公务员期刊网 精选范文 生物技术药物分析范文

生物技术药物分析精选(九篇)

前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的生物技术药物分析主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。

生物技术药物分析

第1篇:生物技术药物分析范文

关键词:制药;新技术;发展;分析

中图分类号:X787 文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2010) 01-0000-01

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。

一、当前生物制药技术的发展方向

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。

4.冠心病美国有100万人死于冠心病,每年治疗费用高于1170亿美元。今后10年,防治冠心病的药物将是制药工业的重要增长点。Centocor′s Reopro公司应用单克隆抗体治疗冠心病的心绞痛和恢复心脏功能取得成功,这标志着一种新型冠心病治疗药物的延生。

基因组科学的建立与基因操作技术的日益成熟,使基因治疗与基因测序技术的商业化成为可能,正在达到未来治疗学的新高度。转基因技术用于构造转基因植物和转基因动物,已逐渐进入产业阶段,用转基因绵羊生产蛋白酶抑制剂ATT,用于治疗肺气肿和囊性纤维变性,已进入Ⅱ,Ⅲ期临床。大量的研究成果表明转基因动、植物将成为未来制药工业的另一个重要发展领域。

二、现代生物制药新技术发展趋势

未来生物技术将对当代重大疾病治疗剂创造更多的有效药物,并在所有前沿性的医学领域形成新领域。

生物学的革命不仅依赖于生物科学和生物技术的自身发展,而且依赖于很多相关领域的技术走向,例如微机电系统、材料科学、图像处理、传感器和信息技术等。尽管生物技术的高速发展使人们难以作出准确的预测,但是基因组图谱、克隆技术、遗传修改技术、生物医学工程、疾病疗法和药物开发方面的进展正在加快。

除了遗传学之外,生物技术还可以继续改进预防和治疗疾病的疗法。这些新疗法可以封锁病原体进入人体并进行传播的能力,使病原体变得更加脆弱并且使人的免疫功能对新的病原体作出反应。这些方法可以克服病原体对抗生素的耐受性越来越强的不良趋势,对感染形成新的攻势。

除了解决传统的细菌和病毒问题之外,人们正在开发解决化学不平衡和化学成分积累的新疗法。例如,正在开发之中的抗体可以攻击体内的可卡因,将来可以用于治疗成瘾问题。这种方法不仅有助于改善瘾君子的状况,而且对于解决全球性非法贸易问题具有重大影响。

各种新技术的出现有助于新药物的开发。计算机模拟和分子图像处理技术(例如原子力显微镜、质量分光仪和扫描探测显微镜)相结合可以继续提高设计具有特定功能特性的分子的能力,成为药物研究和药物设计的得力工具。药物与使用该药物的生物系统相互作用的模拟在理解药效和药物安全方面会成为越来越有用的工具。例如,美国食品药物管理局(FDA)在药物审批的过程中利用Dennis Noble的虚拟心脏模拟系统了解心脏药物的机理和临床试验观测结果的意义。这种方法到2015年可能会成为心脏等系统临床药物试验的主流方法,而复杂系统(例如大脑)的药物临床试验需要对这些系统的功能和生物学进行更为深入的研究。

药物的研究开发成本目前已经高到难以为继的程度,每种药物投放市场前的平均成本大约为6亿美元。这样高的成本会迫使医药工业对技术的进步进行巨大的投资,以增强医药工业的长期生存能力。综合利用遗传图谱、基于表现型的定制药物开发、化学模拟程序和工程程序以及药物试验模拟等技术已经使药物开发从尝试型方法转变为定制型开发,即根据服药群体对药物反应的深入了解会设计、试验和使用新的药物。这种方法还可以挽救过去在临床试验中被少数患者排斥但有可能被多数患者接受的药物。这种方法可以改善成功率、降低试验成本、为适用范围较窄的药物开辟新的市场、使药物更加适合适用对症群体的需要。如果这种技术趋于成熟,可以对制药工业和健康保险业产生重大影响。

第2篇:生物技术药物分析范文

【关键词】药品检验;微生物学检查;安全性;方法验证;质量控制

研究证实微生物在药品中通过代谢产物或者是微生物体对机体造成过敏、感染以及中毒等不良反应,甚至会危及到患者的生命安全。因此药品微生物检查具有极大的重要性。目前在药品质量控制中,微生物学检查已经成为一项常规的安全检查项目。然而现阶段生物学检查工作所面临的难题为微生物检查方法的验证。本文便对微生物学检验实用技术的现状进行了综述,详见下文。

1微生物检查方法验证的难点

近几年来人们开始对药品生产、保存以及使用过程中微生物污染问题给予了重视,并采取了诸多措施展开研究与评估。曾有学者指出,药品中污染的微生物一般处在相对不稳定的状态,不确定性大,并且在药品生产的各个环节中微生物污染存在很大的不均匀性。因此中国药典对药品微生物限度测试做出了详细的规定,对药品微生物污染的监测力度予以了增加。微生物限度测试就是对非规定范围内的灭菌制剂以及原料、辅料受微生物的污染程度进行检测,一般包括细菌数、真菌数、酵母菌数以及控制菌等几项[1]。所有药品均需要在接受安全性检查后方可投入到临床使用,不管使无抑菌性药物还是抑菌性药物均需要接受微生物限度检查。一些抑菌性药物被微生物污染后,由于微生物能够在一定条件下稳定存在一定时间,因此尽管其遭到了一定程度的破坏,然而并没有死亡,在条件发生改变时,譬如说人体用药后,存在适宜细菌生长的条件,其可复活进行繁殖。细菌能够对抑菌药物产生适应性和耐药性,因此抑菌药物内污染的微生物会对人体健康构成严重的威胁。

2微生物检查方法验证的模式与影响因素

2.1培养基的无菌检查和性能检查在微生物检查时每批次的培养基均应该全数按照使用目的和时间进行预培养,并在使用过程中对每一个培养皿进行检查,对是否发生微生物污染进行观察,并应注意培养基是否发生干裂或者是由于干燥而发生收缩,若是任何一项存在问题均需要及时进行更换。经过预培养的培养基应严格按照要求对微生物进行检测,一般需要采取5代内的标准菌株进行试验,并且应该对控制菌设置阴性对照组,对专属性进行考察[2]。

2.2菌株的准备在对标准菌株进行选择时应注意菌株代数不得超过5代。

2.3微生物方法验证

2.3.1细菌、霉菌、酵母菌计数方法的验证在进行验证试验时应至少展开3次独立性的平行试验,并对个试验菌在每次试验中的回收率进行准确计算。一般情况下验证菌包括有:大肠埃希菌、白色念球菌、金黄色葡萄球菌、黑曲霉菌以及枯草杆菌,菌株代数不得超过5代,菌液制备量在10-100cfh/ml之间。在验证时分为试验组、菌液组、稀释剂对照组、供试品对照组[3]。

