藥劑學(xué)第十八章　生物技術(shù)藥物制劑

1、藥劑學(xué)執(zhí)業(yè)藥師考試輔導(dǎo)藥劑學(xué)執(zhí)業(yè)藥師考試輔導(dǎo)藥劑學(xué)執(zhí)業(yè)藥師考試輔導(dǎo)第十八章生物技術(shù)藥物制劑第一節(jié)概 述 一、基本概念與特點(diǎn) 生物技術(shù)又稱生物工程，是利用生物有機(jī)體（動物、植物、微生物）或其組成部分（包括器官、組織、細(xì)胞或細(xì)胞器）發(fā)展各種生物新產(chǎn)品或新工藝的一種技術(shù)體系。生物技術(shù)包括基因工程、細(xì)胞工程、發(fā)酵工程與酶工程。以基因工程為核心以及具備基因工程和細(xì)胞工程內(nèi)涵的發(fā)酵工程和酶工程才被稱為現(xiàn)代生物技術(shù)。 生物技術(shù)藥物是指采用現(xiàn)代生物技術(shù)，借助某些微生物、植物或動物來生產(chǎn)所需的藥品。運(yùn)用DNA重組技術(shù)和克隆技術(shù)生產(chǎn)的蛋白質(zhì)、多肽、酶、激素、疫苗、單克隆抗體和細(xì)胞生長因子等藥物。 生物技術(shù)藥物特點(diǎn)

2、：絕大多數(shù)是生物大分子性內(nèi)源物質(zhì)，臨床使用劑量小，藥理活性高，副作用少及很少有過敏反應(yīng)。穩(wěn)定性很差，在酸、堿及體內(nèi)環(huán)境下易失活。分子量大，且以多聚體存在，口服給藥不易吸收。一般只有注射給藥，且在體內(nèi)半衰期短。最佳選擇題關(guān)于生物技術(shù)藥物特點(diǎn)的錯(cuò)誤表述是（） A.生物技術(shù)藥物絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)或多肽類藥物 B.臨床使用劑量小、藥理活性高 C.在酸堿環(huán)境或體內(nèi)酶存在下極易失活 D.易透過胃腸道黏膜吸收，多為口服給藥 E.體內(nèi)生物半衰期較短，從血中消除較快501242180101正確答案D關(guān)于生物技術(shù)的說法不正確的為（）A.生物技術(shù)也叫生物工程B.是利用生物有機(jī)體或其組成部分發(fā)展各種生物新產(chǎn)品新工藝的一

3、種技術(shù)體系C.生物技術(shù)一般包括基因工程、細(xì)胞工程、發(fā)酵工程和酶工程D.以基因工程為核心以及具備基因工程和細(xì)胞工程內(nèi)涵的發(fā)酵工程和酶工程才被稱為現(xiàn)代生物技術(shù)E.現(xiàn)代生物技術(shù)與傳統(tǒng)生物技術(shù)無區(qū)別501242180102正確答案E 多項(xiàng)選擇題下面對生物技術(shù)藥物的敘述正確的為（）A.是采用現(xiàn)代生物技術(shù)，借助某些微生物、植物或動物來生產(chǎn)所需的藥品B.生物技術(shù)藥物絕大多數(shù)是生物大分子內(nèi)源性物質(zhì)，即蛋白質(zhì)或多肽類物質(zhì)C.這類藥物穩(wěn)定性好，在酸堿環(huán)境或體內(nèi)酶存在下也不失活D.這類藥物分子量大，口服吸收少，半衰期短，消除較快，一般多為注射給藥E.運(yùn)用DNA重組技術(shù)和單克隆抗體技術(shù)產(chǎn)生的蛋白質(zhì)、多肽、酶、激素、疫

