生物藥物分析課件.ppt

1、生物藥物分析,楊光忠,第一章 生物藥物分析學概述,第一節(jié) 藥物分析的性質和任務,一、藥物分析的性質,1、 藥物是用來預防、治療和診斷疾病的物質。,藥物：化學藥物和生物藥物,化學藥物：無機藥物、合成有機藥物、天然藥物,藥物分析是藥學中的一門分支學科，它是藥學和 分析科學的交叉學科。,是一門研究和發(fā)展藥品質量控制的方法學科.,藥品質量控制的重要性 藥物與人的生命相關,藥不僅能治病,也能致命.,藥物分析學 運用化學、物理化學或生物化學的方法和技術來研究化學結構明確的合成藥物或天然藥物及其制劑的質量控制方法,也研究有代表性的中藥材及中成藥制劑和生化藥物及制劑的質量控制方法.,2、藥物分析的內容, 藥物

2、的檢驗,藥物的穩(wěn)定性,生物利用度,藥物臨床監(jiān)測,生物藥物的檢定,3、藥物分析的目的：確保藥物的質量，保證病 人用藥的安全有效。,1.藥品的常規(guī)檢驗以“藥品質量全面監(jiān)控”為中心,開展藥品質量檢驗., 成品藥檢驗（原料、制劑） 生產過程中質量控制（中間體）優(yōu)化工藝 貯藏過程中的質量控制（穩(wěn)定性考察）,第一章,一、藥物分析學科的性質和任務, 新藥開發(fā)及新劑型藥物質量及穩(wěn)定性研究 天然產物活性成分的化學結構確證. 現(xiàn)代生物技術所研制的生化藥物和基因工 程藥物質量標準研究.,第一章,2.為新藥研究開發(fā)提供科學的質量控制方法,一、藥物分析學科的性質和任務,藥物質量優(yōu)劣、使用時劑量、方式是否合理,使用后是否

3、安全有效,還應以臨床實際療效來決定. 開展臨床研究,研究藥物進入體內的吸收、分布、代謝、排泄等過程,研究藥物作用機制,將為臨床合理用藥提供科學指導,以提高藥物療效,降低其毒副作用.,第一章,一、藥物分析學科的性質和任務,追蹤國際分析新技術的發(fā)展前沿,改進或自主開發(fā)質量控制平臺和分析技術,以使我國藥品質量研究與世界同步. 進而達到藥品標準的國際化.,第一章,一、藥物分析學科的性質和任務,第二節(jié)、 藥品的質量標準,為了確保人們用藥的安全和有效,在藥品的研究、生產、供應以及臨床使用過程中均應進行嚴格的質量監(jiān)督和檢驗,這就需要有法定的監(jiān)督和檢驗的依據藥品質量標準.,第一章,（二）藥品質量標準的定義,藥

4、品質量標準是國家對藥品質量、規(guī)格及檢驗方法所做的技術規(guī)定.,第一章,二、 藥品的質量標準,1 組織生產提高質量的手段 2 科學管理和技術監(jiān)督的組成部分 3 聯(lián)系科研、生產、供應、使用和檢驗的技術紐帶.,（三）藥品質量標準體系,第一章,（療效確切、廣泛應用、質量可控）,國外,美國藥典,英國藥典,英國副藥典,歐洲藥典,美國國家處方集,日本藥局方,國際藥典,四、藥典與分析方法,五、藥物分析與生物藥物分析的關系, 生物藥物分析是藥物分析的一個分支。,小分子之間的反應研究較多,特點,A 比較快的反應,B 比較簡單的體系,C 化學鍵的斷裂，組合或重排, 化學研究對象,D 在反應體系中做布朗運動無序碰撞而反

5、應,大分子與大分子或著大分子與小分子之間反應,生物藥物與化學藥物的區(qū)別,a) 在結構上,大分子藥物,化學結構不明確,分子量不是定值,b) 在檢查項目上,熱源檢查,過敏實驗,異常毒性實驗,c) 在分析方法上,化學方法：重量法，滴定法，比色法，HPLC,生物測定法：電泳法，酶法，免疫法， 生物檢定法,第三節(jié) 生物藥物的概述,一、生物藥物及其分類,1、生物藥物是利用生物體，生物組織或組成生 物體的各種成分，綜合利用多門學科的原理和 方法，特別是利用現(xiàn)代生物技術，進行加工， 制造而形成的一類用于預防，治療，診斷的藥物。,廣義的生物藥物包括：,從動植物和微生物中直接制取的各種天然生 理活性物質。,人工合

