第一篇：生物制藥論文

生物制藥論文

利用轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)藥用蛋白的研究進展

馮小雨

（陜西理工學院 生物學院 生物科學071班，陜西 漢中 723001）

指導教師：馮自立

[摘要]簡要評述了利用轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)的藥用蛋白種類和表達系統(tǒng)，利用轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)藥用蛋白的研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢,以及轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)藥用蛋白的基本方法、應用研究等。盡管目前植物作為藥用蛋白的生物反應器受到諸多因素限制,優(yōu)點與問題并存,但利用轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)藥用蛋白是植物基因工程研究領域的一個新的發(fā)展趨勢。

[關鍵詞]轉(zhuǎn)基因植物;藥用蛋白;生物反應器

引言

傳統(tǒng)的生物醫(yī)藥基因工程常利用動物病毒、細菌、酵母等為生物反應器進行藥用蛋白的生產(chǎn),存在一些不足之處,如,細菌細胞不能進行許多病毒蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)錄后的修飾作用,不利于蛋白質(zhì)的正確折疊,導致其免疫性通常較弱;酵母菌對有些蛋白質(zhì)的過分糖基化可能影響針對特定蛋白質(zhì)的免疫反應,妨礙著酵母菌在一些疫苗生產(chǎn)中的應用;多數(shù)動物培養(yǎng)系統(tǒng)表達水平低,需要昂貴的生長培養(yǎng)基,且培養(yǎng)基需要特殊處理,因此疫苗成本很高,限制了其商品化應用。利用轉(zhuǎn)基因植物作為生物反應器,把外源基因?qū)�入植物核基因組或葉綠體基因組中可以生產(chǎn)出在醫(yī)學上有生物活性的藥用蛋白,且可以克服其他反應系統(tǒng)的缺陷,成為藥用蛋白生產(chǎn)的又一新途徑。

1問題的提出

現(xiàn)代基因工程技術最初是建立在結(jié)構(gòu)簡單的微生物,尤其是大腸桿菌的基礎之上的,最初都以大腸桿菌為受體表達外源蛋白,用轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)藥用蛋白的思路出自偶然。八十年代末,比利時pgs公司的科學家將一個神經(jīng)肽(enkephalin,腦啡肽)編碼基因轉(zhuǎn)入煙草中表達,用意在于讓癮君子們不用抽煙,只需拿煙葉聞一聞或放在口中嚼一嚼即可過煙癮,以此減少尼古丁對人體的危害及減少空氣污染。他們把這個小肽基因兩端設計了兩個蛋白酶的酶切位點,將改造后的基因串聯(lián)導入煙草細胞并成功獲得再生植株,結(jié)果小肽以多聚體的形式表達存在,用胰蛋白酶和羧肽酶作用后獲得了神經(jīng)肽,每粒種子在200nmol,然而,他們的目的最終沒能達到,因為神經(jīng)肽要經(jīng)血液運輸而起作用,在口腔及消化道內(nèi)會被降解掉,但他們卻意外地找到了一條轉(zhuǎn)基植物生產(chǎn)神經(jīng)肽的途徑,引起人們對此領域的關注。運用相同的思路,美國scripps研究所分別克隆了抗體的重鏈和輕鏈基因并轉(zhuǎn)入煙草中,然后使兩種轉(zhuǎn)基因煙草雜交,在子代煙草葉片中產(chǎn)生了大量的抗體蛋白,表達水平占葉片總蛋白含量的1.3%,從而開創(chuàng)了用植物生產(chǎn)人、畜用疫苗的新時代,用此法生產(chǎn)抗 體可大大降低成本,生產(chǎn)規(guī)模大,可緩解目前疫苗緊缺的局面[1]。

2利用轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)的藥用蛋白種類的研究進展

迄今為止,國內(nèi)外利用轉(zhuǎn)基因植物生物反應器研究和開發(fā)的藥用蛋白、酶等已達100種以上,其中在植物中成功表達的藥用蛋白質(zhì)和多肽有:人的細胞因子、表皮生長因子、促紅細胞生成素、干擾素、生長激素、單克隆抗體等。