4、苗、單克隆抗體和細(xì)胞生長因子等藥物，不屬于生物技術(shù)藥物501242180103正確答案ABD 二、生物技術(shù)藥物的研究概況 主要研究方向是研究開發(fā)方便合理的給藥途徑和新劑型：埋植劑緩釋注射劑，如納米粒給藥系統(tǒng)；非注射劑型，如直腸給藥、鼻腔、口服與透皮給藥等。三、生物技術(shù)藥物的的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與理化性質(zhì) （一）蛋白多肽藥物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單元是氨基酸。構(gòu)成天然蛋白質(zhì)的氨基酸有20多種，大多數(shù)氨基酸含一個(gè)氨基和一個(gè)羧基。根據(jù)側(cè)鏈的結(jié)構(gòu)不同可分為脂肪族、芳香族和雜環(huán)氨基酸；根據(jù)側(cè)鏈的親水性不同分為極性和非極性氨基酸；根據(jù)電荷不同分為正電性和負(fù)電性氨基酸。 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)中化學(xué)鍵包括共價(jià)鍵與非共價(jià)鍵，

5、共價(jià)鍵有肽鍵和二硫鍵，非共價(jià)鍵有氫鍵、疏水鍵、離子鍵、范德華力與配位鍵等。蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)分為四級。一級結(jié)構(gòu)（初級結(jié)構(gòu)）是指多肽鏈中氨基酸的排列順序，其維系鍵是肽鍵，蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)決定其空間結(jié)構(gòu)；二級結(jié)構(gòu)為多肽鏈的折疊方式，包括螺旋與折疊結(jié)構(gòu)等；三級結(jié)構(gòu)是指螺旋或折疊的肽鏈的空間排列組合方式；每條多肽鏈都具備固有的三級結(jié)構(gòu)，稱為蛋白質(zhì)的亞基；四級結(jié)構(gòu)則是指二個(gè)以上的亞基通過非共價(jià)鍵連接而形成的空間排列組合方式。蛋白質(zhì)的二、三、四級結(jié)構(gòu)統(tǒng)稱為高級結(jié)構(gòu)，主要是由非共價(jià)鍵和二硫鍵來維持。（二）蛋白多肽類藥物的理化性質(zhì) 1.蛋白質(zhì)大分子是一種兩性電解質(zhì)，在水中表現(xiàn)出膠體的性質(zhì)。還具有旋光性和紫外吸收等。

6、 2.蛋白質(zhì)分子中共價(jià)鍵的破壞包括水解、氧化、消旋化及二硫鍵的斷裂與交換等。蛋白質(zhì)的化學(xué)降解與溫度、pH值、離子強(qiáng)度和氧化劑的存在等密切相關(guān)，也與蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)有關(guān)。 蛋白質(zhì)分子中非共價(jià)鍵的破壞可導(dǎo)致蛋白質(zhì)的變性。蛋白質(zhì)的變性分為可逆與不可逆兩種，影響蛋白質(zhì)的變性的因素包括溫度、pH值、化學(xué)試劑、機(jī)械應(yīng)力與超聲波、空氣氧化、表面吸附和光照等。蛋白質(zhì)對界面非常敏感，可引起蛋白質(zhì)的變性。 多項(xiàng)選擇題影響蛋白質(zhì)變性的因素包括（）A.pHB.溫度C.鹽類、有機(jī)溶劑和表面活性劑D.機(jī)械應(yīng)力和超聲波E.氧氣、光照、表面吸附501242180104正確答案ABCDE 第二節(jié)蛋白多肽藥物的注射給藥 一、蛋

7、白多肽藥物的普通注射劑 目前，蛋白多肽類藥物制劑主要有兩類：溶液型注射劑和注射用無菌粉末。選擇何種制劑主要取決于藥物的穩(wěn)定性。 （一）處方設(shè)計(jì) 蛋白多肽類藥物制劑，可用于im或iv輸注等對其要求與一般注射基本相同。 （二）多肽和蛋白質(zhì)類藥物的穩(wěn)定化 1.緩沖液 大多數(shù)蛋白多肽類藥物在pH410范圍內(nèi)是比較穩(wěn)定的，在等電點(diǎn)時(shí)最穩(wěn)定。常用的緩沖劑包括枸櫞酸/鹽緩沖對，磷酸緩沖鹽等。 2.鹽類 無機(jī)鹽類對蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性和溶劑度有比較復(fù)雜的影響。 有些無機(jī)離子能夠提高蛋白質(zhì)高級結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，但同時(shí)使蛋白質(zhì)的溶解度下降（鹽析），而另一些離子卻相反，可降低蛋白質(zhì)高級結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，同時(shí)使蛋白質(zhì)的溶解度增加（

