生物：3.3《生物药物》课件(中图版选修2).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第一节 生物药物的来源、特性、分类与制备,一.生物药物的来源,二.生物药物的特性,三.生物药物的分类,四,.,生物药物的制备,一.生物药物的来源,1.生物药物的定义,生物药物是指运用生物学、医学、生物化学等研究成果,从生物体、生物组织、细胞、体液等,综合利用物理学、化学、生物化学、生物技术、药学等学科的原理和方法制造的一类用于预防、治疗和诊断的制品。,2.生物药物的原料来源,天然生物材料:动物、植物、微生物,等。,人工生物材料:免疫法制备的动物,原料、基因工程技术制备的微生,物或其它细胞原料。,2.在生产的制备中特殊性,(1)提取纯化工艺复杂,(2)稳定性差,(3)易变质腐败,(4)注射用药要求,3.检验上的特殊性,需理化检验指标,生物活性指标,三.生物药物的分类,生物药物的分类方法有三种:,1.按药物的化学本质和特性分类,2.按原料来源分类,3.按生理功能和临床用途分类,1.按药物的化学本质和化学特性分类,(1)氨基酸及其衍生物类药物,(2)多肽及蛋白质类药物,(3)酶与辅酶类药物,(4)核酸及其降解物和,衍生物类药物,(5)糖类药物,(6)脂类药物,(7)细胞生长因子类,(8)生物制品类,2.按原料来源分类,(1)人类组织来源的生物药物,(2)动物组织来源的生物药物,(3)植物组织来源的生物药物,(4)微生物来源的生物药物,(5)海洋生物来源的生物药物,3.按生理功能和临床用途分类,(1)治疗药物,(2)预防药物,(3)诊断药物,(4)其它生物医药用品,四.生物药物的制备,1.生物药物原料的选择、,预处理与保存方法,(1)原料选择,有效成分含量高、新鲜,(2)原料的预处理与保存,预处理:动物、植物、,微生物原料,保存:冷冻法,有机溶剂脱水法,防腐剂保鲜法,2.生物药物的提取,生物组织与细胞的破碎,破碎方法:磨切法、压力,法、反复冻融法、超声波震,荡、自溶法、酶解法,提取 破碎后立即提取,根据活性物质的性质，选择提取试剂种类、用量、提取次数、提取时间,注意提取温度、pH、变性剂等。,3.蛋白质类药物的分离纯化方法,沉淀法原理是使蛋白质胶体颗粒,的表面水化膜或表面电荷破坏，从,而使蛋白质沉淀。常用：盐析法、,有机溶剂沉淀法、等点电沉淀法、,靶物质结合沉淀法(抗原-抗体)等。,按分子大小分离方法,有超滤法、透析法（膜分离法）、,凝胶过滤法、超速离心法等。,按分子所带电荷进行分离的方法,氨基酸、多肽、蛋白质、酶均为两性电解质，具有等电点。在远离等电点的pH时便会带正电荷或带负电荷。包括离子交换层析法、电泳法、等电聚焦等。,亲和层析法,大部分生物活性物质都有其作用的,靶物质。如酶和底物、抗原和抗体、,激素与受体等，它们之间有特异的亲,和作用。利用该性质进行的特异层析,分离技术称为亲和层析。专一性强。,核酸类药物的分离纯化方法,主要方法有：提取法和发酵法,提取法生产DNA和RNA主要技,是先提取核酸与蛋白质复合物,再解离核酸与蛋白质,然后分离,RNA与DNA。,发酵法主要用于生产单核苷酸。,糖类的分离纯化方法,因各种糖类的性质和原料来源,不同没有统一的提取纯化工艺，,只介绍多糖和粘多糖的一般分离,纯化方法。,提取方法：非降解法和降解法,非降解法:适用于从含一种粘多糖的动物组织中提取粘多糖。溶剂为水和盐溶液。,降解法:适用于从组织中提取结合比较牢固的粘多糖。碱降解、酶降解。,分离方法,常用的分离方法：,沉淀法,离子交换层析法,乙醇沉淀法：45倍体积的乙醇,可以使任何结缔组织中的粘多糖,完全沉淀。,离子交换层析法：,粘多糖的聚阴离子能很好地被阴,离子交换吸附剂吸附和分离。例,如 Dowex I-X2离子交换树脂、,DEAE-离子交换纤维素。用NaCl进,行梯度洗脱。,脂类药物的分离纯化方法,提取方法,脂类自然状态下是以结合形式存在的。,非极性脂是与其它脂质分子或蛋白质,分子的疏水区相结合。提取脂质药物,就是要破坏这种结合键，将脂质溶解,出来。溶剂：醇、氯仿等。,纯化方法,沉淀法：不同脂质在丙酮中,溶解度不同，故常用它进行沉淀。,吸附层析法：,吸附剂有：硅胶、氧化铝等。通过,极性和离子力将各种化合物结合到,固体吸附剂上。洗脱用极性逐渐增,大的洗脱液，非极性先流出，极性,后流出。,离子交换层析法：,脂质分子有非解离、两性离子和,酸式解离三种状态。在一定的pH,条件下选择适当的离子交换剂提纯。,氨基酸类药物的分离纯化方法,氨基酸的生产方法,蛋白质水解法:,酸水解：水解完全L-型氨基酸,色氨,酸破坏。,碱水解：产生消旋作用。