2.3.2控制菌检查方法的验证常用的控制菌包括:大肠菌群、金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌、铜绿假单胞菌、沙门菌以及梭菌。按照规定对试验菌株的控制菌相应验证菌株进行选择,对于大肠菌群而言检查用大肠埃希菌,梭菌检查用生孢梭菌;在对大肠埃希菌、大肠菌群以及沙门菌进行验证时应设立金黄色葡萄球菌阴性对照组菌株;在对铜绿假单胞菌、金黄色葡萄球菌以及梭菌进行验证时应设立大肠埃希菌阴性对照组菌株。菌液制备量在10-100cfh/ml之间[4]。

3小结

在微生物方法验证合格之后,需要严格按照验证确立的方法对供试品展开严格的微生物检查。对于药品的微生物限度检查方法验证工作而言,其内容相对繁琐、复杂且耗时耗材,并且该项检查的周期相对长,会受到诸多因素的干扰因,若是没有得到合理的控制会很难达到验证要求以及预期的效果。因此在今后的微生物限度检查工作中要求验证单位应具备良好的实验环境、实验设施以及工作条件,并对实验工作者的理论基础掌握情况以及工作经验提出了更高的要求,需要对操作规范予以严格执行,从而实现减少或者是避免方法验证结果误差的出现。应使微生物方法验证资料资源共享,从而能够对我国药品微生物限度检查工作的快速发展产生有效的促进作用。

参考文献

[1]向东.影响微生物限度检查及方法验证的因素分析[J].现代医药卫生,2009,23(15):2329-2330.

[2]中华人民共和国国家药典委员会.中国药典[S].二部.北京:化学工业出版社,2010.1.

第3篇:生物技术药物分析范文

关键词:高效液相色谱;紫外衍生;荧光衍生;

一、衍生技术

随着液相色谱技术的发展,要求使用通用型的高灵敏检测器,但迄今为止,高效液相色谱还没有一个足以同气相色谱相比拟的通用型检测器。为了扩大高效液相色谱的适用范围,提高检测灵敏度和改善分离效果,采用化学衍生法是一个行之有效的途径。化学衍生法是借助化学反应给样品化合物接上某个特定基团,从而改善样品混合物的检测性能和分离效果。

高效液相色谱的化学衍生法主要有以下几个目的:

(1)提高对样品的检测灵敏度

(2)改善样品混合物的分离度

(3)适合于进一步作结构鉴定,如质谱,红外或核磁共振等。

衍生主要分为紫外和荧光衍生,下面我们将介绍这两种衍生方法。

1.紫外衍生技术

紫外衍生即加入发色团使正常形式下不能被检测的物质能够检测。发色团应具有较大的摩尔吸收系数,使其吸收光谱能尽量提高检测灵敏度,使背景噪音变小。一般情况下用于紫外衍生的试剂要有两个重要的官能团。第一个用于控制试剂与被测物反应,第二个用于紫外检测,即发色团。

常用的紫外衍生试剂有4-溴甲基-7甲氧基香豆醛(Br.MMC)、对-(9-葸酰氧基)苯甲酰甲基溴化物(PBr)、对-硝基苄基-N,N,-二异丙基异脲(FNBDI)、3,5-二硝基苄基-N,N’-二异丙基异脲(DNBDI)、溴化对-溴苯甲酰甲基(PBPB)、卜氨基萘(1.NA)、3,5-二硝基氯苄(DNBC),4-二甲基胺偶氮苯-4-亚磺酰基(Dabsyl.C1)等。

随着样品前处理技术的发展,化学衍生法也有了新的发展。例如在固相顶空微萃取时,将衍生试剂置于纤维上,这样就可以萃取和衍生同时进行,以避免溶剂损坏纤维上的吸附层。这种方法已经被用于血清中类固醇,多环芳烃化合物及其代谢物的分析。

2.荧光衍生技术

高效液相色谱的荧光检测器比紫外检测器灵敏度更高。具有强紫外吸收的化合物检测灵敏度可达ng级水平,而荧光衍生物的检测水平一般为1 0-12.1044 mol/L灵敏度比紫外检测器提高10-100倍。HPLC结合荧光检测方法所具有的高选择性、高灵敏度以及试样用量少的特性,使得其对各种复杂生物样品中的分析物测定变得更加灵敏、准确、快速。但荧光检测器要求被检测样品能被激发产生荧光。对于荧光较弱或不产生荧光的样品灵敏度则很低,甚至不能被检测。为了扩大检品范围,提高检测灵敏度,常采用荧光衍生法。

衍生化反应的关键是衍生试剂的选择,从实际分离和检测经验方面考虑,用于荧光衍生化反应的衍生化试剂应具备下列条件:(1)试剂应具有较大的摩尔吸光系数。(2)试剂应具有良好的发光发色性能,与分析物结合后不减弱。(3)衍生试剂对某一官能团的衍生反应具有高度选择性。(4)过量衍生试剂易从反应产物中分离,衍生物应具有好的色谱分离稳定性。(5)在温和条件下能够很快定量地生成衍生物。(6)形成的衍生物的荧光信号应远高于溶剂的背景吸收,对比明显且检测灵敏度高。(7)试剂合成方法简单,原料易得、毒性小。(8)生成的衍生物在甲醇或乙睛溶液中有足够的溶解度。(9)衍生物对光有足够稳定性。

目前常用的荧光衍生化试剂有:荧光胺(nuoresc锄ine,又名胺荧)、邻苯二甲醛(O-phthaldehyde)、丹酰氯(dansylchloride,DNS-C1)、4-氯-7-硝基-2,1,3-苯骈恶二唑(NBD.C1)等。胺类化合物的衍生试剂还有荧光素异硫氰酸酯(FITC)、芴代甲氧基酰氯(FMOC.C1)、4-氯-7-硝基.2,1,3.苯骈恶二唑(NBD.C1)、6-氨基喹啉琥珀酰亚胺碳酸酯(AQC)等。目前已开发出一些醇和酸的衍生化试剂。醇、酚的衍生试剂有:羰基氯类,芴代甲氧基酰氯;磺酰氯类,卤代三嗪类,1-乙氧基-4-(二氯.三嗪)萘(EDTN);羧酸类化合物的衍生试剂有:4-溴甲基.7-甲氧基香豆素(BrMMC),7-N-哌嗪-4-二甲氨基苯骈呋喃重氮(DBD.Pz)等。羰基化合物的衍生试剂还有肼类,如DNs.H、CEOC.H;氨基类,如氨基甲基芘等。

衍生化反应从是否形成共价键来说,可分为两种:标记和非标记反应,标记反应是在反应过程中,被分析物与标记试剂之间形成共价键。而所有其它类型的反应都是非标记反应。另一种区分衍生化反应是根据衍生反应的场所,分为柱前衍生化(pfe.column derivatization),柱上衍生化(on.column derivatization)和柱后衍生化(post.column derivatization)三种。从是否与仪器联机的角度来分有在线(on.1ine)和离线(o仟-line)两种。

高效液相色谱荧光衍生化技术已经被广泛应用于醇、酸、糖,雌激素,生物碱的检测,其中在氨基酸样品的分析方面应用最为广泛,并且获得了长足的发展,无论是检测手段,还是衍生方法都趋于完善。此外高效液相色谱衍生化技术在其它化合物如胺类、抗生素类、甾族化合物、儿茶酚胺等的分析检测中,也有一定的应用。随着专一性强、灵敏度高的新型衍生化试剂的不断开发,高效液相色谱荧光衍生化技术在生物样品分析和手性对映体分离分析方面蓬勃发展。

参考文献

【1】徐瑾,张庆合,张维冰,色谱,2003,21:115.

