生物技术药物的药代动力学研究进展
摘要：本文介绍了生物技术药物药代动力学的特点和基本机制，概述了生物技术药物药代动力学的研究方法。
关键词：生物技术药物药代动力学方法学
1．简介
近年来，生物技术药物飞速发展，为了正确评价各种生物制品在人体内的疗效及安全性,必须研究生物因子在动物体内和人体内的吸收、分布、代谢和排泄的规律。而与传统的药物相比生物技术药物具有种族特异性、免疫原性和非预期的多向活性等特点,使得其在体内的药代动力学的研究受到诸多因素的限制。蛋白多肽类药物因其生理活性强、疗效高,而日益受到人们的重视。对于蛋白质类药物来说,最重要的一个特性是,这类药物蛋白质与内源性的蛋白质结构相似,由共同的氨基酸组成,微量的需要被测定的生物因子及蛋白质存在于大量的内源性蛋白质中。蛋白多肽类药物的药动学有其特征，吸收方面来看，一般而言，小分子肽的吸收是由被动扩散或载体转运完成的，脂溶性多肽可通过膜脂扩散,高度亲脂性的药物则能通过淋巴系统被吸收;水溶性分子则可通过水合孔和/或细胞间隙扩散,通过内吞或胞饮过程摄取入细胞，还有一些细胞转运肽(cell penetrating peptide)可通过非耗能途径穿过真核细胞的质膜,这些多肽已被成功地用于在细胞内转运比自身的相对分子质量大许多倍的大分子物质。由于大多数蛋白多肽类药物具有相对分子质量大和水溶性的特点,若无主动的转运或消除机制,它们大多保留在细胞间隙。蛋白多肽类药物的主要代谢途径是体内广泛存在的蛋白多肽酶使其失活。不同的给药途径、给药方案、体内蛋白结合、种属特异性、内源性物质等对蛋白多肽类药物的体内药物动力学有至关重要的影响。
因此, 设计合适的实验方案、选择正确的药代动力学研究方法和可靠的测定方法至关重要。
2．药代动力学的研究方法
2．1 同位素示踪法
同位素示踪法是通过目标蛋白质多肽上标记同位素,从而鉴别目标蛋白质和内源性多肽的方法。所使用的同位素有Ｈ3、Ｃ14、Ｓ32、Ｉ125等,Ｉ125其因比放射性高、半衰期适宜、标记制备简单而最为常用。标记方法有两种,一是内标法,即把含有同位素的氨基酸加入生长细胞或合成体系,该法对生物活性的影响可能较小,但由于制备复杂而限制了其广泛应用;二是外标法,常用的化学方法如氯胺Ｔ或Lodogen法将Ｉ125连接于大分子上,其标记的样品比放射性高，制备容易半衰期短，成为现在最常用的生物技术药物标记物。姚文兵等运用同位素示踪法Ｉ125标记来研究聚已二醇修饰干扰素а2ｂ的药代动力学,赵宁等用碘标法研究重组人肿瘤坏死因子在小鼠体内药代动力学和组织分布,都证明了同位素示踪法的灵敏度高,省时省力的特点,特别是对研究基因工程产品在动物体内的组织分布具有与其它方法相比有不可比的优越性。关于标记位点的选择,理论上任何部位均可被标记,但需考虑是否存在标记氨基酸被机体再利用合成新的蛋白质而影响检测结果的问题。当然,如果生物技术药物含有非天然氨基酸(如Ｄ氨基酸),标记位点的选择就不必再担心这样的问题了。
在生物技术药物研究中放射性标记法是一个有效方法,但该方法存在标记同位素的脱离、标记氨基酸的生物再利用等问题,研究者应该在实验设计阶段给予充分注意并采取有效措施以避免这些问题的出现。大量资料表明药理剂量的外源性标记生物技术药物注射后由于在体内迅速降解或被机体重新利用,导致样品的总放射性并不代表原形标记物的浓度,因此用总放射性表示药代动力学过程往往是不恰当的。为了准确分析生物技术药物必须分离并分别测定血浆或尿中标记的原形物和其降解物、代谢产物的放射活性。可选择的用来分离标记生物技术药物的方法有:分子筛高效液相色谱法、反相高效液相色谱法、聚丙烯酰胺凝胶电泳法和酸沉淀法等。常用的酸沉淀和免疫技术只是能够粗略地区分标记重组蛋白质药物与小片段蛋白质或游离标记核素。因此,酸沉淀后测得的放射性只是被用来近似代表原形重组蛋白质药物。但是,如果标记核素被重利用而合成别的蛋白质或产生分子量大(>1～3ｋＤ)的蛋白质片段或代谢产物,酸沉淀法的准确性将降低。对标记不均匀的重组蛋白质药物来说,不含有标记氨基酸的任何降解产物将不能被检测到。由于存在这些问题,所以生物技术药物药代动力学特征的描述不能仅仅依赖于放射性标记法的研究结果,还应该结合其它分析方法的实验结果综合分析。
2．2 免疫学方法
免疫学方法是利用生物技术药物抗原决定簇部位的单克隆抗体特异性的识别被检测药物,再以放射计数,比色等方法予以定量。即将特异性的抗原抗体反应配以灵敏度检测的方法。常用的有三种。
2．2．1 放射免疫法（RIA）
该法是最敏感的免疫标记分析方法,精确度高且易规格化和自动化,也经常被用于生物技术药物的测定。其基本原理是用已知的标记抗原与标本
中可能存在的抗原竞争一定量的已知抗体,分别形成标记的和无标记的抗
原抗体结合物。再经某种途径分离结合的(Ｂ)与游离的(Ｆ)标记物,并根据测
得的放射性强度,算出结合率[Ｂ(Ｂ+Ｆ)],此与标本中抗原的量成反比。
Venturini等用单克隆和多克隆抗体ＲＩＡ两种方法测定51名志愿者体内的
黄体生成素(luteinizinghormone),对两种方法测定值的比较表明,单克隆方法
测定的激素值更接近临床结果。
2．2．2 免疫放射定量法(RMA)
该法中被测药物依然是抗原,它先与固定相上的抗体形成抗原抗体复合物,再与标记抗体Ｉ－Ａｂ结合,形成Ａｂ:Ａｇ:Ｉ－Ａｂ夹心状。由于Ａｇ需
要有两个Ａｂ来识别,这就大大增加了方法的特异性,是一灵敏而低变异的方
法,只是对标记抗体的纯度要求很高。试验时受检抗原与过量的标记抗体反应,
然后加入固相的抗原免疫吸附剂,以结合游离的标记抗体,经离心后测定上清
液中放射性强度,从而推算出标本中抗原的含量。
2．2．3 酶联免疫法（ELISA）
ＥＬＩＳＡ法是最常用的免疫分析方法,主要是因为它具有高灵敏度、重复性较好、自动化、非放射性、高效性和适合批量测定等优点。双抗体
夹心法能够选用单克隆或多克隆抗体,甚至两者可以同时使用。Ａｏｋｉ等
用ＥＬＩＳＡ法研究了滤过性毒菌白介素6(viralinterleukin6,vIL6)的受体
结合特性,曾衍霖等用ELISA法对重组新型人白细胞介素2(125Ａla)进行
了大鼠药代动力学研究,White等首次用ELISA双抗体夹心法测定了20名
健康志愿者血浆和血清中内源性杀菌渗透-增强蛋白(bactericidal
permeability increasing protein, BPI)的正常水平。刘秀文等用ELISA法研究
猴静脉推注加滴注重组人碱性成纤维细胞生长因子后的药代动力学,取得
成功,得到药物代谢的基本数据。陈琨等制备和纯化聚甘古酯(911)单克隆抗
体,用还原胺化法,制备911BSA和911HSA复合物,间接ELISA法检测抗体
生成,为911药代动力学的免疫学方法的建立提供依据。
免疫方法的缺点在于它测定的是蛋白质多肽的免疫活性而不是生物活性,不能同时测定代谢物,具有抗原决定簇的代谢片断可能增加结果误差。不
同来源的抗体与相同蛋白多肽反应可能有较大的差别,还可能受到内源物质
