生物技術(shù)藥物

生物技術(shù)藥物1第一頁，共五十一頁，2022年，8月28日生物技術(shù)藥物制劑一、概述二、蛋白類藥物制劑的處方與工藝三、蛋白類藥物制劑新型釋藥系統(tǒng)四、質(zhì)量評價第二頁，共五十一頁，2022年，8月28日概述一.生物技術(shù)基本概念生物技術(shù)或稱生物工程(biotechnology)，是應(yīng)用生物體（包括微生物、動物細(xì)胞、植物細(xì)胞）或其組成部分（細(xì)胞器和酶），在最適條件下，生產(chǎn)有價值的產(chǎn)物或進(jìn)行有益過程的技術(shù)?，F(xiàn)代生物技術(shù)：基因工程細(xì)胞工程酶工程發(fā)酵工程（微生物工程）生化工程第三頁，共五十一頁，2022年，8月28日基因工程技術(shù)基因工程技術(shù)是生物技術(shù)的核心技術(shù)基因工程：就是將重組對象的目的基因插入載體，拼接后轉(zhuǎn)入新的宿主細(xì)胞，構(gòu)建成工程菌（或細(xì)胞），實現(xiàn)遺傳物質(zhì)的重新組合，并使目的基因在工程菌內(nèi)進(jìn)行復(fù)制和表達(dá)的技術(shù)第四頁，共五十一頁，2022年，8月28日細(xì)胞工程以細(xì)胞為單位，應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)等理論和技術(shù)有目的地設(shè)計、操作，使細(xì)胞的某些遺傳特性發(fā)生改變，從而達(dá)到改良或產(chǎn)生新品種的目的及使細(xì)胞增加或重新獲得產(chǎn)生某種特定產(chǎn)物的能力，在離體條件下大量培養(yǎng)、增殖、并提取出對人類有益的產(chǎn)品。細(xì)胞工程是生產(chǎn)單克隆抗體類試劑或藥物的主要手段。第五頁，共五十一頁，2022年，8月28日酶工程酶工程（EnzymeEngineering）:

是酶和工程學(xué)相互滲透結(jié)合、發(fā)展而形成的一門新的技術(shù)科學(xué)，它是從應(yīng)用目的出發(fā)，研究和應(yīng)用酶的特異性催化功能，并通過工程化將相應(yīng)原料轉(zhuǎn)化成有用物質(zhì)的技術(shù)。第六頁，共五十一頁，2022年，8月28日生物技術(shù)藥物:

采用現(xiàn)代生物技術(shù)，借助于某些微生物、植物或動物來生產(chǎn)所需藥品采用DNA重組技術(shù)單克隆抗體技術(shù)其它新生物技術(shù)研制的蛋白質(zhì)、抗體或核酸類藥物第七頁，共五十一頁，2022年，8月28日三.生物技術(shù)藥物產(chǎn)品已批準(zhǔn)上市生物技術(shù)藥物產(chǎn)品p469干擾素人生長激素環(huán)孢素A降鈣素促黃體生成素釋放激素類似物催產(chǎn)素加壓素---第八頁，共五十一頁，2022年，8月28日四、生物技術(shù)藥物特點(diǎn)①藥理學(xué)特征：

藥理活性強(qiáng)/劑量小/毒副作用?、谏a(chǎn)、制備特性：提取、純化工藝復(fù)雜，藥物穩(wěn)定性差；生物大分子藥物---特定的活性部位/空間構(gòu)象極易染菌、腐敗而失活，并產(chǎn)生熱原或致敏物質(zhì)生產(chǎn)過程要求低溫、無菌操作第九頁，共五十一頁，2022年，8月28日③檢驗特性：生物藥物具有特殊的生理功能理化檢驗指標(biāo)

生物活性檢驗指標(biāo)④體內(nèi)特點(diǎn)：分子量大，生物膜穿透性差，吸收困難，生物利用度低---研發(fā)關(guān)鍵：跨越屏障⑤生物半衰期短/體內(nèi)清除率高，需頻繁給藥