第4篇:生物技术药物分析范文

Abstract: Higher vocational education is oriented by employment and is targeted by service. Its basic task is to develop higher technical and applied talents. Aiming at the characteristics, under the background of higher vocational curriculum reform, combined with industry requirements, regional characteristics and the actual situation of Suzhou Health College, the paper analyzes the situation of pharmaceutical preparations technology specialty in the college to make some exploration and practice on the contemporary higher vocational education reform.

关键词: 高职高专教育;药物制剂技术;课程改革;探索

Key words: higher vocational education;pharmaceutical technology;curriculum reform;exploration

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1006—4311(2012)28—0238—02

1 改革的背景

高职高专教育是以就业为导向,以服务为宗旨,培养出具有一技之长,同时具有良好的“职业道德”和务实、创新精神的应用型专门人才。而药物制剂技术专业是培养学生具备良好的职业素质,德、智、体、美等全面发展,掌握本专业必需的基本理论知识,具有较强的药物制剂、分析检测等实验操作技能,具备较强的药物制品生产现场操作与组织管理技能,能够在药品行业生产、建设、服务和管理第一线从事生产操作、技术管理、质量管理与技术开发等工作的高素质技能型专门人才。故传统的采用一种教学手段、一本教材和一样的教学内容进行授课已经不能满足行业的需求,改革迫在眉睫;而江苏省是一个经济发达的制药大省,拥有近百家的制药及相关企业,它们对药物制剂技术应用型人才需求量比较大,同时对专业要求也比较高,希望药物制剂技术专业毕业的同学通过岗前培训后立即就能顶岗工作。因此,针对我院药物制剂技术专业,如何进行课程改革,如何满足行业要求,如何不与行业脱轨成了我院当前亟待解决的难点。

2 改革的原因

在高职高专课程改革前,大部分高职院课程的组织与课程的标准基本上是本科课程的压缩版,即通过课堂上的理论讲解,配置与理论相关的基础实验。结果是出现理论学习时间长,实验项目要求过高,实训应用型不足以及企业实践机会少等情况,导致学生技能基础不牢实,动手能力不突出以及所学的专业理论不能有效地用于实践。因此,在专业教育上一直不能充分地理论、实践与行业相结合,不能有效地培养出具有一技之长的应用型专门人才,很难实现院内学习与就业岗位的合理对接。

3 改革的措施

结合高职高专教育特点和学生未来就业岗位的要求,苏州卫生职业技术学院对药物制剂技术专业进行了一系列的课程改革,不断创新,与时俱进,与行业密切结合,努力践行高职高专教育的要求,实现高职高专教育的目的。[1]

我院课程改革指导思想为“职业岗位决定专业建设, 专业建设决定相关课程”。在课程改革中,以制药企业为主并且用人单位全程参与,直接把行业需求和岗位要求渗入到学院人才培养方案中。据此,学院围绕行业和岗位进行专业行剖析,结合学院“ICS”模式,(即《人才培养模式》:模拟、合作、服务),全面提高学生的基础理论、专业技能和综合素质,从而提高学生的社会服务能力。实现了学生受益、用人单位受益、学院受益。具体措施如下:

第5篇:生物技术药物分析范文

1.1化学仪器分析法

随着软电离技术的迅速发展,对于一些具有复杂结构的大分子生物聚合物,质谱法可将其进行电离分解后在电场和磁场作用下进行离子质量分析,从而获得有机物分子式和结构信息,方法高效、快速准确。将色谱法与质谱联用可形成更强有力的联用分析技术,实现对极低浓度的生物样品的含量测定和蛋白质多肽类药物的代谢动力学研究。核磁共振是一种吸收光谱(1H-NMR和13C-NMR应用广泛)。1H-NMR可以提供分子中氢原子所处的化学环境、相对数目以及分子构型等有关信息,13C-NMR直接提供有关分子骨架的结构信息。光谱携带大分子生物聚合物结构信息经过计算机处理,可确定氨基酸序列、核酸的分析和定量混合物中的各组分含量分析等。将核磁共振技术与高效液相色谱法或毛细管电泳法联用,分析能力强大并能拓展其在生命科学领域中的应用范围。但质谱,核磁共振仪器精密昂贵,工作环境操作技术要求高,普及性受限。

1.2生物技术分析法

生物技术分析法主要包括:免疫学法、放射性同位素示踪法、生物鉴定法和量热法等。免疫学法是利用蛋白质多肽抗原与相应抗体(单克隆或多克隆抗体)可以特异性识别结合的特点(结合比色法),借助显微镜观察定位,对蛋白质多肽进行定性定量分析。常用免疫学方法有免疫荧光法和酶联免疫吸附剂测定法。免疫荧光法:是将目标抗体标上荧光素,借助荧光显微镜进行抗原示踪定位的检测技术;酶联免疫吸附剂测定法:又称酶联免疫法,或ELISA法,是在酶免疫技术基础上发展起来的一种新兴的免疫检测方法,该方法是将可以催化底物发生显色反应的酶进行标记,然后通过显色进行分析检测的一种前沿特殊试剂检测方法。例如,动物血清蛋白药物或动物性食品中农药残留的ELISA法建立等。而放射性同位素示踪法则是将目标性分子或产物用放射性同位素标记(与内源物质区别),以研究目标分子或产物的体内分布、代谢行为。放射性同位素示踪法和免疫学方法虽然能够描述蛋白质多肽类药物的体内动力学行为,但不能够直接反映出蛋白质多肽类药物的生物活性和稳定性。生物鉴定法和量热法则分别依据生物药物的特异性反应原理和放热吸热原理对药物的生物活性和稳定性进行分析研究。例如,生物鉴定法利用组织或细胞对蛋白质多肽类药物的某种特异反应,界定药物是否具有生物活性,根据制剂-效应曲线对目标蛋白质多肽类药物进行定性定量分析。量热法则是通过测定样品在受热过程中的放热和吸热行为来研究样品中各组分相互作用及状态变化的一种方法,该方法多用于多肽的热稳定和结构分析。

2结语

第6篇:生物技术药物分析范文

Global Industry Analysts公司的调查研究报告显示,目前全球试剂市场正在经历高速增长的阶段,到2010年,其市值有望达到137亿美元。生物技术、神经科学和蛋白组学研究将是驱动该市场强劲增长的主要动力。在现阶段的整个试剂市场,生物化学试剂以40%左右的份额稳居领头羊地位,而预计在未来,基因表达、载体、克隆以及氨基酸系列均将经历较快速度的增长。

