第十九章 生物技术药物制 剂

第一节、概 述 生物技术药物及其发展概况 药剂学在生物技术药物研发中的任务 蛋白质类药物的结构特点与理化性质及不稳定性 第一节、概 述 1 生物技术药物及其发展概况 2 药剂学在生物技术药物研发中的任务 3 蛋白质类药物的结构特点与理化性质及不稳定性 4 蛋白质类药物的评价方法

以化学药物为主的传统的经典制药工业正在向生物技术和天然产物综合系列产品迅速并轨。 一. 生物技术药物及其发展概况 21 世纪的四大科学技术支柱：生物技术、信息、新材料和新能源技术。 以化学药物为主的传统的经典制药工业正在向生物技术和天然产物综合系列产品迅速并轨。

现代生物技术阶段（DNA 重组技术和细胞杂交技术） 2 1 生物技术的基本概念 生物技术（ biotechnology ）又称生物工程，是应用生物体（包括微生物、植物细胞、动物细胞）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。 生物技术发展主要分为 3 个阶段： 传统生物技术阶段（酿造技术） 近代生物技术阶段（微生物发酵技术） 现代生物技术阶段（DNA 重组技术和细胞杂交技术） 生物技术生产实践目的性很强，就是要生产有益于人类的生物制品，它的工具不再是依靠传统的化学或物理工艺过程，而是依靠包括微生物、植物细胞、动物细胞在内的“生物工厂”来进行生产，通常是大分子活性物质。

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:是经体外非同源 DNA 重组，使基因转移到宿主细胞中，使产生目标产品。 细胞工程:包括基因、染色体、基因组、细胞质、细胞融合工程。 酶工程: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。

2 生物技术药物基本概念 ★ 生物技术药物是指采用现代生物技术，借助某些微生物、植物或动物来生产所需的药品;采用DNA重组或其它生物新技术研制的蛋白质或核酸类药物，也称为生物技术药物。

= 用途：主要用于癌症、人类免疫缺陷病毒性疾病、心血管疾病、糖尿病、贫血和许多遗传疾病的治疗。 获取方式：生化提取 细胞工程、基因工程表达 获取方式：生化提取 细胞工程、基因工程表达 成本高产量低 质量难以保证 成本低产量高 活性强性质优 实例：人生长激素（侏儒症） = 50 具新鲜尸体 脑下垂体中提取 采用基因工程从 1～2 升细菌培养液中提取获得

现代生物药物的分类 多肽和蛋白质药物：细胞因子、重组激素、重组血液制品、治疗性酶、治疗性抗体 核酸药物：反义寡核苷酸、核酸疫苗、基因治疗药物 其他生物技术药物：多糖药物

1982 年世界上第一个基因工程药物 ― 重组人胰岛素获准生产销售，至今已有 100 多个生物技术药物上市; 3 国际生物医药产业发展动态 1982 年世界上第一个基因工程药物 ― 重组人胰岛素获准生产销售，至今已有 100 多个生物技术药物上市; 促红细胞生成素（EPO）以全球销售额 38 亿美元的业绩，居全球最畅销 10 种药物的第6名； 美国是现代生物技术的发源地，一直稳居生物技术药物研发榜首,其 2002 年产值和销售额已超过 200 亿美元; 1989 年我国第一个拥有自主知识产权的基因工程药物 -- 重组人干扰素（IFN–α1b）上市以来，目前，世界上销售额排前 10 位的生物技术药物我国已能生产 8 种。

给药途径单一；多以注射给药为主，且必须频繁给药（半衰期短）。 二. 药剂学在生物技术药物研发中的任务 1 生物技术药物的特点 ★ 与内源性物质接近，活性高、毒性低； 稳定性差，对酶敏感，在消化道内易降解； 分子量较大，不易穿透胃肠黏膜； 给药途径单一；多以注射给药为主，且必须频繁给药（半衰期短）。

