暨南大学药剂学课件第十九章 生物技术药物制剂-第一二四节.ppt

第十九章生物技术药物制剂 学习要求 1. 掌握生物技术与生物技术药物的概念；生物技术药物的结构特点与理化性质，特别是蛋白质的不稳定性；蛋白质类药物制剂的处方与工艺。 2. 熟悉目前蛋白质类药物的新型给药系统及制备它们所应用的一些新方法；蛋白质类药物制剂的评价方法。 3. 了解生物技术药物的研究概况，蛋白质类药物的评价方法。 主要内容 概述 蛋白质类药物制剂的处方与工艺 蛋白质类药物新型给药系统 蛋白质类药物制剂的评价方法 第一节 概述 一、 生物技术的基本概念与研究现状 生物技术（Biotechnology）：是应用生物体或其组成部分，在最适条件下，生产有价值的产物或进行有益过程的技术。 现代生物技术主要包括：基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、生化工程、蛋白质工程、 抗体工程等。 1.生物基因工程的迅猛发展→生物技术药物 2.生物大分子药物的特性决定其制剂多为注射剂 3.注射剂的不足导致非注射给药途径制剂的研究成为热点—挑战 4.非注射给药涉及口服、鼻腔、口腔、肺部、经皮等 5.生物技术药物口服给药系统的技术瓶颈（环孢菌素的口服微乳化预浓缩物软胶囊—瑞士山德士公司开发的新山地明） 生物技术药物：通过生物技术，借助某些微生物、植物或动物生产制备的治疗、预防和诊断药物。 种类：细胞因子、重组蛋白质药物、抗体、疫苗和寡核苷酸药物等。 临床上已广泛应用于肿瘤、心脑血管疾病、传染病、哮喘、糖尿病、遗传病、类风湿性关节炎等疑难病症的治疗。 目前国内外已批准上市的约40余种，正在研究的有数百种之多。 提高体内稳定性： 酶抑制剂（抑肽酶、胰蛋白酶抑制剂、凝乳蛋白酶抑制剂、Bowman-Brik酶抑制剂） pH环境的控制（降钙素肠溶胶囊中的致酸剂枸橼酸） 用PEG修饰多肽，抵抗酶解 应用微粒载药系统（微球、微囊、纳米粒、脂质体、将生物粘附材料应用于其中）、微乳等新型载药系统 增强膜通透性： 吸收促进剂（水杨酸、胆酸盐、脂肪酸、螯合剂、酰基肉碱等） 用脂肪酸修饰多肽提高脂溶性 将多肽与VB12连接，通过受体介导吸收 避免肝首过效应： 淋巴管吸收（Peyer’s patch）－微乳、微粒、大分子药物 体内长效释药： 微粒载药系统 降钙素肠溶微粒—二酮哌嗪微粒 口服 3h后良好的降血钙作用，持续作用时间≥12h 降钙素肌注 给药起效快，但持续时间仅为6h 二、蛋白质类药物的结构特点与理化性质 （一）蛋白质类药物的结构特点 （二）蛋白质的理化性质 1. 一般理化性质 MW：几千~上千万 亲水胶体：1~100 nm 旋光性：右旋 紫外吸收：280 nm、230 nm 两性离子型：等电点 2. 蛋白质的不稳定性 化学不稳定：主要指蛋白质分子通过共价键的形成和断裂形成了新的化学实体。 物理不稳定：指蛋白质分子的高级结构的物理转变，无共价键改变，包括变性、聚集、沉淀和表面吸附。 (1) 化学不稳定 水解(hydrolysis) ： 肽链的断裂； 天冬酰胺和谷氨酰胺的去酰胺反应； 分子内的氨基分解反应形成二酮哌嗪； 分子内天冬氨酸催化的肽基转移作用。 氧化 (oxidization)： 具芳香侧链的氨基酸：甲硫氨酸、半胱氨酸 影响因素：T、pH、缓冲介质、催化剂(金属离子)、氧 外消旋(racemization) ： 蛋白质用碱水解时往往会使某些氨基酸产生消旋作用。 这种氨基酸的消旋作用一般能使氨基酸成为非代谢形式。 影响因素：T、pH、离子强度、金属离子螯合作用 二硫键断裂及其交换 ： 二硫键：很强的化学键，在维持蛋白质的构象稳定、抗拒外界因素影响方面起重要作用。 二硫键断裂及重排交换→改变蛋白质三级结构→影响生物活性 (2) 物理不稳定性 原因：肽链伸展、非天然的重新折叠，氢键的变化，疏水相互作用力的改变→改变蛋白质的三维结构→物理不稳定性 主要类型：聚集、宏观沉淀、表面吸附、蛋白质变性 （三）蛋白质类药物的评价方法 液相色谱法 光谱法 电泳法 生物活性测定与免疫测定 第二节 蛋白质类药物制剂的处方设计与工艺 一、蛋白质类药物的一般处方组成 溶液型注射剂、冻干粉注射剂 二、液体剂型蛋白质类药物的稳定化 方法： 改造其结构 加入适宜辅料，改变与其接触的溶剂的性质。 （一）液体型蛋白质类药物制剂常用辅料及其稳定化作用 1. 缓冲液 选择缓冲液是液体蛋白质(Pr)制剂研制中重要的一步，因为pH值和Pr的物理化学稳定性均有关。 目前在选择缓冲体系方面毫无规律可寻，常用的有磷酸盐、醋酸盐和枸橼酸盐缓冲盐。 注意：缓冲体系的浓度、pH对Pr的稳定性、溶解度与聚集均有很大影响。 2. 糖和多元醇 非特异性蛋白质稳定剂 稳定机制：优先排除 稳定作用影响因素：糖和多元醇类的浓度、