生物制药技术出现在二十世纪后期,现代生物制药技术来源于传统制药技术,而又弥补了传统制药技术的不足,随着科技的快速发展不断繁荣起来,为人们的生命安全提供了更大的保障。生物制药技术涉及领域极广,有微生物领域、生物学领域、医学领域、生物化学领域等等。因为生物制药产品的主要成分为糖类、蛋白质和脂肪等,所以它相比其他药品具有安全性高、毒性小、营养价值高等特点,这也是使生物制药技术受到广泛关注和快速发展的原因之一[4]。
二、现代生物制药技术的类型
生物制药技术主要包括细胞工程制药、发酵工程制药、酶工程制药。
1. 细胞工程制药
细胞工程是应用细胞生物学、遗传学和分析生物学的理论和方法,从细胞水平上对细胞进行大规模培养和分子水平上的基因改造,依据人类的利益和需求进行生产的技术[1]。根据操作部分的不同,可将细胞工程分为染色体工程、细胞质工程和细胞融合工程。细胞工程制药技术是在制药工程的基础上,以细胞工程技术来进行药物的开发、研究和生产[1]。细胞工程在生物制药技术中使用广泛,通过培养动物细胞生产疫苗、单克隆抗体等产品,或通过培养植物细胞以获得具有药用价值的植物。目前,人们已经可以通过细胞工程生产人参、三七等药物,得到的成分及其药理特性与天然产生的药物没有明显不同[2]。
2. 发酵工程制药
发酵工程制药又被称为微生物工程制药,是一种通过现代生物工程技术,根据微生物的特定功能快速生产出对人们有用的产物或直接将微生物应用到工业生产中[2]。在发酵工程中。人们主要利用微生物的代谢来生产一些初级或次级代谢产物,如酒精类产品和醋等。随着现代生物技术的发展,人们将基因工程等新技术应用到微生物的改良中,给传统的发酵工程注入了新的活力,使其在胰岛素、抗生素等药物的生产中发挥重要作用[2]。
3. 酶工程制药
酶工程制药是一种通过相关技术,利用具有特殊催化功能的酶、细胞器、细胞等生产药物的技术,是化工技术以及酶学理论结合形成的新技术,在现代生物制药技术中占有重要地位。酶工程主要包括酶制剂的制备、酶的修饰与改造、酶的固定化、酶反应器开发等[2]。目前,酶工程技术在医药卫生、能源开发、环境工程、农业、工业等方面的应用逐渐广泛。如在医药卫生应用中的利用酶清理血液废物,在食品工业中使用的淀粉酶、蛋白酶等消化酶,在轻工业中的饲料加工、胶原纤维的制造,等等[2]。
三
我国生物制药技术在制药工艺中的应用
1. 抗肿瘤药物的研发
近年来,肿瘤的患病率越来越高,肿瘤治愈难度一般都比较大,对人类健康安全是一种极大的威胁。目前,我国的生物制药技术已经在肿瘤的治疗方面发挥了很大的作用,许多相关药物的研发得到了很大的进展,且在临床治疗过程中得到了应用,对未来的肿瘤治疗带来更多希望[3][5]。
2. 治疗冠心病药物中的应用
冠心病已成为当下人类所患心脏病的主要类型,世界上每年由于冠心病死亡的人数可达数百万。随着现代生物制药技术的发展,其逐渐深入到冠心病的治疗之中,这使得我国每年对新型冠心病药物的需求不断增大。有分析表明,许多传统治疗方法都无法合适地应用于冠心病药物的制作,传统治疗方法消耗成本太过高昂。而生物制药技术促使基因治疗手段进入冠心病的治疗中,药物更具有针对性,也由此产生了更多更好的制药手段[5]。
3. 免疫性药物的研发
有研究表明,如今很多疾病的根源都是病人本身免疫力的下降,如很多中老年人患有哮喘、糖尿病等。我国有各种各样的治疗药物,但在治疗效果上始终没有太大的进展。现代生物制药技术使得更多免疫性药物得到开发,为免疫性疾病患者带来福音,它的功能主要是在药物中加入了相关基因,如现今糖尿病患者注射的胰岛素中带有胰岛素基因[3][5]。
4. 神经性药物的研发
生物制药技术在神经性疾病的药物研发中也起到了一定作用,以应对人们因压力而不断上升的神经性疾病患病几率。相对传统的药物,这些新型药物对人体的危害和副作用更小,甚至没有,给神经性疾病患者的康复带来了希望[5]。
5. 蛋白质药物和重组多肽类药物的研发
利用生物制药技术,结合基因工程技术,在分子水平上研发蛋白质药物和重组多肽类药物是生物制药技术在制药工艺的应用方向之一。目前由生物制药技术研发成功的药物有各类激素、多肽、蛋白质、单克隆抗体以及酶等[3]。
四
生物制药技术行业的展望
生物制药技术与人们的日常生活密切相关,其相比于传统制药技术的优 势不可小视。随着生活水平的提高,人们对生命安全和身体健康的要求逐渐提高,这将不断推动着生物制药技术的发展[2]。如今,我国的生物制药技术发展水平越来越高,在研究基础药物以外,还将深入到人体遗传物质中,试图明确更多疾病的致病机理。我国从事相关领域的专业人员逐渐增多,但是本专业领域的精英人才实属稀缺,在借鉴国外先进经验的同时,我们还需不断努力,为以后的研究提供基础[2]。从目前的医药行业的发展趋势来看,生物制药技术的发展应重视药物的治疗效果、更高的人体贴合度和更小的副作用[1]。