2.1利用轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)的藥用蛋白種類

2.1.1利用轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)動物口服疫苗

第 1 頁 共 5 頁

動物口服疫苗是將病原微生物的抗原編碼基因進行克隆重組,導入植物受體細胞進行表達,其表達產(chǎn)物無需純化,連同植物組織一起口服后可激發(fā)動物粘膜免疫,機體產(chǎn)生對該重組蛋白的保護性中和抗體。1992年mason hs等首次報道了將乙型肝炎病毒表面抗原(hbsag)基因轉(zhuǎn)入煙草中獲得0.01%表達。1995年mason hs又將hbsag基因轉(zhuǎn)入馬鈴薯中,并使其在塊莖中專一性表達,用薯塊飼喂小鼠,在小鼠體內(nèi)檢測到保護性抗體[2]。中國農(nóng)業(yè)科學研究院生物技術研究所劉德虎等在馬鈴薯和番茄中成功地表達了乙肝表面抗原,將轉(zhuǎn)基因馬鈴薯飼喂小鼠后,在小鼠血液中檢測到乙肝病毒保護型抗體,滴度達10mv以上,該技術已經(jīng)申請國家發(fā)明專利[3]。到目前為止,在轉(zhuǎn)基因植物中表達成功的動物口服疫苗有:人的乙肝病毒疫苗、霍亂弧菌疫苗、肺結(jié)核疫苗、產(chǎn)腸毒素大腸桿菌疫苗、norm.seogis.comrna去穩(wěn)定序列的去除,整合性表達,通過協(xié)同表達二硫鍵異構(gòu)酶或伴侶蛋白促進蛋白質(zhì)的正確折疊,特別是近幾年發(fā)展起來的葉綠體遺傳轉(zhuǎn)化技術,使外源基因在葉綠體中實現(xiàn)穩(wěn)定高效表達,將外源蛋白定位于植物某一特定的器官、組織或細胞內(nèi)來提高表達水平,這也可簡化蛋白質(zhì)的分離純化過程;蛋白表達量低,另一方面轉(zhuǎn)基因植物疫苗的有效成份含量轉(zhuǎn)低,口服這種疫苗不但會誘發(fā)機體的保護性免疫反應,相反會引起免疫耐受性,這也是應該引起注意的反面效果。

5.2選擇合適的目標植物

目前煙草被廣泛用于轉(zhuǎn)基因疫苗的研制,主要是因為煙草的遺傳背景研究得較清楚,而且易于操作,但煙草含有尼古丁等生物堿或毒素,需純化后才能食用。對于某些必須加工方可食用的植物,烹調(diào)過程會使疫苗蛋白變性,降低或消除誘導免疫能力。目前正在通過研制轉(zhuǎn)基因香蕉和番茄等可直接生食的植物來克服這一困難。研究發(fā)現(xiàn)采用口感較好的香蕉和西紅柿來表達任一口服疫苗、用苜蓿、大豆和谷類植物來表達動物用口服疫苗效果較好。另外,玉米作為體中主要的飼料來源,在其中表達抗原基因以后,成本低,使用方便.

5.3安全性問題

轉(zhuǎn)基因植物引起的生物安全性問題主要包括轉(zhuǎn)基因后引發(fā)植物致病的可能性，基因漂流至相關物種的可能性，演變成雜草的可能性以及對非靶生物和生態(tài)環(huán)境的影響。另外，轉(zhuǎn)基因植物中外源基因編碼蛋白是否含有過敏源，是否會發(fā)生轉(zhuǎn)移，非目的基因如啟動子，載體骨架序列和基因標記等方面引起的安全性也引起了人們的廣泛重視[8]。

5.4用植物系統(tǒng)生產(chǎn)疫苗及功能蛋白， [7]

從生產(chǎn)上來說可劃分為三個階段:(1)轉(zhuǎn)基因植物“種子庫”的建立(種子繁殖或種苗無性繁殖)或重組病毒“種庫”的建立;(2)轉(zhuǎn)基因植物或重組病毒的大規(guī)模生產(chǎn);(3)功能蛋白的分離、提取、鑒定及制成人用制品。究竟是由一家單位包攬所有的生產(chǎn)階段，還是由幾家單位協(xié)作，共同完成其全過程，又將面臨管理上的問。

5.5其他方面

從植物細胞中提純特定大蛋白質(zhì)比較困難,可能混雜的植物堿和植物毒素難以清除,相應的純化工藝有待進一步完善。

口服的轉(zhuǎn)基因植物疫苗必須有酶的耐受性,足以通過粘膜進入內(nèi)臟而不被酶消化,并能在那里激發(fā)免疫反應。這可采取在抗原基因附近加上一些修飾或吸附基因序列,保護口服疫苗不易被迅速消化,促進其進入機體內(nèi)。盡管目前在植物醫(yī)藥蛋白的研制和開發(fā)過程中還有許多問題需要進一步研究和探討,但利用轉(zhuǎn)基因植物開發(fā)新型醫(yī)藥蛋白必將成為一種經(jīng)濟有效的新途徑,它將控制甚至徹底根除人類和動物某些疾病,造福人類。 [9]

6 國內(nèi)外該領域生物技術的發(fā)展趨勢和方向

植物作為生產(chǎn)藥用蛋白的生物反應器,為人類提供了一個更加安全和廉價的生產(chǎn)體系。與微生物發(fā)酵、動物細胞和轉(zhuǎn)基因動物等生產(chǎn)系統(tǒng)相比,它具有許多潛在的優(yōu)勢。如微生物系統(tǒng)不能對真核生物蛋白進行準確的翻譯后加工和蛋白糖基化;細菌在發(fā)酵過程中常常產(chǎn)生一些不溶性聚合物,而將這些聚合物重新溶解并折疊成天然蛋白質(zhì),則需要很高的成本,此外,發(fā)酵常需要龐大的設備投資;而動物細胞培養(yǎng)所需生長培養(yǎng)基相當昂貴;以轉(zhuǎn)基因動物作為生產(chǎn)系統(tǒng)較之利用植物將會成為更多公眾或倫理關注的焦點,況且更重要的是,植物中絕對不會含有潛在的人類病原。