-- 如缓控释微球、埋植剂、脂质体、原位微球 改变其给药途径，即研究新的给药系统： -- 如口服、鼻腔、肺部、直肠、透皮、眼部等 途径给药 生物技术药物的发展趋势 2 研制新剂型提高稳定性和生物活性： -- 如缓控释微球、埋植剂、脂质体、原位微球 改变其给药途径，即研究新的给药系统： -- 如口服、鼻腔、肺部、直肠、透皮、眼部等 途径给药

三. 蛋白质类药物的结构特点与理化性质 蛋白质的组成 蛋白质是由许多氨基酸按照一定顺序排列，通过肽键相连形成的多肽链。 1 蛋白质的组成 蛋白质的组成 蛋白质是由许多氨基酸按照一定顺序排列，通过肽键相连形成的多肽链。 氨基酸 ——组成蛋白质的基本单位 存在自然界的氨基酸有300余种，但组成生物体蛋白质的氨基酸仅有20种。 肽键（peptide bond） 由一个氨基酸的α-羧基与另一个氨基酸的α-氨基脱水缩合而形成的化学键氨基酸。

-HOH NH2-CH-C-N-CH-C O OH H NH2-CH-C 甘氨酸 NH-CH-C 甘氨酰甘氨酸 肽键 +

肽 体内许多激素属寡肽(≦10)或多肽 由氨基酸通过肽键缩合而形成的化合物， 两分子氨基酸缩合形成二肽，三分子氨基酸缩合则形成三肽…… 神经肽 ( neuropeptide )

2 蛋白质的分子结构 蛋白质的分子结构包括： 一级结构 二级结构 三级结构 四级结构 高级结构

蛋白质的一级结构（primary structure） 定义: 多肽链中氨基酸的排列顺序。 主要的化学键： 肽键 有些蛋白质还包括二硫键 肽单元 (peptide unit)

牛胰岛素的一级结构 一级结构是蛋白质空间构象和特异生物学功能的基础。

蛋白质的二级结构(secondary structure) 蛋白质分子中某一段肽链的局部空间结构，即该段肽链主链骨架原子的相对空间位置。 定义: 主要的化学键： 氢键 蛋白质二级结构的主要形式： α-螺旋 β-折叠 β-转角 无规则卷曲

α-螺旋（α-helix）

β-折叠（β-pleated sheet）

蛋白质的三级结构 (tertiary structure) 整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置。即肽链中所有原子在三维空间的排布位置 定义 疏水键、离子键、氢键和 Van der Waals力等 主要的化学键：

维持蛋白质分子构象的各种化学键

N 端 C端 肌红蛋白 (Mb)

蛋白质的四级结构(quaternary structure) 有些蛋白质分子含有二条或多条多肽链，每一条多肽链都有完整的三级结构，称为蛋白质的亚基 (subunit） 。 蛋白质分子中各亚基的空间排布及亚基接触部位的布局和相互作用，称为蛋白质的四级结构 * 亚基之间的结合力主要是疏水作用，其次是氢键和离子键。

血红蛋白的四级结构

蛋白质分子的粒径已进入胶体粒子的范围，其分子中存在亲水基团，故具有很强的亲水性，表面形成的水化层使蛋白质分子不会凝聚沉淀。 3 蛋白质的理化性质 亲水胶体性 蛋白质分子的粒径已进入胶体粒子的范围，其分子中存在亲水基团，故具有很强的亲水性，表面形成的水化层使蛋白质分子不会凝聚沉淀。 蛋白质的旋光性 蛋白质分子的总体旋光性是由各个氨基酸和螺旋结构引起的旋光度的总和。通常是右旋，变性后失去旋光性。影响旋光性的因素有温度、 pH 值、 离子强度和金属离子缔合作用等。 亲水基团: -NH2、-COOH、-OH、-SH……

