浅谈生物技术在制药行业中的应用

生物技术已经深入到制药的研究和开发领域中,在高质量中药天然药物原料的研究生产及中药材资源可持续利用中发挥着极大的作用。本文从细胞工程制药、发酵工程制药、酶工程制药、基因工程制药四个方面对生物技术在制药研究及应用进行了综述。

l j i圆

— i。;。 器

高新技术

浅谈生物技术在制药行业中的应用 李云静 (吉林农业工程职业技术学院生物工程系 吉林四平 1 6 0 ) 0 1 3

摘要：生物技术已经深入到制药的研究和开发领域中，在高质量中药天然药物原料的研究生产及中药材资源可持续利用中发挥着极大的作用。文从细胞工程制药，酵工程制药、工程制药本发酶基因工程制药四个方面对生物技术在制药研究及应用进行了综述。 关键词：生物技术中药削药 中图分类号： R 2文献标识码： A文章编号： 6 2 3 9 (0 o 1 ( ) 0 0 - 1 1 7 - 7 1 2 l ) 2 a一 0 2 0 生物技术是一门应用生物科学研究成 3细胞工程制药果工程手段增加生物制品数量、高质量，提 细胞工程是利用动、物细胞培养生植从而满足人类日益增长需求的技术，的产药物的技术。用动物细胞培养可生产它利具体内容包括细胞工程、酵工程、工人类生理活性因子、苗、克隆抗体等产发酶疫单程、因工程等四个方面。物技术作为一品；用植物细胞培养可大量生产经济价基生利产药物具有生产工艺结构简单紧凑、目的产物产量高、品回收容易、产回收率高、可重复生产及污染少等优点。工程作为发酶酵工程的替代者，应用具有广阔的前景，其 将导致整个发酵工业和化学合成工业的巨药值较高的植物有效成分，可生产人活性大变革。用植物的有效成分大多是属于也因子、苗等重组D疫 NA产品。物细胞培养植物次生代谢产物。植 不受地理、境和气候条件的影响，环次级代谢产物含量高。人参皂苷在组织培养中如 5结语含量占千重的2%, 7全株中只有4 5紫草 .%;综上所述，物技术已经深入到制药生素在细胞培养物中占1%,全株只有 1 5 研究和开发的各个领域， 2而 .%。虽然大多数研究但其影响正在不断扩大， 药用植物三七、参、人紫草等的培养已进行尚处于起步阶段，了系统研究，优化了培养条件。并人参细胞所显示出的潜在社会价值和经济效益也日 生培

养物的化学成分和药理活性分析表明与益得到重视，物技术将深入到中药新药不种植人参无明显差异。一些植物的细胞培研制的各个环节。仅可以保护和增殖珍

种综合的生命科学与多种现代科学理论与研究手段的高新技术，制药研究领域具在有广阔的应用前景。

1发酵工程制药 发酵工程制药是指利用微生物代谢过程生产药物的生物技术。类药物有抗生此素、生素、基酸、酸有关物质、机维氨核有

酸、酶、抑制剂、素、疫调节物质以辅酶激免及其他生理活性物质。要研究微生物菌主种筛选和改良、酵工艺的研究、品后处养已达到商业化生产应用，发产如在日本植物稀濒危传统药材，量生产高品质的地道大理 (离纯化 )问题。今重组 D分等当 NA技术细胞培养反应器的规模已达 4 0 L~ 0 0 药材和药用活性成分，高药材活性成分提 0 0 L美国P y o h t公司已达到了7 0 0紫的含量，且还可以使药材和药品生产质 50L而 在微生物菌种改良中起着越来越重要的作 2 0 0, 用。酵工程中药发酵研究始于2世纪 8 发 0 0年代，工条件下利用细胞的快速增殖与人次生代谢产物的产生，人工资源的生产为提供技术平台。蛭素不与血小板反应，水在杉醇的生产规模。大规模细胞培养之外，除 毛状根和不定根组织培养也非常成功。培养的黄芪毛状根的效价与药用黄芪类似， 丹参毛状根的培养物含有7丹参碱，种并且治疗血小板减少症 ( T)面具有其它抗能分泌到培养基中。腊毛地黄细胞在褐 HI方希凝药物无法比拟的效果。 5在 L发酵罐中重藻酸盐的固定化下培养，将有毒物质毛可组毕赤酵母能够高密度发酵产生水蛭素，地黄苷转化为地高辛，用紫草细胞培养 利 量稳定，明药效物质基础。确利用现代阐正生物技术合理地解决中医药现代科学研究和产业开发中的重要问题，将有力地推必