易于降解失活---體內(nèi)、外穩(wěn)定性

蛋白、肽類藥物制劑的研究開發(fā)---挑戰(zhàn)第十頁，共五十一頁，2022年，8月28日

研制開發(fā)關(guān)鍵：處理蛋白質(zhì)類藥物的不穩(wěn)定性---注射給藥---低溫或冷凍保存蛋白質(zhì)穩(wěn)定性---制劑研究、生產(chǎn)、貯存蛋白質(zhì)類藥物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與穩(wěn)定性（一）蛋白質(zhì)類藥物的組成和結(jié)構(gòu)p470（二）蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)

一般理化性質(zhì)

蛋白質(zhì)的不穩(wěn)定性第十一頁，共五十一頁，2022年，8月28日

蛋白質(zhì)的不穩(wěn)定性

天然蛋白質(zhì)變性-失去原始結(jié)構(gòu)失去活性聚集-分子間相互作用

表面折疊結(jié)構(gòu)變化沉淀表面吸附-管道容器瓶塞等解折疊-原有折疊結(jié)構(gòu)解離A水解去酰胺化分子內(nèi)氨基分解肽鍵轉(zhuǎn)移、斷裂B氧化C外消旋Dβ-消除E二硫鍵的轉(zhuǎn)變化學(xué)穩(wěn)定性-共價結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性

物理穩(wěn)定性-蛋白三維結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性-影響因素：溫度、pH、蛋白濃度、離子環(huán)境、表面作用、機(jī)械力等-溫度、pH、氧、金屬離子等

第十二頁，共五十一頁，2022年，8月28日第二節(jié)

蛋白質(zhì)類藥物制劑的處方與工藝p476

解決藥物的穩(wěn)定性采用適當(dāng)?shù)妮o料、設(shè)計合理的處方與工藝

解決生物利用度問題研制關(guān)鍵注射給藥非注射給藥第十三頁，共五十一頁，2022年，8月28日蛋白質(zhì)類藥物制劑的處方與工藝

蛋白質(zhì)類藥物液體狀態(tài)固體狀態(tài)溶液型注射劑冷凍干燥噴霧干燥制劑

（對熱敏感）（對熱不敏感）加入穩(wěn)定劑離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)劑pH調(diào)節(jié)劑等第十四頁，共五十一頁，2022年，8月28日液體型蛋白質(zhì)類藥物的穩(wěn)定化改變蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)方法：改變蛋白質(zhì)一級序列/取代反應(yīng)官能團(tuán)/化學(xué)修飾提高蛋白質(zhì)伸展自由能，改變與溶劑接觸的性質(zhì)制劑學(xué)方法：

加入輔料、附加劑，改變液體蛋白類藥物溶劑的性質(zhì)穩(wěn)定化機(jī)理有兩種：①加強(qiáng)蛋白質(zhì)穩(wěn)定作用力②使其變性狀態(tài)不穩(wěn)定

第十五頁，共五十一頁，2022年，8月28日液體蛋白質(zhì)藥物一般處方組成及工藝液體型制劑處方組成：活性成分增溶劑、緩沖劑抗吸附和抗聚集劑抗氧劑等滲調(diào)節(jié)劑劑型載體材料第十六頁，共五十一頁，2022年，8月28日

穩(wěn)定劑 作用或用途大分子化合物(表面活性/空間隱蔽/提高粘度)優(yōu)先表面吸附，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定

人血清白蛋白絡(luò)合劑、保護(hù)劑氨基酸：

甘氨酸、丙氨酸、精氨酸、增溶劑、緩沖劑亮氨酸、谷氨酸、天冬氨酸抑制聚集、熱穩(wěn)定劑、異構(gòu)抑制劑表面活性劑-非離子型：

聚山梨酯80各種兩相界面、溶液表面、容器內(nèi)表面泊洛沙姆占據(jù)界面阻止聚集，防止變性

磷脂：磷脂酰膽堿、磷脂酰乙醇胺穩(wěn)定劑聚合物：PEG、PVP

防止聚集低溫保護(hù)劑蛋白質(zhì)制劑中常用穩(wěn)定劑及作用第十七頁，共五十一頁，2022年，8月28日蛋白類藥物---穩(wěn)定劑及作用抗氧劑：抗壞血酸、鹽酸半胱氨酸、單巰基甘油醇、單巰基乙醇酸、防止氧化單巰基山梨醇、谷胱甘肽還原劑：硫醇類