6、成或半合成的天然類似物,2、生物藥物的研制發(fā)展過程,3、生物藥物分類,按其來源和生產方法大致分為三類,a) 生化藥物,b) 生物技術藥物,c) 生物制品,按生物藥物的化學本質和化學特性來分類,（1）氨基酸及其衍生物藥物,（2）有機酸，醇酮類,（4）酶及其,（3）維生素,a) 消化酶類,b)消炎酶類,c) 心腦血管疾病治療酶類,d) 抗腫瘤類,e) 氧化還原酶類,(5) 脂類藥物,（6）多肽和蛋白質類,（7）核酸類及其降解物和衍生物,（8）糖類,（9）生物技術藥物類,（10）生物制品類, 按生物藥物的用途分類,（1）治療藥物,（2）預防藥物,（3）診斷藥物,（4）用作其他生物醫(yī)藥用品,二、生物藥

7、物的性質,（1）在化學構成上，生物藥物十分接近于人體內 的正常生理性質，進入人體后也更容易為機體所 吸收利用和參與人體的正常代謝與調節(jié)。,（2）在藥理上，生物藥物具有更高的生化機制 合理性和特異診療有效性。,（3）在醫(yī)療上，生物藥物具有藥理活性高，針 對性強，毒性低，副作用小，療效可靠及營養(yǎng) 價值高等特點。,（4）生物藥物的有效成分在生物材料中濃度很低， 雜質的含量相對比較高。,（5）生物藥物常常是一些生物大分子，它們不僅 相對分子質量大，組成結構復雜，而且具有嚴格的 空間構象，以維持其特定的生理功能。,（6）生物藥物對熱，酸，堿，重金屬及PH變化 都比較敏感，各種理化因素的變化易對生物活性

8、產生影響。,三、生物藥物的特點：,（1）相對分子量的測定,（2）生物活性的檢查,（3）安全性的檢查,（4）效價測定,（5）生化法確證結構,第四節(jié) 生物藥物的科學管理,一、生物藥物質量的重要性與特殊性,二、生物藥物的質量標準,1、國家藥典,凡例 正文 附錄,藥典由國家藥典委員會編纂,國家藥品監(jiān)督管理局批準并頒布實施.,藥典是一個國家關于藥品標準的法典,是國家管理藥品生產與質量的依據.,第一章,中華人民共和國藥典 Chinese Pharmacopoeia ChP,第一章,1953年 收載品種 531種 1963年 1310種 1977年 1925種 2000年 2691種,第一章,2 藥典主要內

9、容,（1）凡例,（2）正文,（3）附錄,（4）索引,第一章,（1）凡例,是制定和執(zhí)行藥典必須了解和遵循的法則. 解釋和說明中國藥典概念,正確進行質量檢驗提供指導原則.將正文、附錄及質量檢定有關的共性問題加以規(guī)定,避免全書中重復說明.其內容同樣具有法定約束力.,第一章,(一) 凡 例,1.名稱及編排,中文藥名:中國藥品通用名稱,英文藥名:國際非專利藥品(INN)命名原則,有機藥物化學名:有機化學命名原則,(一) 凡 例,2.檢驗方法和限度,按規(guī)定檢驗方法進行檢驗.,標準中規(guī)定的各種限度數(shù)值的規(guī)定,最后一位為有效數(shù)字,計算時可多保留一位,(一) 凡 例,3.標準品 對照品,(1) 標準品 指用于生

10、物檢定、抗生素或生化藥品中含 量或效價測定的標準物質,按效價單位（或 g）計,以國際標準品進行標定.,(2)對照品 指在用于檢測時,除另有規(guī)定外,均按干燥品 （或無水物）進行計算后使用的標準物質. 用于藥物含量測定、純度檢查和鑒別試驗.,試驗中的供試品與試液等“稱重”或“量取”的量均以阿拉伯數(shù)碼表示,其精確度可根據數(shù)據值的有效數(shù)位來確定.,(1)“稱取”或“量取”的精密度,(一) 凡 例,(一) 凡 例,規(guī)定“精密稱定”時,系指稱取重量應準確 至所取重量的千分之一.,規(guī)定“稱定”時,系指稱取重量應準確至所 取重量的百分之一.,規(guī)定精密量取時,系指量取體積的準確度 應符合國家標準中對該體積移液管

