第17章生物技术药物制剂ppt课件.ppt

生物技术药物制剂,中国药科大学药剂学教研室,本章学习要求：,掌握生物技术的概念和生物技术药物的特点和理化性质。掌握蛋白质类药物的处方与工艺。熟悉掌握蛋白质类药物新型给药系统和评价方法。,教学内容,第一节 概 述第二节 蛋白质类药物的结构特点与理化性质第三节 蛋白质类药物的评价方法第四节 蛋白质类药物制剂的处方与工艺第五节 蛋白质类药物新的给药系统第六节 蛋白质类药物制剂的评价,第一节 概 述,一、生物技术的基本概念生物技术或称生物工程（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，细胞工程与酶工程。此外还有发酵工程（微生物工程）与生化工程。,基因工程又称遗传工程，它是经体外非同源DNA重组使基因转移到宿主细胞中，使后者获得纯品，为生产低耗，廉价产品，开辟了一条新途径。细胞工程包括基因，染色体，基因组，细胞质，细胞融合工程，细胞融合技术亦称细胞杂交技术（hybridization techniques)是生产单克隆抗体一类试剂或药物的主药手段。酶工程是将水溶性的固相酶，使在酶促反应中以固相状态作为底物，产生纯酶。,二、生物技术药物产品生物技术药物产品，目前国内外已批准上市的约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。,1、定义系指由重组产品、天然生化药物、微生物药物、海洋药物和生物药物的总称。,2、现代生物药物的分类(1)基因重组多肽、蛋白质类治疗剂(即重组DNA技术)；(2)基因药物(基因治疗剂、基因疫苗、反义药物和核酸)；(3)天然生物药物(动物、植物、微生物和海洋生物药物)；(4)合成和部分合成生物药物。,3、生物技术药物的特点多数受胃酸及消化酶的降解破坏其生物半衰期亦较短，需频繁注射给药即使皮下或肌肉注射，其生物利用度也较低长期注射易造成患者心理和生理的痛苦另外，多数多肽和蛋白质类药物不易被亲脂性膜所摄取，很难通过生物屏障。,三、生物技术药物及其制剂的发展前景1、发展概况自1982年第一个重组药物：人工胰岛素上市以来，第二代生物技术药物正在取代第一代多肽、蛋白质类替代治疗剂。第一代重组药物是一级结构与天然产物完全一致的药物；第二代生物技术药物是应用蛋白质工程技术制造的自然界不存在的新的重组药物。,美国一直稳居生物技术药物研发榜首，已上市 116个药物，治疗数百种疾病，2000年产值超过200亿美元；已有723种生物技术药物正在通过FDA审批。德国已超过日本，到2001年底已有68种药物上市，正在临床试验的有100多个。日本多数药物是与美国合作的产物，已上市的有50个药物。我国已批准上市的品种有21种，主要通过跟踪研究与创仿相结合的方法，目前已步入自主创新阶段，并以“新型生物技术药物和疫苗”作为发展重点。,目前以生物技术，微电子，新材料，新能源，海洋工程和空间技术等为主要内容的新技术革命浪潮正以万钧之势迅猛发展。在新技术革命中，生物技术又是各国优先发展的领域。传统的经典制药工业由于基因工程，细胞融合，酶工程，结构修饰等现代生物技术的渗入，使医药产品的发展进入了一个新的时期。尽管这类产品目前还不太多，但它代表了医药产品发展的方向。,随着生物技术药物的发展，肽和蛋白质药物制剂的研究与开发，已成为医药工业中一个重要的领域，同时给药物制剂带来新的挑战，由于生物技术产品多为多肽和蛋白质类，性能很不稳定，极易变质，因此如何将这类药物制成稳定，安全，有效的制剂，就是摆在我们面前的一大难题。运用制剂手段将注射用药制成口服或其他途径给药，亦即研究新的给药系统，也是一项十分艰巨的任务。由于这类药物及其制剂疗效独特应用日益广泛，因而具有进一步研究的价值和广阔的发展前景。,一、蛋白质的结构特点(一)蛋白质的组成和一般结构蛋白质是由许多氨基酸按一定排列顺序通过肽键相连而成的多肽链。蛋白质的肽链结构包括氨基酸组成，肽链数目，末端组成，氨基酸排列顺序和二硫键的位置等。