抑制二硫鍵形成、阻止聚集絡(luò)合物

：

EDTA鹽、谷氨酸、天冬氨酸除去金屬離子、抑制氧化金屬離子：

Ca2+,Ni2+,Mg2+,Mn2+

穩(wěn)定蛋白質(zhì)構(gòu)象糖/多元醇：山梨醇、甘露醇、甘油、防止變性、聚集蔗糖、葡萄糖、丙二醇、冷凍干燥劑

乙二醇、乳糖、海藻糖、穩(wěn)定構(gòu)象、防止聚集、

防止氧化

第十八頁，共五十一頁，2022年，8月28日其它：包裝容器、過濾膜的選擇、振蕩、剪切應(yīng)力容器、濾膜的吸附剪切應(yīng)力-蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性

蛋白類藥物---穩(wěn)定劑及作用溶液pH：

調(diào)整適宜pH范圍---化學(xué)穩(wěn)定性物理穩(wěn)定性聚集溶解度-pI沉淀緩沖鹽：種類、濃度、離子相互作用、蛋白質(zhì)電荷

-使水分子聚集在蛋白質(zhì)周圍，優(yōu)先水化；

-提高蛋白質(zhì)變性溫度、熱焓；-化學(xué)穩(wěn)定性

第十九頁，共五十一頁，2022年，8月28日三、固態(tài)蛋白質(zhì)類藥物的穩(wěn)定性與工藝常用的蛋白和多肽藥物干燥方法：

冷凍干燥噴霧干燥應(yīng)用：

熱敏感藥物處方和工藝參數(shù)優(yōu)化：干燥過程中---保持理化穩(wěn)定性第二十頁，共五十一頁，2022年，8月28日冷凍干燥蛋白多肽類藥物制劑組成：選擇適宜輔料提高干燥過程/貯藏中穩(wěn)定性賦形劑：成形：易于升華，避免藥物損失；保護(hù)作用：液態(tài)-固態(tài)相變過程中蛋白質(zhì)失活附加劑：高濃度的鹽、緩沖組分的結(jié)晶或緩沖液pH的改變、蛋白質(zhì)濃縮溶解度有限等工藝：工藝參數(shù)優(yōu)化

-如最低、最高干燥溫度，干燥時間、真空度等冷凍過程：控制速率-減少冰晶產(chǎn)生，微環(huán)境變化干燥過程：蛋白質(zhì)失水-氫鍵失去，保護(hù)劑替代第二十一頁，共五十一頁，2022年，8月28日噴霧干燥蛋白質(zhì)類制劑過程：噴霧干燥工藝是將液體經(jīng)霧化后，與熱空氣接觸，由于表面積很大，水分迅速汽化特點(diǎn)：干燥時間短粒子大小可控制流動性較好穩(wěn)定劑的加入：應(yīng)用：已廣泛用于吸入途徑給藥的蛋白質(zhì)制劑中；新型給藥系統(tǒng)，制備蛋白質(zhì)類藥物控釋制劑等第二十二頁，共五十一頁，2022年，8月28日蛋白質(zhì)類藥物制劑的處方組成例1.α-2b干擾素（商品名IntronA）劑型：注射用冷凍干燥產(chǎn)品處方組成：每瓶含蛋白質(zhì)5mg、Na2HPO49mg、NaH2PO42.25mg、NaCl43mg、聚山梨酯801.0mg

貯存條件：臨用時用注射用水配制，可在2~8℃下保存一個月例2.OKT3單抗（商品名Orthoclone）劑型：溶液型注射液處方組成：每5ml含蛋白質(zhì)0.015~0.24mg、甘氨酸20mg、Na2HPO42.3mg、NaH2PO40.55mg、HSA（人血清白蛋白）1.0mg

貯存條件：2~8℃治療乙型肝炎急性肝移植排斥反應(yīng)通過非特異性靜電作用提高蛋白質(zhì)穩(wěn)定性排列于氣-液界面，抑制蛋白質(zhì)變性；抑制蛋白質(zhì)聚集；抗吸附：優(yōu)先吸附于大分子起穩(wěn)定作用抗凝聚：蛋白質(zhì)間相互作用、提高粘度、大分子的表面活性等第二十三頁，共五十一頁，2022年，8月28日多肽/蛋白類藥物-新型給藥系統(tǒng)蛋白多肽類-注射的長效/緩釋制劑

