8发酵工程和人类健康.pptVIP

第八讲 发酵工程与人类健康;主要内容;一、生物制药 （一）生物技术药物的概念 利用生物技术生产的在生物体内存在的天然活性物质。 生物技术：包括基因工程、蛋白质工程、细胞工程、酶工程、微生物发酵工程、生物电子工程、生物信息技术与生物芯片、生物材料、生物反应器、大规模蛋白纯化制备技术等; 天然活性物质：即生物技术药物的来源是细菌、酵母、昆虫、植物和哺乳动物细胞等各种生物内的特征细胞产物。 ;来源:包括细菌、酵母、昆虫、植物和哺乳动物细胞等各种表达系统得到的特征细胞产物。 适应性:包括人体内诊断药物、治疗药物或预防药物。 活性物质:包括蛋白质或多肽,蛋白多肽类似物或衍生物,由蛋白多肽组成的药物产品。 主要生产技术包括:基因工程技术,抗体工程技术或细胞工程技术。;基因工程技术是指将编码目的蛋白外源转染至宿主细菌或细胞(如大肠杆菌、酵母或哺乳动物细胞) 中,通过培养基因工程菌株或细胞株来生产蛋白； 抗体工程技术也称细胞融合技术或杂交瘤技术,主要用于非基因重组的治疗性抗体药物的生产； 细胞工程技术主要是指动物细胞的大规模培养技术,主要用于用哺乳动物细胞表达的基因工程产品或杂交瘤细胞分泌的单克隆抗体的生产,也是细胞治疗/组织工程产品的主要生产技术,还是生产基因治疗病毒载体或灭活或减毒病毒疫苗的主要生产技术。 ;基因工程产品：所有的基因重组蛋白 抗体工程产品：有通过杂交瘤技术生产的治疗性抗体,主要是鼠源抗体 细胞工程产品：所有的细胞治疗和组织工程产品以及细胞培养生产的疫苗 ;（二）生物技术药物的分类 （1）重组蛋白 （2）疫苗 （3）治疗性抗体 （4）核酸类产品 （5）细胞治疗/组织工程类产品;;重组蛋白,是生物技术药物最主要的一类,狭义的生物技术药物专指基因重组蛋白,如基因重组的胰岛素、干扰素、促红细胞生成素( EPO) 、组织型纤溶酶原激活剂(t-PA) ,融合蛋白Enbrel 、基因工程乙肝疫苗、基因重组的治疗性抗体等。 疫苗：基因重组疫苗,有许多病毒疫苗是通过细胞培养来生产的。 治疗性抗体,目前FDA 批准的治疗性抗??大多是通过基因重组技术生产的嵌合抗体( chimeric antibody) 如Remicade、人源化抗体(humanized antibody) 如Herceptin 和人源抗体( human antibody) 如Humira , 只有OK-T3、Zevalin、Bexxar 等鼠源抗体是通过杂交瘤技术来生产的。 ;（4） 核酸类产品, 如反义寡核苷酸(antisense oligonucleotide) 和基因治疗。反义寡核苷酸药物是通过干扰基因的复制、转录等抑制导致疾病的蛋白质的合成,它主要由化学合成的方法来生产,严格意义来讲,不属于狭义的生物技术药物,目前只有一种反义寡核苷酸药物上市,即用于治疗AIDS 病人巨细胞病毒性视网膜炎的Vitravene。 我国今年批准了第一个基因治疗药物———重组人p53 腺病毒注射液。 ;(5) 细胞治疗/组织工程类产品。目前FDA 批准了6 种组织工程皮肤,如Apligraf 、Dermagraft 、OrCell 等,和1 种组织工程软骨Carticel。还有多种组织工程产品正在临床试验中,如人造肝、人造血管等。 ;（三）生物技术药物的市场 2003年6月到2004年6月，全球生物制药产业（基因重组产品）销售额超过400亿美元，从1998年到2003年，年销售额增长率15～33％（传统药物7～10％）。 ;（四）中国生物制药产业 起步晚，20世纪80年代后期。 1996年销售额2.2亿元，200年70亿元，2002年150亿元，2005年预计300亿元。 在发展中国家处于领先地位。 存在问题： （1）研究资金不足，自主研发较弱 （2）低水平重复，引发恶性竞争 （3）中试薄弱，成果产业化低 （4）管理差距;;（二）抗生素的应用 （1）抗生素在医疗上的应用 （2）抗生素在农业上的应用 （3）抗生素在畜牧业上的应用 （4）抗生素在食品保藏方面的应用 （5）抗生素在其他方面的应用;（三）抗生素的分类;（四）抗生素产生菌 1、放线菌 微生物抗生素60％以上由放线菌产生，主要是链霉菌属（Streptomyces），还有小单胞菌属（Micromonospora）和诺卡氏菌属（Nocardia）。 2、细菌 芽孢杆菌属（Bacillus）如环状芽孢杆菌（B. circulans）、枯草芽孢杆菌（B. subtilis）。 3、真菌 如青霉属（Penicillium ）、头