组成蛋白质的氨基酸有20多种。连接氨基酸之间的键称为酰胺键，又称肽键，是蛋白质中氨基酸之间连接最基本的共价键。,第二节 蛋白质类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。,(二)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，一般有螺旋结构与折叠形式。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。,胰岛素的四级结构可以由两个以上的分子量为6000或12000的小亚基聚合而成。所谓亚基就是含有二条或多条多肽链的蛋白质，这些多肽链彼此以非共价链相连，每一条多肽链都有自己的三级结构，此多肽链就是该蛋白质分子的亚单位（亚基）。,蛋白质分子的构象又叫空间结构、高级结构、立体结构、三维构象等，它是指蛋白质分子中所有原子在三维空间中的排布。这种空间排布的变化，仅涉及到氢键等次级键的生成与断裂，但不涉及共价键的生成与断裂。,蛋白质分子只有在其立体结构呈特定的构象（conformation)时才有生物活性，形成稳定的蛋白质分子构象的作用力有氢键、疏水作用力（hydrophobic force)、离子键、范德华力、二硫键与配位键。除二硫键为共价键外，其余都是非共价键，维持蛋白质构县是弱作用力。,蛋白质分子中二级结构螺旋、折叠的形成依靠氢键，可以说蛋白质分子内部布满了氢键。疏水作用力也称疏水键，系两个疏水基为了避开水相而群集在一起的作用力，在维持蛋白质三级结构起重要作用，也是形成生物膜的主要作用力。,范德华力对稳定和维持三级，四级结构十分重要。离子键对于维持蛋白质四级结构是不櫷缺少的。不少蛋白质含有金属离子，而金属离子是通过配位键与蛋白质结合，故结合蛋白质是由氨基酸成分与非氨基酸通过配位组成。,二、蛋白质的理化性质(一)蛋白质的一般理化性质1、旋光性 蛋白质分子总体旋光性由构成氨基酸各个旋光度的总和决定，通常是右旋，它由螺旋结构引起。蛋白质变性，螺旋结构松开，则其左旋性增大。,2、紫外吸收 大部分蛋白质均含有带苯丙氨酸，酪氨酸与色氨酸，苯核在紫外280nm有最大吸收。氨基酸在紫外230nm显示强吸收。,3、蛋白质两性本质与电学性质 蛋白质除了肽链N-末端有自由的氨基和C-末端有自由的羧基外，在氨基酸的側链上还有很多解离基团，这些解离基团在一定pH条件下都能发生解离而带电。因此蛋白质是两性电解质，在不同pH条件下蛋白质会成为阳离子，阴离子或二性离子。,(二)蛋白质不稳定的原因1、蛋白质药物由于共价键破坏引起不稳定性 共价键改变引起蛋白质不稳定的化学反应有水解，氧化和消旋化，此外还有蛋白质的特有反应，即二硫键的断裂与交换。有时几种反应同时进行。,蛋白质的化学降解过程和各种可能的机制的相对发生率取决于蛋白质的性质，温度，pH，离子强度，氧气浓度和溶质的存在。很明显蛋白质溶液中的氢离子浓度对水解反应有很大的影响，pH对其它一些化学过程也起着重要作用。蛋白质在其等电点（IP）时一般最稳定，溶解也最少。在蛋白质等电点相应的pH所有离子的净电荷为零，因而减少了电荷排斥和蛋白质伸展的趋势。,(1)蛋白质水解蛋白质可被酸，碱和蛋白酶催化水解，使蛋白质分子断裂，分子量逐步变小，成为分子量大小不等的肽段和氨基酸。水解分完全水解与不完全水解。,完全水解是在5.7mol/L盐酸中于110C高温20小时可完全变成氨基酸。不完全水解是在酶或稀氨酸较温和的条件下进行，水解产物有肽段与氨基酸。初级蛋白质的水解是肽键的水解与脱酰氨基作用。脱酰氨基作用是谷氨酰胺与天冬酰胺側键酰胺的水解。脱酰胺作用引入新的负电荷可影响三级结构与稳定性。,(2)蛋白质的氧化蛋白质中具有芳香側链的氨基酸可以在一些氧化剂作用下氧化。常用氧化剂有分子氧、过氧化氢、过甲酸、氧自由基等。,影响氧化的因素有温度、pH、缓冲介质、催化剂的种类和氧的强度。疏基的氧化在碱性pH特别在金属离子的存在下容易发生。