11、的精 密度要求.,(一) 凡 例,取用量為“約”若干時,系指取用量不得超 過規(guī)定量的10.,(一) 凡 例,5、溫度 溫度以攝氏度（）表示： 水浴溫度 98100 熱水 7080 微溫或溫水 4050 室溫 1030 冷水 210 冰浴 0 放冷 系指放冷至室溫,(一) 凡 例,（2） 正文,收載藥品及其制劑的質量標準. 主要內容：名稱、性狀、物理常數(shù)、鑒別、檢查和含量測定等.,第一章,（3 ）附錄,第一章,（4） 索引,2000年版中國藥典采用“漢語拼音索引和“英文名稱索引這兩個索引與藥典正文前的品名目次” 相配合可快速查詢有關藥物品種.,第一章,藥典質量標準,中國藥典質量標準所涉及的分析方

12、法根據生產工藝、檢驗條件和水平及綜合國力等多因素來選擇、建立. 方法學上要求具有普遍適用性.,第一章,國外藥典概況,1、美國藥典 USP (The Pharmacopoeia of the United States of Amenrican) 最新版本為第25版（2002） 收載品種37777種,與美國國家處方集 NF (The National Formulary) 第20版合并出版USP(25)-NF(20),第一章,2、英國藥典：BP （British Pharmacopoeia） 收載 2663種.,現(xiàn)行版為2000年版 BP（2000）,第一章,3、日本藥局方： JP （Japan

13、ese Pharmacopoeia）,現(xiàn)行版為第 十四改正本,第一章,第一部:凡例、制劑總則、一般試驗法和各醫(yī)藥品,第二部:通則、生藥總則、制劑總則、一般試驗法和各醫(yī)藥品,4、歐洲藥典： Ph.Eup（European Pharmacopoeia）,由歐洲藥典委員會編制、出版，為27個成員國及歐共體所認可. 最新版為第四版,第一章,現(xiàn)行版為第三版 分三卷： 第一卷（1997）一般分析方法 第二卷（1981）質量標準規(guī)格 第三卷（1998）質量標準規(guī)格,第一章,2、部版藥品標準和副藥典,3、地方藥品標準,4、生物制品標準化,主要包括兩方面的工作： 生物制品規(guī)程的制定和修訂 國家標準品的審定, 生

14、物制品規(guī)程,a)中國生物制品規(guī)程是我國生物制品的國家 標準和技術法規(guī)。包括生產規(guī)程和檢定規(guī)程。,b)中國生物制品規(guī)程2000版 經第三屆中國生物制品標準化委員會審議通過， 并經國家藥品監(jiān)督管理局批準頒布。為建國以來 的第六版規(guī)程。分為正式規(guī)程和暫行規(guī)程。,5、國家標準物質,標準物質的種類和定義,a)國家標準品：指用國際標準品標定的，或我國自 行研制的（尚無國際標準品者）用于衡量某一制 品效價或毒性的特定物質，其生物活性以國際單位 或以單位表示。,b) 國家參考品：指用國際參考品標定的，或我國 自行研制的（尚無國際參考品者）用于微生物 （或其產物）鑒定或疾病診斷的生物診斷試劑， 生物材料或特異性

15、抗血清以及用于某些不用國際 單位表示的制品定量檢定用特定物質。,標準物質的制備：由國家藥品檢定機構負責， 國際標準品，國際參考品由國家藥品檢定機構 向WHO索取，并保管和使用。,標準物質的標定,三、生物藥物質量控制與管理,第一章,（二）藥品質量管理規(guī)范內容,藥品臨床試驗管理規(guī)范 GCP,藥品生產質量管理規(guī)范 GMP,藥品經營質量管理規(guī)范 GSP,第一章,藥品非臨床研究管理規(guī)范GLP,科研單位研制安全有效藥物必須按照GLP規(guī)定開展工作.嚴格控制藥物研制的質量,確保實驗數(shù)據的準確可靠.,第一章,1 在新藥研究中保護受試者和病人的安全和權利.,2 新藥臨床研究人員保證藥品臨床試驗資料的科學性、可靠性