CH3 丙氨酸 L-氨基酸的通式 R H 甘氨酸

大部分蛋白质均含有带苯核的苯丙氨酸、酪氨酸与色氨酸，苯核在 280nm 有最大吸收。 3 蛋白质的理化性质 蛋白质的紫外吸收 大部分蛋白质均含有带苯核的苯丙氨酸、酪氨酸与色氨酸，苯核在 280nm 有最大吸收。 测定蛋白质溶液280nm的光吸收值是分析溶液中蛋白质含量的快速简便的方法 由于蛋白质分子是由一个个氨基酸通过肽键连接而成，所以氨基酸分子个性的一些的理化性质（前面的旋光性，紫外吸收，电学的两性）也体现到了蛋白质的理化性质之中。

蛋白质的理化性质 蛋白质两性本质与电学性质 3 蛋白质的理化性质 蛋白质两性本质与电学性质 蛋白质是两性离子，在不同 pH 值条件下，可形成阳离子、阴离子或两性离子。由于蛋白质粒子表面电荷的相互排斥作用，正常情况下不会凝聚而沉淀。但当溶液的 pH 值达到蛋白质的等电点时，蛋白质所带的正、负电荷数值相等，分子间无电荷的排斥作用，此时溶解度最小。 阳离子 兼性离子 阴离子

蛋白质的不稳定性 天然蛋白质 伸展 卷曲 部分或全部伸展蛋白质 非共价键变化 共价键变化 变 性 水解、氧化、 表面吸附 外消旋化 4 蛋白质的不稳定性 天然蛋白质 伸展 卷曲 部分或全部伸展蛋白质 非共价键变化 共价键变化 变 性 水解、氧化、 表面吸附 外消旋化 沉淀、聚集 二硫键断裂交换 蛋白质药物不可逆降解的一般机制

蛋白质的不稳定性 由共价键破坏引起的不稳定性 4 蛋白质的不稳定性 由共价键破坏引起的不稳定性 (1)蛋白质的水解 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110°C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。

蛋白质的不稳定性 由共价键破坏引起的不稳定性 (2)蛋白质的氧化 蛋白质中具有芳香侧链的氨基酸可以在一些氧化剂作用下氧化。 4 蛋白质的不稳定性 由共价键破坏引起的不稳定性 (2)蛋白质的氧化 蛋白质中具有芳香侧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。 疏基的氧化在碱性条件，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，氧化的巯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。

蛋白质的不稳定性 由共价键破坏引起的不稳定性 4 蛋白质的不稳定性 由共价键破坏引起的不稳定性 (3)蛋白质的外消旋作用(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)。

蛋白质的不稳定性 由共价键破坏引起的不稳定性 4 蛋白质的不稳定性 由共价键破坏引起的不稳定性 (4)二硫键断裂及其交换 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侧链上的-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。 -NH-CH-CO- -NH-CH-CO- CH2 CH2 SH -2H S SH S CH2 -NH-CH-CO- CH2 -NH-CH-CO-

R-S-S-R H-S-R’ R-S-S-R ’ +H-S-R 4 蛋白质的不稳定性 由共价键破坏引起的不稳定性 (4)二硫键断裂及其交换 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。 R-S-S-R H-S-R’ R-S-S-R ’ +H-S-R

牛胰岛素

聚集（aggregation）：蛋白质分子结合的微观过程 宏观沉淀：可见蛋白质颗粒的生成 表面吸附：吸附于容器、滤器或输液系统材料的表面 4 蛋白质的不稳定性 由非共价键引起的不稳定性 聚集（aggregation）：蛋白质分子结合的微观过程 宏观沉淀：可见蛋白质颗粒的生成 表面吸附：吸附于容器、滤器或输液系统材料的表面 蛋白质变性：二级结构以上的高级结构的破坏，导致生物活性丧失 蛋白质的不可逆失活

本节授课内容 蛋白质类药物制剂的处方与工艺 蛋白质类药物新型注射（植入）给药系统√ 蛋白质类药物新型非注射给药系统√ 1 蛋白质类药物制剂的处方与工艺 蛋白质类药物新型注射（植入）给药系统√ 2 蛋白质类药物新型非注射给药系统√ 3 4 蛋白质类药物制剂的评价方法