盡管植物生產(chǎn)體系具有許多優(yōu)點,植物上游生產(chǎn)成本也比其它系統(tǒng)都低,但勿用置疑,植物生物產(chǎn)品的下游加工通常被認為是極其困難而又非常昂貴的,原因就在于重組蛋白質(zhì)占植物總生物量的比值很低。鑒于上述情況,該領域生物技術今后的發(fā)展方向主要側(cè)重于以下3個方面:1.提高植物中外源蛋白表達量;2.改變表達策略,降低下游生產(chǎn)成本;3.減少或避免純化過程。

雖然外源蛋白質(zhì)在植物中的表達水平現(xiàn)在還比較低,但卻存在很多改進的可能性。為了在植物中獲得蛋白質(zhì)的高水平表達,一般應考慮以下幾點:1.適當?shù)膯�動子、增強子和前導序列的選擇;2.密碼子的優(yōu)化;3.mrna不穩(wěn)定序列的去除;4.選用其它植物種(大多數(shù)工作都在煙草中進行);5.整合非依賴性表達;6.通過修飾外源蛋白基因?qū)⑵涠ò杏诩毎�的不同空間(如葉綠體、液胞或內(nèi)質(zhì)網(wǎng));7.以及通過協(xié)同表達二硫鍵異構(gòu)酶或伴侶蛋白促進蛋白質(zhì)的正確折疊。然而,一些單一的方法雖然已有介紹,但旨在提高具有商業(yè)價值的蛋白質(zhì)在整個生物量中表達水平的綜合方法尚未見報道,而這些是為降低下游加工成本時必須考慮的重要因素。

利用轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)口服疫苗可避免或至少減免部分純化過程,這樣就大大降低了生產(chǎn)成本。對負擔不起目前流行疫苗的發(fā)展中國家的貧窮人口來說,植物口服疫苗便宜的就象“食品添加劑”。而且,口服疫苗又是極其安全的。從長遠的觀點出發(fā),植物將在未來的疫苗市場具有一席之地[10]。 7 利用植物生產(chǎn)藥用蛋白前景展望

用轉(zhuǎn)基因植物生物反應器生產(chǎn)有醫(yī)療價值的抗體、疫苗及一些重要藥用蛋白,具有一定的優(yōu)勢和良好的前景。隨著人類基因組計劃的逐漸深入,人們將會發(fā)現(xiàn)更多的有醫(yī)療作用的蛋白質(zhì),進而需要生產(chǎn)和使用這些重要的重組產(chǎn)物。轉(zhuǎn)基因植物將會成為主要的生產(chǎn)系統(tǒng)之一,不斷為人類健康提供充足的藥物來源,大片的“分子藥田”將會成為現(xiàn)實.

參考文獻

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the development in studying the transgenic plants

producing medical protein

feng xiaoyu

（grade4,class1, major biological science, school of biological science & engineering, shaanxi

university of technology, hanzhong 723000, shaanxi）”

tutor: feng zili

abstract：it summarizes the present study situation,development tendency m.seogis.com-csf大約有十幾家拿到了生產(chǎn)批號，市場競爭激烈。但此類產(chǎn)

品市場容量較大，前景仍可看好。人生長激素該品屬上市較早的生物技術藥物，但由于適應癥范圍較小，市場也較小，近年來的銷售額一直沒有大的波動。

三、我國生物技術與生物制藥的特點

生物技術和生物制藥與電子計算機和電子通訊等其他高新技術相比，有其不同之處：

（1）研究和開發(fā)的周期長。生物技術和生物制藥的研究和產(chǎn)品開發(fā)不但周期長，而且這些發(fā)現(xiàn)與開發(fā)是建立在非常雄厚的基礎之上。這些基礎包括訓練有素的科研人員、技術開發(fā)人員、技術專利轉(zhuǎn)讓和產(chǎn)業(yè)管理人員。一個生物技術產(chǎn)品的研究與開發(fā)至少需要3到5年的時間。

（2）投資規(guī)模相對大。生物技術和生物制藥新產(chǎn)品的研究和開發(fā)需要投入大量的資金。

（3）技術含量相當高。在生物技術產(chǎn)品研究和開發(fā)的每個步驟的技術含量都很高。而且，不同產(chǎn)品的每個研究和生產(chǎn)步驟不可互相重復應用。這就要求有一批基礎理論和基礎技能很高的技術人才。這批技術人員既要有創(chuàng)新的科研概念，又要具備嚴格按照已經(jīng)制定的標準操作程序工作的優(yōu)良作風，兩者缺一不可。

