淺談生物工程主要技術(shù)在藥物生產(chǎn)上應(yīng)用

王遠(yuǎn)锏

摘 要：近20年來，生物工程在科學(xué)技術(shù)發(fā)展中得到了進(jìn)一步的推動。在實際應(yīng)用過程中，以整個生物代謝過程為主要的藥物制備介質(zhì)。生物工程在生活和生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用，工業(yè)發(fā)展速度加快。它已成為一個新行業(yè)在制藥行業(yè)中，生物技術(shù)作為藥物改良手段與市場拓展方式，利用產(chǎn)品高活性、高選擇性等優(yōu)勢不斷發(fā)展與完善，形成了一套系統(tǒng)、高效的藥物生產(chǎn)體系。

關(guān)鍵詞：生物制藥；生物工程技術(shù)

1.基因工程與基因工程制藥：

基因工程使用載體攜帶目的基因轉(zhuǎn)入宿主細(xì)胞，使目的基因在宿主體內(nèi)穩(wěn)定存在并表達(dá)?；蚬こ碳夹g(shù)所生產(chǎn)出來的生物制品相比于天然物料而言具有更高的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢與社會效益。利用基因工程技術(shù)，可以對如基因泰克重組胰島素[1] 等激素進(jìn)行抽取與修飾，在工業(yè)生產(chǎn)中進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)，目前如多不飽和脂肪酸[2] 等常見的醫(yī)療保健藥品的生產(chǎn)已經(jīng)有成熟的應(yīng)用，另外在研究為宿主抵抗 PRRSV 肺泡巨噬細(xì)胞[3] 等具有藥用醫(yī)療價值的新型產(chǎn)品上也發(fā)揮著重要作用。

2.細(xì)胞工程與細(xì)胞工程制藥：

細(xì)胞工程包括雜種或同種細(xì)胞融合、細(xì)胞器與核的移植、針對染色體改造等技術(shù)方面，目的是將細(xì)胞的某些遺傳特性做出修改從而達(dá)到改良或產(chǎn)生新品種，使細(xì)胞在保證了自身的正常生長增殖能力同時增加或重新獲得產(chǎn)生某種對人類有用的產(chǎn)品。目前已經(jīng)細(xì)胞工程在藥物開發(fā)與生產(chǎn)上已經(jīng)有十分成熟的應(yīng)用，常見的如各類疫苗具有重要醫(yī)用價值的生物制品已經(jīng)實現(xiàn)細(xì)胞工程工業(yè)化生產(chǎn)，此外單克隆抗體[4] 等在生物檢測與靶向治療領(lǐng)域具有重要作用的藥品的開發(fā)上也有重要作用。

3.蛋白質(zhì)工程、蛋白質(zhì)工程制藥與抗體藥物

蛋白質(zhì)工程是基于基因工程產(chǎn)生的根據(jù)所需蛋白的生理活性要求設(shè)計核酸分子的生物技術(shù)。通過對目標(biāo)蛋白質(zhì)進(jìn)行研究分析，獲得目標(biāo)蛋白質(zhì)理化特性信息，并以此為操作出發(fā)點進(jìn)行分子設(shè)計。隨著人們對蛋白質(zhì)工程研究的不斷深入，技術(shù)手段不斷改良 獲得了許多的新結(jié)構(gòu)和新功能的藥用蛋白，這些藥用蛋白相較于傳統(tǒng)的天然蛋白不但擁有更高的藥物活性，而且在諸多理化性質(zhì)上有著更高的優(yōu)勢，更加符合產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的需求。腫瘤壞死因子（TNF）[5] 、CYP105s[6] 等具有藥用價值的蛋白質(zhì)已經(jīng)通過蛋白質(zhì)工程的手段獲得了理化性質(zhì)與藥物活性的改良，提高了這些產(chǎn)品的可應(yīng)用性與價值，這些改良產(chǎn)品的在癌癥治療、糖尿病治療等疾病治療藥物的市場競爭力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)藥物，具有廣闊的研究應(yīng)用前景。

4.酶工程與酶工程制藥

酶工程是使用一定的生物反應(yīng)裝置中固定酶或活細(xì)胞，之后對酶進(jìn)行進(jìn)一步的化學(xué)修飾進(jìn)行活性改良與理化性質(zhì)修正，使酶在工業(yè)化環(huán)境中原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品，而且這些產(chǎn)品在具有較高的生物活性與相對穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。相較于傳統(tǒng)的化工藥物合成，酶工程制藥具有自身獨特的優(yōu)點，除了其催化能力與專一性遠(yuǎn)高于無機(jī)催化劑，還可以對產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)尤其是產(chǎn)物的構(gòu)型進(jìn)行有效控制。目前酶工程制藥已經(jīng)應(yīng)用于氨基酸[7] 、非甾體抗炎藥[8] 等手性藥物的合成中與改良上也發(fā)揮著重要作用。

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[8] 劉信寧.芳基丙酸類非甾體抗炎藥物抗壞血酸酯化衍生物的酶法合成研究[D].江南大學(xué)，2010.

（作者單位：華南師范大學(xué)（石牌校區(qū)）生命科學(xué)學(xué)院）