的干扰。近来柴彪新等研究免疫学方法可部分反映生物学活性。
2．3 生物检定法
依据生物技术药物具有生物活性如抗菌、抗肿瘤、降压、凝血等药理学作用,就可将其作为生物分析法的观察指标用于药代动力学研究。生物检定法的基本原理是在体内和体外组织或细胞对被测生物技术药物的某种特异反应,通过剂量(或浓度)效应曲线对目标生物技术药物定量分析(绝对量或比活性单位)。整体生物分析法测定过程对实验条件的要求较严格,操作程序较多,如体内实验要建立动物模型,对设定的观察指标需建立相应的检查方法,耗时数周才能完成,价格昂贵又费时,增加了研究费用,并且观察终点受主观因素影响。细胞生物分析法常以细胞增值、变异和细胞毒为观察终点。汤仲明等曾在重组人肿瘤坏死因子α(rhTNFα)的药代动力学研究中,采用TNFα敏感细胞株Ｌ929测定给药后血清中rhTNFα浓度随时间的变化,并证实了该重组因子的抗肿瘤作用。汤仲明认为该法的特异性、重复性和精密度较差,观察终点易受主观因素的影响。与免疫分析法相似,生物分析法也受到活性代谢产物、生物基质、血清中抑制因子的干扰以及种属特异性的限制,也不能提供关于分析药物体内降解过程的信息。应用生物分析法进行药代动力学研究时应对上述情况的发生严格加以控制。
2．4 色谱和质谱法
色谱法对混合物分离鉴定的良好性能在生物技术药物的药代动力学研究中显示出至关重要的作用。其优势在于高度的特异性、精确的定量以及能够同时测定多种受试分析药等方面。色谱法主要有高效液相色谱法(HPLC),其原理是在经典液相色谱法的基础上,引入气相色谱的理论和实验方法,采用了高效固定相,高压输送流动相和在线检测技术发展而成的分离分析方法。HPLC法具有分离效率高、分离速度快、应用范围广,可对生物技术药物进行有效的分离鉴定而不影响受试物的分子结构和生物活性等优点。因此我国新药审批实验指导中明确规定:新药在进行临床前药代动力学实验时分析方法应首选高效液相色谱法。王玉万等用荧光高效液相色谱检测血浆中的阿维菌素(A VM)检测结果显示本方法灵敏度高,干扰少,重复性好。另外还有高效毛细管电泳(HPCE),它是以离子或电荷粒子为电场驱动力,在毛细管中按其浓度和分配系数不同进行高效,快速分离的新技术,它以高分辨率,高灵敏度,分析时间短,样品量少及操作简单等诸多优点而成为蛋白质多肽生物分子分离分析的重要手段。
质谱分析对生物技术药物的鉴定起到决定性的作用。然而生物制品的处理过程和生物样品中分析物的含量太少已经很大程度上限制了它的应用和普及。质谱最新的改进使它能够分析分子量大于100kDa的蛋白质,甚至更复杂的混合物。液相色谱-质谱联用技术在选择性、灵敏度、分子量测定和提供结构信息等方面具有明显的优势,能够同时获得可靠的定性定量结果。因而已经被广泛应用于药物在生物体内的吸收、分布和代谢的研究。(包括代谢物的结构确定及定量)。如Ferraiolo等在给实验对象大剂量(0.5～1.0mg/kg)静脉注射松弛激素后,用单克隆抗体亲和层析分离得到外源性人松弛激素后再用快速原子轰击质谱进行分析。LC-MS已逐渐成为新药研究必不可少的手段之一。
2．5 电泳法
电泳技术在药代动力学研究中常和其它方法如放射性标记法、整体自显影法或免疫印迹法联合应用于生物技术药物的分离、鉴定和定量分析。广泛应用的方法是聚丙烯酰胺凝胶电泳( poly acryl amide gel electrophoresis PAGE)。本法的分析能力和灵敏度都很高。例如Ferraiolo等用十二烷基磺酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)或整体自显影法测定血浆样品中125Ｉ标记的重组人干扰素γ[17]。最近几年迅速崛起的高新技术-蛋白芯片(protein chip)技术也有望应用于生物技术药物药代动力学的研究,其基本原理是将待测药品的抗体作为探针固定于固相支持物上,制成芯片;然后取待测药品与芯片进行反应,反应信号用扫描仪来检测,扫描结果再经计算机显示、分析。
3．结论
综上所述,生物样品中生物技术药物药代动力学研究的分析方法应该根据具体情况来选择。在某种程度上,可应用的分析方法依赖于生物技术药物的物理化学性质和生物特性。一般来说,没有哪一种分析方法能够解决研究中可能遇到的所有分析问题如原形物、复合物和代谢物的定量,生物活性的评价等。故几种分析方法联用,取长补短,来进行生物技术药物的药代动力学研究工作,将会取得令人满意的结果。
参考文献：
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中国医药生物技术２０１０年２月第５卷第１期ＣｈｉｎＭｅｄＢｉｏ蛐ｏｌ，Ｆｅｂｒｕａｒｙ２０１０，Ｖ０１．５。Ｎｏ．１ ＤｏＩ：１０．３９６９／ｅｍｂａｊ．ｉｓ姐．１６７３－７１３Ｘ．２０１０．０１．０１７ 生命科学与生物技术研究进展２００９赵贵英，张树庸 ２００９年生命科学与生物技术研究在世界范围内的新进 展、新技术、新成果层出不穷，本文就国内外相关研究进展 简况以信息传递形式加以总结。 １国外研究进展简况 １．１最古老的原始人化石研究结果列２００９年十大科学进 展之首 迄今最古老的人是“阿尔迪”人，他们生活在距今４４０万 年以前，居住地为如今的埃塞俄比亚。这是来自９个国家 不同专长的４７名科学家为期１５年的艰苦卓绝以及高度 协作的研究成果。其列在美国Ｓｃｉｅｎｃｅ杂志２００９年度十大 科学进展之首。 实际上，最早的“阿尔迪”化石发掘于１９９４年，但获 得该发现的研究团队非常谨慎，他们没有匆忙地公布结果， 而是对１５万个动物和植物化石进行了长达１０多年的详 尽分析和材料处理，并且还将化石送到世界各地不同的实验 室进行评议。最后他们才公布了自己具有划时代意义的发现 和分析。 １．２雷帕霉素延长实验鼠寿命 研究人员发现，利用免疫抑制药物雷帕霉素对小鼠体内 一种关键性的信号通道进行调制，能帮助它们延长寿命。这 是人们首次在哺乳动物身上取得结果。该发现中值得注意的 是，科学家是在这些小鼠进入中年时才开始进行治疗的。 １．３甲型Ｈ１Ｎ１流感 ２００９年３月，在墨西哥爆发“人感染猪流感”疫情， 迅速波及全球蔓延。世界卫生组织（ＷＨＯ）初始将此流感 定为“人感染猪流感”，２００９年４月３０日世界卫生组 织、联合国粮农组织和世界动物组织宣布，一致同意使用 Ａ（Ｈ１Ｎ１）型流感。我国卫生部公布中将这一词定为“甲 型Ｈ１Ｎ１流感”。截至２００９年１２月１８日，世界卫生组 织公布最新疫情，甲型Ｈ１Ｎ１流感已在全球造成１万人 死亡。 甲流的流行，让更多的人了解了人畜共患病这个概念， 狗流感、猪流感、猫流感、羊流感开始引起大家的关注，甚 至有人提出流感病毒在人、畜、禽三者身上整合变异的“超 流感”。同时，新型传染病频发，也为人和自然的和谐发展 提出新的考验。 １．４基因疗法治愈色盲 眼科专家小组将特殊的基因注入两只患有色盲症的猴 子眼中，让猴子第一次看到红色和绿色。华盛顿大学的杰 伊?