（4）產(chǎn)品的壽命非常長。生物技術產(chǎn)品，如癌癥診斷試劑和基因治療藥物等一旦研制成功，不但生產(chǎn)成本低，而且市場的壽命可以長達數(shù)10年，期間只需作少量的更新和改進，由此給企業(yè)帶來的利潤非常豐厚。所以，有知識產(chǎn)權的生物技術產(chǎn)品的項目雖然資金投入量很大、成功率低、風險度很高，然而，由于成功以后的高度經(jīng)濟效益，在知識產(chǎn)權受到嚴格保護的國家仍然有不少投資者傾注大量資金用以研究和開發(fā)新的生物技術產(chǎn)品。

（5）產(chǎn)品與用戶關系間接。生物技術產(chǎn)品，尤其是臨床檢驗試劑和生物藥品和其他商品不同，其產(chǎn)品到用戶的流向依次為：工廠→藥品批發(fā)部門→醫(yī)院藥房→醫(yī)生→病人。產(chǎn)品的需求不是由用戶（病人）自己直接選擇，而是由醫(yī)生按照不同情況指定使用。由于市場和銷售途徑的不系統(tǒng)且不規(guī)范，參與產(chǎn)品到用戶過程各個層次人員的教育程度、思想意識和經(jīng)濟收入狀況等等原因而影響產(chǎn)品生產(chǎn)、價格、銷售、應用和管理。

四、我國生物技術和生物制藥存在的問題

生物技術產(chǎn)品如生物試驗試劑、醫(yī)院臨床診斷試劑和生物藥物的市場巨大，利潤及其豐厚。許多國家包括發(fā)展中國家都在鼓勵和加強生物技術產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，并給予大量財政上的大力支持，中國在這一領域受到了嚴峻的挑戰(zhàn)，同時也存在良好的機遇。近幾年來，中國在生物技術領域，尤其在生物制藥產(chǎn)業(yè)方面有了很大發(fā)展。目前中國國家領導人有意在多方面采取措施來推動生物技術的發(fā)展。各省、市和自治區(qū)的高新技術開發(fā)區(qū)和國務院批準的保稅區(qū)都制定了優(yōu)惠的政策以加快生物技術的發(fā)展。許多其他行業(yè)中有盈利的企業(yè)，如電子、計算機、房地產(chǎn)和煙草企業(yè)的經(jīng)營者都看好生物技術和生物制藥領域，已經(jīng)各正在該領域進行投資。然而，由于中國的生物技術產(chǎn)業(yè)起步比較慢，與發(fā)達國家的生物技術產(chǎn)業(yè)相

比，在投資觀念、科技人才素質(zhì)、管理人員水平、知識產(chǎn)權的法規(guī)和市場監(jiān)督管理等等方面都還有很大差距。

（1）由于中國在生物學術領域投資較少，基礎研究比較薄弱，缺少有自己知識產(chǎn)權的工藝和流程，只能引進國外過期專利和外國未在中國申請專利保護的工藝和流程，大量仿制性的單一生物試劑和診斷技術以及藥盒的生產(chǎn)工藝設備在全國各大地區(qū)興起。由于這些企業(yè)不擁有其生產(chǎn)產(chǎn)品的知識產(chǎn)權，更缺少產(chǎn)品市場調(diào)查和分析，造成了大量產(chǎn)品的堆積，以致投資價格很高的成套流水線設備利用率很低，有的年使用率低于一個月。各企業(yè)之間大打同一產(chǎn)品的價格戰(zhàn)，因價格戰(zhàn)造成的產(chǎn)品質(zhì)量下降，假劣產(chǎn)品沖擊市場。人們對這些國產(chǎn)生物技術產(chǎn)品的信任度降低，寧愿使用價格昂貴的國外進口制品。這種現(xiàn)象存在于整個生物技術領域，包括基礎研究用和試驗試劑、臨床診斷試劑和治療藥物。

（2）由于對生物技術研究和開發(fā)及其產(chǎn)品的生產(chǎn)和產(chǎn)品市場形成的長期性認識不足，缺少足夠的精神和資金準備，急于求成，以致于不少很有前途的項目半途而廢。在這一方面，非生物技術企業(yè)的經(jīng)營者轉(zhuǎn)向?qū)ι�物技術和生物制藥投資時顯得特別明顯。

（3）部分生物技術專業(yè)人員對生物技術產(chǎn)業(yè)的不負責任的渲染，使之造成了對生物技術和生物制藥的研究與開發(fā)的簡單化和廉價化的假象，使投資者對生物技術和生物制藥產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生誤解，對投資的長期性和高風險性缺少認識和準備；少數(shù)生物技術和管理人員對已簽訂合同的項目不負責任或由于其技術和管理能力不能勝任，造成很多資金和時間的浪費，甚至項目的半途而廢；更由于極少數(shù)品行不正的偽科學家對投資者行騙，使投資者對學有所成的科學技術人員及其高新技術產(chǎn)品產(chǎn)生懷疑，對生物技術和生物制藥產(chǎn)業(yè)失去信心。