16、、重視性.,第一章,生產企業(yè)生產出全面符合藥品標準的藥物,必須按GMP規(guī)定組織生產、嚴格把關.,第一章,藥品供應部門為了保證藥品運輸、貯存、銷售過程中藥品的質量和效力，必須按照GSP進行.,第一章,第一章,檢驗報告,工 作 程 序,第五節(jié)、生物藥物的分析檢驗,1 取 樣,根據藥物性質、不同劑型,采用不同的取樣方法及不同的取樣量.,1 取 樣,先進行外觀檢查包括：品名、 劑型、批號、保質期及包裝情況等.,取樣程序,1 取 樣,當n 3時，每件取樣； 當n 300 時,按 + 1 當n 300時,按 /2 + 1,1 取 樣,片劑、膠囊劑（非均勻制劑） 每批至少1020 片 注射劑（均勻制劑） 一

17、般35支（測定次）,2 鑒 別,依據生物藥物的化學結構和理化性質，采用化學法、物理法及生物學方法進行某些特殊反應，或測試某些物理常數(shù)或光譜特征及,判斷藥物及其制劑的真?zhèn)?,2 鑒 別,專屬性強 再現(xiàn)性好 靈敏度高 簡便快速,鑒別方法要求,化學反應法,色譜鑒別法,光譜鑒別法,3 鑒 別,化學鑒別法,1 紫外光譜鑒別法,測定最大吸收波長,或同時測定最小吸收波長.,乙胺嘧啶 供試品在0.1mol/L鹽酸介質 中的紫外吸收在272nm處為峰,216nm處 為谷.,光譜鑒別法,光譜鑒別法, 規(guī)定吸收波長和吸收度比值法,兩性霉素在362nm、381nm、405nm波長處有最大吸收.規(guī)定362nm與381n

18、m處吸收度比值不大于0.6、 381nm與405nm波長比值不大于0.9.,光譜鑒別法,己稀雌酚注射液用供試品溶液250450nm波長吸收光譜與對照品是否一致鑒別., 與對照品比較,對比吸收光譜 的一致性, 經化學處理后,測定其反應產物的吸收光譜特性., 規(guī)定一定濃度供試品在最大吸收 波長處的吸收度.,光譜鑒別法,光譜鑒別法,中國藥典采用標準圖譜對照法 BP 采用標準圖譜對照法、對照品法 USP 采用對照品法 JP 規(guī)定條件下測定一定波長處特征吸收峰.,色譜譜鑒別法,適用于復雜環(huán)境下藥物有效成分及雜質鑒別,具有分離、分析同時進行的特點.,3 色譜法（ HPLC GC TLC),色譜譜鑒別法,（

19、1）高效液相色譜法(HPLC) 供試品和對照品色譜峰保留時間一致.,（2）氣相色譜法 (GC) 同HPLC要求,色譜譜鑒別法,（3）薄層掃描法(TLC),對照品比較法 供試品斑點與對照品的Rf值及斑點的顏色應一致., 化學法和儀器法相結合,每種藥 品一般選用24種方法進行鑒 別試驗,相互取長補短.,色譜譜鑒別法, 方法要有一定的專屬性、靈敏 性、且便于推廣., 盡可能采用藥典中收載的方法.,酶法,電泳法,生物法,2 鑒 別,3雜 質 檢 查,藥物在不影響療效及人體健康的原則下,可以允許生產過程和貯藏期間引入的微量雜質的存在. 檢查是判斷藥品純度是否符合限量規(guī)定的要求.,4安全性 檢 查,生物藥

20、物應保證符合無毒、無菌、無熱源、無致敏源和降壓物質等一般安全性要求。,4安全性 檢 查,（1）異常毒性試驗：用一定劑量的藥物按指定的操作方法和給藥途徑給予規(guī)定體重的某種試驗動物，觀察其毒性反應。反應的判斷以試驗動物的死亡與否為終點。,4安全性 檢 查,（2）無菌檢查：是檢查藥品及敷料是否染有活菌的一種方法，是藥典中比較重要的檢查項目之一。,4安全性 檢 查,（3）熱源檢查：本法是將一定劑量的供試品，靜脈注入家兔體內（家兔法），以其體溫升高的程度，判定該供試品中所含熱源是否符合規(guī)定，是一種限度試驗法,4安全性 檢 查,（4）過敏試驗：是檢查異性蛋白的實驗。藥物中若夾雜有異性蛋白，在臨床使用時易引