一些新出现的学科,尤其是神经科学和蛋白组学也有巨大潜力,它们在未来对整个试剂市场的贡献不可小觑。尽管如此,生物技术仍是维持全球试剂市场高速增长的中流砥柱。而生物技术研究从学术领域到商业领域的持续转变,以及与该转变相关的化学领域内的进步,是推动试剂市场高速持续发展的动力。

1 生物技术领域抗体类药物唱主角

未来,在促进诊断试剂高速增长的生物技术领域中,表现最突出的将是抗体类药物。无论是被用于诊断还是用于治疗,到2010年左右,抗体类药物市场均会呈现出快速的增长趋势,尤其在被用于靶向锁定疾病细胞和细胞混合物时,其市场的增长前景更是令人看好。

近年来,抗体类药物以其安全有效、特异性高等优点,已成为全球药品市场上一大类新型诊断和治疗剂。而抗体药物技术从最初的发展至今,已经走过了三代。第一代抗体药物源于动物多价抗血清,主要用于一些细菌感染疾病的早期被动免疫治疗;第二代抗体药物是利用杂交瘤技术制备的单克隆抗体及其衍生物;现阶段,抗体药物已进人第三代,即基因工程抗体时代。

据预测,到2010年治疗性抗体的全球销售额将达到257亿美元,年平均增长速度为11.4%。其中,治疗性单抗是主要的增长力量,其年平均增长速度预计高达12.4%,而治疗性多抗的年平均增长速度却仅为0.4%。诊断性成像抗体市场虽然现阶段规模较小,但其未来的增长速度却估计最快,年平均增长率接近17%,到2010年其全球市场销售额将达到1.47亿美元。

据美国制药工业协会的调查报告,目前,单克隆抗体药物的销售额居所有生物技术药物之首,占生物技术药物市场份额的31%。分析预测,单克隆抗体药物在未来10年内将会是国外生物技术药物领域发展的主旋律。随着已上市品种销售额的不断增长及新品种的接连上市,单克隆抗体药物的市场将会迅速攀升,到2010年其全球销售额将达到260亿美元。

2 纯化试剂盒市场Qiagen公司称雄

在纯化试剂盒市场中,荷兰Qiagen公司在与美国应用生物系统公司旗下Ambion公司的激烈竞争中稳住了自己的市场份额。Qiagen是一家荷兰上市公司,是创新的样本制备分析技术与产品的主要供应商,该公司的产品在样本分析前制备以及分子诊断等领域都被视为行业标准。2008年6月3日,在美国波士顿揭晓的年度生命科学行业奖项评选中,Qiagen以其出色的产品、技术和客户满意度再次获得核酸纯化和分离产品大奖。该评选共有41家公司被提名,而Qiagen以64%的得票率稳居榜首,美国Promega位居第二,得票率为9%。

美国应用生物系统公司为生命科学和实验室仪器领域全球最大的生产厂家,2006年其全球销售额达19亿美元。2006年1月,该公司成功并购了RNA产品的专业公司Ambi.on公司,后者可提供全套RNA研究的试剂,包括RNA提取、RNA标记、RNA扩增、microRNA和RNA干扰研究。

3 强强联姻催生全球领先的生物技术试剂公司

在商业试剂领域,美国Invitrogen生命技术公司已经超越所有的市场竞争者,成为该领域主要的供应商,而曾经的市场领头羊――美国Sigma-Aldrich公司则退居第二位。

Invitrogen公司和美国Applera公司于2008年6月12日宣布,Invitrogen将收购Applera的ABI集团的所有股份,现金和股票交易的总值达67亿美元。Applera公司由美国应用生物系统公司和Celera Genomic公司共同组成,因此,这一战略合并的完成将创造一个全球领先的生物技术试剂和系统的公司,它在遗传分析、蛋白质组学、细胞生物学和细胞系统等领域具有特殊的技术能力。

4 高自动化仪器的使用对试剂市场的影响

高自动化仪器依然是决定试剂使用数量的主要因素。由于大多数自动化样本制备仪的价格均超过7万美元,较高的价格在一定程度上限制了该技术设备的广泛采用。虽然对于大部分学术研究的预算来说,购买仪器的费用是完全可以承受的,但长期持续的使用还有消耗品和试剂的花费,会使整体费用变得十分昂贵。因此,是否选择使用自动化样本制备仪,仍是需要再三权衡的问题。

上述现象主要是由于分析技术的复杂性和近年来生物化学领域的进步所导致的,这就造成了当前市场中试剂质量的多元化和复杂化的特征。因此,如今的研究者正迫切地希望能寻找到较好的解决方案,以满足他们对便宜的样本制备持续增长的需求。

5 我国诊断试剂市场刚刚起步

Global Industry Analysts公司指出,目前,亚太地区的试剂市场正以6%的复合年增长率快速发展。在未来,该地区对血清、介质和试剂的需求将成为拉动市场快速增长的主要因素。

而在我国,诊断试剂作为生物技术领域的组成之一,在国内的发展尚在起步阶段。诊断试剂是在上世纪70年代末才异军突起的高新技术产品,我国对诊断试剂的研发与生产则始于上世纪90年代中期。现阶段就国内的总体现状来看,我国的诊断试剂市场仍处于起步阶段,即处于产品研发与生产的投入初期,其稳定的成长期还没有真正到来。

目前,我国诊断试剂市场规模约为全球市场的1/14。总的来说,一些在临床上应用较广的项目(如免疫试剂中的肝炎、性病和孕检系列,临床生化中的酶类、脂类、肝功、血糖、尿检等系列),国内主要生产厂家的技术水平已基本达到国际同期水平,尤其是基因检测中的PCR技术系列等已经基本达到国际先进水平。但在生物技术领域,我国在诊断试剂项目研究方面的进展却相对缓慢,技术水平仍较为低下。尽管如此,由于诊断试剂领域具有较高的回报率,仍吸引了众多的投资者不断加入进来以期分得杯羹。

第7篇:生物技术药物分析范文

[关键词] 日本;生物医药产业;发展现状

[中图分类号]F752 [文献标识码]C [文章编号]1673-7210(2010)01(a)-141-03

The status quo and prospect on the development of Japan's biomedical industry

ZHANG Zhiran1, DIAO Tianxi2, GAO Yunhua2

(1.Department of Pharmacy, PLA 210 Hospital, Dalian 116021, China; 2.Academy of Military Medical Sciences, Beijing 100850, China)

[Abstract] The field of biotechnology is changing rapidly in Japan, the challenges that faced to some large Japanese pharmaceutical companies and enterprises are the policy reforms and foreign competitors, which are in control of Japan's biotechnological research and developmental resource. At the same time, with the public equity investment in such field is dying down, the growth of Japan's emerging biotechnology are also encounter challenges such as funds. In this paper, the promotion of policy, the status quo of industry, the capital market and the main M&A League of enterprises and industries have been analyzed, meanwhile, the prospects of biotechnology in Japan have been looking ahead.