（4）對生物技術產(chǎn)品的流程和工藝的操作不夠嚴謹，對生物技術產(chǎn)品的質(zhì)量缺乏系統(tǒng)的管理，加之由于價格戰(zhàn)給投資者帶來的“短、平、快”心理以及生物技術產(chǎn)品和藥物市場的混亂，無法與國外的同種產(chǎn)品進行競爭，導致企業(yè)經(jīng)營不良，甚至倒閉和破產(chǎn)。

（5）由于生物技術產(chǎn)品尤其是生物藥品，其產(chǎn)品到用戶的流動過程非常復雜，受許多因素的影響，企業(yè)在產(chǎn)品的審批和營銷過程花費很大。精品的銷售量和盈利額遠不如劣質(zhì)產(chǎn)品甚至假貨的現(xiàn)象屢見不鮮，由此造成企業(yè)經(jīng)營不良乃至破產(chǎn)倒閉的例子很多。

五、中國生物技術和生物制藥的未來展望

鑒于上述情況，推動中國民族生物技術和生物制藥，對于中國21世紀國民經(jīng)濟的發(fā)展，在國際地位和人民生活水平的提高都起著關鍵的作用，是一項嚴峻和緊迫的歷史任務，也是一項商業(yè)化的科技大戰(zhàn)。我國正處在一個重要的歷史機遇期，在生物醫(yī)藥領域機遇與挑戰(zhàn)并存。我們應認真地分析國際發(fā)展動態(tài)，結(jié)合我國的國情和創(chuàng)新產(chǎn)品少、品種重復多、專利和藥品審批慢，投融資渠道少、優(yōu)秀人才不足等突出問題，及時進行戰(zhàn)略和措施的調(diào)整。首先，政府加強宏觀政策引導和完善管理制度，加強戰(zhàn)略性的統(tǒng)一領導和規(guī)劃，堅定地將跟蹤仿制戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變?yōu)閯?chuàng)新戰(zhàn)略，高度重視和大力支持創(chuàng)新藥物的研

發(fā)，為醫(yī)藥工業(yè)發(fā)展創(chuàng)造良好環(huán)境。此外，政府部門不同科技計劃的分工應進一步明確，政府科研經(jīng)費應向創(chuàng)新性、基礎性和戰(zhàn)略性工作傾斜，對于產(chǎn)業(yè)化的支持應注意以營造更好的投融資機制為主，政府僅給予引導性的資金支持，建立和完善我國風險資金體系，支持中小型生物醫(yī)藥企業(yè)發(fā)展，以市場機制手段為主解決產(chǎn)業(yè)化問題。

其次，加強技術策略的研究，保持對先進技術發(fā)展動態(tài)的高度敏感，尤其是核心技術和示范高新技術平臺，應高度重視我國的生物資源和遺傳資源，不僅要加大支持力度，還應加強規(guī)范管理，建立良好的資源收集、保存和共享的機制，使這一優(yōu)勢充分地發(fā)揮效能。

最后，強對新藥、仿制藥、出口藥的政策和有關程序制定及國內(nèi)外專利查詢，對專利過期藥物的開發(fā)給予一定的關注；加強及完善人才引進機制和藥物質(zhì)控和標準化管理規(guī)范的制定，加強生物安全、倫理及相關問題的立法及管理機制的建立。

六、結(jié)語

生物技術和生物制藥的研究、開發(fā)和生產(chǎn)與中國的國計民生密切相關，它涉及到各級政府的各項政策的制定和實施，國家財政稅收的狀況，金融投資者的意識和遠見，技術和管理人員理論水平與實際操作能力，生物技術產(chǎn)品營銷途徑和形式及其市場的管理水平等許多方面。生物技術與生物制藥產(chǎn)業(yè)不僅將成為利潤豐厚的支柱產(chǎn)業(yè)，也為人類健康等方面的發(fā)展提供更好的保障。而我國地廣物博，有著豐富的生物資源，市場潛力大，如今，我國高等教育不斷的深化，只要我們擁有一套完整的生物技術與生物制藥產(chǎn)業(yè)長遠發(fā)展規(guī)劃，我國一定能夠成為世界生物技術與生物制藥領域的強國。

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第四篇：生物制藥論文-海洋生物制藥的研究及展望

海洋生物制藥的研究現(xiàn)狀及展望

摘要：海洋生物制藥是當前正處于發(fā)展階段的生物醫(yī)藥科學領域，是新興的制藥工業(yè)的分支學科，是研究海洋生物的藥物來源、分布、形態(tài)、鑒別、采集加工、化學成分、藥理作用、炮制、制劑、臨床前研究及臨床應用等多學科的綜合性科學。本文闡述了在對海洋生物制藥歷程與意義解析的基礎上，分析了目前海洋生物制藥的研究現(xiàn)狀及展望。

