生物制药的发展趋势论文.doc

2014届毕业生论文浅谈生物药物的研究发展前景所 属 系 制药工程系专 业生物制药技术班 级11级生物制药技术二班学生姓名魏国建学 号0201110224指导教师成 亮二一四年六月目 录1 生物制药的定义12 生物药物分类13 生物技术制药现状23.1 非基因工程生化物23.2 先导化合物23.3 生化制药中先进分离分析技术的运用2  3.4 应用生物技术、化学合成、结构后修饰研究开发新药2 3.5 应用生物技术改造传统制药工艺24 生物制药研究新进展24.1 计算机辅助药物设计技术发展24.2 组合化学与高通量筛选技术发展34.3 药物手性合成技术发展44.4 药物生物技术发展45 中国生物制药产业发展状况45.1 研发能力提高 55.2 生物制药市场的扩容增速 55.3 中国生物药物研发外包发展迅速55.4 中国对知识产权保护力度的加强55.5 各种生物技术园区陆续建设65.6 生物制药产业化面临的难题65.6.1 缺乏成熟有效的资本运作65.6.2 向国际资本市场进军65.7 国内生物制药业发展的主要问题65.7.1 新产品的研究开发能力薄弱。65.7.2 生物技术的产业化水平低。65.7.3 市场开拓乏力。65.7.4 重复投资过多，行业无序发展。76 未来生物药物的展望7生物药物的研究发展前景 魏国建摘 要：生物制药是以基因工程为基础的现代生物工程，即利用现代生物技术对DNA 进行切割、连接、改造，生产出传统制药技术难以获得的生物药品。而生物药物是指运用生物学、医学、生物化学等的研究成果，综合利用物理学、化学、生物化学、生物技术和药学等学科的原理和方法，利用生物体、生物组织、细胞、体液等制造的一类用于预防、治疗和诊断的制品。生物制药业是目前生物技术发展最活跃，进展最快的产业之一，21世纪是生物制药行业飞速发展的时代。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。关键字：生物制药 生物药物 发展现状 行业前景 生物技术药物（biotech drugs0）或称生物药物（biopharmaceutics）是集生物学、医学、药学的先进技术为一体的，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，以分子生物、生物物理等基础学科的突破为后盾形成的产业1。传统化学制药的黄金时代结束。新化学药品数量下降，而生物技术药物已成为当今最活跃的发展最迅速的领域。随着基因组和蛋白质研究的深入，越来越多与人类疾病发展相关的靶标被确定，生物制药将有更多的机会获得突破性发展。1 生物制药的定义 生物技术（Biotechnology）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”。生物技术药物与传统的化学药物不同，其产生和构思是生物药学和生物医学学科理论和实验发展的产物，。传统的药物主要是小分子化合物，而生物技术药物主要是大分子物质，如基因重组蛋白、基因重组多肽、单克隆抗体、核酸、细胞或组织、灭火（减毒）病毒或细菌等。2 生物药物分类（1） 重组蛋白质药物或重组多肽药物包括：细胞因子、人干扰素、人白细胞介素等； （2） 重组DNA药物包括：反义寡核苷酸或核酸等、基因药物、细胞治疗制剂、DNA疫苗等；（3） 干细胞治疗，这是生物技术药物富有发展前景的重要领域。 3 生物技术制药现状3.1 非基因工程生化物 此类药物有蚓激酶、甘糖酯等共97种。3.2 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。 3.3 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。  3.4 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）结构后修饰类，如修饰门冬酚胺酶、修饰超氧化物歧化酶等。3.5 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。4 生物制药研究新进展4.1 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。20 世纪90年代计算机辅助药物设计取得突破性进展，现已成为药物研究和开发的重要方法和工具。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。4.2 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。在药物研究过程中，通过化合物活性筛选而获得具有药物活性的先导化合物是新药研究的基础。随着分子水平的药物筛选模型的建立，筛选方法和技术都发生了根本性的变化，出现了高通量筛选的新技术，大大加快了先导化合物的寻找和发现，并促进了高通量有机合成。近年来，组合化学与高通量筛选结合，使组合化学的化合物库种类、数量不断扩大，筛选的先导化合物数量和种类也在不断地增多，使新药的种类和数量也在不断地增加。组合化学与高质量筛选的结合技术，大大地加快了新药研制的步伐。4.3 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。4.4 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 。5 中国生物制药产业发展状况5.1 研发能力提高 中国生物制药产业的研发能力正在快速增长，新疫苗的开发就是一个很好的例子。中国是第一个批准甲型H1N1流感疫苗的国家，而且有8家公司的甲型H1N1流感疫苗获得了国家食品药品监督管理局（SFDA）的批准。 中国生物制药公司生产能力的不断提高主要得益于对研究的重视以及加强与研究机构的合作。而全球生物制药市场正在发生着翻天覆地的变化，中国显然也具有自己潜在的优势，尤其是在前沿研究领域，如基因组学和干细胞研究方面优势明显。