蛋白质的立体排列可以影响氧化反应及其结果，氧化的疏基暴露在蛋白质表面，接着形成分子间的二硫键导致蛋白质聚集。,(3)外消旋作用(racemization)某些旋光性物质在化学反应过程中，由于不对称碳原子上的基团在空间位置上发生转移，使D-或L-型化合物转变为D-型和L-型各50%的混合物，彼此旋光值抵消，失去旋光性，这种现象称为外消旋作用。当蛋白质用碱水解时往往会使某些氨基酸产生消旋作用。,影响氨基酸消旋作用的因素有温度、pH、离子强度和金属离子螯合作用。蛋白质中氨基酸的消旋作用一般能使氨基酸成为非代谢的形式(nonmetabolizable forms)。,(4)二硫键及其交换二硫键（-S-S-）又叫二硫桥或硫硫桥，是很强的化学键。它是由两个半胱氨酸側链上的-SH疏基脱氢相连而成。二硫键把同一肽链或不同肽链（肽链间）的不同部分连接起来，对稳定蛋白质的构象起重要作用。,蛋白质分子中二硫键的数目愈多，则结构稳定性和抗拒外界因素的能力也愈强。蛋白质分子中二硫键断裂接着重排能够改变蛋白质的三级结构，因此影响其生物活性。二硫键交换（bisulfide bond exchange)可由硫醇类催化。,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三种主要类型即聚集（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，疏水的相互作用以及蛋白质的水化，可以因温度于pH而发生改变。,蛋白质的不可逆失活，一般以自然状态开始可逆的伸展，随着温度的增加，溶液中的蛋白质分子在熔融温度(Tm)从天然的转变为伸展状态。Tm定义为50%分子伸展的温度。溶液的pH对蛋白质净电荷的影响取决于蛋白质的PI(等电点)。因此溶液pH可以影响静电的相互作用。,(1)蛋白质的聚集与沉淀蛋白质聚集(凝集，aggregation)是蛋白质分子结合的微观过程。蛋白质沉淀(precipitation)指可见蛋白质颗粒的生成。不可逆的聚集往往是由于蛋白质伸展所致。,蛋白质伸展将内部的疏水区暴露于溶剂分子中(通常是水)，亲水性溶剂分子围绕疏水蛋白质区这样一种结构在热力学上是不稳定的，这就驱使暴露的疏水区分子间相互反应而导致聚集。蛋白质溶液振摇可以导致聚集与沉淀，这是由于空气氧化，界面变性，吸附于容器或机械应力所致。,(2)蛋白质的吸附蛋白质和多肽吸附于容器、滤器或输液系统材料的表面，当蛋白质溶液浓度较低时，由于吸附药物损失相对就较高。由于疏水的和静电的引起的表面吸附，使蛋白质聚集将依赖于蛋白质的构象状况，溶液的pH和离子强度以及表面的性质。蛋白质与表面之间的相互作用随表面疏水性和蛋白质疏水性的增加而增加。,(3)蛋白质的变性蛋白质在受到一些物理因素或化学试剂影响会导致蛋白质性质发生变化，即破坏蛋白质分子三维结构有关氢键及其他弱键(二级结构以上的高级结构的破坏)，导致蛋白质生物活性的丧失(抗原性改变，生物功能丧失)同时还伴随一些物化常数的变化。如发生溶解度的降低、旋光值改变、光吸收系数的增大、粘度改变、聚集，沉淀等。但蛋白质的一级结构即肽键没有被破坏,这种现象称为蛋白质的变性(denaturation)。,蛋白质的变性也可以说是从肽链的折叠（refolding)状态变到伸展（unfolding)状态。天然蛋白质是指在体内条件下，它具有呈现全部生物功能所需要的精确的构象。天然蛋白质分子是由多肽链所组成，分子的规则性紧密结构是由分子中的次级键维持，它很容易被物理和化学力所破坏。变性作用是天然蛋白质分子结构的松解，即由原来有规则，紧密结构变成无规则，松散结构。,变性可以分可逆变性和不可逆变性。除去变性因素，蛋白质构象可以恢复原状的，叫可逆变性。影响蛋白质变性的因素有：温度的影响：蛋白质在5060C的溶液中，经过一定时间，往往发生变性。有些蛋白质热变性是可逆的，有些是不可逆的。不可逆热变性往往发生沉淀和聚集现象。某些蛋白质，热变性促使了二硫键的断裂或二硫键之间的交换反应。