内特兹认为，通过基因治愈色盲是一项被认为“绝对不 可能”的事，但现在的成就说明基因疗法的效果。 ?要闻回顾? １．５破解人类表观基因组 ２００９年１０月１４日，美国索尔克生物研究所利用强大的计算机和新技术绘制了两种人类细胞的表观基因图谱，分别为胚胎干细胞和肺部纤维原细胞，这是首张人类表观基因组图谱。通过将其与患病细胞表观基因组对比，科学家就可发现表观基因组中的缺陷是如何导致癌症以及其他疾病的。在了解先天和后天因素如何影响人类的健康方面实现重大突破。 １．６艾滋病疫苗曙光出现 ２００９年９月，美国和泰国的研究人员对两种原有疫苗混合而成的新疫苗进行了测试，整个实验有１．６万名志愿者参加，结果表明，这种疫苗可使接种者的感染风险降低３１％。这是研究人员首次证明疫苗能预防艾滋病病毒感染。１．７孤独症或是基因变异惹的祸 美国联邦政府２００９年１０月公布最新数据显示，１％的美国儿童患有孤独症系列综合征（ＡＳＤ）。研究人员找到孤独症“疑凶”——５号染色体的变异。５号染色体变异是１５％孤独症患者的主要病因。研究人员对涉及大脑内产生连接的蛋白进行编码的基因变异进行研究后发现，这些基因变异极为常见。 １．８骨质疏松症新药另辟蹊径 当前治疗骨质疏松症的药物主要是通过减少破坏骨质细胞来起作用，破坏骨细胞随着年龄增大而增多。目前，一种正接受美国ＦＤＡ审查的新药ｄｅｎｏｓｕｍａｂ却另辟蹊径——它通过抑制破坏骨骼细胞来起作用。２００９年８月公布两项研究显示，ｄ曲ｏｓｕｍａｂ可减少妇女以及正接受前列腺癌治疗的男性骨折的几率。 １．９发现导致老年痴呆的新基因 ２００９年９月科学家再次发现了３个可能引起老年痴呆症的新基因，研究发现，其中的两个基因同老年痴呆患者大脑的淀粉样蛋白斑块有关，这些蛋白斑块在大脑的堆积导致神经细胞死亡并使患者出现认知障碍，第３个基因则影响神经的连接。这３个基因如何增大老年人罹患老年痴呆症的风险目前尚不清楚。 １．１０无需插入基因也可以实现人体细胞重组 美国伍斯特理工学院与ＣｅｌｌｔＩＩｅｒａ公司的研究人员通过降低细胞暴露的大气氧含量，及将称为成纤维组织细胞生 作者单位：１００５００北京，中国医学科学院医药生物技术所（赵贵荚）；１０００１２北京实验动物研究中心（张树庸） 通讯作者：张树庸，Ｅｍａｉｈｚｈａｎｇｓｙ＠ｍａｉｌ．１ａｓ．∞．∞ 收稿日期：２０ｌｍ０１．２１ 万方数据
中药药代动力学研究进展 摘要：近年来，为了全面阐述中药吸收、分布、代谢、排泄的体内过程，推动中药现代化，研究者们在生物效应法和药物浓度法等经典药代动力学研究方法的基础上提出了一些新方法、新思路，大大推进了中药药代动力学研究的发展。在查阅通过近年来中药药代动力学相关研究的文献，并对其中新方法新思路进行总结，综述了中药药代动力学近年来的研究现况和前沿进展。 关键词：药代动力学，药代标记物，指征药代动力学，方法学 前言:药代动力学是应用动力学原理与数学处理方法，定量地描述药物通过各种途径 （如静脉注射液、静脉滴注、口服给药等）进入体内的吸收、分布、代谢、排泄过程的“量时”变化或“血药浓度经时”变化动态规律的一门科学，已经在生物药剂学、临床药剂学、药物治疗学、分析化学、药理学等学科领域中得到了广泛应用。在中药学研究中，药代动力学被广泛的应用于揭示中药作用机制及设计优化的研究，并衍生出了中药药代动力学这门新兴学科。中药药代动力学基于动力学原理研究中草药活性成分、组分、中药单方和复方体内吸收、分布、代谢和排泄（ADME）的动态变化规律及其体内时量－时效关系，并用数学函数对其加以定量描述。 1.中药药代动力学研究方法 1.1生物效应法 药效的变化取决于体内药量的变化，可以通过测定药效的经时过程来反映体内药量动态变化。生物效应法从整体观点出发研究中药的药代动力学特征，更符合中医药理论。该法包括药理效应法、药物累计法，微生物指标法。 1.1.1药理效应法 药理效应法是一种以药理效应为指标研究药代动力学的方法。该法己越来越广泛地用于中药及其复方，特别是有效成分不明的中草药及其复方的药代动力学研究。肇丽梅[1]采用小鼠热板致痛模型，以镇痛效应为指标，测定黄芩苷及清热合剂的药物动力学参数，结果黄芩苷及清热合剂口服给药后体存药量的表观动力学过程符合一室开放模型，中药复方清热合剂的达峰时间明显慢于单方黄芩苷。李成洪[2]等以血清一氧化氮变化为药理效应指标，研究了中药复方制剂禽病康在免疫抑制雏鸡体内的药代动力学特征。以时间标本存量进行数学模型拟合，符合一级吸收二室模型，禽病康药代动力学结果表明其口服后吸收较快，分布也快，而消除较慢，体内存留时间长，药效维持时间长。宋丽
生物技术药物研究进展及发展趋势 生物技术作为高端前沿技术，在21世纪的人类发展历程中一直受到高度的重视与关注，生物技术药物研究的突破直接关系到人类挑战病魔的胜利与否，对于保障人们的身体健康和提高人们的生活水平有着非常重要的作用。本文从我国生物技术药物研究的现状入手进行分析，探究未来生物技术药物研究的趋势与相关问题的解决措施。 标签：生物技术；药物；发展趋势 引言 生物技术是指在现代生命科学的基础上，人们按照预先的设计改造生物体或加工生物原料，满足人类发展需要的一门技术，其改善人类健康和生存条件的作用日益突显。生物技术制药就是把生物技术应用到药物制造领域，通过对DNA 进行切割、插入、连接和重组，从而获得目标药品的过程。 生物技术制药因为集生物学、医学和药学等先进技术为一体，对技术水平要求高，同时药品关系到人身健康，管理程序复杂，因此生物技术制药的发展之路任重道远，本文试图通过走访成都知名的恩威集团、地奥集团、太极集团等制药企业，以及研究相关政策规定，对我国生物技术制药的优势、存在的问题进行探讨，并进一步梳理生物技术制药可能发展的方向和趋势。 一、我国开展生物技术制药研究的优势及进展现状 我国是拥有世界上最多的生物基因资源的3个国家之一，生物资源的多样性，为我国进行转基因动植物的研究、人造器官的研究以及中草药有效成份的研究、改良和化学合成提供了良好的条件。同时我国既是人口大国，也是农业和畜牧业大国，具有全球最大的生物技术产品消费的目标市场，为生物技术制药提供了广阔的市场空间。 我国生物技术制药的研究和开发起步于上世纪的70年代，通过国家从产业政策上不断加大对生物技术及其产业发展的支持力度，我国生物技术制药领域与国外差距越来越小，在基础设备、上游及中试方面已经有大批技术实力较强的单位涌现，培养和锻炼了生物技术制药的专业人才。目前我国已有重组人干扰素、促红细胞生成素、白细胞介素-2、生长素、葡激酶、重组改构人肿瘤坏死因子、神经生长因子、人胰岛素等较多基因工程药品投入市场。据统计，《自然》等著名刊物上生物技术方面的论文25%是华人完成或参与完成的，华人科学家在国际生物技术领域发挥着重要的作用。 二、我国的生物技术药物研究进展存在的问题 虽然我国在生物技术制药领域具有较好的优势条件，并且也取得了不错的成