中国政府已经认识到这些技术的价值，正在提供财政支持和为生物制药行业创造良好的研究发展环境。5.2 生物制药市场的扩容增速中国大多数生物制药公司的外部资源仍旧受到服务规模、容量、能力和经验的限制。最弱的部分则是需要哺乳动物细胞培养的较大规模单克隆抗体的生产公司。不过与此相反，受经验丰富的跨国服务公司在中国开展业务数量的增加，中国的CROs/CMOs自身的容量正在快速提高。 中国生物制药产业的快速发展还受国内外多种因素的助推，如政府的支持、国内外风险投资的增长、大量跨国生物制药公司进入中国，这些都为中国生物制药产业的发展创造了良好的市场环境。5.3 中国生物药物研发外包发展迅速 作为全球新兴市场的代表，我国吸引国际医药产业研发外包订单的竞争力十分突出。当前，在国际医药研发成本中，人力成本已经占到50以上。我国不但拥有高素质低成本的人力资源以及众多病人样本，而且巨大的消费人口也极具市场潜力。据不完全统计，我国医药研发外包的市场规模已经达到40 亿元人民币，并以年均100的速度迅速增长。目前，北京、上海、天等多个城市都把医药研发外包服务列入当地发展生产性服务业的重要内容，将其确定为新的经济增长点。5.4 中国对知识产权保护力度的加强 在世贸组织与贸易有关的知识产权协定(TRIPS 协定)等国际公约、条约框架内结合具体国情，中国实行了行政保护和司法保护“两条途径、并行运作”的知识产权保护模式。为加强对知识产权工作的领导和协调，国家成立了保护知识产权工作组，形成了上下统一协调、相关部门依法齐抓共管、行政执法与刑事司法有效衔接的知识产权执法格局，既有效保护了权利人的权益，也履行了保护知识产权的国际义务。5.5 各种生物技术园区陆续建设 据称，中国将陆续建立健全一批高质量的基地,为发展生物技术提供平台其中将建设并完善80-100 个国内领先国际一流的示范企业与10-15 个生物技术示范园区,强化企业在国家生物技术创新与转化体系中主体地位重点在生物农业生物医药生物能源发酵工业生物化工等领域,引入竞争流动机制,遴选一批示范企业与园区5.6 生物制药产业化面临的难题5.6.1 缺乏成熟有效的资本运作 中国的生物制药板块主要存在两大问题，第一是资本市场上生物制药领域的投资萎靡，第二是企业整体的行为以短期利益为主，而以原创科技为主体的生物医药研发企业是基于中长期发展战略。5.6.2 向国际资本市场进军国内的企业最大的目标是进入国际资本市场。国外的生物医药上市公司，不是有已经能产生效益的临床产品才上市的，而是形成产业化的核心技术及相关的专利保护，从而体现企业的价值，进而具有了进入资本市场的条件。中国的企业要想在这个领域取得成功，最重要的是要发展和保护核心技术。同时，符合国际标准的操作程序是获得国际资本市场认可的最基本条件之一。5.7 国内生物制药业发展的主要问题5.7.1 新产品的研究开发能力薄弱。在新产品的研究与开发中，跟踪和模仿国外的多，自己创新的少。客观的说，我国生物制药企业直接技术研发资金投入不足仍将是长期存在的事实，目前拥有独立的研发机构与人才积累的医药企业将获得更多的技术与产品的竞争优势，从而成为未来生物制药行业增长的主力。5.7.2 生物技术的产业化水平低。造成我国生物技术产业化水平低的原因主要有两方面：其一，是支持我国生物技术产业化的设备、技术落后。其二，是生物技术的产研脱节。5.7.3 市场开拓乏力。目前我国许多生物制药企业开发市场的投入严重不足，这一方面有竞争意识不强、眼界不够开阔的原因，更重要的原因在于企业规模偏小，可动用资金过少。 5.7.4 重复投资过多，行业无序发展。由于对生物技术产品产业化的特点认识不足，仅仅认识到高产出的一面，许多企业在可行性研究不足的情况下就纷纷上项目，同一种产品往往很多家在搞。重复建设必然导致企业规模普遍偏小，经济效益低下，无法集中财力物力投入新产品开发。综上所述，我国生物制药产业虽然发展较快，但也存在着严重的问题，突出的问题表现在研制开发力量薄弱，技术水平落后;项目重复建设现象严重;企业规模小，设备落后等几个方面。6 未来生物药物的展望研究和发展方向：我国生物制药产业的研发方向要结合传统医药的优势，发展重点应针对神经系统、肿瘤、心血管系统、艾滋病及免疫缺陷等重大疾病的多肽、蛋白质和核酸。乙肝基因疫苗与单克隆抗体的研究开发、血液替代品的研究与开发、生物技术在医药领域的应用，如基因治疗、生物人基因芯片、干细胞等。目前，我国已经制定了明确的生物制药产业发展规划和产业技术政策，政府从上到下对生物技术研究开发的支持和政策扶持；国内各大企业（包括民营企业）对生物技术的关注和资金投入；我国金融界积极参与生物技术产业的发展，尤其是许多有实力的公司都参与了生物技术的开发；而我国生物技术产业领域目前已经汇集了一批自己培养和从国外归来的具有高学历、高素质的科学家和企业家，这四方面的因素对于我国生物技术产业的快速发展起到了很重要的作用。由于生物医药产业投资回报周期为5 年至8 年，而我国进人生物工程领域的时间尚短，回报的周期尚未到来。预计二十一世纪将是我国生物制药产业的收获季节。参考文献1 唐庆旭生物制药技术发展分析J.科技博览20102 白士新论生物制药的发展及在医药领域的应用J魅力中国2009(22)3 胡显文, 陈惠鹏, 汤仲明, 马清钧中国生物的现状和未来（一）：历史与现实市场M 生物工程杂志2004,24（12）：95-1014 胡显文,马清钧.生物制药产业发展现状与趋势分析J.生物技术产业,2007(1):16-31. 5 文树梅全球生物制药生物制药产业的发展趋势 M 。中国生物医学工程学报，2006（1）： 92 - 96。6 张蕊,田澎.生物制药产业现状分析及我国企业的发展战略J.工业工程与管 理,2005,10(5):107-111,117. 7 中国生物制药行业市场研究预测报告8 百度百科9 中国生物10 沈铁军.提高中草药市场竞争几点思考J.时珍国医国药, 1999, 10(11):9-10. 11 徐明波, 何玮, 马清钧.生物技术药品产业化的现状及前景M.北京:化学工业出版社, 2003:35-43.