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生物技術製藥的應用和研究現狀

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隨着生物技術的發展以及生物技術製藥在應用方面的深入研究,生物技術藥物的廣泛性和普遍性將得到大大提高,以下是小編蒐集整理的一篇探究生物技術製藥的應用和研究現狀的論文範文,歡迎閱讀檢視。

生物技術製藥的應用和研究現狀

摘 要:隨着現代生物技術的深入研究,生物技術製藥迅速發展,形成與傳統中西藥相比具有治療針對性強,療效高等優勢的新型藥物。本文從生物技術製藥的分類出發,介紹了各類生物藥物的基本原理、作用特點、應用現狀以及最新的研究進展。

關鍵字:生物技術製藥;應用;研究現狀

一、前言

採用現代生物技術人爲的創造或者改變自然條件,以微生物或動植物細胞爲載體生產醫用藥物的過程,稱爲生物技術製藥。生物製藥的飛速發展在治療癌症、神經退化性疾病、自身免疫性疾病、冠心病、銀屑病等方面發揮着重要的作用[1],解決了大量傳統藥物無法解決的'困難。

二、 基因工程製藥

2.1 基因工程製藥的原理。基因工程製藥是指先確定治療某種疾病的關鍵性蛋白質,透過獲取該蛋白質的編碼基因,對其基因進行改造或大規模擴增,然後轉入到相應的可以大規模表達的受體細胞中去,在細胞的繁殖過程中大量生產這一藥用蛋白的過程。

2.2 基因工程製藥的簡要流程。基因工程製藥的主要流程爲[2]:目的基因的獲得、組建重組質粒、構建基因工程細胞體、培養工程細胞體、分離純化表達產物、除菌和質量檢測、包裝上市。

2.3 基因工程製藥的應用。基因工程製藥在醫藥領域最重要的應用是新藥的研究開發以及傳統藥物的改進。主要應用於激素、細胞因子、溶血栓類生理活性物質的生產,抗體和疫苗的生產。例如α-重組人干擾素、白介素、轉化生長因子、核酸疫苗、轉基因疫苗等。[3]

三、動、植物細胞工程製藥

3.1 動物細胞工程製藥的相關技術。目前用於生物製藥的動物細胞有四類[4]:原代細胞、二倍體細胞系、融合或重組的工程細胞系、轉化細胞系。原代細胞指直接取自動物器官的細胞。二倍體細胞系是指取自動物胚胎並經過傳代篩選克隆,具有一定特性的細胞。工程細胞系則指透過細胞融合或基因重組,對細胞遺傳物質進行改造,使其具有穩定遺傳的獨特性狀的細胞。轉化細胞系是由某個轉化過程得到的具有很強增殖能力的細胞。

動物細胞工程製藥的主要技術有:細胞融合技術、細胞器移植技術、染色體改造技術、轉基因技術、細胞大規模培養技術。[5]

3.2 植物細胞工程製藥的研究進展。植物細胞工程製藥是利用現代生物工程手段對植物細胞體系進行大量培養,並直接獲得有用化合物或以其提取物爲底物合成其他物質的過程。現今植物細胞工程製藥的研究技術主要包括[6]:大規模植物細胞培養生產藥用成分、植物生物反應器、細胞級微粉碎加工技術、生物酶解技術、轉基因植物生產藥物、植物細胞生產有用次級代謝產物。例如[7]透過建立紅豆杉細胞系,採用生物反應器培養生產抗癌藥物紫杉醇。

3.3 動植物細胞工程製藥的應用。我國現階段細胞工程製藥的應用重點在於[8]:人源化抗體的研製和生產、“分子藥田”工程、“動物藥廠”計劃。其中,人源化抗體的研究是利用噬菌體抗體技術、嵌合抗體技術等生產療效更好,更適合於人使用的單克隆抗體。“分子藥田”和“動物藥廠”則是利用轉基因技術以植物和動物細胞爲載體大量生產醫用蛋白。