但一般来说，热变性仅涉及非共价键的变化。,pH对蛋白质构象的影响：大多数蛋白质，仅在pH4-10的范围内是稳定的，超过这个范围，就发生变性，也有些蛋白质只有当pH2时，才发生变性。对蛋白质而言，在pH低于等电点时，产生净的正电荷；在pH高于等电点时，产生净的负电荷。由于同性电荷相斥，因而使蛋白质的构象发生变化。故酸碱变性是通过静电作用来实现的。,有机溶剂的影响：大多数蛋白质水溶液在加入一定量的有机溶剂后蛋白质就开始析出沉淀。有机溶剂可以影响净电力，氢键和疏水键，从而导致蛋白质构象的变化。,(a)静电力：一般来说，随着溶剂极性和介电常数的减小，蛋白质分子中的静电斥力会增大，多肽链会高度伸展；(b)氢键：在能与蛋白质生成强氢键的溶剂中，不利于蛋白质分子内的氢键形成；但不能与蛋白质生成强氢键的溶剂中，利于蛋白质分子内的氢键形成；疏水键：在天然蛋白质中，使蛋白质稳定的疏水键，可以由于溶剂极性的减小而消弱，非极性有机溶剂所诱导蛋白质构象的崩潰，很可能是由于它们对疏水键的破坏。,盐的影响：蛋白质水溶液中加入少量无机盐会增加蛋白质表面负荷，增强蛋与水的作用从而使蛋白质在水中溶液度增大，这种现象称为盐溶（salting in)。但在高盐浓度情况下，本来与蛋白质结合的自由水与盐解离产生的离子进形配位，蛋白质表面水层被破坏，最终导致蛋白质之间的相互作用增加而发生聚集，这种现象叫盐析（salting out)。盐对蛋白质构象稳定性的影响是很复杂的。,表面活性剂对蛋白质构象的影响：长链的脂肪酸（如月桂酸）或相应的表面活性剂（如十二烷基硫酸钠）很容易于蛋白质反应，常常引起蛋白质解离成亚基或单个肽链的变化，在很低的浓度下，就能于蛋白质高度结合。,第三节 蛋白质类药物的评价方法,一、液相色谱法 液相色谱法是评价蛋白质的纯度与稳定性有力的工具。在蛋白质分析中通常采用反相高压液相色谱法RP-HPLC、离子交换色谱IEC与分子排阻色谱SEC。反相色谱是以非极性固定相与含水的极性流动相为基础的分析方法。应用反相HPLC，由于有机溶剂，疏水的相互作用及分离时所用低pH值，会使蛋白质变性。然而该方法对几种蛋白质特别有用，并被广泛地用于胰岛素制剂的质量分析。,二、光谱法 通过对蛋白质吸收、辐射、散射光的定量分析可以提供有价值的信息，了解蛋白质的量、构象和聚集傾向。用于评价蛋白质药物的光谱方法有紫外可见吸收光谱UV、旋光色散ORD、圆二色谱CD、荧光、红外IR和拉曼Raman光谱。紫外吸收常用于测定溶液中蛋白质的浓度。光散射可用测定制剂中蛋白质的聚集数量，散射强度是单位体积散射中心数的函数。,三、电泳 电泳技术是根据在电场的作用下，蛋白质在载体凝胶上产生特征性迁移，迁移率是所带净电荷和它的大小函数，以此来分离混合蛋白质。在蛋白质的分析中广泛使用十二烷基硫酸钠-聚丙烯胺凝胶电泳SDS-PAGE，等电点聚焦(isoclectric focusing，IEF)和新的毛细管电泳EC法。SDS-PAGE电泳用于测定蛋白质亚单位组成和分子量。EC优点是：分辨率高、灵敏度高、分析时间短、易于自动化。,四、生物活性测定与免疫测定 生理活性检测是利用体内模型或体外组织或细胞对活性蛋白质多肽的特异生物学反应，通过剂量(或浓度)效应曲线进行定量（绝对量或比活性单位）。用理化方法代替生物活性测定时，需建立两种方法之间的相关性。免疫测定优点是可用于定量化学分析不能检测的情况。,第四节 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（28C）下保存。冷冻干燥型比较稳定，但工艺较为复杂。,二、溶液型蛋白质类药物的稳定化方法一般说来pH值和离子强度对蛋白质的稳定性及溶解度都有很大影响，通常在蛋白质药物溶液配制中采用适当的缓冲系统是很必要的。盐类除了影响蛋白质的稳定性外，其浓度对蛋白质的溶液度与聚集均有很大影响。离子型表面活性剂常会引起蛋白质变性。用于稳定蛋白质溶液的添加剂可以阻止聚结，增加溶液度。