[Key words] Japan; Biomedical industry; Status quo fo development

在已经过去的20世纪里,日本生物医药产业的发展落后于西方国家。但在21世纪,在商业界的支持下,日本政府已出台各领域的重要政策来利用生物技术革命。日本的生物医药领域变得越来越富有竞争力和动力,重要原因之一是由于国家政策和管理制度改革鼓励了新公司的成立、并购和全球合作。现分析日本生物医药产业发展现状与展望如下:

1 日本生物领域发展政策

1.1 出台“生物产业立国”战略促进产业发展

2002年12月26日,日本政府出台生物产业立国的国家战略,力争把生物产业培养成国家支柱产业。战略主旨是大幅增加生物技术领域的开发投资。2002年日本有关生物技术的政府预算为4 400亿日元,占政府科技预算的13%,不到美国生物技术政府预算的1/7。2006年政府科技预算大幅向生物技术倾斜,生物技术研究经费较2002年增加1倍,总金额约为8 800亿日元,主要用于巩固日本生物技术基础和培养生物技术人才。根据日本政府颁布生物医药产业的规划,其近期目标是建立一个2 360亿美元的生物技术产品市场、并要创建1 000家生物技术公司和8万名专业技术人员[1]。

1.2 鼓励科研转化成立创新型公司

一直以来,日本的大学和学术研究机构的成果转化方面比较落后。2003年末,政府颁布了一系列政策,鼓励成立新的商业公司和大学创办新公司。2004年4月,政府对大学系统进行了全面改革,加强了大学的独立性和商业化运作能力,旨在鼓励日本的大学技术转让。这些改革措施通过对国立大学进行重组使之成为独立公司,并且不再受教育部的监管。同时大幅度削减了85个研究所的基金,并鼓励大学更重视商业研究。知识产权的变化是这项改革的重点之一。过去专利只属于有发明成果的教授个人,而现在这些专利将归大学所有。专利所有权的变化促进了大学将科研成果转化为商业产品,类似于美国的Bayh-Dole法案[2]。

1.3 修订《药品事务法》加快生物药审批

日本政府通过修改药品事务法对审批政策体系进行了审定。药品事务法于2002年通过,2005年4月生效。修订版药品事务法修改了日本药品审批体系,将以药品制造为基准的审批体系修改为市场准入为基准体系。新的政策管理体系允许制药公司将制造外包给符合药品生产质量管理规范的制造商。2006年,为了增强国内制药和生物技术行业的竞争力,日本继续完善其改革措施,日本药品和医疗器械管理部(PMDA)开始审查其药品上市审批速度。PMDA于11月宣布建立能够与全球同步的药物审评系统的计划,包括分子靶标、治疗抗体和其他生物技术产品。PMDA计划到2009年新药评价人员从18人增加到110人,同时建立双轨评估体系的计划[3]。

1.4 改革金融市场鼓励企业上市融资

生物技术的高风险、高收益特性吸引了大量的创业投资,生物技术创业企业的股份在市场上公开交易,作为创业投资就被认为成功了。日本企业上市较难,公开的最低条件是纯资产2亿日元,每股扣税前利益10日元,而实质上不到这些最低条件的5倍证券公司是不接受的,这样做的初衷虽然是为了保护投资者,但其结果则将风险虽高、却有较高成长性并最需要启动资金的创业企业排除在市场之外了。为了在公开市场创造更利于培育创业企业的环境,1995年日本开始了柜台登记特股种制度。

1.5 修订《日本商业法》促进企业并购

日本并购活动在很长一段时间内出现停滞状况,是因为日本公司尤其是大型制药公司认为并购花费太大,相对于企业联盟而言风险更大,从而阻碍了企业经营的扩张发展。鉴于此,2006年5月开始修订日本商业法,该修订版将允许兼并方使用现金和母公司股份,此前只许使用认购公司股份,但是直到2007年5月日本公司的国外认购方案才得到通过。该法案有望使得生物技术领域加快并购活动[4]。

2 日本生物医药产业现状

2.1 生物科技发展居于全球前列

日本的医药市场居世界第2位,但许多畅销量的药物都是由西方国家研发的。虽然日本在生物技术领域的发展起步晚于欧美国家,但日本采取了一系列战略措施,急于夺回其失去的阵地。在投资集团的支持下,政府已采取了多项重要改革措施。2003年日本政府制定了生物技术战略指南,促进日本生物技术产业的发展,计划从2003年度的80亿美元的市场规模扩增到2010年2 000亿美元。

据安永公司统计,在政府对生物技术研究的大力支持下,日本的生物技术产业的科技文献、专利申请量分别居全球第4位和全球第2位,显示日本在生物技术领域的科学基础已经居于较为领先的地位[5]。

2.2 生物技术市场规模迅速扩大

通过政府的政策扶持和企业界的努力,日本的生物技术市场呈逐年增长态势。日本的生物技术产业市场1998年不过2 000亿日元,2002年增长到1.2万亿日元,2003年达到1.66万亿日元。2005年为6.67万亿日元,约占全球生物产业市场的10.7%,其中医药类占12.3%。如果把生物产业市场划分为传统生物产业市场和现代生物产业市场,那么2005年日本的传统生物产业市场为5.17万亿日元,其中保健食品领域约占77.9%,医药类居次占12.3%。2005年日本的现代生物产业市场为1.5万亿日元,在分布比例上,医药领域高达69.2%。这表明以基因工程、蛋白质工程、酶工程、细胞工程为代表的现代生物技术在医药领域应用更为广泛。从2002年到2005年,日本生物产业市场的发展速度每年约为139%。

2.3 企业数量增长迅速

生物风险企业数量显著增加,现已形成完整的产业集群。由于日本政府的大力支持、日益庞大的市场需求、强大的人力资源保证和完善的研发设施,近年来日本的生物风险企业如雨后春笋般地发展。据日本生物产业协会统计,2000年日本新创的生物风险企业达254家,2003年为387家,2004年为464家,2005年增至531家。生物风险企业涉足的领域主要有基因药物研究、生物芯片开发、功能食品制造、组织修复、再生医疗等。其中从事生物信息学等研究辅助型的企业占第1位,从事药品、诊断试剂开发及再生医疗的企业占第2位,从事环境修复技术等环境研究的企业占第3位,其后是从事转基因技术等农作物开发的风险企业。如今这些生物风险企业已形成完整的产业集群。

3 生物医药产业的资金募集

3.1 政府基金与风险投资为新成立公司奠定基础

政府和私人投资者的资金投入和加强专利保护、大学技术转让等政策法规的出台,已经开始营造了与西方国家相似的日本风险投资氛围。企业化大学为新成立的公司筹措了大量资金。基金的资助大大促进了生物技术企业的产生,根据日本生物产业协会(JBA)的统计,自2000年以来新成立的生物技术公司的数量猛增84%,这些新成立的公司有34%是以大学的创新技术为基础的。近几年来成立以大学为基础的生物技术新公司是最为成功的风险投资项目。

然而由于缺乏后期研发的竞争产品,风险投资在日本生物技术领域还不成熟,近年有些停滞不前。根据Nihon Keizai Shimbun公司调查,日本生物技术领域的风险投资基金2006年3月下降了32%。除了那些广为关注的成熟产品之外,日本生物技术产业的投资相对较少[6]。