生物技术药物的药代动力学研究进展 摘要：本文介绍了生物技术药物药代动力学的特点和基本机制，概述了生物技术药物药代动力学的研究方法。 关键词：生物技术药物药代动力学方法学 1．简介 近年来，生物技术药物飞速发展，为了正确评价各种生物制品在人体内的疗效及安全性,必须研究生物因子在动物体内和人体内的吸收、分布、代谢和排泄的规律。而与传统的药物相比生物技术药物具有种族特异性、免疫原性和非预期的多向活性等特点,使得其在体内的药代动力学的研究受到诸多因素的限制。蛋白多肽类药物因其生理活性强、疗效高,而日益受到人们的重视。对于蛋白质类药物来说,最重要的一个特性是,这类药物蛋白质与内源性的蛋白质结构相似,由共同的氨基酸组成,微量的需要被测定的生物因子及蛋白质存在于大量的内源性蛋白质中。蛋白多肽类药物的药动学有其特征，吸收方面来看，一般而言，小分子肽的吸收是由被动扩散或载体转运完成的，脂溶性多肽可通过膜脂扩散,高度亲脂性的药物则能通过淋巴系统被吸收;水溶性分子则可通过水合孔和/或细胞间隙扩散,通过内吞或胞饮过程摄取入细胞，还有一些细胞转运肽(cell penetrating peptide)可通过非耗能途径穿过真核细胞的质膜,这些多肽已被成功地用于在细胞内转运比自身的相对分子质量大许多倍的大分子物质。由于大多数蛋白多肽类药物具有相对分子质量大和水溶性的特点,若无主动的转运或消除机制,它们大多保留在细胞间隙。蛋白多肽类药物的主要代谢途径是体内广泛存在的蛋白多肽酶使其失活。不同的给药途径、给药方案、体内蛋白结合、种属特异性、内源性物质等对蛋白多肽类药物的体内药物动力学有至关重要的影响。 因此, 设计合适的实验方案、选择正确的药代动力学研究方法和可靠的测定方法至关重要。 2．药代动力学的研究方法 2．1 同位素示踪法 同位素示踪法是通过目标蛋白质多肽上标记同位素,从而鉴别目标蛋白质和内源性多肽的方法。所使用的同位素有Ｈ3、Ｃ14、Ｓ32、Ｉ125等,Ｉ125其因比放射性高、半衰期适宜、标记制备简单而最为常用。标记方法有两种,一是内标法,即把含有同位素的氨基酸加入生长细胞或合成体系,该法对生物活性的影响可能较小,但由于制备复杂而限制了其广泛应用;二是外标法,常用的化学方法如氯胺Ｔ或Lodogen法将Ｉ125连接于大分子上,其标记的样品比放射性高，制备容易半衰期短，成为现在最常用的生物技术药物标记物。姚文兵等运用同位素示踪法Ｉ125标记来研究聚已二醇修饰干扰素а2ｂ的药代动力学,赵宁等用碘标法研究重组人肿瘤坏死因子在小鼠体内药代动力学和组织分布,都证明了同位素示踪法的灵敏度高,省时省力的特点,特别是对研究基因工程产品在动物体内的组织分布具有与其它方法相比有不可比的优越性。关于标记位点的选择,理论上任何部位均可被标记,但需考虑是否存在标记氨基酸被机体再利用合成新的蛋白质而影响检测结果的问题。当然,如果生物技术药物含有非天然氨基酸(如Ｄ氨基酸),标记位点的选择就不必再担心这样的问题了。
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/4b2238008.html, 浅谈生物技术药物的研究进展及趋势 作者：代润松 来源：《新课程·中学》2017年第11期 摘要：随着科学技术水平的不断提高，生物技术药物为人类的疾病治疗与预防做出了卓 越的贡献，这也使世界各个国家高度重视生物技术药物的研究工作。为此，通过对国内外在生物技术药物的研究进展进行阐述，以此探讨生物技术药物的未来发展趋势。 关键词：生物技术；药物；研究进展；发展趋势 一、生物技术药物的研究进展 （一）国外生物技术药物的研究进展 自20世纪80年代人工胰岛素诞生以来，生物技术药物的研发进入了高速发展时期，各个国家纷纷大力开展生物技术药物的研发工作，仅在20世纪90年代中末期，美国的FDA机构就批准了三四十种生物技术药物，近些年来生物技术药物的批准种类逐年递增，在21世纪初期，所批准的药物就已高达将近80种。欧美等其他发达国家在生物技术的种类上也不断丰富。除此之外，国外还对以往生物技术药物的适应症进行了明确统计，这些生物技术药物主要包括用于血友病、血小板减少症、急性心肌炎治疗的重组血液因子，用于治疗糖尿病、生长素缺乏症、甲状腺病、低血糖的重组人激素，用于治疗贫血、皮肤病、神经性溃疡等症病的促红细胞生长因子，此外还有重组干扰素、白介素，治疗甲肝、乙肝病毒的疫苗、用于癌症治疗的单克隆抗体等。 （二）国内生物技术药物的研究进展 我国对生物技术药物研究予以了高度重视，目前我国在生物技术药物的研发成果主要包括IFN类型药物、GM-CSF药物、EPO药物、EGF药物及其衍生物、胰岛素、TNF药物、乙肝疫苗、胸苷激酶细胞制剂等诸多种类，在新型活性蛋白质突变体方面，我国相继研发出了肿瘤坏死因子突变体、神经营养因子突变体、人降钙素突变体、尿激酶突变体、重组水蛭突变体、人重组血红蛋白突变体。在融合蛋白的生物技术研发方面，我国研发出了TNF/1L-6融合蛋白、用于前列腺癌症治疗的TNF/PSP94融合蛋白、血小板单链抗体/尿激酶原融合蛋白、尿激酶/水蛭素12肽融合蛋白及用于帕金森治疗的酶氨酸转化酶/BDNF融合蛋白。在克隆天然活性物质基因药物研发方面，相继研发出鲨肝HSS、SCDI抑制因子、TGGIP抑制蛋白、SFP、AOP、蜂毒多肽等。随着生物技术药物种类的不断增长，现有的生物技术药物在主要分类上共包括单克隆抗体、激素、基因治疗剂、疫苗、细胞因子、反义药物及抗血栓因子等，特别是近些年来核酸基因药物的产品种类正在不断增加，正处于研发过程中的疫苗更高达九十几种，而处于临床试验中的反义药物种类也在不断上涨，相比于20世纪，我国在生物技术药物的研发种类上要超过以往三倍，并且仍在不断增长中。
动物乳腺生物反应器的研究进展 班级：生物工程学号：071454116 姓名：刘俊超 摘要：动物乳腺生物反应器(Mammary Bioreactor)是一种利用动物转基因技术 在乳腺细胞中表达多肽药物、工业酶、疫苗和抗体等蛋白的技术。该技术具有低投入高产出的特点，其效率是利用以大肠杆菌和动物细胞培养技术的100倍，是一种非常有潜力的高新技术。本文综述了乳腺生物反应器的原理，研究进展与应用。 关键词：乳腺生物反应器；研究进展；应用 1乳腺生物反应器的原理 乳腺生物反应器(mammary gland bioreactor)技术是指利用乳腺特异表达的乳蛋白基因的调控序列构建表达载体，制作转基因动物，指导外源基因在动物乳腺中特异性、高效率地表达，以期从转基因动物乳汁中源源不断地获得外源活性蛋白。 乳腺生物反应器的原理是应用重组DNA技术和转基因技术，将目的基因转移到尚处于原核阶段(或1～2细胞的受精卵)的动物胚胎中，经胚胎移植得到转基因乳腺表达的个体。外源基因在乳腺特异性表达需要乳蛋白基因的一个启动子和调控区，即需要一个引导泌乳期乳蛋白基因表达的序列，这样才能将外源基因置于乳腺特异性调节序列控制之下，使其在乳腺中表达，再通过回收乳汁获得具有生物活性的目的蛋白。 2研究现状 2.1国外进展 GordonL[l] 等将重组DNA 采用显微注射方法导人小鼠受精卵，首次获得了带有外源基因的转基因小鼠。