8、鹽溶）。在低濃度下可能以鹽溶為主，而高濃度下則可能發(fā)生鹽析。3.表面活性劑 蛋白多肽藥物對表面活性是非常敏感的。含長鏈脂肪酸的離子型表面活性劑或其中性化合物均可引起蛋白質(zhì)的變性。少量非離子型表面活性劑可防止蛋白質(zhì)的聚集。 4.糖和多元醇 糖和多元醇可增加蛋白質(zhì)藥物在水中的穩(wěn)定性。常用的糖類有蔗糖、葡萄糖、海藻糖等，多元醇有甘油，甘露醇，山梨醇、PEG和肌醇等 5.大分子化合物 血清蛋白（HSA）可穩(wěn)定蛋白多肽類藥物。 6.氨基酸 一些氨基酸如組氨酸、甘氨酸、天冬氨酸鈉、谷氨酸等可以增加蛋白質(zhì)藥物在給定pH下的溶解度，并提高其穩(wěn)定性。 7.其他 在制備蛋白多肽藥物的注射用無菌粉末（冷凍干燥制劑更

9、常用）時(shí)，一般要考慮加入填充劑、緩沖劑和穩(wěn)定劑等。常用的填充劑包括糖類與多元醇，如甘露醇、山梨醇、蔗糖、萄萄糖、乳糖、海藻糖和右旋糖酐等，但以甘露醇最為常用。糖類和多元醇等還具有凍干保護(hù)劑的作用。配伍選擇題A.PLGA和PLAB.構(gòu)櫞酸鈉枸櫞酸C.糖、多元醇及大分子化合物血清蛋白D.氨基酸E.氯化鈉穩(wěn)定蛋白多肽類藥物組成蛋白質(zhì)的基本單元作為蛋白多肽藥物的緩沖劑501242180108正確答案C D B （三）制備工藝及影響因素 蛋白多肽藥物注射劑的制備工藝與一般注射劑基本相同。 對多數(shù)的蛋白多肽藥物而言，冷凍干燥型注射劑比溶液型注射劑具有更長的有效期。（四）質(zhì)量控制與穩(wěn)定性評價(jià) 蛋白多肽藥物與

10、一般藥物一樣需要進(jìn)行一些常見質(zhì)量指標(biāo)的檢測。原則上生物技術(shù)藥物的質(zhì)控應(yīng)貫穿從原料至最終包裝的整個(gè)過程。進(jìn)行蛋白多肽藥物穩(wěn)定性評價(jià)時(shí)一般不能用高溫加速實(shí)驗(yàn)的方法來預(yù)測藥物在室溫下的有效期，因蛋白多肽藥物在高溫與室溫下的變化是不一致的。 二、蛋白多肽藥物緩釋、控釋型注射制劑 1.蛋白多肽藥物的微球注射制劑 將蛋白多肽類藥物包封于微球載體中，通過皮下或肌肉給藥，使藥物緩慢釋放，改變其體內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)的過程，延長藥物在體內(nèi)的作用時(shí)間（可達(dá)1-3個(gè)月），大大減少給藥次數(shù)，明顯提高病人用藥的順應(yīng)性。目前用于制備緩釋微球和骨架材料主要是PLGA和PLA，其中又以PLGA更常用。制備蛋白多肽藥物緩釋微球的方法較多，包

11、括相分離法、噴霧干燥法、熔融-擠出法、復(fù)乳-液中干燥法和低溫噴霧提取等，但后二種方法比較常用，都可得到很高的包封率。影響釋藥的因素：骨架材料的種類和比列、制備工藝、微球的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、粒徑及粒徑分布、微球中蛋白多肽藥物的包封率和載藥量、微球中藥物的狀態(tài)與載體之間的相互作用等等。2.疫苗微球注射制劑 疫苗（vaccine）微球注射劑是蛋白質(zhì)藥物微球制劑的一個(gè)特列。一次注射后可在體內(nèi)長時(shí)間連續(xù)釋放（最多可達(dá)數(shù)月），以便在體內(nèi)長時(shí)間地維持較高的抗體水平；或者一次注射不同微球的混合物，使其在不同時(shí)間分別以脈沖模式釋放，產(chǎn)生類似傳統(tǒng)接種的效果。3.緩釋、控釋植入劑 皮下或肌肉注射，藥物隨骨架材料的降解而釋