,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。,关于蛋白质类药物添加剂的选择，首先要认识到虽然冻干可以使蛋白质药物稳定，但不应忽略有些蛋白质药物在冻干过程中反而失去活性。另外，高浓度的盐、缓冲组分的结晶或缓冲液 pKa对温度敏感而导致pH变化，浓缩时蛋白质有限的溶液度等均能导致蛋白质药物失活。,在选择冻干制剂的缓冲体系时，要考虑到温度对pH和缓冲系统溶液度的影响。冻干状态与溶液状态的稳定机制不同，冻干状态的稳定机制可能是除去水化层后，辅料作为水的替代物结合在蛋白质上。,单剂量的蛋白质药物的量一般很少，冻干过程中和除去水分后，瓶内只剩很少的物质，也不会形成冻干饼块，因此用填充剂来改善产品的外观。甘露醇是最常使用的填充剂，它还可作冻干保护剂。其他羟基醇如山梨醇、蔗糖、葡萄糖、右旋糖酐也可用作增容填充剂。,溶液中的成分也可以影响冷冻干燥过程中与热有关的工艺参数。冻干过程中与热有关的性质有：制剂的冷冻温度，有可能使饼状物熔化或坍塌的温度，有可能使产品发生降解的温度。,在冻干过程中还应考虑药物的含水量与饼状物的物理状态(无定性或晶形)，其物理状态与冷冻过程的温度及添加剂有关。无定形的水分含量一般较高。水分的增加会降低饼状物的物理稳定性并可能导致贮藏过程中饼状物的坍塌。此外水分也可以影响蛋白质的化学稳定性。DSC是表征与优化冻干工艺有用的技术。,(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，水分含量高。,第五节 蛋白质类药物新的给药系统,一、新型注射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。除了化学修饰外，用控制药物释放来延长药物在体内的作用时间，达到提高疗效的目的。这方面的研究有控释微球制剂与脉冲式给药系统。,（一）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,超临界流体既具有对溶质有较大溶解度的特点，又具有气体易于扩散和动运的特点。更为重要的是在临界点附近，压力和温度微小的变化都可以引起流体密度很大的变化，并相应地表现为溶解度的变化。,在制备微粒中根据聚合物及药物的溶解特性又分为超临界溶液快速膨胀（rapid expansion of supercritical solution，RESS）技术和气体反溶剂（gas antisolution,GAS）技术。,首次经FDA批准的蛋白质类药物微球制剂就是醋酸亮丙瑞林（leuprolide acetate）聚丙交酯-乙交酯微球。此类制剂尽管有发展前景，但仍存在许多问题，主要是由于体内多聚物降解而产生酸性环境使蛋白分子不稳定，因而在其他类型的生物技术产品的应用上受到限制。,RESS技术是将固体物质在一定的温度和压力下溶解在超临界流体中形成溶液，然后将此高压溶液从一个细小的喷嘴(内径为几十微米，长约几个)喷射到常压的空间中，由于超临界流体在减压的过程中变成了气体，溶解在其中的溶质就沉淀析出，产生直径从几百纳米到几个微米左右的颗粒。GAS技术是将溶质先溶解在某种有机溶剂中，然后将此溶液与超临界流体混合。由于有机溶剂可溶于超临界流体而溶质不溶，于是溶质析出形成微粒。,(二)脉冲式给药系统肝炎、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，其中乙肝疫苗已能用生物技术制造。使用这些疫苗全程免疫至少进行三次接种，才能确证免疫效果，由于种种原因，全世界不能完成全程免疫接种而发生辍种率达70%，因此为了提高免疫接种的覆盖率，减少一些重大疾病的死亡率，世界卫生组织疫苗发展规化主要目标之一，就是将多剂疫苗发展为单剂疫苗，其中之一就是研制成脉冲式给药系统。此项研究，目前正在研究中。,(三)主要发展方向注射型给药系统主要以生物降解材料为载体，如：天然聚合物：明胶、葡聚糖、白蛋白、甲壳素等。