生物藥劑學第一章ppt課件

1、第一章第一章 生物藥劑學概述生物藥劑學概述內容概要：一 生物藥劑學的定義二 生物藥劑學的研究內容三 生物藥劑學的發(fā)展四 生物藥劑學與相關學科的關系一、生物藥劑學的定義1、生物藥劑學的定義、生物藥劑學的定義(Biopharmaceutics) 研究藥物及其劑型在體內的吸收、研究藥物及其劑型在體內的吸收、分布、代謝、排泄的過程分布、代謝、排泄的過程, 闡明藥闡明藥物的劑型因素、機體生物因素和物的劑型因素、機體生物因素和藥物療效之間相互關系的科學。藥物療效之間相互關系的科學。2、研究生物藥劑學的目的 正確評價藥劑質量正確評價藥劑質量 設計合理的劑型、處方、生產工藝設計合理的劑型、處方、生產工藝 為臨

2、床合理用藥提供科學依據為臨床合理用藥提供科學依據 使藥物發(fā)揮最佳的治療作用使藥物發(fā)揮最佳的治療作用3、劑型因素 藥物的化學性質藥物的化學性質 藥物和劑型的物理性質藥物和劑型的物理性質 劑型、用藥方法劑型、用藥方法 輔料的性質、用量輔料的性質、用量 處方中藥物的配伍、相互作用處方中藥物的配伍、相互作用 制劑工藝、操作條件、貯存條件制劑工藝、操作條件、貯存條件4、生物因素 種族差異種族差異 性別差異性別差異 年齡差異年齡差異 生理差異生理差異 病理差異病理差異 遺傳因素遺傳因素 5、藥效 療效療效 副作用副作用 毒性反應毒性反應二、藥物的體內過程前往前往吸收：藥物從藥部位進入體循環(huán)的過程。吸收：藥

3、物從藥部位進入體循環(huán)的過程。分布：藥物從體循環(huán)向各組織、器官或體液分布：藥物從體循環(huán)向各組織、器官或體液轉運的過程轉運的過程代謝：藥物在吸收過程或進入體循環(huán)后，結代謝：藥物在吸收過程或進入體循環(huán)后，結構發(fā)生改變的過程。構發(fā)生改變的過程。排泄：藥物及其代謝物排除體外的過程。排泄：藥物及其代謝物排除體外的過程。轉運轉運= =吸收吸收+ +分布分布+ +排泄排泄處置處置= =分布分布+ +代謝代謝+ +排泄排泄消除消除= =代謝代謝+ +排泄排泄各種給藥途徑的藥物體內過程各種劑型的體內過程片劑片劑膠囊劑膠囊劑顆粒劑顆粒劑散劑散劑溶液劑溶液劑栓劑栓劑舌下片舌下片吸入劑吸入劑靜注靜注肌注肌注透皮透皮組織

4、組織糞便排泄糞便排泄尿排泄尿排泄肝肝腎腎膽汁膽汁作用部位作用部位血液血液 崩解崩解分散分散溶解溶解機體對藥物的處置過程藥物顆粒藥物顆粒藥物制劑藥物制劑崩解或釋放崩解或釋放胃腸道胃腸道肝肝溶解溶解膽膽汁汁糞便糞便作用部位作用部位生物效應生物效應代謝產物代謝產物排泄排泄中央室中央室 ( (血液血液) ) 游離型游離型 蛋白結合蛋白結合型型重吸收重吸收代謝代謝 ( (滅活，活化滅活，活化) ) ( (尿、膽汁尿、膽汁) )( (腎小管、肝腸循環(huán)腎小管、肝腸循環(huán)) )分布分布外周室外周室( (組織組織) )組織儲存組織儲存體外體外1 1、研究藥物的理化性質與體內轉運的關系、研究藥物的理化性質與體內轉運

5、的關系 溶解度、分配系數溶解度、分配系數 -滲透速率滲透速率 粒徑、晶型、晶癖粒徑、晶型、晶癖-溶出、釋放溶出、釋放 穩(wěn)定性穩(wěn)定性 -代謝代謝三、生物藥劑學的研究內容2 2、研究劑型、制劑處方和制劑工藝對藥物體內過程影響、研究劑型、制劑處方和制劑工藝對藥物體內過程影響劑型劑型-吸收過程吸收過程-生物利用度生物利用度制劑處方制劑處方-溶出速率、穩(wěn)定性溶出速率、穩(wěn)定性-生物利生物利用度用度制劑工藝制劑工藝 -溶出速率、穩(wěn)定性溶出速率、穩(wěn)定性-生物利生物利用度用度3、根據機體的生理功能設計緩控釋制劑胃漂浮制劑胃漂浮制劑結腸定位給藥結腸定位給藥根據消化道各根據消化道各pHpH值，值，藥物轉運時間、酶與