α- 2b 干扰素（INF α- 2b ，商品名Intron A） 一.蛋白质类药物制剂的处方与工艺 1 蛋白质类药物的一般处方组成 α- 2b 干扰素（INF α- 2b ，商品名Intron A） 剂型：注射用冻干粉针 处方组成：每瓶含蛋白质5mg, Na2HPO4 9mg, NaH2PO4 2.25mg, NaCl 43mg ，聚山梨酯－80 1.0mg 。 贮存条件：临用时用注射用水配制， 2～8℃ 可保存30天。

α-n3 干扰素（INF α- n3 ，商品名Alferon N） 一.蛋白质类药物制剂的处方与工艺 1 蛋白质类药物的一般处方组成 α-n3 干扰素（INF α- n3 ，商品名Alferon N） 剂型：溶液型注射液 处方组成：每ml含500万单位α-n3干扰素， NaCl 8mg Na2HPO4 1.74mg， KH2PO4 0.2mg，KCl 0.2mg，人血白蛋白1mg 。 贮存条件：2～8℃ 可保存14天，不得冷冻与振摇。

改造结构：改变一级序列、化学修饰（PEG 修饰 ） 加入适宜辅料：缓冲液、表面活性剂、糖和多元醇、 盐类、氨基酸等 一.蛋白质类药物制剂的处方与工艺 2 蛋白质类药物液态制剂的稳定化方法 改造结构：改变一级序列、化学修饰（PEG 修饰 ） 加入适宜辅料：缓冲液、表面活性剂、糖和多元醇、 盐类、氨基酸等 稳定化方法

应用背景：①蛋白质类药物较强的免疫原性； 聚乙二醇修饰（PEG 修饰） 应用背景：①蛋白质类药物较强的免疫原性； ②肾清除、易被酶水解、半衰期短。 PEG 修饰：PEG（生物相容性好、可降解、无毒）与蛋白 质的非必需基团共价结合。

聚乙二醇修饰（PEG 修饰） 优点：从以下方面延长半衰期 避免抗体的产生 ； ② PEG 修饰后，分子质量增加，肾小球的滤过减少； ① 作为一种屏障挡住蛋白质分子表面的抗原决定簇， 避免抗体的产生 ； ② PEG 修饰后，分子质量增加，肾小球的滤过减少； ③ 产生空间屏障，保护了蛋白质不易被蛋白酶水解.

聚乙二醇（PEG）修饰 聚乙二醇修饰

蛋白质、多肽类药物经 PEG 修饰后对靶细胞作用的示意

缓冲液：为提高蛋白质的稳定性及溶解度，通常在蛋白质溶液中 非离子型表面活性剂：表面活性剂倾向于排列在相界面，可 加入适宜辅料☆ 缓冲液：为提高蛋白质的稳定性及溶解度，通常在蛋白质溶液中 加人适宜的缓冲系统。 非离子型表面活性剂：表面活性剂倾向于排列在相界面，可 使蛋白质分子离开界面，抑制蛋白质发生表面吸附和变性。 糖类和多元醇：糖类（如蔗糖、葡萄糖、海藻糖）与多元醇 （如甘露醇、山梨醉）属于非特异性蛋白质稳定剂，其稳 定作用与浓度密切相关。

加入适宜辅料☆ 盐类：低浓度盐如NaCl通过非特异性静电作用提高蛋白质稳定性。 氨基酸：如甘氨酸、精氨酸、谷氨酸胺、天冬氨酸的盐酸盐能不同程度地抑制蛋白质（如重组人角质细胞生长因子 rhKGF ）的聚集。带正电荷的精氨酸可增加蛋白质（如组织纤溶酶原激活素）的溶解度。 大分子化合物：HAS （人血清白蛋白）作为保护剂可通过优先吸附而保护蛋白质，如 EPO 、 OKT3 单克隆抗体注射剂中均含有 HAS 。