Palmiter等[2]将大鼠生长激素基因显微注射到小鼠的受精卵中，获得比普通小鼠大得多的“硕鼠”，并提出可以从转基因动物中提纯有价值的药用蛋白。此后，国外在此项技术上不断取得新的进展。荷兰的Phraming公司[3]培育出含人乳铁蛋白的转基因牛，每升牛奶中含有人乳铁蛋白1 g。英国爱丁堡制药公司[4]已培育成功含a一1一抗胰蛋白酶(AA T)的转基因羊，每升羊奶中会有此种蛋白30 g。V elander W H 等L3 报导用转基因猪生产人蛋白C的量为1 g／L。美国Genzyme Transgene公司与日本的Somitomo Metals[5]合作共同开发其产品凝血酶原Ⅲ，转基因山羊中表达量为4 g／L。美国Gen—pharm International 公司[6] 用酪蛋白启动子与人乳铁蛋白(hLF)的cDNA 融合，获得世界上第一头名为Herman 的转基因公牛，该公司可用非转基因母牛生产转基因后代，1／4后代母牛乳汁中表达了hLF。Halter等[7]人报道，在转基因羊乳腺中表达因子Ⅶ已获得成功。Bleek等[8]从转基因猪的乳汁中获得了W AP。Wa1．1iamLg]在转基因猪的乳汁中提取到人体蛋白C(hPC)，并且这种乳腺生物反应器生产的hPC具有与人血浆中分离的天然hPC相同的活性。Utomo等[10-11]将W AP驱动的rtTA 因子在小鼠乳腺上皮上大量表达。英国的PPL医疗公司[12]用基因打靶技术获得了两只定位整合的转基因苹Cuypid和Diana，并已将这一技术用于人类蛋白的开发。英国PPL公司[13]。又将人类AAT基因整合到胎儿成纤维细胞的procollagen基因座位，用转基因细胞生产克隆羊，每升乳中AAT蛋白的含量达到650 nag。最近，荷兰科学家培育成功的转基因牛含有的促红细胞生成素(EPO)，EPO能促进红细胞的生成，对肿瘤化疗以及肾脏机能下降引起的红细胞减少具有积极的治疗作用。 目前，国外在乳腺生物反应器技术研究上取得了巨大的进展，已有数十种产品在多种实
第１６卷第７期中国现代医学杂志 Ｖｏｌ．１６Ｎｏ．７２００６年４月 ＣｈｉｎａＪｏｕｒｎａｌｏｆＭｏｄｅｒｎＭｅｄｉｃｉｎｅ Ａｐｒ．２００６ 收稿日期：２００６－０１－２０ 本文就国内近年来纳米药物药动学研究的动向及成果加以概述。 １纳米药物药代动力学的研究方法 纳米药代动力学的研究方法与化学药品的药代 动力学研究没有本质区别，其方法分为血药浓度法和生物效应法。１．１血药浓度法 血药浓度法是药动学研究的经典方法，主要研究纳米药物中有效成分明确者，也是计算药代动力学最常用最准确的一种方法。常采用分光光度法、原子吸收光谱法、薄层层析法、薄层扫描法、高效液相色谱法、气相色谱法、放射性同位素法和放射性免疫法等方法进行测定。如张阳德等［１］利用荧光分光光度法建立了半乳糖化白蛋白磁性阿霉素纳米粒在大鼠体的研究。刘炜等［２］建立高效液相色谱法测定小鼠血浆中丝裂霉素Ｃ聚氰基丙烯酸正丁酯磁性纳米球浓度的方法。 １．２ 生物效应法 纳米中药复方成分复杂，干扰因素多，难以用常 规的血药浓度的方法测定其药代参数。８０年代产生 了以药效为指标进行药代动力学研究的的理论和方法。 １．２．１药理效应法药理效应法是以药物的效应强度，包括量效关系，时效关系为基础的研究药代动力学的方法。目前，该法已越来越广泛地用于纳米中药及其复方，尤其是有效成分不明的中草药药代动力学研究。薛焰等［３］用药理效应法测定药动学，比较了超细粉马钱子和普通粉马钱子的药动学参数。１．２．２微生物指标法其原理主要是含有试验菌株的琼脂平板中抗菌药扩散产生的抑菌圈直径大小与抗菌药浓度的对数呈线性关系。选择适宜的敏感菌株测定体液中抗菌中草药的浓度，然后按照药代动力学原理确定房室模型，并计算其药代动力学参数。如陈鹏，毛天球等［４］以抑菌效应为指标，测定纳米羟基磷灰石复合胶原材料药动学参数。 文章编号：１００５－８９８２（２００６）０７－１０２８－０４ ?综述? 纳米药物的药代动力学研究进展 张阳德１，赵志坚１，张浩伟２，张彦琼３ （１．中国卫生部肝胆肠外科研究中心，湖南长沙４１０００８；２．美国加州医疗中心， 加利弗尼亚州文图拉ＣＡ９３００３；３．中南大学生物医学工程研究院，湖南长沙４１０００８） 摘要：纳米药物载体在近年研究已取得飞跃的发展。该文从药物代谢动力学的角度综述了纳米药物的吸收、分布和转化的研究进展。 关键词：纳米药物；药代动力学中图分类号：Ｒ３１８文献标识码：Ａ Ｎｅｗｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｐｈａｒｍａｃｏｋｉｎｅｔｉｃｏｆｎａｎｏ－ｄｒｕｇ ＺＨＡＮＧＹａｎｇ－ｄｅ１，ＺＨＡＯＺｈｉ－ｊｉａｎ１，ＺＨＡＮＧＨａｏ－ｗｅｉ２，ＺＨＡＮＧＹａｎ－ｑｉｏｎｇ３ （１．ＮａｔｉｏｎａｌＨｅｐａｔｏｂｉｌｉａｒｙ＆ＥｎｔｅｒｉｃＳｕｒｇｅｒｙＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒ，ＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＨｅａｌｔｈ，Ｃｈａｎｇｓｈａ，Ｈｕｎａｎ４１０００８，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ；２．ＭｅｄｉｃａｌＣｅｎｔｅｒｏｆＣａｌｉｆｏｒｎｉａ，ＣａｌｉｆｏｒｎｉａＣＡ９３００３，ＵＳＡ；３．Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌａｎｄ ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＣｅｎｔｒａｌＳｏｕｔｈＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ，Ｈｕｎａｎ４１０００８，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｎａｎｏ－ｄｒｕｇ－ｌｏａｄｅｄｃａｒｒｉｅｒｈａｓｍａｄｅｆａｓｔｐｒｏｇｒｅｓｓａｓｐｏｔｅｎｔｉａｌｄｒｕｇｄｅｌｉｖｅｒｙｓｙｓｔｅｍｓ．Ｆｒｏｍｔｈｅｐｏｉｎｔｏｆｐｈａｒｍａｃｏｋｉｎｅｔｉｃ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｒｅｖｉｅｗｓｔｈｅｐｒｅｓｅｎｔｓｔａｔｅｏｆｔｈｅａｂｓｏｒｐａｔｉｏｎ，ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｎｄｉｎｖｅｒｔｉｏｎｏｆｎａｎｏ－ｄｒｕｇｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｎａｎｏ－ｄｒｕｇ；ｐｈａｒｍａｃｏｋｉｎｅｔｉｃ