6、藥物轉運時間、酶與細菌對藥物及輔料的細菌對藥物及輔料的作用，設計胃腸道給作用，設計胃腸道給藥系統(tǒng)藥系統(tǒng) 4、研究微粒給藥系統(tǒng)在血液循環(huán)中的命運 為靶向給藥系統(tǒng)設計奠定基礎 長循環(huán)脂質體5、研究新的給藥途徑與給藥方法 6、研究中藥制劑的溶出度和生物利用度7、研究生物藥劑學的研究方法研究溶出速率測定方法 如改進溶出度測定裝置、溶出介質等實驗條件建立各種新給藥途徑體外實驗方法建立模擬體內吸收的體外模型 如建立鼻腔給藥、口腔黏膜給藥、經皮給藥等體外實驗方法以及研究其合理性、實驗結果的正確性三、生物藥劑學的發(fā)展(一)生物藥劑學分類系統(tǒng)IIII溶解度不好溶解度不好透過性好透過性好IIIIII溶解度好溶解度

7、好透過性不好透過性不好I I溶解度好溶解度好透過性好透過性好IVIV 溶解度不好溶解度不好透過性不好透過性不好透過性透過性溶解度溶解度低低低低高高高高 “The rule of fiveThe rule of five”: :當化合物的理化參數滿足下列任意兩項時，化合物當化合物的理化參數滿足下列任意兩項時，化合物在小腸中的吸收就差在小腸中的吸收就差分子量大于分子量大于500500； 氫鍵給體數大于氫鍵給體數大于5 5個；個；氫鍵受體數大于氫鍵受體數大于1010個；個；logPlogP值大于值大于5.05.0藥物在正辛醇和水中的藥物在正辛醇和水中的分配系數的對數值分配系數的對數值( logP)(

8、 logP)(二)藥物的吸收預測 (三)多肽及蛋白類藥物非注射給藥研究傳統(tǒng)給藥方式：注射途徑給藥傳統(tǒng)給藥方式：注射途徑給藥 缺陷：生物半衰期短，需長期反復給藥，病人順缺陷：生物半衰期短，需長期反復給藥，病人順應性差應性差非注射給藥途徑的新劑型：非注射給藥途徑的新劑型：口服給藥新劑型口服給藥新劑型非胃腸道黏膜給藥系統(tǒng)非胃腸道黏膜給藥系統(tǒng)( (口腔黏膜給藥、鼻黏膜給口腔黏膜給藥、鼻黏膜給藥、直腸黏膜給藥、眼黏膜給藥等藥、直腸黏膜給藥、眼黏膜給藥等) )肺內給藥系統(tǒng)肺內給藥系統(tǒng)透皮給藥系統(tǒng)透皮給藥系統(tǒng)皮下埋植系統(tǒng)皮下埋植系統(tǒng)新劑型缺陷：生物利用度仍然較低新劑型缺陷：生物利用度仍然較低研究內容：考察影

9、響多肽及蛋白類藥物吸收的因研究內容：考察影響多肽及蛋白類藥物吸收的因素與尋找促進的方法，重點在如何提高多肽的生素與尋找促進的方法，重點在如何提高多肽的生物膜透過性和抵抗酶降解物膜透過性和抵抗酶降解(四)分子生物藥劑學在細胞與分子水平研究藥物與給藥系統(tǒng)和生物大在細胞與分子水平研究藥物與給藥系統(tǒng)和生物大分子的相互作用及藥物在給藥系統(tǒng)中的分子狀態(tài)對藥分子的相互作用及藥物在給藥系統(tǒng)中的分子狀態(tài)對藥物吸收、分布、代謝和排泄的影響。物吸收、分布、代謝和排泄的影響。在分子和細胞水平研究劑型因素對藥物作用的影在分子和細胞水平研究劑型因素對藥物作用的影響。響。1、藥物與生物膜和生物大分子的相互作用2、載體的結構

