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多肽、蛋白质类药物给药系统

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多肽、蛋白质类药物给药系统

多肽、蛋白质类药物给药系统

摘要随着重组DNA技术的发展.基因工程肽和蛋白质药物的大规模生产已成现实,这类药物应用于临床的数量越来越多。与传统的化学合成约物相比,其优点受到了广泛的关注,即与体内正常生理物质十分接近,更易为机体吸收,其药理活性高、针对性强、毒性低。但由丁多肽、蛋门质类约物(1)分子质量大、稳定性高、易被胃肠道中的的蛋白水解酶降解;(2)生物半衰期短、生物膜渗透性差、生物利用度不高、不易通过生物屏障等,故其给药系统的研究一直足约剂学领域的一个热点。许多学者曾尝试对肽类、蛋白质类约物进衍化学修饰、制成前体药物、应用吸收促进剂、使用酶抑制刺、采用离子电渗法皮肤给药以及设计各种给药系统解决上述问题.此炎药物一般注射给药,基本剂型足注射剂和冻粉针剂,常需频繁注射,患者顺从性差,且加重了患者的身体、心理和经济负担。近年来,脂质体、微球、纳米粒等制剂新技术发展迅述歼逐渐完善,国内外学者将其广泛应用于多肽、蛋白质炎约物给约系统(drug deiivery system,DDS)的研究中,为此炎药物的临床应用铺平了道路。

本文就多肽、蛋白质类约物的给药系统及新技术进行综述。主要介绍注射给药系统和非注射给约系统,及其下属几个分支。重点介绍非注射给药系统。

关键字给药系统注射非注射

l 新型注射给药系统

1.1 控释微球制剂

为了达到多肽、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主要有淀粉、明胶、葡糖糖、清蛋白、聚乳酸(PLA)、聚乳酸乙醇酸共聚物(PIGA)、聚邻酯、聚内酯和聚酐等;其中PLGA最为常用,改变乳酸乙醇酸的比例或相对分子质量,可得到不同降解时间的微球。 PLGA 微球相对于常规注射剂具有如下优点:(1)释药周期长,避免频繁给药;

(2)使用安全;(3)药理作用增强;(4)避免发生明显的不良反应;(5)生物利用度显著提高。

1.2 脉冲式给药系统

普通注射剂(疫苗、类毒素)一般至少接种3次,才能确保免疫效果,血药浓度波动大,且不能保证在疾病发作时相应的血药浓度。而脉冲给药制剂具有普通制剂不可比拟的优点,它可以根据忠者发病的节律性提前给药,使给药时间与释药时间有一个与生理周期相匹配的时间差,从而预防发病,降低药物的不良反应,且不易产生耐受性,提高患者的顺应性,是现代药剂学研究的新模式。

2 非注射给药系统

2.1 口服给药系统

多肽、蛋白质类药物口服给药主要存在4个问题:(1)在胃内酸催化降解;(2)在胃肠道内的酶水解;(3)对胃肠道黏膜的透过性差;(4)存在肝的首过效应。因此研制新的剂型,提高多肽、蛋白质类药物的生物利用度是人们关注的

热点。

2.1.1 纳米粒

Kawashima等以降钙素为模型药物制备壳聚糖包衣PLGA纳米粒来评价黏膜黏附纳米粒对肽类药物吸收的影响。体外实验表明,壳聚糖包衣PI GA纳米粒对十二指肠、空肠和回肠的黏膜黏附效应无部位特异性,且壳聚糖的黏附特性要强于聚乙烯醇和海藻酸钠。药物的释放特性与未包衣纳米粒相比没有变化。

口服壳聚糖包衣纳米粒,其降血钙效应可提高1倍以上。这主要是由于壳聚糖纳米粒具有黏膜黏附特性,并可渗透到黏膜层,延长了载药纳米粒在吸收部位的滞留时间。基于此特点,这种以黏膜黏附材料包衣的PLGA 纳米粒可用于肽类药物的口服给药。

2.1.2 微球

微球(microspheres)是指药物溶解或分散于高分子材料中形成的直径为1~250um的微小球状实体。生物可降解聚合物[聚乳酸一乙醇酸共聚物(PLGA)]作为微球的骨架材料,由于其良好的生物相容性和可降解性,在多肽、蛋白质类药物的口服给药系统中得到广泛成功的应用。