（不能采用溶液型制剂或热敏感药物的脱水） 一.蛋白质类药物制剂的处方与工艺 3 固体状态蛋白质药物的稳定性与工艺 （不能采用溶液型制剂或热敏感药物的脱水） 冷冻干燥 √ 喷雾干燥 制备工艺

3 固体状态蛋白质药物的稳定性与工艺 2 冷冻干燥技术 原理： 水的三相图

3 固体状态蛋白质药物的稳定性与工艺 2 冷冻干燥技术 过程： 冻干设备示意图： 高真空 预冻 升华干燥 再干燥

冷冻干燥机 DRC-1100型 日本东京理化株式会社

冷冻干燥技术 优点： ② 所得产品外观优良； ③ 含水量低； ④ 减少产品污染； ⑤ 产品剂量准确。 固体状态蛋白质药物的稳定性与工艺 3 2 冷冻干燥技术 优点： ① 条件温和，避免蛋白质药物因高温高压条件而分解变质； ② 所得产品外观优良； ③ 含水量低； ④ 减少产品污染； ⑤ 产品剂量准确。

冷冻干燥技术 主要考虑的问题： ② 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。 3 固体状态蛋白质药物的稳定性与工艺 2 冷冻干燥技术 主要考虑的问题： ① 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 ； ② 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。

3 固体状态蛋白质药物的稳定性与工艺 2 冷冻干燥技术 蛋白质变性原因： ① 冷冻过程中结晶引起溶剂水的状态和结构的变化是蛋白质变性的主要原因 ；降温过程中，蛋白质分子表面的单层水分子不断冻结受到破坏而变性 ； ② 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。

冷冻干燥技术 保护剂（多羟基糖类或表面活性剂）的使用： 3 固体状态蛋白质药物的稳定性与工艺 2 冷冻干燥技术 保护剂（多羟基糖类或表面活性剂）的使用： ①甘露醇、山梨醇、蔗糖、葡萄糖、右旋糖酐可用作保护剂；能在蛋白质除去水化层后，作为水的替代物结合在蛋白质上 ，减少其变性； ②冻干过程中和除去水分后，瓶内只剩很少的物质，会形成冻干饼块，因此冻干保护剂可作为用填充剂来改善产品的外观。

3 固体状态蛋白质药物的稳定性与工艺 2 冷冻干燥技术 其他工艺参数的影响： ①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； ② 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； ③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； ④ DSC是表征与优化冻干工艺有用的技术

喷雾干燥技术 原理：以喷雾的方法,使物料以雾滴状态分散于热气流中,物料与热气 体充分接触,在瞬间完成传热和传质的过程,溶剂则迅速蒸发为气 2 3 固体状态蛋白质药物的稳定性与工艺 喷雾干燥技术 原理：以喷雾的方法,使物料以雾滴状态分散于热气流中,物料与热气 体充分接触,在瞬间完成传热和传质的过程,溶剂则迅速蒸发为气 体而被带出体系。 特点：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很有用。 缺点：操作过程中损失大，特别是小规模生产，水分含量高。

喷雾干燥设备 喷雾干燥机 喷嘴 旋风分离器 干燥塔 收集瓶 B-290型 瑞士BUCHI公司

微球（microsphere） 由药物、载体和保护剂组成，直径：几微米到数百微米。 二.蛋白质类药物新型注射（植入）给药系统 1 注射控释微球制剂 微球（microsphere） 由药物、载体和保护剂组成，直径：几微米到数百微米。

微球（microsphere） 特点：①靶向性，提高药物局部有效浓度； ②缓释性，减少给药次数，消除药物峰谷现象； ③载药量有限。 1 注射控释微球制剂 微球（microsphere） 特点：①靶向性，提高药物局部有效浓度； ②缓释性，减少给药次数，消除药物峰谷现象； ③载药量有限。