關鍵詞：海洋生物；生物制藥；基因工程

海洋生物是巨大的生物資源庫，具有許多結(jié)構(gòu)新穎、活性奇特的化合物[1]，其中許多化合物如抗腫瘤、抗病毒、抗感染、抗血脂與降膽甾醇物質(zhì)、降血壓物質(zhì)、海洋生物毒素等生物活性物質(zhì)正是人類渴望獲得的，這些生物活性物質(zhì)對開發(fā)新藥具有巨大的研究和使用價值。近年來，隨著海洋開發(fā)步伐的加快和現(xiàn)代生物技術的廣泛應用，海洋生物活性物質(zhì)的研究已涉及到生物、醫(yī)藥、化學等多方面的知識和技術，從海洋生物中發(fā)現(xiàn)活性天然產(chǎn)物，并將其開發(fā)成新型藥物已經(jīng)得到了研究人員的普遍重視[2]，海洋生物制藥已成為一個嶄新的領域，有著廣闊的研究和市場前景。

一、海洋生物制藥的研究現(xiàn)狀

目前已經(jīng)從各類海洋生物中發(fā)現(xiàn)了3萬種以上的活性物質(zhì)，在此基礎上研究開發(fā)出了許多海洋生物藥物，其主要藥理作用包括抗腫瘤、防治心腦血管疾病 、抗艾滋病、抗菌、抗病毒、延緩衰老及免疫調(diào)節(jié)功能等。現(xiàn)已開發(fā)的海洋藥物[3]已在治療癌癥、艾滋病、心腦血管病、早老年癡呆癥等一些至今仍困擾人類的疾病方面顯示出巨大的潛力。目前，海洋藥物研究的重點領域有：

1、抗腫瘤海洋藥物的研究

海洋抗腫瘤藥物的研究在海洋藥物研究中一直起著主導作用。癌癥是對人類威脅最大的疾病之一，從海洋生物中獲得的抗癌活性物質(zhì)或?qū)ζ浣Y(jié)構(gòu)改造所得的化合物，可被制成毒性低、療效高的治療藥物。因此，海洋藥物已成為尋找新的抗癌藥物的一個最有希望的藥源。據(jù)報告顯示，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)海洋生物提取物中至少有 10％具有抗腫瘤活性，現(xiàn)已分離到的具有抗癌活性的物質(zhì)包括從海綿、海鞘、軟珊瑚、海兔等海洋生物中得到的尿苷、酰胺類、聚醚類、萜類、大環(huán)內(nèi)脂、環(huán)肽、直鏈肽等多種化合物。目前至少已有10種以上海洋抗癌藥物進入臨床或臨床前研究階段。因此，擴大海洋生物的活性篩選，繼續(xù)尋找高效的抗癌化合物，直接用于臨床或作為先導物進行結(jié)構(gòu)改造，開發(fā)新的高效低毒的抗癌成分，將成為海洋抗癌藥物研究的發(fā)展趨勢。

2、心腦血管系統(tǒng)海洋藥物的研究

目前已研究出多種海洋藥物可有效預防和治療心腦血管疾病，主要以多糖、毒素和多不飽和脂肪酸居多。如高度不飽和脂肪酸，其主要活性成分有二十碳五烯酸（epa）和二十二碳六烯酸（dha），主要存在于海洋魚類、貝類和藻類，特別是單細胞藻類含有豐富的epa和dha，這兩種脂肪酸都具有降低血壓，降低高脂血癥患者血漿中的三酰甘油（甘油三酯）、低密度脂蛋白和膽固醇，降低血小板凝聚，增加血凝時間等功能，這種高度不飽和脂肪酸是近年來研究和應用較多的。還有多種海洋生物毒素，不僅有強心作用，而且有很強的降壓作用，河豚毒素的抗心率失常作用目前研究較多。此外，還有藻酸酯鈉類、螺旋藻類，后者對于高血脂和動脈粥樣硬化有良好的預防和輔助治療作用。

3、抗菌、抗病毒海洋藥物的研究

與海洋動植物共生的微生物是一種豐富的抗菌資源，其微生物提取物或其細胞外產(chǎn)物都有抗微生物（包括細菌、真菌、微藻和原生動物）活性。日本學者發(fā)現(xiàn)約27％的海洋微生物代謝產(chǎn)物具有抗菌活性。近年來，從海洋生物中發(fā)現(xiàn)了大量具有抗細菌和真菌的化合物，包括脂肪酸類、糖脂類、丙烯酸、苯酚類、溴苯酚類、碳水化合物、n-糖苷、肽、多糖、β-胡蘿卜素等，這些化合物有的可能作為先導化合物，研制新的抗微生物藥物，有的可能在農(nóng)業(yè)上得到應用，如從藍細菌中分離出來的具有抗水稻胚胞和小麥銹斑病的活性物質(zhì)。此外，從海綿、珊瑚、海鞘、凹頂藻等海洋生物中分離到的一些萜類、核苷類、多糖類、生物堿類和其他含氮化合物，都不同程度地顯示出抗病毒活性。