3.2 证券市场融资使企业走向成熟

大多数的日本生物技术首次公开发行股票(IPO)是在2001~2004年完成的。2004年,5家公司上市筹资的总金额为350亿日元。2003年公司上市募股的热潮一直推至2004年,但是在2004年后半年逐渐冷却下来。到2005年3月,2004年的5家IPO公司中有4家公司的股票远远低于其刚上市的价格。

从2005年开始,日本的生物技术领域IPO市场表现开始转入低谷,2005年只有第一季度的两只IPO上市,而且市场反应平平。但是,美国的MediciNova公司于2005年在日本上市,是第一家在日本上市的美国生物技术公司,MediciNova公司得到了日本投资公司的鼎力支持。2006年没有一家生物技术企业公开上市发行。

4 日本生物医药企业发展策略

4.1 联合以求生存

国内外制药公司和生物技术公司合作项目的增加是日本生物医药产业增长动因之一。这些合作使日本成为生物技术和药物创新的国际中心,并在全球的药物研发中具有很强竞争力。2004年,藤泽药品公司和山之内制药公司宣布合并,形成一个新的公司,称为Astellas制药公司。同年,大日本制药公司和住友制药公司宣布合并,形成了大日本住友制药株式会社。三共和第一制药的合并也于同年完成。第一制药三共株式会社超过了新建立的Astellas,成为日本的第二大制药企业。年底时,帝国制药和Grelan制药合并,三菱化学和三菱制药合并。

日本的生物技术公司为了加快发展,也在与国外公司协商合作协议。2004年,日本的制药公司与国外的生物技术公司协商的交易有55笔。其中,武田公司付给美国BioNumerik制药公司5 200万美元换取一种处于临床Ⅲ期的化疗辅助制剂在美国和加拿大的销售权。2006年,日本有60起日本公司与国际生物技术公司的合作。大多数合作是在发现和研究领域,致力于产品流程的开发,例如武田制药公司与美国的XOMA的合作,选择了XOMA公司的多靶标治疗抗体研发项目;Astellas公司与美国FibroGen生物技术公司达成8.15亿美元合同进行贫血生物药物的研发。2007年12月,美国Quark生物技术公司与大阪大学在肾病治疗方面开始合作研究。而FibroGen公司获得了Astellas制药公司3亿美元的前期投资[7]。

4.2 全球性并购推动发展

当日本开始促进生物技术领域发展,生物医药类公司面临国内市场的挑战时,日本企业于2005年走向全球,寻找获利机会和与外国的同类公司的战略联盟。东京的Sosei公司以1.065亿英镑(1.96亿美元)并购了英国的Arakis公司,并购的公司将拓宽产品线,在临床研发的早期和晚期阶段有更多的候选产品。Takara生物公司以6 000万美元购买了美国Becton Dickinson公司的子公司Clontech实验室。这一交易使Takara进入了Clontech在美国市场的交易网。2005年,武田公司以2.70亿美元收购了美国生物技术初创企业Syrrx Inc,然后又收购了英国的Paradigm Therapeutics公司。2008年4月,武田公司将重点放在收购美国的生物技术公司上,以88亿美元收购了美国生物技术公司Millennium公司,这也是历史上日本制药企业进行的最大一笔收购。

4.3 技术许可获得利润

与大型制药公司一样,日本生物技术公司也在寻找各种合作以开发新的产品并获得利润。BioMatrix研究公司是东京大学的一家小公司,与英国牛津基因技术公司达成技术转让协议,BioMatrix有权在日本生产牛津的寡核苷酸技术专利产品并销售。同时,AnGes公司作为第一家在东京证券市场上市的日本生物技术公司,与美国的Vical公司达成协议,研发并销售其癌症免疫治疗药物。另外,日本EnBioTec实验室与Tripos公司合作,进行药物发现先导化合物核受体的研发。

5 结语

日本一直拥有雄厚的专家技术资源,包括基因分析、基因重组、蛋白质工程、糖工程、生物信息以及基因组药物创制等关键领域。生物技术园区的发展也创造了很好的条件,包括正在逐步进行的制度改革等。但是,成功的关键还是有赖于生物技术领域的产品商业化的能力。更多的药物进入审批程序、更多的全球临床试验项目将加速生物医药产业的进程。

[参考文献]

[1]国家发展与改革委员会.日本政府制定生物产业立国的国家战略[J]. 中国高技术产业发展年鉴,2003.

[2]吴曙霞,雷霆,武士华.技术预见与生物医药产业创新[J].中国医药技术经济与管理, 2007,1(3):26-34

[3]郑风田. 日本生物技术产业政策评述及启示[J]. 科学学研究, 2006,24(Z2):30-33.

[4]李静潭.中国生物医药产业发展模式研究[L].北京化工大学,2006:45-57.

[5]安永全球生物技术部.2005年度全球生物技术报告[R].纽约:安永公司,2006.1.

[6]安永全球生物技术部.2006年度全球生物技术报告[R].纽约:安永公司,2007.1.

第8篇:生物技术药物分析范文

[关键词]制药专业;研究进展;新技术

中图分类号:TQ460.6 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)24-0103-01

一、生物技术制药现状

1.1 非基因工程生化物

此类药物有脑蛋白水解物注射液、玻璃酸钠、分子肝素钙、分子肝素钠、促肝细胞生长素、蚓激酶、甘糖酯等共97种。

1.2 先导化合物

以天然产物为先导化合物,通过组合化学技术合成大量结构相关的物质,建立有序变化的化合物库,供药物筛选和药效关系研究用。

1.3 生化制药中先进分离分析技术的运用

多种层析(如亲和层析、高效液相层析)、超速离心等技术的运用,可成功地制得高纯度的生化药物。如尿激酶、胰岛素、重组人胰岛素、激肽释放酶、辅酶A、肝素钠等都是通过这种技术使药效得到较大的提高。

1.4 应用生物技术、化学合成、结构后修饰研究开发新药

应用上述技术系统综合研制开发的新药,主要有以下各类药物:1)多糖类,如玻璃酸钠、香菇多糖、低分子肝素等;2)酶及酶抑制剂类,如门冬酚胺酶、葡激酶、人胰蛋白酶抑制剂、胶原酶、降纤酶等;3)多肽类,如人降钙素、鲑鱼降钙素等;4)细胞因子类,如白介素-6、肿瘤坏死因子、神经生长因子、血小板生成素等;5)结购笮奘卫啵缧奘蚊哦影访浮⑿奘纬趸锲缁傅取?1.5 应用生物技术改造传统制药工艺