四、抗體制藥

4.1 抗體制藥技術。抗體制藥領域的主要技術有[9]:抗體高通量大規模製備技術、動物細胞表達抗體產品大規模培養技術、人源化抗體的構建及優化技術、抗體工程藥物標聯及增效技術。高通量大規模製備技術的常見方法是利用雜交瘤快速篩選、工程抗體庫和人記憶B細胞,大規模快速高效的製備單克隆抗體。動物細胞表達抗體大規模培養則是利用細胞表達體系和體外翻譯系統,生產外源抗體蛋白。人源化抗體則屬於基因工程抗體範疇,抗體的親和力顯著提高。抗體藥物標聯增效則是利用抗體的靶向作用,標記同位素、化學藥物或毒素,以提高抗體療效,降低抗體用量。

4.2 代表性抗體藥物。目前出現的具有代表性的抗體藥物主要有:抗CD20單抗、抗HER2單抗、抗腫瘤壞死因子單抗、抗VEGF單抗、抗EGFR單抗和抗HAb18G/CD147抗體。

五、酶工程製藥

5.1 藥用酶的來源。藥用酶作爲具有催化功能的大分子蛋白質,可以直接從生物體中分離也可以化學合成。但目前最主要的獲取方式仍爲從生物體中提取以及發酵生產。[10]隨着動植物細胞大規模培養技術的發展,透過培養動植物細胞獲得藥用酶蛋白的方法成爲了最主要的手段。

5.2 酶工程製藥在醫藥領域的應用。酶工程製藥在疾病的診斷和治療方面有着廣泛的應用。由於酶的高效催化特性,使其有着可靠便捷又迅速地診斷和治療特點,在臨牀上廣泛應用。酶學診斷包括兩方面:一是利用體內原有酶活的變化診斷;二是利用酶反應測定體液中物質含量變化診斷。而在治療方面則有着各種各樣的藥用酶類,包括:蛋白酶、溶菌酶、超氧化物歧化酶、尿激酶等。

酶工程製藥在生產方面也有着廣泛的應用。例如利用青黴素酰化酶製造半合成青黴素和頭孢黴素、利用β―酪氨酸酶製造多巴等。酶工程製藥在分析檢測方面的應用則包括酶法檢測和酶法分析。

六、總結

隨着生物技術的發展以及生物技術製藥在應用方面的深入研究,生物技術藥物將不僅僅侷限於“疑難雜症”的治療,其使用的廣泛性和普遍性將得到大大提高。各種生物技術藥品的發展成熟將極大地改善人類的生活水平和對疾病的治療能力。

參考文獻:

[1] 靳坤, 李洋, 李乾, 等. 我國生物製藥研究進展及展望[J]. 現代生物醫學進展, 2012, 12(2): 370-372.

[2] 黃榕珍. 基因工程製藥應用及研究進展[J]. 海峽藥學, 2011, 22(12): 5-8.

[3] 李淑娟. 基因工程製藥的研究和應用[J]. 科技經濟市場, 2012 (11): 17-18.

[4] 馬瑞麗. 動物細胞工程製藥的研究進展[J]. 科技資訊, 2007 (14): 28-29.

[5] 葉敏. 動物細胞工程的現狀和展望[J]. 細胞生物學雜誌, 1984, 4: 013.

[6] 趙玉平, 楊夏, 高峯麗. 植物細胞製藥的研究進展[J]. 中國中醫藥現代遠程教育, 2012, 10(12): 163-164.

[7] 餘響華, 邵金華, 袁志輝, 等. 植物細胞工程技術生產紫杉醇研究進展[J]. 西北植物學報, 2013, 33(6): 1279-1284.

[8] 李剛, 劉鵬. 我國細胞工程製藥的研究現狀和發展前景[J]. 中國現代應用藥學, 2002, 19(4): 278-281.

[9] 陳志南. 基於抗體的中國生物製藥產業化前景[J]. 中國醫藥生物技術, 2007, 2(1): 2-5.

[10] 孫麗娜. 酶工程製藥實用技術[J]. 醫學資訊: 上旬刊, 2011, 24(14): 4636-4637.