4、消化系統(tǒng)海洋藥物的研究

如多棘海盤車中分離的海星皂甙及羅氏海盤車中提取的總皂甙均能治療胃潰瘍，后者對胃潰瘍的愈合作用強于甲氰咪胍，殼聚糖的羧甲基衍生物，商品名為“胃可安”膠囊，治療胃潰瘍療效確切，治愈率高，已進入臨床研究。大連中藥廠配合中藥制成“海洋胃藥”應用于臨床已取得較好效果。

5、消炎鎮(zhèn)痛海洋藥物的研究

從海洋天然產(chǎn)物中分離的最引人注目的活性成分是manoalide，它是磷酸酯酶 a2 抑制劑，在上世紀 80 年代中期已被作為一個典型的抗炎劑在臨床試用。

6、泌尿系統(tǒng)海洋藥物的研究

褐藻多糖硫酸酯是一種水溶性多糖聚，具有抗凝血、降血脂、防血栓、改善微循環(huán)、解毒、抑制白細胞及抗腫瘤等作用，臨床用于治療心臟、腎血管病，特別對改善腎功能，提高腎贓對肌酐的清除率尤為明顯，在國內(nèi)外首先用于治療慢性腎衰，挽救尿毒癥患者有明顯療效，且無毒副作用�，F(xiàn)已按國家二類新藥獲準進入臨床研究，商品名為“腎�？怠� 。

7、免役調(diào)節(jié)作用海洋藥物的研究

海洋天然產(chǎn)物是免疫調(diào)節(jié)劑的重要來源。具有免疫調(diào)節(jié)活性的角叉藻聚糖，是來自大型海藻的硫酸化多糖的一大類成分，被廣泛用于腎移植的免疫抑制劑和細胞應答的修飾劑。

8、其他海洋藥物的研究

其他如神經(jīng)系統(tǒng)藥物、抗過敏藥物等研究亦取得較大成果。海洋是新種屬微生物的生存繁衍地，從眾多的新種屬微生物中，可以培養(yǎng)出一系列高效的抗菌藥物，如來源于多種鏈霉菌的teleocidin 即為一種強抗菌藥物。海洋毒素是海洋生物研究進展最為迅速的領域，多數(shù)海洋毒素具有獨特的化學結(jié)構(gòu)。由于許多高毒性的毒素是以針對生物神經(jīng)系統(tǒng)或心血管系統(tǒng)的高特異性作用為基礎，因此，這些毒素及其作用機制是發(fā)現(xiàn)新神經(jīng)系統(tǒng)或心血管系統(tǒng)藥物的重要導向化合物和線索，也可作為尋找新農(nóng)藥的基礎�，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的海洋毒素其化學結(jié)構(gòu)大致可分為：聚醚類化合物、含氮化合物、溶血糖脂類、記憶喪失性氨基酸貝毒、酯溶性酚類和含磷化合設物。

從海洋生物中發(fā)現(xiàn)的大量活性天然成分，有的可以直接進入新藥的研究開發(fā)，但有的活性成分存在著活性較低或毒性較大等問題。因此，需要將這些活性成分作為先導化合物進一步進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，如結(jié)構(gòu)修飾和結(jié)構(gòu)改造，以期獲得活性更高、毒性更小的新的化學成分。不少海洋天然活性成分含量低，原料采集困難，限制了該化合物進行臨床研究和產(chǎn)業(yè)化。尋找經(jīng)濟的、人工的、對環(huán)境無破壞的藥源已成為海洋藥物開發(fā)的緊迫課題。采用化學合成的方法進行化合物的全合成是解決藥源問題的一個重要手段，已有不少海洋活性天然產(chǎn)物實現(xiàn)了全合成，如草苔蟲內(nèi)酯和海鞘素b均已成功地進行了全合成，由于不少成分結(jié)構(gòu)非常復雜，要進行全合成，難度大、成本高，不易形成產(chǎn)業(yè)化。

目前，海洋生物制藥主要通過海洋藥物基因工程，包括：(1)將海洋藥物基因轉(zhuǎn)入陸地生物中表達；(2)將來自陸地的藥物基因轉(zhuǎn)入海洋生物中表達；(3)將海洋藥物基因轉(zhuǎn)入海水養(yǎng)殖生物中表達[4]。目前的熱點集中在海洋活性天然產(chǎn)物的研究及新藥研究、海洋多糖的研究及新藥開發(fā)、海洋微生物的研究及新藥開發(fā)和海洋生物基因工程技術的研究等四個方面。但我國海洋生物制藥產(chǎn)業(yè)仍存在以下問題：1.研發(fā)費用與能力不足。2.技術兼經(jīng)營型人才與專業(yè)型人才缺乏。3.缺乏海洋生物制藥產(chǎn)業(yè)化的有效機制。