微生物发酵是制药工业生产微生物药品的重要手段。微生物转化是利用微生物产生的特异酶完成特定的生化反应,使有机物转变成工业产品。

二、生物制药研究新进展

2.1 计算机辅助药物设计技术发展

计算机技术的发展和向药物化学学科的渗透,促进了药物设计的发展。计算机辅助药物设计利用了计算机快速、全方位的逻辑推理功能、图形显示控制功能,并将量子化学、分子力学、药物化学、生物化学和信息科学结合起来,研究受体生物分子与药物结合部位的结构与性质、药物与受体复合物的构型和立体化学特征、药物与受体结合的模式和选择性、特异性、、药物分子的活性基团和药效构象关系等,从药物机理出发,改进现有生物活性物质的结构,快速发现并优化先导化合物,使其尽早进入临床前研究,减少传统的新药研究的盲目性,缩短新药研制的时间。

2.2 组合化学与高通量筛选技术发展

组合化学是近20年发展起来的一种合成大量化合物的新方法,它是建立在高效平行的合成之上,在同一个反应器内使用相同条件同时制备出多种化合物,建立各类化合物库的策略。组合化学通常采用操作、分离简便的固相化学合成。液相化学合成技术也在快速发展和完善中。

2.3 药物手性合成技术发展

化学合成技术在新药发现过程中发挥着十分重要的作用。近年来由于有机化学学科新理论、新反应、新技术不断发现,使得合成反应具有化学选择性成为现实,并促进了药物合成技术的快速发展,其中手性合成技术使新药研制的领域不断扩大。

三、药物生物技术发展

生物技术药物是指利用DNA重组技术或单克隆抗体技术或其它生物技术研制的蛋白质、抗体或核酸类药物,它是目前生物技术研究最为活跃的领域,给生命科学的研究和生物制药工业带来了革命性变化。

3.1 重组DNA技术

重组DNA技术又称基因工程,是将染色体分离、纯化的DNA或人工合成的DNA结合,构成重组DNA,再转化导入宿主细胞内进行无性繁殖,筛选出能表达的蛋白质活性细胞,加以纯化、扩增成为克隆,并表达产生出人类需要的产物。药物学家利用重组DNA技术大量生产生物技术药物,如多肽、蛋白质类、酶类药物和疫苗,并定向改造生物基因结构、构建高产菌株、改造传统制药工艺。4.2抗体技术

3.2 抗体技术

以杂瘤技术为基础的单克隆抗体技术,为得到稳定的抗体提供可能,单克隆抗体是由一个杂交瘤细胞及其子代产生的抗体或是由单个B淋巴细胞分泌的、针对单一抗原决定簇的均质单一抗体,它具有单一、特异与纯化的特性。单克隆抗体它主要用于免疫诊断,定向给药及配制家庭检测试剂盒及体内微量成分和药物的测定,在治疗上有很大的治疗前景。有些单克隆抗体已被用作治疗疾病的药物,用酵母表达抗体的可变区,生产人源化的单克隆抗体作为治疗药物的方案正在实现中。

生物技术的发展不仅推动了药物制造工艺的改进,而且极大地促进了人们对疾病的发生和治疗机制的认识,从而为新药的筛选与发现确定了更多更新的治疗作用的靶物质。些发现使治疗药物对疾病的治疗具有全新的作用机制。重组DNA技术和治疗靶的结构细节研究,为新药发现提供了更多的高效途径。1983年第一个生物技术药物人胰岛素上市以来,到2000年国际上已有116种生物技术药物上市,还有2600多种的生物技术药物处在早期临床试验或处于实验室早期观察阶段。2000年生物技术药物销售额已经超过300亿美元,约占同期药品市场销售额的10%。可见生物技术药物已成为新药开发的生力军。

四、药物不良反应与用药安全技术发展

医药科学的迅速发展新药层出不穷,用药复杂性越来越高,用药引起的社会问题也越来越多,应避免不合理使用药物,防止不良反应的发生,处方药一定不要不合理使用。合理使用药物不仅可以减少、降低药物的不良反应,还能避免药品乃至医药资源的浪费。

不合理用药不仅导致机体不良反应和药源性疾病大量增加,同时也影响治疗技术的提高,严重阻碍现代卫生事业的发展。合理用药是医师、药师、护师、病人、药物和环境相互作用的结果,任何一方有关人员不合理用药都会影响其他人员的努力造成前功尽弃。迄今为止,人类还不能达到研制出的药物完全有益无害,因此,只有加强对药物使用权限、过程和结果的监管,力求应用得当,趋利避害,才是合理用药的意义所在。

4.1 安全性

安全性是合理用药的首要条件,药物性损害现已成为主要致死疾病之一,仅次于心脏病、癌症、慢性阻塞性肺病、脑卒中。药物性损害已对人类健康构成威胁,成为一个全球问题,引起人们的广泛关注。药物的安全性日益重要,药物的安全性不是药物的毒副作用最小,或者是无不良反应,这类绝对概念,而是强调让用药者承受最小的治疗风险,获得最大的治疗效果。

4.2 有效性

人们使用药物就是通过药物的作用达到预定的目的。不同药物由于不同的场合其有效性的外在表现明显不同,对于医学用途的药物治疗要求的有效性在程度上也有很大差别,判断药物的有效性指标有多种,临床常见的有治愈率、显效率、好转率、无效率等。预防用药有疾病发生率、降低死亡率等。

4.3 经济性

经济地使用药物强调以尽可能低的治疗成本获得较高的治疗效果,并不是尽量少用药或者用廉价药品,应当是单位使用用药效果所投入的成本应尽可能低。

4.4 适当性

适当性强调因人而异的个体化用药原则,有些药物还应精心设计适当的初始剂量和维持剂量,密切观察病人的用药反应,及时调整剂量、给药途径,确定双方都可以接受的现实条件下,可以达到的用药目标。即根据用药对象,选择适当的药品,在适当的时间以适当的剂量和用药途径,达到适当的治疗目标。

参考文献

[1] 马志英.新理论新方法影响下的制药新技术发展.卫生职业教育.2005.

第9篇:生物技术药物分析范文

【关键词】基因工程 蛋白药物 发展概况

中图分类号:R97 文献标识码:B 文章编号:1005-0515(2011)6-255-03

基因工程制药是随着生物技术革命而发展起来的。1980 年,美国通过Bayh-Dole 法案,授予科学家 Herbert Boyer 和 Stanley Cohen 基因克隆专利,这是现代生物制药产业发展的里程碑。1982 年,第一个生物医药产品在美国上市销售,标志着生物制药业从此走入市场[1]。

生物制药业有不同于传统制药业的特点:首先,生物制药具有“靶向治疗”作用;其次,生物制药有利于突破传统医药的专利保护到期等困境;再次,生物制药具有高技术、高投入、高风险、高收益特性;此外,生物制药具有较长的产业链[1]。生物制药业这一系列的特点决定了其在21世纪国民经济中的重要地位,历版中国药典收录的生物药物品种也是逐渐增多[2](图一)。

