第十四章 生物技术药物概论

现代生物制药技术概论 了解医药生物技术的发展历史

了解国际、国内生物技术药物的市场现状和研究现状

了解几类主要生物技术药物的特点 了解现代医药生物技术的主要研究方向

一、生物制药发展历史1、传统生物技术阶段 公元前6000年古代巴比伦人酿造啤酒 公元前4000年埃及人发酵面包 我国殷朝 制酱 周朝 制醋 特点:自然发酵、全凭经验神农最早应用生物材料作为治疗药物，用厣(包括甲状腺的头部 肌肉)治疗甲状腺肿大，用紫河车(胎盘)作强壮剂，用鸡内金止遗 尿及消食健胃；10世纪，民间使用天花患者衣服预防天花；秋石治病， 出自11世纪沈括所著的《 沈存中良方》 ;明代李时珍的《本草纲目》 等。

年代 公元前30~20 世纪 公元前10世纪 公元前6世纪 公元11世纪 公元12世纪

产品 面包发酵、果汁酿酒、原始啤酒、醋酱、奶酪 酱油 以霉治外创 人痘接种 酒精(从酒中蒸出)

公元17世纪公元18世纪

人工培植蘑菇牛痘接种

2、近代生物技术阶段 1860年荷兰微生物学家列文虎克发明显微镜发现了 微生物。 1865年法国科学家巴斯德证明了发酵原理。 1928年英国 Fleming发现青霉素 1940年英国弗洛里、钱恩分离出青霉素 20世纪40年代，抗生素工业化生产，发现和提纯了 肾上腺皮质激素和脑垂体激素；50年代，发酵法生 产氨基酸类药物；60年代，从生物体分离、纯化酶 制剂及技术日趋成熟；80年代，生化药品有350多种； 90年代，生化药品500多种，临床诊断试剂100多种。

英国细菌学家弗莱明

1928年弗莱明发现青霉 菌的抑菌现象，并证实 青霉菌的分泌物具有强 大的杀菌能力。

青霉素的杀菌作用

青霉素对动物无毒性，对人体白血球也无 毒性。给几位患者做试验，尽管其含量很低， 效果却非常明显。遗憾的是，弗莱明没有浓缩 青霉素的技术。而医学界此时正把眼光集中在 刚刚问世的磺胺制剂上，没有更多的人注意青 霉素的诞生。在此后10年中青霉素一直躺在实 验室中，未能走入临床。

第二次世界大战爆发，传染病又一次在欧洲肆虐。 钱恩和弗洛里在浩瀚文海中找到了弗莱明9年前发表的论文， 开始研究青霉素。

英国生物化学家， 1945年诺贝尔生理学 或医学奖得主钱恩

钱恩和弗洛里从青霉菌培养一星期后的溶液提取得到了一 种性质稳定的化学物质。用这种青霉素注射到老鼠体内， 老鼠依然活蹦乱跳。 1941年2月12日他们用青霉素治疗了一位因脸部刮伤而感 染的警官，2天后，病人病情稳定。

1942年冬，第二次世界大战正打得

难分难解之际，英国首相邱吉尔突 结果没几天邱吉尔就康复了

。青霉素从此名声大振。

然患肺炎，医生决定用青霉素治疗，

青霉素在美国得到大规模的工业化生产，在第二次世界大战的 军队中投入使用，挽救了许多病人和伤员的生命，其临床效果 得到了充分肯定。1945年，青霉素的发现者弗莱明和青霉素生 产技术的发明者钱恩和弗洛里博士一起获诺贝尔生理学医学奖。

来自土壤的结核菌克星——链霉素1939~1943年，俄裔美国微

生物学家瓦克斯曼和助手们共从土壤中分离出10000株放 线菌，发现其中有一种丝状 微生物——链霉菌属的提取 物能够对结核杆菌和其它多

种革兰氏阴性杆菌产生抑制作用，而且毒副作用较小。

瓦克斯曼为后人寻找新抗生素奠定了方向， 由此荣获1952年诺贝尔生理学或医学奖。

抗生素(antibiotics) 是瓦克斯曼于1941年 首次提出并使用的， 指的是在其代谢过程 中能产生杀灭或抑制 其它种生物(真菌、 放线菌或细菌等微生 物)作用的化学物质。

自青霉素以后，抗生素的研究与生产迅速发展。

至今为止，人们发现和发明的抗生素已有几千种，常用的不到百种。每种抗生素都有一定的抗菌范围，每

种抗生素都不是万能的。

3、现代生物技术阶段生物制药发展历史 年份 1953 1966 事件 DNA双螺旋结构的发现 破译遗传密码

人胰岛素

19701971 1973 1975 1977 1978

发现限制性内切酶第一次完全合成基因 用限制性内切酶和连接酶第一次完成DNA的切割和连接，揭开了基因 重组的序幕 杂交瘤技术创立，揭开了抗体工程的序幕 第一次在细菌中表达人类基因 基因重组人胰岛素在大肠杆菌中成功表达

19821982

FDA批准了第一个基因重组生物制品——胰岛素(Humulin)上市， 揭开了生物制药的序幕第一个用酵母表达的基因工程产品胰岛素(Novolin)上市

不能忘记的人

J D Watson

F H C Crick

1953年4月25日， 英国《自然》杂志发 表了沃森和克立克的 文章“核酸的分子结 构 — DNA的一个结 构模型”。标志着 DNA双螺旋结构的建 立，从此，遗传学和 生物学的历史从细胞 阶段进入了分子阶段。

不能忘记的人

桑格(英国化学家) 最早测定胰岛素的氨基酸 顺序获得1958年诺贝尔化 奖。22年后，他因测定了 一种噬菌体的一级结构获 1980年的诺贝尔化学奖。

F Sanger

W Gilbert

吉尔伯特在DNA测序领 域，因其卓越的工作获得 1980年诺贝尔化学奖。

不能忘记的人

伯格(美国生物化学家) 通过把两个不同来源的DNA连 结在一起并发挥其应有的生 物学功能，证明了完全可以 在体外对基因进行操作。他 作为“重组DNA技术之父”于 1980年获诺贝尔化学奖。Paul Berg