10、對藥物生物轉運的影響DTAPEGdiINF-7Anti-EGFRFigure 63、藥物的細胞內靶向與胞內動力學4、根據藥物的分子結構預測藥物的吸收可根據藥物的分子片段、原子貢獻、分子容積、氫鍵等，可根據藥物的分子片段、原子貢獻、分子容積、氫鍵等，計算藥物通過各種生物膜的滲透性，預測藥物吸收計算藥物通過各種生物膜的滲透性，預測藥物吸收藥物透過小腸的滲透系數受形成氫鍵能力、分子大小、藥物透過小腸的滲透系數受形成氫鍵能力、分子大小、分子所帶電荷和極化率等因素影響分子所帶電荷和極化率等因素影響用動力學分子極性表面積用動力學分子極性表面積(PSAD)(PSAD)預測藥物在小腸等生物預測藥物在小腸等生物

11、膜中的吸收速率膜中的吸收速率以氫鍵酸度和氫鍵堿度表示化合物形成氫鍵的能力，與以氫鍵酸度和氫鍵堿度表示化合物形成氫鍵的能力，與藥物經皮滲透系數相關藥物經皮滲透系數相關用原子凈電荷預測藥物透過角膜的吸收能力用原子凈電荷預測藥物透過角膜的吸收能力, ,氫鍵給體的氫鍵給體的正電荷和氫鍵受體的負電荷較大時，藥物透過角膜的吸收正電荷和氫鍵受體的負電荷較大時，藥物透過角膜的吸收系數較小，說明化合物形成氫鍵能力較強時對藥物透過角系數較小，說明化合物形成氫鍵能力較強時對藥物透過角膜的吸收不利膜的吸收不利5、基因給藥6、藥物對映體的生物藥劑學研究對映體理化性質相同，旋光方向不同，生理生化作用也不對映體理化性質相同

12、，旋光方向不同，生理生化作用也不同同藥物對映體往往只有一種對映體有顯著藥理活性，而另一藥物對映體往往只有一種對映體有顯著藥理活性，而另一對映體沒有活性或活性較弱，加上在體內的立體選擇性結合，對映體沒有活性或活性較弱，加上在體內的立體選擇性結合，導致其體內過程發(fā)生改變導致其體內過程發(fā)生改變對映體之間的空間構型不同，造成口服吸收上的差別對映體之間的空間構型不同，造成口服吸收上的差別對映體與血漿蛋白的結合程度代謝作用不同對映體與血漿蛋白的結合程度代謝作用不同(五)生物藥劑學研究中的新技術和新方法1 1、細胞培養(yǎng)模型在生物藥劑學研究中的應用、細胞培養(yǎng)模型在生物藥劑學研究中的應用 Caco-2 Caco

13、-2 細胞模型細胞模型-人小腸上皮細胞人小腸上皮細胞2、生物物理實驗技術在生物藥劑學研究中的應用近代物理學與生物科學的結合和相互滲透，使得生物藥劑學近代物理學與生物科學的結合和相互滲透，使得生物藥劑學的研究進入細胞與分子水平的研究進入細胞與分子水平電子顯微技術、掃描隧道顯微技術的應用，使人們能直觀地電子顯微技術、掃描隧道顯微技術的應用，使人們能直觀地觀察亞細胞的構造，甚至可以得到生物大分子的形象，可用來觀察亞細胞的構造，甚至可以得到生物大分子的形象，可用來研究大分子藥物和靶細胞的相互作用研究大分子藥物和靶細胞的相互作用中子衍射方法可用來研究藥物分子在磷脂雙分子層中的位置中子衍射方法可用來研究藥物分子在磷脂雙分子層中的位置振動光譜可用來研究生物膜與藥物及其他膜外分子的相互作振動光譜可用來研究生物膜與藥物及其他膜外分子的相互作用用應用紅外光譜應用紅外光譜(IR)(IR)、拉曼和紅外光譜、拉曼和紅外光譜、DSCDSC，IRIR，NMRNMR可研究可研究抗體與脂質體或藥物和脂質體相互作用機理，通過原子力顯微抗體與脂質體或藥物和脂質體相互作用機理，通過原子力顯微鏡研究脂質體膜結構及對藥物轉運的影響鏡研究脂質體膜