当前生物制药业的发展趋势在于不断地改进、完善和创新生物技术,在基因工程药物研发投入逐年增加的基础上,我国生物制药的产值及利润增长迅猛, 2006-2008年三年就实现了利润翻番[2](表一)。随着研究的深入,当前生物药的热点逐渐聚焦到通过新技术大量生产一些对医疗有重要意义且成分确定的蛋白上。研究表明,在我国的基因工程药物中,蛋白质类药物超过50%[3]。而这些源自基因工程菌表达的蛋白,如疫苗、激素、诊断工具、细胞因子等在生物医学领域的应用主要包括4个方面:即疾病或感染的预防;临床疾病的治疗;抗体存在的诊断和新疗法的发现。利用基因工程技术(重组DNA技术)生产蛋白主要有三方面的理由:1.需求性,天然蛋白的供应受限制,随需求的不断增加,数量上难以满足,使它得不到广泛应用;2.安全性,一些天然蛋白质的原料可能受到致病性病毒的污染,且难以消除或钝化;3.特异性,来自天然原料的蛋白往往残留污染,会引起诊断试验所不应有的背景[4]。

以下将介绍一些基因工程产物的市场概况和研究发展。

1 促红细胞生成素

是细胞因子的一种,在骨髓造血微环境下促进红细胞的生成。1985年科学家应用基因重组技术,在实验室获得重组人EPO(rhEPO),1989年安进(Amgen)公司的第一个基因重组药物Epogen获得FDA的批准,适应症为慢性肾功能衰竭导致的贫血、恶性肿瘤或化疗导致的贫血、失血后贫血等[5,6]。

2001年,EPO的全球销售额达21.1亿美元,2002年达26.8亿美元,2003年全世界EPO的年销售额超过50亿美元。创下生物工程药品单个品种之最,是当今最成功的基因工程药物。用过EPO的大多数病人感觉良好,在治疗期间无明显毒副作用或功能失调。重组体CHO细胞可以放大到生产规模以满足对EPO的需求。

2 胰岛素

自1921 年胰岛素被Banting 等人成功提取并应用于临床以来,已经挽救了无数糖尿病患者的生命。仅2000年,胰岛素在全球范围内就大约延长了5100万名I型糖尿病病人的寿命。20世纪80年代初,人胰岛素又成为了商业现实;80 年代末利用基因重组技术成功生物合成人胰岛素,大肠杆菌和酵母都被用作胰岛素表达的寄主细胞[7]。

国内外可工业化生产人胰岛素的企业只有美国的礼来公司、丹麦的诺和诺德公司、法国的安万特公司和中国北京甘李生物技术有限公司等,胰岛素类似物也仅在上述4个国家生产,且每个公司只能生产艮效或速效类似物巾的个品种,主要原因是要达到生物合成人胰岛素产业化的技术难度特别大,若无高精尖的高密度发酵技术、纯化技术和工业化生产经验是无法实现的[8]。

3 疫苗

在人类历史上,曾经出现过多种造成巨大生命和财产所示的疫症,而在预防和消除这些疫症的过程中疫苗发挥了十分关键的作用。所以疫苗被评为人类历史上最重大的发现之一。

疫苗可分为传统疫苗(t raditional vaccine) 和新型疫苗(new generation vaccine)或高技术疫苗( high2tech vaccine)两类,传统疫苗主要包括减毒活疫苗、灭活疫苗和亚单位疫苗,新型疫苗主要是基因工程疫苗。疫苗的作用也从单纯的预防传染病发展到预防或治疗疾病(包括传染病) 以及防、治兼具[2]。

随着科技的发展,对付艾滋病、癌症、肝炎等多种严重威胁人类生命安全的疫苗开发取得巨大进展,这其中也孕育着巨大的商业机会[9], 2007年全球疫苗销售额就已达到163亿美元,据美林证券公布的一份研究报告显示,全球疫苗市场正以超过13%的符合增长率增长。而我国是疫苗的新兴市场,国内疫苗市场发展潜力巨大,年增长率超过15%。

在以细胞培养为基础的疫苗、抗体药物生产中,Vero细胞、BHK21细胞、CHO细胞和Marc145细胞是最常用的细胞,这些细胞的反应器大规模培养技术支撑着行业的技术水平[4]。建立细胞培养和蛋白表达技术平台,进一步完善生物反应器背景下的疫苗生产支撑技术是当前国际疫苗产业研究的重点。

4 抗体

从功能上划分,抗体可分为治疗性抗体和诊断性抗体;从结构特点上划分,抗体可分为单克隆抗体和多克隆抗体。抗体可有效地治疗各种疾病,比如自身免疫性疾病、心血管病、传染病、癌症和炎症等[10,11]。抗体药物的一大特点在于其较低甚至几乎可以忽略的毒性。另外一个优势是,抗体本身也许既可被当作一种治疗武器,也可被用作传递药物的一种工具。除了全人源化抗体以外,与小分子药物、毒素或放射性有效载荷有关的结合性抗体也已经在理论上显示出了强大的潜力,尤其是在癌症治疗方面[12]。

治疗性抗体是世界销售额最高的一类生物技术药物,2008 年治疗性抗体销售额超过了300 亿美元,占了整个生物制药市场40%。在美国批准的99 种生物技术药物中,抗体类药物就占了30 种;在633 种处于临床研究的生物技术药物中, 有192 种为抗体药物,而在抗癌及自身免疫性疾病的治疗研究中,治疗性抗体占了一半[2]。截止2007年,美国FDA批准上市的抗体药物见表二[13]。

参考文献

[1] 章江益, , 王康力. 美国生物制药产业发展及启示[J]. 江苏科技信息. 2011, 1(5): 11-14.

[2] 王友同, 吴梧桐, 吴文俊. 我国生物制药产业的过去、现在和将来. 药物生物技术[J]. 2010, 17(1): 1-14.

[3] 吴梧桐, 王友同, 吴文俊. 21世纪生物工程药物的发展与展望[J]. 药物生物技术. 2000, 7(2): 65-70.

[4] 储炬, 李友荣. 现代工业发酵调控学(第二版)[M]. 化学工业出版社.

[5] Koury MJ, Bondurant MC. Maintenance by erythropoietin of viability and maturation of murine erythroid precursor cell[J]. Cell Physiol, 1988, 137(1):65.

[6] Cuzzole M, Mercurial F, Brugnara C. Use of recombinant human Erthro-poietin outside the setting of uremia[J]. Blood, 1997, 89(12): 4248-4267.

[7] 李萍, 刘国良. 最新胰岛素制剂的研究进展概述[J]. 中国实用内科杂志. 2003, 23(1): 19-20.

[8] 张石革, 梁建华. 胰岛素及胰岛素类似物的进展与应用[J]. 药学专论. 2005, 14(11): 21-23.

[9] 徐卫良. 生物制品供应链优化与供货提前期缩短问题研究――基于葛兰素史克(中国)疫苗部的实例分析(硕士学位论文). 上海交通大学, 2005.

[10] Presta LG. Molecular engineering and design of therapentic antilodies[J]. Curr Opin Immunol, 2008, 20(4): 460.

[11] Liu XY, Pop LM, Vitetta ES. Engineering therapeutic monoclonal antibodies[J]. Immunol Rev, 2008, 222: 9.

[12] 陈志南. 基于抗体的中国生物制药产业化前景. 中国医药生物技术[J]. 2007, 1(1): 2.