2.1.3 脂质体

脂质体作为多肽、蛋白质类药物载体可以保护药物的生物活性,提高稳定性,延长半衰期,延缓释放。因其可与人体细胞发生吸附、融合、内吞、脂质交换等作用,从而促进药物吸收,增强药物的细胞靶向性。制成脂质体的多肽、蛋白质类药物有胰岛素、1L-2、IFN、天门冬酰胺酶、葡萄糖氧化酶、超氧化物歧化酶、阿糖腺苷、各种疫苗等。

2.2 经皮给药系统

蛋白质多肽类药物经皮给药必须克服皮肤角质层牢固的屏障作用,对药物成分进行处理、修饰或瞬间提高皮肤渗透性以及各种绕过或清除最外层皮肤的方法都可促进药物进入皮肤。目前应用较多的技术为离子导人技术(ion—tophoresis) ,即借助电流控制离子化药物释放速度和释放时间,并促进药物进入皮肤。电流电压、皮肤阻抗、离子强度等因素都可影响药物离子电导入,而将离子导人技术与电致孔、超声导入技术以及化学促渗剂相结合则能较好地解决以上问题。

2.3 鼻腔给药系统

鼻腔给药系统是多肽和蛋白质类药物在非注射剂型中最有希望的给药途径之一。由于鼻腔黏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,鼻腔黏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黏膜低,因而有利于药物直接进入体内血液循环。

2.4 肺部给药系统

人肺的吸收表面积有140㎡,血流量达5000mL/min,蛋白酶活性相对于胃肠道较低,不存在肝脏首过效应,肺泡壁比毛细血管壁还要薄,通透性好。选用合适的给药装置将药物输送到肺泡组织是肺部给药的关键。为了使药物达到肺的深部,要求气溶胶的粒子要小于7um。目前有3种肺部给药方法:(1)定量吸入气雾剂;(2)喷雾法;(3)干粉吸人法。

2.5 微组装给药系统(microfabricated drug delivery systems)

这类给药系统有微型注射器、生物可降解微囊和埋植剂等。微型注射器可经皮注射将药物直接释放到皮下而避免口服引起的首过效应和胃肠道的降解。McAllister及同事开发了一种微型注射给药系统,能够将半径达50nm 的生物大分子经皮肤注射给药,每次给药体积可达数毫升。此外,将胰岛素瘤细胞包裹在可降解微囊内预示生物反应器在体治疗的可行性。

3 蛋白质-聚合物共轭体

重组蛋白困歃乏糖基而使其溶解性和稳定性较差,并且有抗原性,与以聚乙二醇(PEG)为代表的水溶性聚合物通过共价键形成轭合物后,轭合物的性质较之未经修饰的原物质有很大改善,溶解度提高,稳定性增强,生物半衰期延长,毒

副作用(免疫原性和过敏反应)降低甚至消除,疗效提高.因此在临床上得到应用。

4 体内埋植泵式系统

体内埋植泵式蛤药系统主要包括渗透泵式和蒸汽压式两种系统。

渗透泵由两层介质围成内外两个空腔,由惰性,无渗透,有弹性的材料构成药物贮室壁、贮室内有一导管将药物引流出来;由贮室壁和外层半渗透膜组成了参透腔,内装海透试剂,通常情况下为高堆度NaCI溶液。在这种设备中,药物释放的推动力是渗透腔内外的渗透压,贮室内的药物接零级速度释放,释放速度的太小取决于半渗透膜的参遗特性、膜的尺寸以及参透试剂的渗透特性,而与药物的分子结构无关,因此适用于小分子药物的给药,也适用于肽和蛋白质类大分子药物。该系统的缺点是需要手术埋植和取出.半渗膜的生物相容性差将导致埋植部位发生炎症和不适感。

5 总结

多肽、蛋白质类药物在人类疾病治疗中的地位日趋重要。随着制药技术、药用新辅料、药物新剂型以及新型给药系统的发展,相信在不久的将来一定会开发出高效、安全、低毒、使用方便的多肽、蛋白质类药物制剂,提高其生物利用度,从而提高患者的生活质量。

参考文献

[1]李充璧,王利平.生物技术制药现状与发展趋势[J].肇庆学院学报,2008,9.