动我国的中医药现代化和国际化进程，为加入 WT O后的中国民族产业的国际竞争注 人活力

技

术生产紫草宁等。据野生新疆雪莲的参考文献】依 , 1张张等生抗炎、辐射等作用，抗贾景明等人 _ 7 J进行了 【】许铁峰，汉明，磊， .物技术在中药材品质改良、护和鉴定等方面的保细胞培养物与天然新疆雪莲抗炎、痛和镇应用[】中国药学杂志， 0 3 3 ( ) J. 2 0,83: 抗辐射的药理实验，明新疆雪莲细胞培表 l 67. 养物可以成为野生新疆雪莲的替代品，具 2向志军，英进， .元等中药现代有深入开发应用的价值。胞培养技术可【】赵广荣，细化研究的生物技术【 . J中草药， 0 4 3 1 2 0,5进行犀角等药用动物器官的培养，解决来 ( )4 1 8 . 5: 8~4 4采饰提供新途径，生新药效，大适应症，资源短缺的矛盾。用细胞融合技术可得产扩 3】周祥山，卫斌，卫民， .组毕赤周范等重保护中药活性成分免遭破坏，省药源。节 到有用的新的杂交药用植物，过杂交株[通酵母高密度发酵表达水蛭素过程中产的培养，得到集合多种功能的中药材新可物的生成和降解… .中国生物制品学杂 2基因工程制药品种。今重组DNA技术已用来构建能高现最高总产量 1 8/为大规模工业化铺平 .g L,了道路【周晓燕等I用经选育的猪芩P 3】。 1 U一 9菌作生产菌株， l罐中生产，丝体干 9在 t菌重2 3含粗多糖 3%。用微生物生长代 .%, 1利谢来炮制中药，一般的物理或化学炮制比手段优越，较大幅度地改变药性，可提高疗效，低毒副作用，中药活性成分结构修降为 志， 0 3 1 ( )2 2 0, 6 1: 4.效生产药物的动、物细胞株或构建能产植 4】周晓燕，顺明 .酵法生产猪苓菌丝顾发生原植物中没有的新结构化合物的植物细[体及猪苓多糖的研究【]工业微生物， J. 胞系。主要研究动、物细胞高产株系的它植 2 0, l4: . 0 1 3 () 1筛选、养条件的优化以及产物的分离纯培 f1智宏，春明 . 5许刘植物细胞的遗传转化生物大分子、级代谢产物，苯丙氨

酸、化等问题。初如 和基因工程[】植物生理与分子生物 J.丝氨酸及及次生代谢产物抗生素等。些这学， 9 2 9: 6 l9, 7 .药物通常是一些人体内的活性因子，干 4酶工程制药如 6刘刘诚迅， .国细胞工程等我扰素、岛素、胰白细胞介素一、 P 2 E O等。主要酶工程是现代生物技术的重要组成部[】李剐，鹏，研究相应基因的鉴定、隆、因载体的构分，工程制药是将酶或活细胞固定化后克基酶制药的研究现状和发展前景【】中国现 J.建与导入、的产物的表达及分离纯化等用于药品生产的技术。用固定化的酶或目应代应用药学杂志， 0 2 1 ( ) 2 8 2 0,94:7 . 7郝郑等新问题。 O自2世纪 7年代初以来，因工程药细胞除了能全程合成药物分子，能用于【】贾景明，悦，建华， .疆雪莲组 O基还织培养物与野生新疆雪莲提取物的抗物发展十分迅速，因治疗技术、因制备药物的转化。我国成功地利用微生物两基基如

基因工程制药是通过重组DNA技术将治疗疾病的蛋白质、类激素、、酸和肽酶核其他药物的基因转移至宿主细胞进行繁殖和表达，最终获得相应药物，括蛋白质类包

技术、载体构建技术、主表达系统及细胞步转化法生产维生素C。工程制药主要研宿酶反应器均有较大的进步，因工程药物前究各种产药酶的来源、 (胞 )基酶细的固定化、 景广阔。 酶反应器及相应的操作条件等。工程生酶

炎镇痛药效学比较【1中国药科大学学 J. 报， 0 2,3:2 2 0 3 1 7.

2

科技资讯 S EN E& T H OL Y N O CI C EC N OG IF RMATIN O

第1页