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1、生物技术药物的药代动力学研究进展摘要:本文介绍了生物技术药物药代动力学的特点和基本机制,概述了生物技术药物药代动力学的研究方法。关键词:生物技术药物药代动力学方法学1.简介近年来,生物技术药物飞速发展,为了正确评价各种生物制品在人体内的疗效及安全性,必须研究生物因子在动物体内和人体内的吸收、分布、代谢和排泄的规律。而与传统的药物相比生物技术药物具有种族特异性、免疫原性和非预期的多向活性等特点,使得其在体内的药代动力学的研究受到诸多因素的限制。蛋白多肽类药物因其生理活性强、疗效高,而日益受到人们的重视。对于蛋白质
2、类药物来说,最重要的一个特性是,这类药物蛋白质与内源性的蛋白质结构相似,由共同的氨基酸组成,微量的需要被测定的生物因子及蛋白质存在于大量的内源性蛋白质中。蛋白多肽类药物的药动学有其特征,吸收方面来看,一般而言,小分子肽的吸收是由被动扩散或载体转运完成的,脂溶性多肽可通过膜脂扩散,高度亲脂性的药物则能通过淋巴系统被吸收;水溶性分子则可通过水合孔和/或细胞间隙扩散,通过内吞或胞饮过程摄取入细胞,还有一些细胞转运肽(cellpenetratingpeptide)可通过非耗能途径穿过真核细胞的质膜,这些多肽已被成功地用
3、于在细胞内转运比自身的相对分子质量大许多倍的大分子物质。由于大多数蛋白多肽类药物具有相对分子质量大和水溶性的特点,若无主动的转运或消除机制,它们大多保留在细胞间隙。蛋白多肽类药物的主要代谢途径是体内广泛存在的蛋白多肽酶使其失活。不同的给药途径、给药方案、体内蛋白结合、种属特异性、内源性物质等对蛋白多肽类药物的体内药物动力学有至关重要的影响。因此,设计合适的实验方案、选择正确的药代动力学研究方法和可靠的测定方法至关重要。2.药代动力学的研究方法2.1同位素示踪法同位素示踪法是通过目标蛋白质多肽上标记同位素,从而鉴
4、别目标蛋白质和内源性多肽的方法。所使用的同位素有H3、C14、S32、I125等,I125其因比放射性高、半衰期适宜、标记制备简单而最为常用。标记方法有两种,一是内标法,即把含有同位素的氨基酸加入生长细胞或合成体系,该法对生物活性的影响可能较小,但由于制备复杂而限制了其广泛应用;二是外标法,常用的化学方法如氯胺T或Lodogen法将I125连接于大分子上,其标记的样品比放射性高,制备容易半衰期短,成为现在最常用的生物技术药物标记物。姚文兵等运用同位素示踪法I125标记来研究聚已二醇修饰干扰素а2b的药代动力学,
5、赵宁等用碘标法研究重组人肿瘤坏死因子在小鼠体内药代动力学和组织分布,都证明了同位素示踪法的灵敏度高,省时省力的特点,特别是对研究基因工程产品在动物体内的组织分布具有与其它方法相比有不可比的优越性。关于标记位点的选择,理论上任何部位均可被标记,但需考虑是否存在标记氨基酸被机体再利用合成新的蛋白质而影响检测结果的问题。当然,如果生物技术药物含有非天然氨基酸(如D氨基酸),标记位点的选择就不必再担心这样的问题了。4在生物技术药物研究中放射性标记法是一个有效方法,但该方法存在标记同位素的脱离、标记氨基酸的生物再利用等问
6、题,研究者应该在实验设计阶段给予充分注意并采取有效措施以避免这些问题的出现。大量资料表明药理剂量的外源性标记生物技术药物注射后由于在体内迅速降解或被机体重新利用,导致样品的总放射性并不代表原形标记物的浓度,因此用总放射性表示药代动力学过程往往是不恰当的。为了准确分析生物技术药物必须分离并分别测定血浆或尿中标记的原形物和其降解物、代谢产物的放射活性。可选择的用来分离标记生物技术药物的方法有:分子筛高效液相色谱法、反相高效液相色谱法、聚丙烯酰胺凝胶电泳法和酸沉淀法等。常用的酸沉淀和免疫技术只是能够粗略地区分标记重组
7、蛋白质药物与小片段蛋白质或游离标记核素。因此,酸沉淀后测得的放射性只是被用来近似代表原形重组蛋白质药物。但是,如果标记核素被重利用而合成别的蛋白质或产生分子量大(>1~3kD)的蛋白质片段或代谢产物,酸沉淀法的准确性将降低。对标记不均匀的重组蛋白质药物来说,不含有标记氨基酸的任何降解产物将不能被检测到。由于存在这些问题,所以生物技术药物药代动力学特征的描述不能仅仅依赖于放射性标记法的研究结果,还应该结合其它分析方法的实验结果综合分析。2.2免疫学方法免疫学方法是利用生物技术药物抗原决定簇部位的单克隆抗体特异性的
8、识别被检测药物,再以放射计数,比色等方法予以定量。即将特异性的抗原抗体反应配以灵敏度检测的方法。常用的有三种。2.2.1放射免疫法(RIA)该法是最敏感的免疫标记分析方法,精确度高且易规格化和自动化,也经常被用于生物技术药物的测定。其基本原理是用已知的标记抗原与标本中可能存在的抗原竞争一定量的已知抗体,分别形成标记的和无标记的抗原抗体结合物。再经某种途径分离结合的(B)与游离的(F)标