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第十八章生物技术药物制剂 第一节概述 一、生物技术的基本概念 1、生物技术或称生物工程（biotechnology），是应用生物体（包括微生物、动物细胞， 植物细胞）或其组成部分（细胞器和酶），在最适条件下，生产有价值的产物或进行有益过程的技术。 2、现代生物技术主要包括基因工程、细胞工程与酶工程、发酵工程（微生物工程）与生 化工程。 二、生物技术药物的结构特点与理化性质 （一）蛋白质的结构特点 蛋白质的组成和一般结构（一、二、三、四级结构） （二）蛋白质的理化性质 1．蛋白质的一般理化性质：旋光性、紫外吸收、蛋白质两性本质与电学性质 （1）旋光性：蛋白质分子总体旋光性由构成氨基酸各个旋光度的总和决定，通常是右旋，它由螺旋结构引起。蛋白质变性，螺旋结构松开，则其左旋性增大。 （2）紫外吸收：大部分蛋白质均含有带苯核的苯丙氨酸、酪氨酸与色氨酸，苯核在紫外280nm有最大吸收。氨基酸在紫外230nm显示强吸收。 （3）蛋白质两性本质与电学性质：蛋白质除了肽链N-末端有自由的氨基和C-末端有自由的羧基外，在氨基酸的侧链上还有很多解离基团，如赖氨酸的 -氨基，谷氨酸的γ羧基等。这些基团在一定 pH条件下都能发生解离而带电。因此蛋白质是两性电解质，在不同 pH条件下蛋白质会成为阳离子、阴离子或二性离子。 2．蛋白质的不稳定性 （1）由于共价键引起的不稳定性：水解、氧化和消旋化，此外还有蛋白质的特有反应，即二硫键的断裂与交换 （2）由非共价键引起的不稳定性：聚集（aggregation）、宏观沉淀、表面吸附与蛋白质变性 （三）蛋白质类药物的评价方法： 多种分析方法：液相色谱法、光谱法、电泳、生物活性测定与免疫测定
基因工程药物在临床中的应用 摘要：随着生物技术的迅速发展，基因工程药物在临床中日益发挥举足轻重的作用。该文主要从干扰素，重组乙肝疫苗等几种药物在临床中的应用加以简述。前言 所谓生物技术，是指“用活的生物体（或生物体的物质）来改进产品、改良植物和动物，或为特殊用途而培养微生物的技术”。近20年来，以基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程为代表的现代生物技术发展迅猛，并日益影响和改变着人们的生产和生活方式。 目前，人类60%～70%的生物技术成果集中应用于医药工业。由此，引发了医药工业的重大变革。生物制药就是把生物技术应用到药物制造领域，其中最主要的是基因工程方法, 即利用克隆技术和组织培养技术，对DNA 进行切割、插入、连接和重组，从而获得生物医药制品。 生物药品是以微生物、寄生虫、动物毒素、生物组织为起始材料，采用生物学工艺或分离纯化技术制备,并以生物学技术、分析技术控制中间产物和成品质量制成的生物活化制剂，包括菌苗、疫苗、毒素、类毒素、血清、血液制品、免疫制剂、细胞因子、抗原、单克隆抗体及基因工程产品（DNA重组产品、体外诊断试剂）等。这些生物药品为癌症、病毒性疾病、心血管疾病和内分泌疾病等的治疗、预防和诊断提供了新型药物、新型疫苗和新型诊断试剂。现代生物技术制药开创了制药工业的新纪元, 解决了过去不能生产或者不能经济生产的药物问题, 产生了巨大的经济效益和社会效益。该文主要从干扰素重组乙肝疫苗等几种药品在临床上的应用简述。 基因工程药物在临床中的应用 近些年来,基因工程药物在临床上得到广泛应用。有的已成为具有良好作用的常规药物,深受临床的欢迎。基因工程药物带来了治疗学的新突破,在临床治疗中日益发挥举足轻重的作用，同时也为临床医学事业的发展带来了成就。 1.1干扰素 干扰素是应用最普遍的基因工程药物,具有抗病毒、抑制肿瘤和调节免疫作用。临床上不同的干扰素用途不相同。小剂量rhIFNα22a 主要用于一般病毒性感染。该院常用于治疗病毒性感冒、流行性腮腺炎、带状疱疹和尖锐湿疣。大剂量干扰素在治疗乙肝、丙肝和肿瘤等方面开辟了新途径。rhIFNα22b 主要用于乙型肝炎和恶性肿瘤的治疗。rhIFNγ常用于治小儿毛细支气管炎和类风湿性关节炎,因其具有较强的免疫调节作用。随着干扰素的广泛应用,其不良反应日益增多,尤其在抗恶性肿瘤等长期大剂量使用,还有可能发生严重不良反应。临床上常见不良反应有畏寒发热、恶心呕吐、食欲不振、肌痛乏力、粒细胞和血小板减少等。 1.2重组乙肝疫苗 重组乙肝疫苗具有安全有效、副作用小等特点,取代了原先的血源疫苗,广泛用于新生儿接种和乙肝易感人群。因重组乙肝疫苗为亚单位疫苗,它只含有刺激免疫系统发生免疫反应的表面蛋白(HbsAg) ,而不含传染因子(DNA) ,因此临床上再不用担心接种疫苗会有感染的危险。 1.3 bFGF 和rhEGF bFGF 和rhEGF 等外用基因工程药物都是细胞生长因子,具有促进细胞增殖作用。常用于创伤、烧伤创面修复,减少疤痕的形成。此外还用于褥疮的治疗。临床上反映很好,深受医护人员和患者的欢迎,已作为该院烧伤科的常规药品。由于
论文关键词:中药;药代动力学;中医药现代化 论文摘要:从中药复方的特点和研究现状入手,对有效成分明确和不明确的中药及其复方制剂在药动学上的应用进行了论述和比较,指出了各种研究方法存在的不足;强调应进一步加强对中药复方药理学和药物动力学的研究,用科学的语言阐明中药复方的作用过程和机理;此举将对中医药实现现代化,走向国际市场产生重要影响。 1中药药代动力学研究意义 中药及其复方的药物动力学研究,是近十多年兴起的中药药理学分支,主要是研究药物在体内的吸收、分布、代谢和排泄,用数学模型来定量描述药物在体内的动态过程。它对中药药理学及中医临床医学的发展有着重要的意义。中药药动力学研究是阐明中药作用机理必不可少的环节。药代动力学参数可以为毒性试验设计和毒理效应分析提供依据。受多种因素的影响,毒性试验观察到的毒性反映往往不与剂量相关而与血药浓度相关,如果高浓度的药物剂型不利于药物吸收,进入体内的药量与剂量不成正比,就有可能造成毒性剂量评估上的偏差。众所周知,进行中药及其复方制剂的药代动力学研究会有不小的困难,因此,更需要广大的医药学工作者集中力量,找出中药作用中有代表性,有规律性的机理或具有可行性、可操作性的系统研究方法学,使中药药代动力学的研究更科学、更系统,更能满足现代临床治疗的要求。 2中药复方的自身特点及中医对药代动力学的认识 中药复方是中医防治疾病的主要手段。中医理论的特色之一就在于强调“人”的整体观,发挥药物的整体调节作用,并用辩证施治的思维方法来处方用药。现代药理学研究已初步证明复方药效的发挥并非是简单的单味药相加或毒性的相减,而是方中药物之间所发生的协同、制药或改性等作用,使复方达到预期的治疗目的。目前,国内对复方的研究中,有相当一部分在药理效应及临床疗效的观察阶段,虽然也引用了一些西药药理学手段,但仅表现在对几个特异性指标的观测上,且重复研究居多,所研究的中药复方组成不稳定,药效重现性差,难以全面而准确地反映出复方药物的作用机制,这使得国内复方制剂稳定性差,质量标准不高,较难与国际医药市场接轨。