微球载体材料 天然高分子材料： 淀粉、明胶、阿拉伯胶、海藻酸等 半合成高分子材料：羧甲基纤维素（CMC）、邻苯二甲酸醋 二.蛋白质类药物新型注射（植入）给药系统 1 注射控释微球制剂 微球载体材料 天然高分子材料： 淀粉、明胶、阿拉伯胶、海藻酸等 半合成高分子材料：羧甲基纤维素（CMC）、邻苯二甲酸醋 酸纤维素(CAP)、乙基纤维素(EC)等 合成高分子材料： 聚酯类包括聚乳酸(PLA)和聚丙交酯- 乙交酯（PLGA）

聚丙交酯-乙交酯（PLGA） 优点： ① 无毒、可生物降解； ② 聚合物的生物降解达到缓释的目的。 二.蛋白质类药物新型注射（植入）给药系统 1 注射控释微球制剂 聚丙交酯-乙交酯（PLGA） 优点： ① 无毒、可生物降解； ② 聚合物的生物降解达到缓释的目的。

聚丙交酯-乙交酯（PLGA） 实例：促黄体激素释放素 (LHRH）类似物微球： 二.蛋白质类药物新型注射（植入）给药系统 1 注射控释微球制剂 聚丙交酯-乙交酯（PLGA） 实例：促黄体激素释放素 (LHRH）类似物微球： ①曲普瑞林，第一个蛋白质类药物微球产品； ②亮丙瑞林，是首次经FDA批准的蛋白质类药物微球，生物活性为 LHRH 的 15 倍，可缓释 1 个月。

制备方法 ① 复乳液中干燥法 ② 低温喷雾提取法 ③ 喷雾干燥法 ④ 超临界萃取法 二.蛋白质类药物新型注射（植入）给药系统 1 注射控释微球制剂 制备方法 ① 复乳液中干燥法 ② 低温喷雾提取法 ③ 喷雾干燥法 ④ 超临界萃取法

复乳液中干燥法 原理：从乳状液中除去分散相 ― 挥发性溶剂以制备微球的方法称为液中干燥法，亦称溶剂挥发法。 工艺流程: 注射控释微球制剂 1 常用的 W / O / W 型工艺流程 常用的 W / O / W 型工艺流程

复乳液中干燥法 实例：亮丙瑞林微球的制备 示意图： 注射控释微球制剂 1 将亮丙瑞林明胶溶液（内水相）加入PLGA / 二氯甲烷溶液（油相）中，在匀浆器搅拌下形成 W / O 一级乳。然后在 5000 r/ min 搅拌速率下，将之缓缓注人 0.5 % 聚乙烯醇溶液中，接着在 30 ℃ 下挥发二氯甲烷溶剂2h 。过滤收集固化的微球，室温下真空干燥 48h 即得。 示意图：

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，使用这些疫苗全程免疫至少进行三次接种; 二.蛋白质类药物新型注射（植入）给药系统 2 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，使用这些疫苗全程免疫至少进行三次接种; 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%; 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 。

二.蛋白质类药物新型注射（植入）给药系统 2 脉冲式给药系统 示意图： 脉冲式给药系统示意图

三.蛋白质类药物新型非注射给药系统 药物口服吸收和黏膜吸收示意图

种类：鼻腔、口服、直肠、口腔、透皮和肺部给药☆ 需解决的问题 三.蛋白质类药物新型非注射给药系统 种类：鼻腔、口服、直肠、口腔、透皮和肺部给药☆ 需解决的问题 ① 黏膜透过性低，药物吸收差； ② 体液造成药物水解或酶解，稳定性差； ③ 肝脏的首关效应； ④ 药物对作用部位的靶向性。

提高生物利用度的方法 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；（主要） ③使用酶抑制剂； ④采用离子电渗法皮肤给药。 三.蛋白质类药物新型非注射给药系统 提高生物利用度的方法 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；（主要） ③使用酶抑制剂； ④采用离子电渗法皮肤给药。

① 增强药物的热力学运动，使药物不易聚集，溶解性增加， 三.蛋白质类药物新型非注射给药系统 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。

