药剂学 课件 生物技术药物制剂 yjx

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1、第十九章生物技术药物制剂第一节概述生物技术（Biotechnology）是应用生物体（包括微生物、动物细胞、植物细胞）或其组成部分（细胞器和酶），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，此外还有发酵工程、生化工程、蛋白质工程、抗体工程等。一、生物技术的基本概念生物技术药物是指采用现代生物技术，借助某些微生物、植物或动物来生产所需的药品。采用DNA重组技术或其他生物技术研制的蛋白质或核酸类药物，也称为生物技术药物。二、生物技术药物的研究概况生物技术药物产品，目前国内外已批准

2、上市的约40多种，正在研究的数百种之多，这些药物均属肽类与蛋白质类药物。生物技术产品多为多肽和蛋白质类，性质很不稳定，极易变质；这类药物对酶敏感又不易穿透胃肠粘膜，故只能注射给药，使用很不方便。运用制剂手段将这类药物制成口服制剂或通过其他途径给药，以提高药物的稳定性和患者使用的顺应性。三、生物技术药物的结构特点与理化性质蛋白质结构可分为一、二、三、四级结构：一级结构为初级结构，指蛋白质多肽链中的氨基酸排列顺序，包括肽链数目和二硫键位置。二、三、四级结构为高级结构或空间结构，高级结构和二硫键与蛋白质的生物活性有重要关系。（一）蛋白质的结构特

3、点1.蛋白质的组成和一般结构2.蛋白质的高级结构蛋白质的高级结构包括二级，三级与四级结构：二级结构指蛋白质分子中多肽链骨架的折叠方式，即肽链主链有规律的空间排布，一般有α螺旋结构与β折叠形式。三级结构是指一条螺旋肽链，即已折叠的肽链在分子中的空间构型，即分子中的三维空间排列或组合的方式，系一条多肽链中所有原子的空间排部。四级结构是指具有三级结构的蛋白质的各亚基聚合而成的大分子蛋白质。蛋白质高级结构示意图（二）蛋白质的理化性质（1）旋光性（2）紫外吸收（3）蛋白质两性本质与电学性质1.蛋白质的一般理化性质2.蛋白质的不稳定性（1）由于共价键

4、引起的不稳定性1）蛋白质的水解2）蛋白质的氧化3）外消旋作用（racemization）4）二硫键断裂及其交换（2）由非共价键引起的不稳定性引起蛋白质不可逆失活作用的主要类型即聚集（aggregation)，宏观沉淀，和表面吸附与蛋白质变性，这些都是由于与空间构象有关的非共价键引起。非共价的静电力，氢键，疏水键的相互作用以及蛋白质的水化，可以因温度与pH而发生改变。（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的处方与工艺一、蛋白质类药物的一般处方组成目前临床上应用的蛋白质类药

5、物注射剂，一为溶液型注射剂，另一种是冷冻干燥型注射剂。溶液型使用方便，但需在低温（2~8°C）下保存。冷冻干燥型比较稳定，但工艺较为复杂。二、液体剂型中蛋白质类药物的稳定化在液体剂型中蛋白质药物的稳定化方法分为两类：①改造其结构；②加入适宜辅料。蛋白类药物的稳定剂有以下几类：1.缓冲液2.表面活性剂6.大分子化合物3.糖和多元醇7.组氨酸、甘氨酸、4.盐类谷氨酸和赖氨酸的盐酸盐等5.聚乙二醇8.金属离子三、固体状态蛋白质药物的稳定性与工艺在一些蛋白质药物不能采用溶液型制剂时，往往用冷冻干燥与喷雾干燥的工艺解决这类制剂的稳定性问题，这两种工

6、艺均可用于热敏感药物的脱水以延缓溶液中常见的分解作用。(一)冷冻干燥蛋白质药物制剂冷冻干燥制备蛋白质类药物制剂主要考虑两个问题：一是选择适宜的辅料，优化蛋白质药物在干燥状态下的长期稳定性。二是考虑辅料对冷冻干燥过程一些参数的影响，如最高与最低干燥温度，干燥时间，冷冻干燥产品的外观等。（二）喷雾干燥蛋白质药物制剂喷雾干燥的特点是所得产品可以控制颗粒大小与形状，生产出流动性很好的球状颗粒。此项工艺对制备蛋白质类药物的控释制剂特别是发展新的给药系统是很有用的。在喷雾干燥过程中也可加入稳定剂。喷雾干燥的缺点是操作过程中损失大，特别是小规模生产，水

7、分含量高。第三节蛋白质类药物新的给药系统要延长蛋白质药物在体内血浆半衰期就需要改变蛋白质的体内药物动力学性质，可以对蛋白质的分子进行化学修饰以抑制其药理清除，或通过控制蛋白质进入血流的释放速度，从而达到延长蛋白质类药物血浆半衰期的目的。这方面的研究有控释微球制剂与脉冲式给药系统。一、新型注射（植入）给药系统（一）控释微球制剂为了达到蛋白质类药物控制释放，可将其制成生物可降解的微球制剂，目前已经实际应用的生物可降解材料有聚乳酸（PLA）或聚丙交酯-乙交酯（PLGA，聚乳酸乙醇共聚物），改变丙交酯与乙交酯的比例或分子量，可得到不同时间生物降解

8、性质的材料。常用于制备多肽、蛋白质等生物大分子药物微球的方法：1、喷雾干燥法2、复乳液干燥法3、低温喷雾干燥法4、超临界萃取法肝炎、破伤风、白喉等疾病所用预防药物即疫苗或类毒素均为抗原蛋白，其