心核心-基础基础-条件条件-手段手段-实例实例动物细胞工程动物细胞工程植物细胞工程植物细胞工程生物技术制药就是通过以上工程方法的生物技术制药就是通过以上工程方法的高科技新兴产业高科技新兴产业教学内容教学内容第一章第一章绪绪论论第二章第二章基因工程制药基因工程制药第三章第三章动物细胞制药动物细胞制药第四章第四章抗体制药抗体制药第五章第五章植物细胞制药植物细胞制药第六章第六章酶工程制药酶工程制药第七章第七章发酵工程制药发酵工程制药教教材材生物技术制药（第生物技术制药（第2版）版）.夏焕章夏焕章熊宗贵熊宗贵主编主编.高等教育出版社高等教育出版社.2006.4生物技术导论（影印版）生物技术导论（影印版）ColinRatledge科学出版社科学出版社2002年年现代生物技术现代生物技术瞿礼嘉主编瞿礼嘉主编高等教育出版社高等教育出版社2004年年生物技术制药生物技术制药朱宝全主编朱宝全主编化学工业出版社化学工业出版社2004年年基因克隆技术在制药中的应用基因克隆技术在制药中的应用杨汝德主编杨汝德主编化学工业出版社化学工业出版社2004年年现代生物制药工艺学现代生物制药工艺学齐香君主编齐香君主编化学工业出版社化学工业出版社2004年年医药生物工程进展医药生物工程进展陈惠鹏主编陈惠鹏主编人民军医出版社人民军医出版社2004年年参考书参考书第一章第一章绪绪论论第一节第一节生物技术的发展史生物技术的发展史第二节第二节生物技术药物生物技术药物第三节第三节生物技术制药生物技术制药第一节第一节生物技术的发展史生物技术的发展史一一概概述述二二生物技术发展简史生物技术发展简史一一概概述述生物技术：

生物技术：

基因工程、细胞工程、酶工程、发酵基因工程、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。

工程、生化工程、蛋白质工程、抗体工程等。

生物技术制药：

生物技术制药：

采用现代生物技术，借助某些微采用现代生物技术，借助某些微生物、植物、动物生产医药品。

生物、植物、动物生产医药品。

19世纪：

世纪：

细胞是生命的基本单位细胞是生命的基本单位细胞学说：

细胞学说：

细胞是动植物结构和功能细胞是动植物结构和功能的基本单位，一切生命现的基本单位，一切生命现象都是以细胞为基础表达象都是以细胞为基础表达的的遗传密码遗传密码蛋白质三维结构蛋白质三维结构基因基因转录转录线性多肽链线性多肽链（无功能活性）（无功能活性）翻译翻译生命活动的分子基础生命活动的分子基础生命活动的分子基础生命活动的分子基础以核酸和蛋白质为中心的生物大分子是生命现象的共同物质基础，细胞和有机体所有生命活动都是以这些生物大分子及其复合物的结构、运动和相互作用来实现的。

结构与功能分子生物学、分子遗传学：

分子生物学、分子遗传学：

20世纪生物学的主流世纪生物学的主流生物技术的重要性生物技术的重要性有助于解决全球的重大难题：

资源（能源）、人口、有助于解决全球的重大难题：

资源（能源）、人口、粮食、生态环境、健康与疾病和战争与灾害；粮食、生态环境、健康与疾病和战争与灾害；促进传统产业的技术改造和新产业的形成，对人类促进传统产业的技术改造和新产业的形成，对人类社会生活产生深远的革命性影响；社会生活产生深远的革命性影响；生物技术这一新生事物正迅速走向老百姓日常生活生物技术这一新生事物正迅速走向老百姓日常生活各个方面，将对人类的发展做出贡献。

各个方面，将对人类的发展做出贡献。

生物技术学科的地位生物技术学科的地位世界新技术革命的主角之一，世界新技术革命的主角之一，生物技术生物技术与信息技术，与信息技术，新材料，新能源一起已成为新产业革命四大支柱之一新材料，新能源一起已成为新产业革命四大支柱之一阳光技术，朝阳产业，黄金工程阳光技术，朝阳产业，黄金工程，倍受世界各国重视，倍受世界各国重视21世纪是生物生命世纪，生物技术将成为世纪是生物生命世纪，生物技术将成为21世纪高技世纪高技术革命的核心内容术革命的核心内容二二生物技术发展简史生物技术发展简史1、传统生物技术阶段、传统生物技术阶段公元前公元前6000年古代巴比伦人酿造啤酒年古代巴比伦人酿造啤酒公元前公元前4000年埃及人发酵面包年埃及人发酵面包我国殷朝制酱我国殷朝制酱周朝制醋周朝制醋特点：