,酶水解：不完全,发酵法:需特异菌株,化学合成法:得到 D L-型氨基酸,酶促合成法:工艺简单、转化率,高、易提纯。,氨基酸的分离方法,沉淀法：,依溶解度差异沉淀,特殊试剂沉淀,吸附法：,氨基酸对吸附剂吸附力的差异进,行分离,离子交换法：,氨基酸属于两性电解质，常用强,酸型阳离子交换树脂。,第二节 人体来源的药物,一.人体来源药物的特点与研究意义,特点：,安全性好,效价高疗效可靠,稳定性好,研究意义：,资源有限性 受法律和伦理的制,约,仅血液、尿液、胎盘可用作原,料。,研究的重要意义 对医学和药学有,重大意义。,二、人体来源药物的种类与用途,人血液成分制品,发现血型,输血疗法的应用,包括：全血制品、血液成分制品、,血浆成分制品、体液细胞内成分,制品等。,血液成分制品：红细胞、白细胞、,血小板、血浆。,红细胞制剂,压积红细胞,少含白细胞的压积红细胞,冰冻贮藏红细胞,白细胞浓缩液,血小板制剂,新鲜冰冻血浆,血浆的综合利用,项目 含量,血浆占人体体重的量 8,血浆占全血的量 50,血浆中水分占血浆的量 92,血浆中蛋白质占血浆的量 67,白蛋白IgG占血浆总蛋白的量 65,转输蛋白类 在血液循环中对机体,的营养物质、代谢产物、激素、药,物等进行转输的血浆蛋白。包括：,白蛋白、脂蛋白、转铁蛋白等。,免疫球蛋白 构成体液免疫系统。,包括：IgG、IgA、IgM、IgD、IgE,凝血系统蛋白,包括：与凝血有关的蛋白质酶,和因子等。,补体系统蛋白 是机体防御体系,之一，在吞噬、调理、趋化和细胞溶解等起重要作用。包括：C1C9。,蛋白酶抑制物类,人体液细胞中的活性物质,人体液细胞包括：红细胞、白,细胞、淋巴细胞、血小板、,成纤维细胞等。,细胞内的活性物质有：血红蛋,白、SOD、IFN、IL-2等。,其它原料的利用,人胎盘：胎盘丙种球蛋白等,人尿液:尿激酶、绒毛膜促性激 素,细胞因子,特点和生理作用,种类 100种以上,人体激素,三、人体来源药物的制备实例,尿激酶的制备,结构与性质,分子量为54.7K,由33.1K和18.6K两,条链通过二硫键连接。属丝氨酸,蛋白酶。,底物：血纤溶酶原,作用其Arg-,Val键，使纤溶酶原转为纤溶酶。,工艺路线,可进一步开发新产品,血液的利用 用低温乙醇工艺,除冷沉淀外,可将血浆蛋白分离为个组分。目前仅利用（纤维蛋白原）、（免疫球蛋白）、（白蛋白）3个组分。,其它原料的利用 胎盘、尿液等。,四、人体来源药物的研究前景,用现代生物技术生产人,类活性物质,基因工程、蛋白质工程、细胞,工程、酶工程、发酵工程在生物,制药中发挥重要作用。,干扰素、白细胞介素、EPO研制,成功。,第三节 动物来源的药物,一、,动物来源的药物的特点,原料来源丰富,要重视安全性,二、,动物来源的药物的种 类与用途,动物多肽与蛋白质类药物,动物多肽药物重要性与种类,多肽激素,多肽类细胞因子,动物蛋白质类药物,动物酶与辅酶类药物,促消化酶类,消炎酶类,治疗心脑血管类疾病的相关酶,抗肿瘤的酶,与电子传递有关的治疗酶,其它药用酶,动物辅酶类药物,动物核酸类药物,组成与作用,主要种类与用途,动物糖类药物,粘多糖的种类与分布,甲壳素、硫酸软骨素、,肝素、透明质酸,动物脂类药物,脂类药物种类与分布,动物细胞因子,第四节 植物来源的药物,一、植物来源药物的特点,约40%的药物来源于植物。,种类繁多，结构复杂。除小分子天,然有机化合物外，还含有生物大分,子活性物质。如蛋白质、多肽、酶、,核酸、糖类、脂类等。,二、植物来源药物的种类与用途,植物中的天然有机化合物,糖和糖苷类,苯丙素类 苯丙烯、苯丙酸、,香豆素等。,醌类 辅酶Q10、紫草素等。,黄酮类 黄酮醇、花色素、黄芩苷等。,鞣质 奎宁酸、槲皮醇等。,萜类 青蒿素、齐墩果酸等。,甾体 毛地黄毒苷元等。,生物碱 咖啡因、喜树碱等。,植物蛋白质、多肽、酶类生理,活性物质的种类和作用,名 称 来 源 功 能,天花粉蛋白 瓜娄 引产,蓖麻毒蛋白 蓖麻籽 抗癌,胰蛋白酶抑制剂 大豆 治疗胰腺炎,木瓜蛋白酶 木瓜汁 促消化 消炎,辣根过氧化物酶 辣根 诊断试剂,超氧化物歧化酶 沙棘 消除自由基,麦芽淀粉酶 麦芽 助消化,脲酶 刀豆 分解尿素,植物糖类药物,单糖类：葡萄糖、果糖、核糖、,维生素C、木糖醇、山梨醇、甘,露醇等。,聚糖类：蔗糖、麦芽糖、淀粉、,纤维素、人参多糖、黄芪多糖等。,糖的衍生物：葡萄糖-6-磷酸等,植物脂类药物,脂肪和脂肪酸类：,亚油酸、亚麻酸,磷脂类：大豆磷脂,固醇类：谷固醇、豆固醇等,第五节 海洋生物药物,一、海洋生物药物的研究进展,二、海洋生物及海洋生物药物 的种类与用途,海藻,腔肠动物,节肢动物,软体动物,棘皮动物,鱼类,爬行动物,海洋哺乳动物,其它,