合成聚合物：PLA、聚丙交酯、聚己内酯、聚羟丁酸等。,(1)埋植型缓控释给药系统(棒状结构)如：布舍瑞林+PLA熔融混合挤出条状物(直径为1mm)切割成单剂量(含3.6mg药物/段)灭菌密封于一次性注射器内(供皮下或肌肉注射，缓控释作用可达1年以上)。,(2)微球型缓控释注射给药系统一般皮下或肌肉注射，粒径500um。主要制备技术：相分离法、复乳-液中干燥法、喷雾干燥法、喷雾冷冻法、熔融挤出法等(缓释作用可达13个月)。,(3)纳米型给药系统粒径200um，皮下或肌肉注射缓控释，静脉和动脉给药靶向性）主要剂型有：脂质体、微乳和复乳、脂质纳米粒、纳米球和纳米囊。,二、非注射途径新的给药系统蛋白质和多肽类药物非注射途径包括鼻腔、口服、直肠、口腔、透皮、眼内和肺部给药，其中鼻腔似乎最有前景，然而口服给药是目前最受欢迎的给药途经。蛋白质类药物非注射途经系统存在的主要问题是药物穿透粘膜能力差，易受酶的降解，以至生物利用度很低。,为了提高这类药物制剂的生物利用度，一般采用以下方法：(1)对药物进行化学修饰或制成前体药物；(2)应用吸收促进剂；(3)使用酶抑制剂；(4)采用离子电渗法皮肤给药。,吸收促进剂作用机制：(1)增强药物的热力学运动，使药物不易聚集，溶解性增加，易于吸收；(2)改变上皮细胞的体积，使细胞间转运更易进行；(3)增加生物膜的流动性，使药物容易穿过，或引起膜磷酯排列的混乱或是促进膜中蛋白的沥滤；(4)抑制药物的水解。,(一)鼻腔给药系统鼻腔给药对多肽蛋白质药物在非注射剂型中是一个较有希望的给药途经。由于鼻腔粘膜中动静脉和毛细淋巴管分布十分丰富，鼻腔呼吸区细胞表面具有大量微小绒毛，鼻腔粘膜的穿透性较高而酶相对较少，对蛋白质类药物的分解作用比胃肠道粘膜为低，因而有利于药物的吸收并直接进入体内血液循环。为了提高蛋白质类药物鼻腔给药的生物利用度，可采用吸收促进剂。,鼻腔给药常用吸收促进剂有：(1)胆酸盐类：甘胆酸盐、胆酸盐、去氧胆酸盐、牛磺胆酸盐、葡萄糖胆酸盐、鹅去氧胆酸盐、乌索去氧胆酸盐等。(2)脂肪酸及其酯类：癸酸酯、辛酸酯、月桂酸酯等。(3)其它：十二烷基硫酸钠、柠檬烯、牛磺双氢褐霉素钠、壳聚糖等。,(二)口服给药系统蛋白质类口服给药主要存在的问题：(1)在胃内酸催化降解；(2)在胃肠道内的酶水解；(3)对胃肠道粘膜的透过性差；(4)在肝的首过效应。,蛋白质类口服给药主要剂型：(1)微乳制剂；(2)纳米囊；(3)肠溶软胶囊；(4)微球制剂；(5)脂质体等。,(三)直肠给药系统直肠内水解酶活性比胃肠道低，pH接近中性，且药物吸收后可基本上避免肝的首过效应。,直肠给药常用吸收促进剂有：水杨酸、5-甲氧基水杨酸、去氧胆酸钠、DL-苯基苯胺乙醚乙酸乙酯(DL-phenylalanine ethyl acetoacetate)、聚氧乙烯(PEO-9-月桂基醚)、烯胺类(enamine)衍生物如D-甘氨酸钠、D-亮氨酸钠、D-苯丙氨酸钠等。,(四)口腔粘膜给药系统口腔粘膜较鼻腔粘膜厚，但无角质层，面颊部血管丰富，药物吸收后可经颈静脉、上腔静脉直接进入全身，可胃肠消化液降解和肝的首过效应。口腔粘膜吸收主要改进药物的膜穿透性和抑制药物的代谢。,口腔粘膜给药常用吸收促进剂有：甘胆酸钠、去氧胆酸钠、梭链孢酸钠、聚氧乙烯(9)月桂基醚、聚氧乙烯(9)辛基醚、十二烷基硫酸钠、磷脂酰肌醇等。,(五)经皮给药系统皮肤的穿透性低是多肽和蛋白质药物经皮吸收的主要障碍，但皮肤的水解酶活性相当低，为多肽和蛋白质药物经皮吸收创造了有利条件。,(六)肺部给药系统目前肺部给药系统存在的主要问题：(1)长期给药后安全性评估；(2)肺吸收分子大小的限制；(3)促进吸收的措施；(4)稳定的蛋白质药物的处方设计等。,第六节 蛋白质类药物制剂的评价,1、制剂中药物的含量测定；2、制剂中药物的活性测定；3、制剂中药物的体外释药速率测定；4、制剂的稳定性研究（物理和化学稳定性）；5、体内药动学研究；6、刺激性和生物相容性研究。,END,