自然发酵、全凭经验特点：

自然发酵、全凭经验2、近代生物技术阶段、近代生物技术阶段1680年，荷兰微生物学家安东年，荷兰微生物学家安东.列文虎克发明显微列文虎克发明显微镜发现了微生物镜发现了微生物1865年，法国科学家巴斯德证明了发酵原理年，法国科学家巴斯德证明了发酵原理1928年，英国年，英国Fleming发现青霉素发现青霉素3、现代生物技术、现代生物技术1953年，年，Watson和和Crick提出提出DNA双螺旋结构双螺旋结构1973年，建立年，建立DNA重组技术重组技术1975年，建立单克隆抗体技术年，建立单克隆抗体技术1978年，大肠杆菌表达出胰岛素年，大肠杆菌表达出胰岛素1988年，年，PCR方法方法1997年，英国克隆多利羊年，英国克隆多利羊2003年，人类基因组测序完成年，人类基因组测序完成近半个世纪生物技术发展的近半个世纪生物技术发展的10大里程碑大里程碑1953年年Watson与与Crick发现了发现了DNA的双螺旋结构的双螺旋结构1956年年Kornberg发现了发现了DNA聚合酶聚合酶1966年年破译了氨基酸三联密码子破译了氨基酸三联密码子1970年年发现了核酸限制性内切酶发现了核酸限制性内切酶1975年年研制出了第一个单克隆抗体研制出了第一个单克隆抗体1982年年FDA批准了第一个基因工程药物批准了第一个基因工程药物-重组人胰岛素重组人胰岛素1983年年Mullis发明了聚合酶链式反应（发明了聚合酶链式反应（PCR）技术）技术1990年年人类基因组（人类基因组（HumanGenomeProject）计划启动）计划启动1997年年克隆羊多利诞生克隆羊多利诞生2003年年人类基因组测序完成人类基因组测序完成近半个世纪生物技术发展的近半个世纪生物技术发展的10大里程碑大里程碑4、现代生物技术定义、现代生物技术定义

（1）现代生物技术定义：

）现代生物技术定义：

以以现现代代生生命命科科学学为为基基础础，把把生生物物体体系系与与工工程程学学技技术术有有机机结结合合在在一一起起，按按照照预预先先的的设设计计，定定向向地地在在不不同同水水平平上上改改造造生生物物遗遗传传性性状状或或加加工工生生物物原原料料，产产生生对对人人类类有有用用的的新新产产品品（或或达达到到某某种种目目的的）之之综综合合性性科科学技术。

学技术。

（2）要）要点点对象对象是具遗传特性有生命物质：

包括病毒、细菌、植是具遗传特性有生命物质：

包括病毒、细菌、植物、动物、直到人类物、动物、直到人类生物体系多个生物体系多个不同水平不同水平研究：

从大分子（研究：

从大分子（DNA、RNA、蛋白质）、亚细胞、细胞、组织、器官到整个机体蛋白质）、亚细胞、细胞、组织、器官到整个机体应用工程学原理应用工程学原理:

经人类思维，设计方案、定向修饰、经人类思维，设计方案、定向修饰、加工制作过程、经过体外环节加工制作过程、经过体外环节有有目的产品目的产品：

目的产品有三新特征（新遗传功能、新：

目的产品有三新特征（新遗传功能、新遗传性状、新物种）。

要有合乎人类所需的工业、农遗传性状、新物种）。

要有合乎人类所需的工业、农业、医疗和食品产品业、医疗和食品产品高新技术高新技术起重要作用起重要作用（3）生物技术与诸学科关系生物技术与诸学科关系医学生物技术医学生物技术药学生物技术药学生物技术动物生物技术动物生物技术农业生物技术农业生物技术海洋生物技术海洋生物技术微生物生物技术微生物生物技术（4）生物技术的内容生物技术的内容上游工程上游工程:

是生物技术的实验室研究阶段，应用基础研究，产是生物技术的实验室研究阶段，应用基础研究，产生三新产品的源泉。

生三新产品的源泉。

下游工程下游工程:

是生物技术的扩大生产，加工应用阶段，使三新产是生物技术的扩大生产，加工应用阶段，使三新产品能达到三化品能达到三化:

商品化、工程化、企业化，是效益阶段。

商品化、工程化、企业化，是效益阶段。

现代生物技术的基础学科和分支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分子生物学医药生物技术微生物学生物技术疫苗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遗传学农业生物技术细胞生物学家畜生物技术细胞生物学家畜生物技术化学化学海洋生物技术海洋生物技术一一生物技术药物的分类生物技术药物的分类二二生物技术药物的特性生物技术药物的特性第二节第二节生物技术药物生物技术药物从神农尝百草到药物分子设计从神农尝百草到药物分子设计1.药药物物是是人人类类为为了了生生存存与与疾疾病病做做斗斗争争的的一一种种武武器器，是是人人类类文文明明史史的的一一个个重重要要组组成成部部分分。

药药物物的的发发现现时时从从尝尝试试各各种种食食物物时遇到毒性反应而加以利用或寻找解毒之物而开始的。

时遇到毒性反应而加以利用或寻找解毒之物而开始的。

2.药物的发展简史药物的发展简史本本草草学学（古古代代）-实实验验药药物物学学（19世世纪纪）-分分子子药药物学（近物学（近20年）年）古古代代药药物物学学的的随随机机性性和和偶偶然然性性，人人体体直直接接观观察察-有有机机化化学学的的发发展展，进进行行成成分分分分析析，动动物物病病理理模模型型-分分子子生生物物学和分子药理学，针对靶分子的分子药物设计。

学和分子药理学，针对靶分子的分子药