[2]修志龙,齐东建,苏志国.肽和蛋白质类药物的给药系统[J].中国生化药物杂志,1996.

[3]范妮,蛋白质类药物非注射给药途径研究进展[J].陕西农业科学,2009,4.

[4]戴婕,陈广惠,叶琳.促进多肽和蛋白质类药物透皮给药技术的研究进展[J] 2004,.3

[5]郑广才.多肽、蛋白质药物鼻腔给药系统的研究进展.2007.

氨基酸、多肽及蛋白质类药物

氨基酸、多肽及蛋白质类药物 山东药品食品职业学院张慧婧 第一部分氨基酸、多肽及蛋白质基本知识 一、蛋白质基本知识 蛋白质是一切生命的物质基础,是生物体的重要组成成分之一。无论是病毒、细菌、寄生虫等简单的低等生物,还是植物、动物等复杂的高等生物,均含有蛋白质。蛋白质占人体重量的16%~20%,约达人体固体总量的45%,肌肉、血液、毛发、韧带和内脏等都以蛋白质为主要成分的形式存在;植物体内蛋白质含量较动物偏低,但在植物细胞的原生质和种子中蛋白质含量较高,如大豆中蛋白含量约为38%,而黄豆中高达40%;微生物中蛋白质含量也很高,细菌中的蛋白质含量一般为50%~80%,干酵母中蛋白质含量也高达46.6%,病毒除少量核酸外几乎都由蛋白质组成,疯牛病的病原体——朊病毒仅由蛋白质组成。 这些不同种类的蛋白质,具有独特的生物学功能,几乎参与了所有的生命现象和生理过程,可以说一切生命现象都是蛋白质功能的体现。 1.生物催化作用 作为生命体新陈代谢的催化剂——酶,是被认识最早和研究最多的一大类蛋白质,它的特点是催化生物体内的几乎所有的化学反应。生物催化作用是蛋白质最重要的生物功能之一。正是这些酶类决定了生物的代谢类型,从而才有可能表现出不同的各种生命现象。 2.结构功能 第二大类蛋白质是结构蛋白,它们构成动、植物机体的组织和细胞。在高等动物中,纤维状胶原蛋白是结缔组织及骨骼的结构蛋白,α-角蛋白是组成毛发、羽毛、角质、皮肤的结构蛋白。丝心蛋白是蚕丝纤维和蜘蛛网的主要组成成分。膜蛋白是细胞各种生物膜的重要成分,它与带极性的脂类组成膜结构。 3.运动收缩功能 另一类蛋白质在生物的运动和收缩系统中执行重要功能。肌动蛋白和肌球蛋白是肌肉收缩系统的两种主要成分。细菌的鞭毛或纤毛蛋白同样可以驱动细胞作相应的运动。 4.运输功能 有些蛋白质具有运输功能,属于运载蛋白,它们能够结合并且运输特殊的分子。如脊椎动物红细胞中的血红蛋白和无脊椎动物的血蓝蛋白起运输氧的功能,血液中的血清蛋白运输脂肪酸,β-脂蛋白运输脂类。许多营养物质(如葡萄糖、氨基酸等)的跨膜输送需要载体蛋白的协助,细胞色素类蛋白在线粒体和叶绿体中担负传递电子的功能。 5.代谢调节功能 执行该功能的主要是激素类蛋白质,如胰岛素可以调节糖代谢。细胞对许多激素信号的响应通常由GTP结合蛋白(G蛋白)介导。 6.保护防御功能 细胞因子、补体和抗体等是参与机体免疫防御和免疫保护最为直接和最为有效的功能分子,其化学本质大都为蛋白质,免疫细胞因子、补体和抗体等目前也已用于免疫性疾病和一些非免疫性疾病的预防和治疗。