12、放，可以有很好的長效作用。最佳選擇題下列說法不正確的為（）A.蛋白質(zhì)大分子是一種兩性電解質(zhì)，在水中表現(xiàn)出親水膠體的性質(zhì)，具有旋光性和紫外吸收B.蛋白多肽藥物的緩釋、控釋型注射制劑包括微球、疫苗微球及緩釋控釋植入劑C.進(jìn)行蛋白多肽藥物的穩(wěn)定性評價(jià)時(shí)，一般不能用高溫加速實(shí)驗(yàn)的方法來預(yù)測藥物在室溫下的有效期D.對多數(shù)的蛋白多肽藥物而言，冷凍干燥型注射劑比溶液型注射劑具有更長的有效期E.凍干制劑為不定型粉末的餅狀物時(shí)，含水量偏少，加水時(shí)溶解慢而且澄清度不好501242180105正確答案E 第三節(jié)蛋白多肽藥物的非注射制劑 一、蛋白多肽藥物的黏膜制劑蛋白多肽藥物的黏膜給藥途徑包括口服、口腔、舌下、鼻腔、

13、肺部、結(jié)腸、直腸、陰道、子宮和眼部等。其中結(jié)腸、直腸、陰道、子宮和眼部等長期給藥不方便；口服給藥研究最早最多，也最具有挑戰(zhàn)性；鼻腔和肺部給藥已展現(xiàn)出較好的應(yīng)用前景。（一）鼻腔制劑藥物通過嗅上皮細(xì)胞從鼻腔進(jìn)入腦脊液的通路已被發(fā)現(xiàn)一段時(shí)間，鼻腔給藥途徑特別是對那些口服無效、只能靜脈注射的蛋白多肽類藥物來說，是一種方便可靠的全身用藥方法。一些蛋白多肽藥物（如降鈣素）的鼻腔給藥可作為注射給藥的替換治療。由于蛋白多肽類藥物的大分子和疏水性使它們直接鼻腔給藥不易吸收，常用吸收促進(jìn)劑和酶抑制劑，或者制成微球、納米粒、脂質(zhì)體、凝膠劑等以延長作用時(shí)間或增加吸收。（二）肺部制劑蛋白多肽藥物肺部給藥系統(tǒng)應(yīng)盡量少用或

14、不用吸收促進(jìn)劑，而主要通過吸入裝置的改進(jìn)來增加藥物到達(dá)肺深部組織的比率，從而增加吸收。（三）口服制劑提高蛋白多肽藥物胃腸道吸收的方式：藥物結(jié)構(gòu)修飾，吸收促進(jìn)劑的應(yīng)用，使用酶抑制劑，以及制備蛋白多肽藥物的脂質(zhì)體、微球、納米粒、微乳或腸溶制劑等。（四）口腔制劑如果不加吸收促進(jìn)劑或酶抑制劑時(shí)，大分子藥物的吸收較少。（五）直腸制劑選擇適當(dāng)?shù)奈沾龠M(jìn)劑，以栓劑形式給藥可以明顯提高蛋白多肽藥物的直腸吸收。常用的吸收促進(jìn)劑包括水楊酸類、膽酸鹽類、烯胺類、氨基酸鈉鹽等。多項(xiàng)選擇題 蛋白多肽藥物的黏膜制劑包括（）A.鼻腔制劑B.肺部制劑C.口服制劑D.口腔制劑E.直腸制劑501242180106正確答案ABCDE 二、蛋白多肽藥物的經(jīng)皮制劑雖然在所有非侵入性給藥方式中，皮膚是透過性最低的，但通過一些特殊的物理或化學(xué)的方法和手段，仍能顯著地增加蛋白多肽藥物的經(jīng)皮吸收。這些方法包括超聲波導(dǎo)入技術(shù)、離子導(dǎo)入技術(shù)、電穿孔技術(shù)、微納米技術(shù)、傳遞體輸送技術(shù)等。多項(xiàng)選擇題 增加蛋白多肽藥物的經(jīng)皮吸收的方法有A.超聲波導(dǎo)入技術(shù)B.離子導(dǎo)入技術(shù)C.電穿孔