21、起病人的多種過敏反應。,4安全性 檢 查,（5）降壓物質檢查：降壓物質是指某些藥物中可能含有的能導致血壓降低的物質。中國藥典采用貓（或狗）血壓法檢查藥物中所含的降壓物質。,5含量測定,鑒別用來判定藥物的真?zhèn)?,檢查和含量測定可判定藥物的優(yōu)劣.,藥物在通過鑒別無誤、雜質、安全檢查合格的基礎上,進行含量測定.,5含 量 測 定,測定藥品的含量是評定藥品質量,保證藥品療效的重要手段.采用化學分析方法或物理分析方法。,含量測定,5含 量 測 定, 用百分含量表示，適合于結構明確的小分子藥物或經水解后變成小分子藥物。 用生物效價或酶活力單位來表示。適合于多肽、蛋白質和酶類藥物。,生物藥物的含量表示方法,

22、6記錄及檢驗報告,記錄完整、無缺頁損腳；內容必須真實、簡明、具體； 宜用鋼筆或特種圓珠筆書寫；字跡清晰、色調一致,不得涂抹（寫錯時,劃上單線或雙線，再在旁邊改正重寫,并簽名或蓋章）,(1)原始記錄,6 原始記錄,(2) 檢驗報告內容,a 供試品的名稱、批號、規(guī)格、數(shù)量、 來源；取樣方法、取樣日期；外觀 性狀、包裝情況. b 檢驗目的、項目、方法與依據； 檢驗數(shù)據. c 結論及處理意見； d 檢驗者簽名蓋章、復核者簽名蓋章.,理化檢定,安全檢定,效力檢定,生物制品的質量檢定,二、生物制品的質量檢定,（一）生物制品的理化檢定,生物制品中的有效成分和無效有害成分，需要 通過物理的或化學的方法才能檢查

23、出來，是保 證制品安全有效的一個重要方面。,1 物理性狀檢查,（1）外觀檢查：制品外觀異常往往會涉及制品 的安全和效力，因此必須認真進行檢查。,（2）真空度及溶解時間 凍干制品進行真空封口，可進一步保持制品的生 物活性和穩(wěn)定性。因此真空封口的凍干制品應進 行真空度及溶解時間檢查，通?？捎酶哳l火化真 空測定器檢查其真空度，凡有真空度瓶內應出現(xiàn) 藍紫色輝光。,2、蛋白質含量的測定,（1）半微量凱氏定氮法,（2）酚試劑法（Lowry法),（3） 紫外吸收法,3、防腐劑含量測定,生物制品在制造的過程中，為了脫毒、滅活、和 防止雜菌污染，常加入適量的苯酚、甲醛、氯仿、 汞制劑等作為防腐劑或滅活劑。規(guī)程中

24、對各種防腐 劑的含量都要求控制在限度內。,4、純度的檢查,精制抗毒素、類毒素、血液制品以及基因工程產 品在制造過程中經過精制提純后，求檢查其純度 是否到達規(guī)程要求。檢查純度的方法有區(qū)帶電泳、 免疫電泳、凝膠層析和其它層析技術。,5、其它測定項目,（1）水分含量測定,（2）氫氧化鋁與磷酸鋁含量測定,（3）磷含量測定,烘干失重法、五氧化二磷真空干燥失重法 和費休氏水分測定法,絡合物滴定法測定,（二）、生物制品的安全檢定,1、一般安全性檢查,包括安全試驗、無菌試驗和熱源質試驗,2、殺菌、滅活和脫毒情況的檢查,3、外源性污染檢查,4、過敏性物質檢查,（三）生物制品的效力檢定,生物制品是具有生物活性的制