经鼻黏膜吸收而发挥局部或全身治疗作用的制剂。是非注射给药剂型中最有前途的给药途径之一。 鼻黏膜的生理特征 三.蛋白质类药物新型非注射给药系统 1 鼻腔给药系统（nasal drug delivery system , NDDS） 经鼻黏膜吸收而发挥局部或全身治疗作用的制剂。是非注射给药剂型中最有前途的给药途径之一。 鼻黏膜的生理特征 ① 鼻腔黏膜中动静脉和毛细淋巴管分布十分丰富； ② 鼻腔呼吸区细胞表面具有大量微小绒毛； ③ 鼻腔粘膜的穿透性较高而酶相对较少。

优点： ① 无胃肠道降解作用； ② 无肝脏首关效应； ③ 药物吸收迅速，起效快； ④ 可通过吸收促进剂提高生物利用度； 三.蛋白质类药物新型非注射给药系统 1 鼻腔给药系统 优点： ① 无胃肠道降解作用； ② 无肝脏首关效应； ③ 药物吸收迅速，起效快； ④ 可通过吸收促进剂提高生物利用度； ⑤ 药物吸收后直接进入体循环，达到全身治疗目的； ⑥ 适用于胃肠道难以吸收的水溶性大的药物。

三.蛋白质类药物新型非注射给药系统 1 鼻腔给药系统 鼻腔给药常用吸收促进剂 ①胆酸盐类 ②脂肪酸及其酯类 ③其它

主要剂型：滴鼻剂、气雾剂、喷雾剂 缺点： ① 分子量大的药物不易透过鼻腔的黏膜上皮； ② 某些制剂存在吸收不规律现象； 三.蛋白质类药物新型非注射给药系统 1 鼻腔给药系统 主要剂型：滴鼻剂、气雾剂、喷雾剂 缺点： ① 分子量大的药物不易透过鼻腔的黏膜上皮； ② 某些制剂存在吸收不规律现象； ③ 鼻腔的快速清除直接影响药物的疗效； ④ 吸收促进剂的局部刺激性，且对鼻纤毛有毒性。

主要存在的问题： 提高生物利用度的方法： 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。 三.蛋白质类药物新型非注射给药系统 2 口服给药系统 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。 提高生物利用度的方法： ①包衣以防降解； ②加入吸收促进剂； ③加入酶抑制剂。

常用蛋白质类药物口服给药制剂（以INS为例） 三.蛋白质类药物新型非注射给药系统 2 口服给药系统 常用蛋白质类药物口服给药制剂（以INS为例） ① 微乳制剂 ② 纳米囊（10～1000nm） ③ 肠溶软胶囊 ④ 微球制剂 ⑤ 脂质体

三.蛋白质类药物新型非注射给药系统 3 肺部给药系统 优势 存在的问题 4 其它一些属黏膜给药系统 口腔黏膜、直肠等

三.蛋白质类药物新型非注射给药系统 5 非黏膜给药系统—经皮给药系统 ①声导入技术 ②离子导入法 ③电穿孔技术 ④粉末经皮给药系统 ⑤传递体

四. 蛋白质类药物的评价方法 液相色谱法是评价蛋白质的纯度与稳定性的有力工具。 1 液相色谱法 液相色谱法是评价蛋白质的纯度与稳定性的有力工具。 在蛋白质分析中通常采用反相高压液相色谱法 (RP- HPLC) 、离子交换色谱法 (IEC) 与分子排阻色谱法 (SEC) 等。 RP-HPLC 对有些蛋白质特别有用，并被广泛应用于胰岛素制剂的质量分析。但必须注意此方法中所用的有机溶剂和低 pH 值条件，可能会使一些蛋白质变性。

四. 蛋白质类药物的评价方法 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。 2 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。

四. 蛋白质类药物的评价方法 电 泳 法 3 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. 蛋白质类药物的评价方法 生物活性测定与免疫测定 4 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。 免疫测定法是利用蛋白质多肽抗原与相应单克隆或多克隆抗体可以特异性识别结合的特性进行定性定量分析。优点是特异性强、灵敏度高、可用于定量化学分析不能检测的情况。