中药成分十分复杂,即使是单味药物,其所含的有效成分也达数种之多;而且在多数情况下又是以复方制剂给药。许多中药到目前为止其有效成分和作用机制还不是很清楚,加之中药中的一些有效成分含量很少,并且还有不少结构相似的类似物。来源产地不同,不同季节采收,不同方式加工等特点,使得常规的化学分析以及数据的解析产生困难,实验结果不易重复,给药代动力学的研究带来了许多困难。 3中药药代动力学研究的现状 中药的药物代谢动力学的研究与西药相比有很多不同的地方,因此决定了其研究方法也存在一定的差异。一般按有效成分明确的中药及其制剂的药物代谢动力学研究和有效成分不明的中药及其制剂的药物代谢动力学研究两种情况来进行评述。 3.1有效成分明确的中药及其制剂的药代动力学现状 有效成分明确的中药及其制剂的药代动力学研究方法与西药类似。随着对中药中有效成分的研究方法和检测技术的改进和完善,目前许多中药特别是单味中草药的有效成分已相当明确,据统计在九十年代前就已对120多种中药的有效成分进行过研究[1]。并已对相当一部分进行了体内外代谢的研究,且得出了明确的代谢产物,并对其体外药代动力学参数进行了研究。如毕惠嫦[2]研究了丹参酮Ⅱ_A在大鼠肝微粒体酶中的代谢动力学,指出了参与丹参酮Ⅱ_A体内代谢的肝微粒体酶。艾路等[3]对复方中药中乌头生物碱在人体内的代谢产物进行了研究,采用液相色谱-电喷雾离子阱多级质谱(LC-ESI-MSn)法检测出5种乌头生物碱代谢产物。陈勇[4]等对葫芦巴碱在大鼠体内的代谢产物进行了推测,从大鼠尿中检测出原药及其三种代谢产物。 3.2中药复方及其制剂的药代动力学研究现状 到目前为止还有许多中药及其复方制剂或因化学结构不明,或由于是混合物而非单体,无
生物技术药物(biotech drugs)或称生物药物(biopharmaceutics)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。 1.生物制药现状 目前生物制药主要集中在以下几个方向： 1 肿瘤在全世界肿瘤死亡率居首位，美国每年诊断为肿瘤的患者为100万，死于肿瘤者达54.7万。用于肿瘤的治疗费用1020亿美元。肿瘤是多机制的复杂疾病，目前仍用早期诊断、放疗、化疗等综合手段治疗。今后10年抗肿瘤生物药物会急剧增加。如应用基因工程抗体抑制肿瘤，应用导向IL-2受体的融合毒素治疗CTCL肿瘤，应用基因治疗法治疗肿瘤(如应用γ-干扰素基因治疗骨髓瘤)。基质金属蛋白酶抑制剂(TNMPs)可抑制肿瘤血管生长，阻止肿瘤生长与转移。这类抑制剂有可能成为广谱抗肿瘤治疗剂，已有3种化合物进入临床试验。 2 神经退化性疾病老年痴呆症、帕金森氏病、脑中风及脊椎外伤的生物技术药物治疗，胰岛素生长因子rhIGF-1已进入Ⅲ期临床。神经生长因子(NGF)和BDNF(脑源神经营养因子)用于治疗末稍神经炎，肌萎缩硬化症，均已进入Ⅲ期临床。 美国每年有中风患者60万，死于中风的人数达15万。中风症的有效防治药物不多，尤其是可治疗不可逆脑损伤的药物更少，Cerestal已证明对中风患者的脑力能有明显改善和稳定作用，现已进入Ⅲ期临床。Genentech的溶栓活性酶(Activase重组tPA)用于中风患者治疗，可以消除症状30%。 3 自身免疫性疾病许多炎症由自身免疫缺陷引起，如哮喘、风湿性关节炎、多发性硬化症、红斑狼疮等。风湿性关节炎患者多于4000万，每年医疗费达上千亿美元，一些制药公司正在积极攻克这类疾病。如Genentech公司研究一种人源化单克隆抗体免疫球蛋白E 用于治疗哮喘，已进入Ⅱ期临床;Cetor′s公司研制一种TNF-α抗体用于治疗风湿性关节炎，有效率达80%。Chiron公司的β-干扰素用于治疗多发性硬化病。还有的公司在应用基因疗法治疗糖尿病，如将胰岛素基因导入患者的皮肤细胞，再将细胞注入人体，使工程细胞产生全程胰岛素供应。
生物技术药物市场分析及前景展望 ──以重组人凋亡素2配体为例 摘要 生物技术药物在癌症、遗传性疾病、心脑血管疾病、传染性疾病、神经退化性疾病、自身免疫性疾病、糖尿病等几类疾病的防治中发挥着重要乃至不可替代的作用，凋亡素2配体(2 ，2L)，或称肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体( ，)，是近年来发现的肿瘤坏死因子家族新成员，它通过与细胞表面相应的死亡受体相结合，启动凋亡的信号传导，能选择性诱导肿瘤细胞凋亡而对正常组织无明显损伤，因而成为目前细胞凋亡领域抗肿瘤药物的研究热点。基于2L／独特的作用机制、重组人可溶性2L／临床前体现出的广谱的抗肿瘤作用和良好的安全性、以及内源性血管生成抑制因子抗肿瘤研究进展。 关键词：生物技术药物、凋亡素2配体、发展前景、应用 生物技术药物堪称21世纪最富希望和发展潜力的新兴高科技药物。它是当今生物技术研究中最活跃的领域，给生命科学及生物技术带来革命性的变化。生物技术药物的问世，使得新药的研制领域更加宽泛；生物技术药物的发展，使得研制的新药更加安全、可靠、高效。 在科技发展的不同阶段，从不同学科角度出发，生物技术药物的界定会有一些变化。现阶段，生物技术药物是指那些把重组ＤＮＡ技术作为核心，把生物体作为原料而生产出来的用于预防、诊断及治疗的药物。主要是采用重组技术或其他生物新技术研制的蛋白质或核酸类药物。从广义界定生物技术药物一般是指采用生物技术生产出的在生物体里存在的天然活性物质。这里包含两个重点：其一是“生物技术”，包括酶工程、基因工程、细胞工程、蛋白质工程、微生物发酵工程、生物电子工程、生物材料、生物反应器、生物信息技术与生物芯片、大规模蛋白纯化制备技术等；其二是“天然活性物质”，即生物技术药物的来源是酵母、细菌、植物、昆虫及哺乳动物等各种生物体内的特征细胞产物。同时生物技术制药具有高技术、高投入、长周期、高风险、高收入等特性。与传统的化学药物不同，生物技术药物是生物药学和生物医学理论及实验的发展产物，每一类生物技术药物都有其各自的理论或作用机制背景，有其各自创新的特点。传统化学药物主要指小分子化合物，而生物技术药物主要指大分子物质，如核酸、细胞或组织、单克隆抗体、基因重组多肽、基因重组蛋白、灭活（减毒）细菌或病毒等。 生物技术药物是生物经济的重要载体。可以医病。生物技术药物包括细胞团子、重组蛋白质药物、抗体、疫苗和寡核苷酸药物等，主要用于防治肿瘤、心血管疾病、传染病、哮喘、糖