分子量大、穩(wěn)定性差、半衰期短-頻繁給藥---長效/緩釋制劑蛋白多肽-直接PEG化：分子量增加，減少腎清除，延長體內(nèi)駐留時間空間位阻-阻滯酶解、補(bǔ)體系統(tǒng)的快速清除糖基修飾、藥物-白蛋白融合分子等微晶緩釋-如鋅胰島素微晶制劑，24-36hr高分子材料包載-如微球

關(guān)鍵-藥物的穩(wěn)定性、材料的生物相容性、釋藥速率等第二十四頁，共五十一頁，2022年，8月28日

控釋微球制劑

生物可降解材料---蛋白質(zhì)類微球制劑聚乳酸（PLA）聚丙交酯-乙交酯（PLGA）（聚乳酸乙醇酸共聚物）注射(植入)長效緩釋制劑第二十五頁，共五十一頁，2022年，8月28日多肽蛋白類藥物給藥系統(tǒng)注射途徑//控釋微球制劑醋酸亮丙瑞林-PLGA微球p478

（首次經(jīng)FDA批準(zhǔn)的蛋白質(zhì)類藥物微球制劑）制備方法---復(fù)乳液中干燥法：醋酸亮丙瑞林500mg明膠80mg水1ml內(nèi)水相PLGA400mg二氯甲烷5.5ml油相W/O型乳劑400ml0.5%PVA水溶液W/O/W型乳劑蒸去二氯甲烷硬化---微球第二十六頁，共五十一頁，2022年，8月28日注射途徑給藥系統(tǒng)/控釋微球制劑醋酸亮丙瑞林-PLGA微球微球平均粒徑：20μm;藥物含量10%；微球的體內(nèi)外釋放與PLGA（73/23）-12000的關(guān)系隨PLGA降解，分子量下降藥物不斷釋放，體內(nèi)外基本一致，體內(nèi)可維持一個月；

釋藥速率控制：丙交酯與乙交酯的比例、分子量第二十七頁，共五十一頁，2022年，8月28日28第二十八頁，共五十一頁，2022年，8月28日多肽蛋白類藥物給藥系統(tǒng)脈沖式給藥系統(tǒng)疫苗、類毒素等蛋白類制劑：

破傷風(fēng)類毒素疫苗---一次注射，全程免疫

1~14天1~2月9~12月第二十九頁，共五十一頁，2022年，8月28日多肽蛋白類藥物給藥系統(tǒng)非注射途徑給藥系統(tǒng)

特點(diǎn)增加病人用藥順從性使用方便有利于開拓蛋白質(zhì)類藥物的新用途與市場

非注射給藥方式

鼻腔給藥、口服給藥、肺部吸入、直腸給藥、透皮給藥第三十頁，共五十一頁，2022年，8月28日蛋白質(zhì)類藥物給藥系統(tǒng)非注射途徑給藥系統(tǒng)存在問題藥物分子量大，透過粘膜能力差藥物易受酶降解藥物生物利用度低采取措施藥物化學(xué)修飾/制成前體藥物吸收促進(jìn)劑酶抑制劑皮膚給藥---離子電滲法第三十一頁，共五十一頁，2022年，8月28日非注射途徑給藥系統(tǒng)鼻腔給藥系統(tǒng)鼻腔粘膜生理特征動靜脈/毛細(xì)淋巴管---豐富鼻腔呼吸區(qū)細(xì)胞表面---大量微小絨毛粘膜穿透性較高/酶相對較少直接進(jìn)入體內(nèi)血液循環(huán)上市產(chǎn)品

布舍瑞林、去氨加壓素、降鈣素、催產(chǎn)素等第三十二頁，共五十一頁，2022年，8月28日

非注射途徑給藥系統(tǒng)