25、劑，它的效力一般 采用生物學方法測定。生物測定是利用生物體來 測定待檢品的生物活性或效價的一種方法，它以 生物體對待檢品的生物活性的反應為基礎，以生 物統(tǒng)計為工具，運用特定的實驗設計，通過比較 待檢品和相應標準品或對照品在一定條件下所產 生特定生物反應的劑量間的差異，來測得待檢品 的效價。,1、動物保護力試驗（或免疫力實驗）,動物保護力試驗是將疫苗或類毒素免疫動物后，再用同 種的活菌、活毒或毒素攻擊，從而判定制品的保護水平。 動物保護力試驗可分為以下三類：,（1）定量免疫定量攻擊法,（2）變量免疫定量攻擊法50%有效免疫劑量 ED50的測定法,（3）定量免疫變量攻擊法保護指數(shù)（免疫 指數(shù)）測定

26、法,2、活疫苗的效力測定,（1）活菌數(shù)測定,（2）活病毒滴度測定,3、抗毒素和類毒素的單位測定,（1）抗毒素單位（U）測定 能與一個L+量（致死限量）的毒素作用后，注射 小鼠仍能使該小鼠在96小時左右死忙的最小抗毒 素量。稱為一個抗毒素單位。目前國際上都采用 國際單位（U）數(shù)表示抗毒素的效價。,根據類毒素與相應抗毒素在適當?shù)暮勘壤耙欢?溫度條件下經一定反應時間，可在試管中發(fā)生抗原 抗體結合，產生肉眼可見的絮狀凝集反應。利用已 知效價單位的絮狀反應抗毒素國家標準品（簡稱： 標絮抗）測定待檢類毒素的絮狀單位（Lf）值。 本方法適用于白喉、破傷風類毒素的測定。,（2）絮狀單位（Lf）測定：能和一

27、個單位抗毒素 首先發(fā)生絮狀沉淀反應的類毒素量稱為一個絮狀 單位。,4、血清學試驗,血清學試驗主要用來測定抗體水平或抗原活性。 預防制品接種機體后，可產生相應抗體，并保 持較長時間，接種后抗體形成的水平，也是反 映制品質量的一個重要方面。基于抗原和抗體 的相互作用，常用血清學方法檢查抗原活性， 并多在體外進行試驗，包括沉淀試驗、凝集試驗， 間接血凝抑制試驗、反向血凝試驗、補體試驗和 中和試驗。,三、生物藥物常用的定量分析法,1、酶法, 酶活力測定法：是以酶為分析隊象，目的在 于測定樣品中某種酶的含量或活性。, 酶分析法：是以酶為分析工具或分析試劑， 測定樣品中酶以外的其它物質的含量，分析對 象可

28、以是酶通過對酶反應速率的測定或生成物 等濃度的測定而檢測相應物質的含量。,2、電泳法,電泳法是在電解質溶液中，帶電粒子或離子在電 場作用下以不同的速率向其所帶電荷相反方向遷 移，基于溶質在電場中的遷移的速率不同而達到 分離的。,優(yōu)點：,靈敏度高,重現(xiàn)性好,檢測范圍廣,操作簡單并兼?zhèn)浞蛛x、鑒定、分析等優(yōu)點。,常用的電泳法：自由界面電泳、區(qū)帶電泳和 高效毛細管電泳。,3、理化測定法,重量分析法、滴定分析法、分光光度法、 高效液相色譜法,生物檢定法是利用藥物對生物體（整體動物、 離體組織、微生物等）的作用以測定其效價或 生物活性的一種方法。它以藥物的藥理作用為 基礎，生物統(tǒng)計為工具，運用特定的實驗設

29、計， 通過供試品和相應的標準品或對照品在一定條 件下比較產生特定生物反應劑量比例，來測的 供試品效價。,4、生物檢定法,生物檢定法的應用范圍包括如下幾項：,（1）藥物的效價測定,（2）微量生理活性物質的測定,（3）某些有害雜質的限度檢查,第六節(jié) 藥物代謝與藥物動力學的分析方法,一、藥物代謝與藥物動力學的研究,1、藥物的代謝轉化：指藥物進入人體后，在人 體內進行一些反應，發(fā)生結構變化，使脂溶性的藥物獲的極性基團，增加水溶性，而利于從腎及膽道排泄的過程。,2、藥物在體內的整個過程通常用ADME表示。 A(absorption)表示吸收，為藥物被生物體吸收 D(distribution)為分布，為藥物在生物體內的 分布 M(metabolism