生物工程及新医药技术

生物工程及新医药技术

生物工程及新医药技术

生物技术药物或称生物药物是集生物学、医学、药学的先进技术为一体，以组合化学、药学基因（功能抗原学、生物信息学等高技术为依托，以分子遗传学、分子生物、生物物理等基础学科的突破为后盾形成的产业。现在，世界生物制药技术的产业化已进入投资收获期，生物技术药品已应用和渗透到医药、保健食品和日化产品等各个领域，尤其在新药研究、开发、生产和改造传统制药工业中得到日益广泛的应用，生物制药产业已成为最活跃、进展最快的产业之一。

有些学者认为，20世纪的科学技术是以物理学和化学的成就占主导地位，而21世纪的科学技术是以生物学的成就占主导地位。无论这种说法是否得到普遍的认同，生物技术是当今高技术中发展最快的领域似乎是不争的事实。科学家预测，生命科学到2015年会取得革命性进展。这些进展可以帮助人类解决很多目前无法医治的疾病的治疗问题，彻底消除营养不良，改善食品的生产方式，消除各种污染，延长人类寿命，提高生命质量，为社会安全和刑侦提供新的手段。有些成果还可以帮助人类加速植物和动物的人工进化以及改善生态环境对人类的影响等。产生新的有机生命的研究也会取得进展。生物工程制药技术以基因工程，酶工程，细胞工程和微生物工程为为主的制药技术。

生物技术在制药中的应用

1、基因工程制药

基因工程制药是指按照人们的意图,将外源基因整合入宿主基因组中,表达具有生物学活性的蛋白药物。基因工程制药的快速发展开发了一系列针对疑难病症的工程药物,极大程度地改善了人们的生活品质。基因工程药物是先确定对某种疾病有预防和治疗作用的蛋白质，然后将控制该蛋白质合成过程的基因取出来，经过一系列基因操作，最后将该基因放入可以大量生产的受体细胞中去，在受体细胞不断繁殖过程中，大规模生产具有预防和治疗这些疾病的药用蛋白质。利用基因工程技术生产药物的优点是：1、大量生产过去难以获得的生理活性物质和多肽，为临床应用提供有力保障；2、

发现、挖掘更多的内源性生理活性物质；3、对内源性生理活性物质的不足之处进行改造和去除；4、可获得新型化合物，扩大药物筛选来源。基因工程诞生于上世纪70年代，自1978 年成功地用大肠杆菌生产生长激素释放抑制因子以来人胰岛素、人生长激素、胸腺素、干扰素、尿激酶、乙肝病毒疫菌和肿瘤坏死因子等数十种基因工程产品相继问世；1982年开始进入商品市场；在疾病防治中获得广泛应用并已取得或正在取得巨大的效果和收益。目前基因工程的药物有干扰素，生长激素，红细胞生成素和白细胞介素等。

2、细胞工程制药

目前全世界生物技术药物中使用动物细胞工程生产的已超过80%，例如蛋白质、单克隆抗体、疫苗等，所以动物细胞工程对制药的研究有重要意义。动物细胞工程制药主要涉及细胞融合技术、细胞器移植尤其是核移植技术、染色体改造技术、转基因技术和细胞大规模培养技术等。随着细胞工程技术研究的不断深入，我们必能开发出更具有安全性有效性的技术手段。目前已经研发的细胞产品主要有类淋巴细胞干扰素，组织型纤溶酶原激活剂，尿激酶原，促红细胞生产素，凝血因子8，乙型肝炎疫苗等。随着深入研究，更多不同结构的产品将应用于临床。

3、酶工程制药

酶工程技术是现代生物技术发展的重要成果，其在制药领域的应用比较广泛。酶作为生物催化剂普遍存在于动植物和微生物之中，可直接从生物体中分离获得、虽然也可以通过化学合成法合成，但由于各种因素的限制，目前药用酶的生产主要是直接从动植物中提取、纯化和利用微生物发酵生产。现代酶工程具有技术先进、投资小、工艺简单、能耗粮耗低、产品收率高、效率高、效益大和污染小等优点，成为化学、医药工业应用方面的主力军。以往采用化学合成、微生物发酵及生物材料提取等传统技术生产的药品，皆可通过现代酶工程生产。酶工程制药主要应用在：1、酶工程在中药提取中的应用2、应用酶工程生产抗生素3、应用酶工程生产核苷酸类的药物3、酶工程在中药活性成分转化中能对中药成分进行结构修饰。酶工程作为现代生物技术的重要组成部分，其使用价值不言而喻。在酶工程技术的使用过程中，我们应该特别

重视酶工程在中药提取中的应用和酶工程在中活性成分转化中的应用，提高中药研制过程中的提取和转化水平。

4、发酵工程制药

生物技术中的发酵工程，又称为微生物工程，是指利用现代生物工程的技术，利用微生物的相关特定功能，生产出对人类有用的产品，或者直接把微生物应用于工业生产中。

发酵工程制药是利用微生物的代谢过程，所生产药物的生物技术。例如人们普遍认知的抗生素、氨基酸以及维生素等。而发酵工程的制药在研究也主要在微生物菌种的筛选和改良上，还有极为重要的产品后处理也就是分离纯化20世纪70年代，基因重组技术、细胞融合等生物工程技术的飞速发展，发酵工业进入现代发酵工程的阶段。不但生产酒精类饮料、醋酸和面包，而且生产胰岛素、干扰素、生长激素、抗生素和疫苗等种医疗保健药物。水蛭素不与血小板反应,在治疗血小板减少症HIT)方面具有其它抗凝药物无法比拟的效果。利用微生物生长代谢来炮制中药，比一般的物理或化学炮制手段优越，可大幅度的改变药性，提高疗效，降低毒副作用。为中药活性成分结构修饰提供新途径，产生新药效，免遭中药活性遭受破坏，节省药源。

分析和讨论

生物技术在制药的应用中，其地位是无法替代的，并且其影响力也不断的扩大。而生物技术也将在中西药物的研制以及融合还有生产中的大部分环节得到广泛的应用;并且可以有效的保护相关的濒危灭绝的草药以及珍稀动物，在批量生产高品质的药材的同时，还能提高其活性成分。而有效的利用现代生物技术可以使得制药行业在药品的质量以及安全性上得到提高，最终使得制药行业得到更为广阔的发展。除此之外，一些所谓的疑难杂症，随着生物制药的发展，正在逐步解决。

纵观现代生物技术及其产业的发展，其前景是美好的，大力发展现代生物技术及其产业已成为世界各国经济发展的战略重点：一方面是由于现代生物技术发展迅速，用途广泛，渗透到人们生活的各行各业；另一方面是由于现代生物技术具有其他技术无法比拟的可持续发展行；再一方面是现代生物技术的原料具有再生性；对环境的破坏极

小甚至没有，至还可消除环境中的污染物。但是现代生物技术的各项研究尚处于科研阶段，产业化建设尚在初创阶段，还没有实现它最初预期值。专家预测：现代生物技术创新的高潮将伴随人类基因组计划的完成而到来，以基因组为基础的生物技术产业将成为21世纪的朝阳产业，它的巨大经济效益吸引着投资商和企业汇集于这一领域，现代生物技术将进入广泛的大规模产业化阶段，象当年工业革命一样，使人类的生活发生根本性的变化。