吸收促進(jìn)劑種類：膽酸鹽、脂肪酸及其酯作用機(jī)制增加藥物熱力學(xué)運(yùn)動，減少藥物聚集，溶解性增加，易于吸收；改變上皮細(xì)胞的體積，使細(xì)胞間轉(zhuǎn)運(yùn)更易進(jìn)行（月桂酸、癸酸使作用部位膜孔徑從0.8~0.9nm增加到1.4~1.6nm）；增加生物膜流動性，引起膜磷脂排列的混亂（油酸、辛酸）使藥物容易透過；抑制藥物的水解（膽酸鹽、梭鏈孢酸）；第三十三頁，共五十一頁，2022年，8月28日非注射途徑給藥系統(tǒng)/鼻腔給藥系統(tǒng)例：胰島素鼻腔給藥系統(tǒng)胰島素不加促進(jìn)劑，F(xiàn)＜1%

葡萄糖膽酸酯，F(xiàn):10%~30%

■鼻腔給藥存在的問題

-安全性：局部刺激性/纖毛運(yùn)動妨礙/長期用藥毒性

-吸收不規(guī)則

-透過性差

---生物利用度低第三十四頁，共五十一頁，2022年，8月28日

口服給藥系統(tǒng)存在問題酸催化降解酶解（胃蛋白酶/肽酶，腸內(nèi)蛋白酶/肽酶）對胃腸道粘膜的穿透性差肝臟首過效應(yīng)非注射途徑第三十五頁，共五十一頁，2022年，8月28日非注射途徑/口服給藥系統(tǒng)胰島素

微乳制劑

納米囊/納米粒

腸溶軟膠囊

生物粘附材料+腸溶材料

脂質(zhì)體新型吸收促進(jìn)劑應(yīng)用第三十六頁，共五十一頁，2022年，8月28日非注射途徑/口服給藥系統(tǒng)胰島素口服---微乳制劑蛋黃磷脂、甘油單油酸酯、膽固醇、油酸、防腐劑胰島素、枸櫞酸、抑肽酶聚氧乙烯(40)硬脂酸酯油相水相W/O微乳

自乳化胰島素油溶液噴于HPCCMC干燥第三十七頁，共五十一頁，2022年，8月28日非注射途徑/口服給藥系統(tǒng)胰島素口服---納米囊

聚氰基丙烯酸異丁酯納米囊平均粒徑220nm;包封率54.9%

---可防止胃腸酶的水解

---可通過腸上皮細(xì)胞

可被腸粘膜內(nèi)Peyer氏淋巴結(jié)中M細(xì)胞攝取第三十八頁，共五十一頁，2022年，8月28日非注射途徑/口服給藥系統(tǒng)胰島素口服給藥---腸溶軟膠囊

胰島素腸溶軟膠囊胰島素8IU，十六醇16mg，花生油100mg等裝入軟膠囊EudragitRS/EdragitS//EudragitRS/EdragitL包衣

胰島素口服給藥---生物粘附材料+腸溶材料第三十九頁，共五十一頁，2022年，8月28日非注射途徑/口服給藥系統(tǒng)胰島素口服給藥---胰島素脂質(zhì)體新型吸收促進(jìn)劑的應(yīng)用

第四十頁，共五十一頁，2022年，8月28日非注射途徑//直腸給藥系統(tǒng)直腸生理特征水解酶活性低pH值近中性---藥物破壞較少藥物不受胃排空及食物的影響避免首過效應(yīng)第四十一頁，共五十一頁，2022年，8月28日非注射途徑//直腸給藥系統(tǒng)

提高藥物直腸吸收促進(jìn)劑

水楊酸、5-甲氧基水楊酸、去氧膽酸鈉、

DL-苯基苯胺乙酰乙酸乙酯聚氧乙烯(9)月桂基醚烯胺衍生物等第四十二頁，共五十一頁，2022年，8月28日---胰島素偶氮芳香聚合物包衣制劑胰島素用蔗糖粉稀釋裝入膠囊偶氮芳香聚合物包衣包衣層受大腸內(nèi)生菌叢作用而分解，胰島素進(jìn)入結(jié)腸被吸收非注射途徑//結(jié)腸給藥系統(tǒng)第四十三頁，共五十一頁，2022年，8月28日蛋白質(zhì)類藥物新型給藥系統(tǒng)非注射途徑//口腔粘膜給藥系統(tǒng)口腔粘膜的生理特征：口腔粘膜無角質(zhì)層面頰部血管豐富藥物能直接進(jìn)入全身循環(huán)，避免胃腸消化液破壞/肝首過效應(yīng)第四十四頁，共五十一頁，2022年