生物技术药物给药系统研究进展 生物技术药物是指采用DNA重组技术或单克隆抗体技术或其他生物新技术研制的蛋白质、抗体或核酸类药物。自1982年世界第一个基因工程药物——人胰岛素在美国面世以来，迄今已有40余种生物技术药物在世界各国上市；正在研究的蛋白质、多肽类药物近千种。目前，美、英、日、韩等国正研究利用转基因动物（羊、猪、鼠、猴、蚕等）代替制药厂生产人血红蛋白、脱氨酶、抗胰蛋白酶、血液因子IX等；美、韩、荷兰等国正研究利用转基因植物（西红柿、烟草、马铃薯等）代替制药厂生产人胰岛素、白介素－2、人血红蛋白、人血清蛋白、抗艾滋病药物等。此类药物最大特点是：（1）结构复杂，理化性质不稳定，口服给药易受胃肠道pH、菌群及酶系统破坏，稳定性差；（2）分子量大，生物膜穿透性差，吸收困难，生物利用度低；（3）药理活性高；（4）生物半衰期短，体内清除率高。如普通胰岛素（INS）t1/2为9～10min，皮下注射给药，每天需3～4次。因此，生物技术药物给药存在诸多困难和不便。 针对生物技术药物生物半衰期短的问题，通过对其分子进行化学修饰，可改变其体内清除速率或药物释放速度，达到延长其生物半衰期的目的。目前，聚乙二醇（PEG）修饰最有希望。PEG与蛋白质连接，分子变大而不易被肾小球滤过，或由于蛋白质与代谢和排泄所必需的细胞受体的相互作用受到空间位阻等机制，使药物的t1/2延长。如将腺苷酸脱氨酶（ADA）采用PEG修饰，形成PEG－ADA，用于治疗ADA缺乏而引起的免疫缺损综合征患者，在美国已获FDA批准。研究和开发新型给药系统也是解决生物技术药物生物利用度、稳定性等诸多问题的重要途径。在此，对生物技术药物给药系统研究所取得的进展，综述如下。 1 注射途径新型给药系统 1.1胰岛素纳米囊（INS-NC）缓释给药系统 胰岛素为胰岛素依赖性糖尿病患者的首选药物，皮下注射的t1/2为9～10min，需频繁给药。尹宗宁等以氰基丙烯酸丁酯为单体经乳化聚合法制成注射用胰岛素纳米囊（INS－NC）缓释给药系统，使胰岛素在体内缓慢释放达到长效目的。Damage等报道，载有胰岛素的生物降解聚异丁基氰丙烯酸酯（PICA）纳米囊，经皮下注射降血糖作用可维持 24h。 1.2醋酸亮丙瑞林聚丙交酯－乙交酯（PLGA）控释微球
生物技术药物期末复习总结 题型: 看英文写全称, 名解, 填空, 问答 1、生物技术药物就是利用生物工程技术制造的药物, 它和传统的化学药物以及从动、植物中提取药物的最大区别在于生产过程。 国家药品监督管理局将其列入新生物制品药物(以DNA重组技术生产的蛋白质、多肽、酶、激素、疫苗、单克隆抗体和细胞因子类药物, 及用蛋白质工程技术制造的上述产品及其修饰物)。反义药物、基因药物和核酶也属于生物技术药物的发展领域。 2、受体(receptor): 是一类介导细胞信号转导的功能蛋白质, 是一些能与生物活性分子如神经递质,激素,药物等相互作用的分子. 3、新药( New Drugs) 新药系指未曾在中国境内上市销售的药品。对已上市药品改变剂型、改变给药途径、增加新适应症的药品注册按照新药申请的程序申报, 但改变剂型但不改变给药途径, 以及增加新适应症的注册申请获得批准后不发给新药证书( 靶向制剂、缓释、控释制剂等特殊剂型除外) 。定义包含以下三种类型: 1.中国未上市, 国外也未上市的创新药物 2.中国未上市销售生产, 国外也未销售但已有文献报道过的药物; 3.国外已上市销售的, 但未在国内销售过 对已上市药品改变剂型但不改变给药途径的注册申请, 应当采用新技术以提高药品的质量和安全性, 且与原剂型比较有明显的临床应用优势。改变剂型但不改变给药途径, 以及增加新适应症的注册申请, 应当由具备生产条件的企业提出。改变剂型但不改变给药途径, 以及增加新适应症的注册申请获得批准后不发给新药证书。
4、竞争性拮抗剂: ( competitive antagonists)药物与受体有较强的亲和力, 但缺乏内在活性, 本身不能引起效应, 但能占据一定量的受体, 拮抗作用是可逆的。 非竞争性拮抗药: 不与激动剂争夺同一位点, 其与受体的结合可引起构型改变, 妨碍激动剂与受体的结合, 或使激动剂与受体结合后不产生生物效应。其结合相对不可逆, 能改变激动剂的量效曲线, 使量效曲线抑制, 斜率降低。 在任何浓度下都可阻止激动剂在特定受体产生最大效应, 使激动剂的量-效曲线向右移, 但斜率及最大效应均降低, 因此增加激动剂浓度不能解除非竞争性拮抗剂的拮抗作用。 5、先导化合物: 从众多天然来源或化学合成的候选化合物中发现具有进一步研究开发意义的物质, 具有特定生理活性的化合物,可作为进行结构修饰和改造的模型,从而获得预期药理作用的药物称为先导化合物, 是新药研究的起始和基础。 6、高通量药物筛选(high throughput screening,HTS)是近年发展起来的新药筛选新方法,主要由自动化操作系统、高灵敏度检测系统、分子细胞水平的高特异性体外筛选模型及被筛样品管理库(即样品库)的建立、数据采集传输处理系统等5个主要部分组成,使实验过程程序化,有合理、科学的管理系统。由于这些筛选方法是在微量条件下进行,同时采用自动化操作系统,能够实现大规模的筛选,因而称为高通量药物筛选。 高通量药物筛选采用的筛选方法一般是以药物作用靶点为主要对象的细胞和分子水平的筛选模型,根据样品与靶点结合的表现,判断化合物的生物活性。在传统的筛选技术基础上,应用先进的分子生物学、细胞生物学、计算机、自动化控制等高新技术,建立的一套更适合于药物筛选的技术体系。
生物技术药物问 人类已进入21世纪，生化与生物技术药物领域已取得巨大的发展。从分子、基因水平认识生命改造物种，在人类面前展现出一片崭新的天空。生化与生物技术药物在造福人类的同时也带来了相应学术和社会争端，给我们提出了许多新问题。下面选取几方面问题供讨论。 1 国内生化与生物技术药物的研究开发现状 我国生化药物的研究和开发起步于20世纪的70年代，到了90年代已有许多产品步入产业化。1996年，我国生物技术药物的产值为18亿元，实现利润5亿元；到1997年上市的基因工程药物有12种，年产值达30亿元；2000年产值达69亿元，2003年产值达99亿元，2005年的年产值已达400亿元。2007年产值超500亿元。有关专家预测，未来几年，生化与技术药物的年增长率不会低于12%。 目前国内市场的生物技术药物主要是基因工程乙肝疫苗、IFN-α、IL-2、GM-CSF、EPO、重组胰岛素、重组链激酶、重组表皮生长因子、促肝细胞生成素等基因工程药物近40个品种（包括药物新剂型）；t-PA、IL-3、重组尿激酶（UK）、rh-SOD等十几个品种在进行Ⅰ～Ⅲ期临床试验，重组凝乳酶等40多种基因工程新药正在进行研究开发，传统的生化药物（如透明质酸钠、肝素钠、低分子肝素钠等）在质量控制和新剂型改进等方面取得进展。2005年，我国批准了4个具有自主知识产权的生物技术药物：重组人脑利钠素、碘131美妥昔单抗注射液、重组人血管内皮抑制剂和重组人五型腺病毒注射液，表明我国的生物药物研究已开始从仿制转入创新的阶段。 2006年我国申报的101种生物制品中，有92种生物制品属于国产申报，只有9种是进口申报。92种国产申报产品中有68种为注射剂，有37种是有关干扰素的。24种非注射剂型中，重组人干扰素α1b、α2b及α2a的剂型有19种，包括：喷雾剂，滴鼻剂，口腔粘贴片，阴道泡腾片，栓剂，口含片等。注射剂中有重组干扰素的聚乙二醇化及其他变异体，注射用重组人干扰素α2a与肿瘤血管特异性结合多肽NGR融合蛋白，充分体现了剂型改造及结构改造在生物药物中的重要性。