二、海洋生物制藥的研究展望

二十一世紀的海洋生物技術，經(jīng)歷近半個世紀的探索和發(fā)展，已經(jīng)獲得了許多寶貴的經(jīng)驗積累和豐富的研究資料，將向著水產(chǎn)養(yǎng)殖、天然產(chǎn)物獲取和新能源

開發(fā)3個方向發(fā)展[5]。海洋生物技術的興起，再加上現(xiàn)代的化學研究方法與多種生物技術越來越緊密地結(jié)合，這大大繁榮了海洋藥物的研究與開發(fā)。

在未來的很長一段時間內(nèi)，海洋生物制藥的主要發(fā)展方向有：(1)增強海洋天然產(chǎn)物的活性；(2)加強海洋微生物藥物的開發(fā)；(3)開發(fā)海洋生物細胞工程藥物；(4)開發(fā)海洋生物基因工程藥物。當前，我國海洋生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展正處于由起步向全面邁入產(chǎn)業(yè)化崛起的關鍵時期，應在資金和技術兩方面加大投入，保障其持續(xù)發(fā)展。在增加政府公共投入的基礎上，可吸引社會風險投資，支持企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)，同時提升企業(yè)自主研發(fā)能力，逐步形成以市場為導向、企業(yè)為主體、高校和科研院所為支撐、其他社會資源為補充的技術創(chuàng)新體系。高度重視人才的培養(yǎng)和引進、加強官、產(chǎn)、學、研相結(jié)合的方式，促進我國海洋生物制藥產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，為人類的健康、作出貢獻，使海洋生物制藥產(chǎn)業(yè)在我國經(jīng)濟乃至世界經(jīng)濟中占有一席之地。預計我國未來還將形成深海養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)、生物資源評價和保護產(chǎn)業(yè)、海洋魚類疫苗產(chǎn)業(yè)等新型的海洋生物產(chǎn)業(yè)，因此，海洋生物產(chǎn)業(yè)將成為未來中國生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點領域之一。

從和諧發(fā)展的角度看，我們在看到海洋藥物的巨大潛力的同時，也應注意避免海洋生態(tài)系統(tǒng)被破壞�，F(xiàn)代生物技術應用于海洋藥物的研究，使生物技術制藥進入一個新的時代，為海洋科學和制藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展以及人類可持續(xù)地開發(fā)海洋資源開辟了新的道路。

參考文獻：

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第五篇：生物制藥專業(yè)

生物制藥專業(yè)

一、 專業(yè)介紹

本專業(yè)為201*年新增本科專業(yè)，立足北京，以主動適應人才市場需求和提高人才競爭力的需要為出發(fā)點，突出應用性。使學生掌握制藥技術的基本原理和實驗方法，具備將生物技術和制藥技術結(jié)合起來進行初步科學研究的能力和具有獨立設計和改進實驗方案的能力，具有現(xiàn)代生物制藥企業(yè)管理和產(chǎn)品營銷方面的基本知識，了解生物制品、制藥等相關企業(yè)的生產(chǎn)工藝和流程，使畢業(yè)生有較寬的就業(yè)機會和較強的競爭力。

二、 就業(yè)前景 1. 具有將生物、醫(yī)學與工程技術相結(jié)合的綜合人才前景看好。

生物制藥專業(yè)就業(yè)前景很好，這類人才需具備兩方面技能：其一是新品研發(fā)，其二是儀器操作。

生物醫(yī)學工程領域、生物技術領域、生物信息領域、醫(yī)療衛(wèi)生部門等相關單位對該類人才都有強大的需求。

2.生物生化制品市場調(diào)研得知，化工制藥由于他偏重于化工，可以到化工廠，可以到制藥廠，可以到于醫(yī)藥有關的單位，就業(yè)前景更好。

3.中藥制藥的很少，而且現(xiàn)在我國提倡中藥現(xiàn)代化，現(xiàn)在我國用藥有很大一部分是中成藥，從這個角度看，就業(yè)應該沒

有問題，但是最近幾年，由于中成藥的不良反應逐年增多，中成藥產(chǎn)業(yè)受到很大影響，所以就業(yè)還是有一定的難度 !

生物制藥應該有比較好的發(fā)展前景，但目前國內(nèi)限于專用設備，以及相應產(chǎn)品開發(fā)不夠，就業(yè)可能比較困難， 可以說國家的政策關于生物方面的正在和國際靠攏，但發(fā)展還很不完善 ，你如果選擇學生物就的做好讀研的準備， 工作不好在找，也需要深造，只要你英語好， 出國深造還是很有前途的。

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