生物技术药物制剂-浙江大学药剂学课件

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1、第十九章生物技术药物制剂第一节      概述一、生物技术的基本概念生物技术或生物工程=biotechnology现代生物技术：①基因工程=遗传工程②细胞工程③酶工程发酵工程、生化工程基因工程：① 动物遗传工程：利用动物加工生产人的基因药品如：羊奶中获取人α-抗胰蛋白酶小鱼的血液中的人生长激素② 植物遗传工程：研究主要集中在植物的抗病毒方面如：将病毒衣壳蛋白基因移植到植物中，使之能产生抵御病毒侵犯的抗病毒株。用转基因马铃薯中生产人血清蛋白。细胞工程：包括基因、染色体、基因组、细胞质、细胞融合工程=细胞杂交技术如：生产单克隆抗体试剂或药物酶工程：将水溶性的固相酶，使在酶促反应中以固相

2、状态作为底物，产生纯酶。基因治疗：正常基因或基因片段代替有遗传缺陷的基因，或通过基因表达的调控来降低一些异常基因的表达。自1982年，第一个基因工程药品——人重组胰岛素问市来，已有100多种生物技术药物上市，700多个品种正在进行临床评价，2600多个生物技术药物处于临床前的研究阶段。生物技术药物在未来的医药工业中将占有极其重要的地位。20世纪90年代以来，全球生物药品销售额以年均30％以上的速度增长，大大高于全球医药行业年均不到10％的增长速度。上市率一直居于新药研究的榜首。20世纪90年代的生物技术药物占批准新药的13％。1995年有127个NCE批准用于临床，其中生物技术药物

3、占34％。《中国药典》2005年版内容将调整《中国生物制品规程》，并入药典第三部。生物技术药物的特点内源性的生理物质，临床使用剂量小，药理活性高，副作用小。稳定性差，在酸碱环境或体内酶存在下极易失活。生物半衰期短，血中清除快，体内作用时间短，需频繁给药。分子量大，通常以多聚体存在，很难透过胃肠道粘膜的上皮细胞层，吸收少，生物利用度低，一般只有注射途径给药。作用部位精确，靶点要求高。生物技术药物制剂研究的热点研究开发生物技术药物给药系统是药剂学的研究任务之一，也是目前全球研究的热点。从目前研究的进展来看，主要集中于解决以下几个关键：稳定性差——提高稳定性半衰期短——长效制剂的研制长期

4、用药——非注射途径的开发其它——胰岛素的智能给药、疫苗的脉冲释药等。一、生物技术药物及其制剂的研究概况1、重要领域：1）开发多肽类2）蛋白质类制剂学角度1）确定最佳给药途径2）研究新的给药系统3）提高制剂的稳定性4.基因工程产品（重组蛋白质药物）已上市20多种，正在临床研究的有30多种基因药物研究的基本方法：1)基因重组技术2)重组蛋白的表达3)蛋白质的设计三.生物技术药物的结构特点与理化性质生物技术药物:肽类蛋白质类药物一.蛋白质的结构特点1.蛋白质的组成和一般结构蛋白质是由许多氨基酸按一定排列顺序通过肽键相连而成的多肽链。蛋白质：分子量：5×103~5×106组成蛋白质的氨基酸

5、：20多种蛋白质肽键结构：氨基酸组成肽键数目末端组成氨基酸排列顺序二硫键的位置肽=一个氨基酸羧基+另一个氨基酸氨基缩合肽+H2O两个氨基酸缩合二肽10个以上多肽蛋白质的理化性质1.一般理化性质（1）旋光性（2）紫外吸收（3）蛋白质两性本质和电学性质两性电解质2.不稳定的原因（1）蛋白质药物共价键的破坏化学反应如：蛋白质的水解蛋白质的氧化外消旋作用（2）非共价键引起的不稳定性如：蛋白质聚集与沉淀蛋白质的吸附蛋白质变性（3）影响不稳定的因素温度pH有机溶剂盐表面活性剂（三）蛋白质类药物的评价方法1.液相色谱法2.光谱法3.电泳4.生物活性测定与免疫测定第二节蛋白质类药物制剂1.溶液型注

6、射剂添加剂，增溶剂稳定剂2.固体型注射剂冷冻干燥法喷雾干燥法注射用粉针控释微球制剂脉冲式给药系统皮内埋入剂（植入剂）3.其他：鼻腔给药制剂口服给药制剂直肠给药制剂口服粘膜制剂经皮给药制剂肺部给药制剂提高蛋白类药物的稳定性措施处方设计晶体技术制备工艺新型载体的设计处方设计普通注射剂添加稳定剂，如适宜浓度的电解质（NaCl、KCl)——增加溶解度非离子表面活性剂——（Tweens）防止蛋白质在界面的变性糖类与多元醇——促进蛋白质水化，增加稳定性血清蛋白——降低产品痕量蛋白酶的破坏，保护蛋白质的构象甘氨酸等——保护蛋白类的构象，防止蛋白类药物的热变性与聚集冻干粉针添加保护剂，常见的是糖类

7、与多元醇（甘露醇）。具有在冷冻干燥过程中防止蛋白质因氢键消失而变性。蛋白质晶体技术1.提高蛋白质的稳定性，有利于贮藏。2.纯化蛋白质，不改变蛋白质的生物活性。3.增加蛋白质给药的局部浓度。溶液:10~20mg/ml晶体蛋白:200~300mg/ml4.适合多种剂型的制备制备工艺蛋白质微球制备避免有机溶剂：复乳法（W/O/W）两种亲水性介质（W/W乳剂）新型载体设计水凝胶能够响应外界条件而膨胀或收缩。常设计温度敏感、pH敏感，制备简单（后包裹），工艺温和的优点。4℃37