多肽、蛋白质类药物缓释剂型的研究进展天烽

多肽、蛋白质类药物缓释剂型的研究进展 作者:文章来源:点击数:3201 更新时间:2004-7-13 随着生物技术的高速发展,多肽、蛋白质类药物不断涌现。目前已有35种重要治疗药物上市,生物技术与生物制药企业的发展也日益全球化。生物技术药物研究的重点是应用重组技术开发可应用于临床的多肽、蛋白、酶、激素、疫苗、细胞生长因子及单克隆抗体等。据's 报道,目前已有723种生物技术药物正在接受审评(包括Ⅰ~Ⅲ期临床及评估),700种药物处于早期研究阶段(研究与临床前),还有200种以上药物已进入最后批准阶段(Ⅲ期临床与评估)[1]。 生物技术药物的基本剂型是冻干剂。常规制剂尽管其疗效早为临床所证实,但由于半衰期短,需要长期频繁注射给药,从患者的心理与经济负担角度看,这些都是难以接受的问题。为此,各国学者主要从两方面着手研究开发方便合理的给药途径和新制剂:①埋植剂和缓释注射剂。 ②非注射剂型,如呼吸道吸入、直肠给药、鼻腔、口服和透皮给药等[2]。缓释生物技术药物的注射制剂,是很有应用前景的新剂型,有一些品种如能缓释1至3个月的黄体生成素释放激素()类似物微球注射剂已经上市[3],本文着重介绍这类制剂。 1多肽、蛋白质药物缓释制剂的主要类型 多肽、蛋白质药物缓释制剂的研究与开发,从发展过程及剂型看,主要分埋植剂和微球注射剂两类。 1.1埋植剂() 1.1.1细棒型埋植剂[4]埋植剂外形为一空心微型细棒,一头封闭,另一头开口,棒材为聚四氟乙烯等非生物降解聚合物。腔内灌入药物与硅胶(,聚二甲基硅氧烷)混合物。埋植剂埋入人体皮下,药物通过硅胶基质开口处缓慢释放。美国内科医生手册()上收载了商品名为?的埋植剂,药物为左旋-18乙基炔诺酮,用于计划生育。该制剂每根直径 2.4 ,长34 ,医生通过手术将6根细棒状物埋植在患者上臂内侧,药物可在体内按零级模式释药达5年,药物释完后再经手术取出。 1.1.2微型渗透泵埋植剂美国公司20世纪70年代开发了外形像胶囊的埋植剂,该制剂埋植于皮下或其它部分,体液可渗透过外壳,溶解夹层电解层,使体积膨胀的夹层压向塑性内腔,促使药物溶液从开口定速释放。有不少生物大分子药物,如胰岛素、肝素、神经生长因子等作为模型药物的动物体内外研究报道[5]。埋植剂对需要长期用药的慢性患者的治疗具有积极的意义,但它存在以下缺陷:①必须经手术途径植入。②制剂骨架材料为非生物降解聚合物,释药结束后还需经手术取出。③制剂在局部组织有刺激与不适感。 1.1.3可注射的埋植剂可生物降解聚合物作为埋植型或注射型缓释制剂骨架是近20年来国内外学者大力研究的方向,这类聚合物包括两大类:①天然聚合物,如明胶、葡聚糖、白蛋白、甲壳素等。②合成聚合物,如聚乳酸、聚丙交酯、聚乳酸-羟乙酸()、聚丙交酯乙交酯()、聚己内酯、聚羟丁酸等。 近年合成聚合物尤为人们重视,于20世纪70年代起即用作外科缝线及体内埋植材料,如人工关节、护板、螺栓等。聚合物在体内可逐渐

多肽、蛋白质类药物给药系统

多肽、蛋白质类药物给药系统 摘要随着重组DNA技术的发展.基因工程肽和蛋白质药物的大规模生产已成现实,这类药物应用于临床的数量越来越多。与传统的化学合成约物相比,其优点受到了广泛的关注,即与体内正常生理物质十分接近,更易为机体吸收,其药理活性高、针对性强、毒性低。但由丁多肽、蛋门质类约物(1)分子质量大、稳定性高、易被胃肠道中的的蛋白水解酶降解;(2)生物半衰期短、生物膜渗透性差、生物利用度不高、不易通过生物屏障等,故其给药系统的研究一直足约剂学领域的一个热点。许多学者曾尝试对肽类、蛋白质类约物进衍化学修饰、制成前体药物、应用吸收促进剂、使用酶抑制刺、采用离子电渗法皮肤给药以及设计各种给药系统解决上述问题.此炎药物一般注射给药,基本剂型足注射剂和冻粉针剂,常需频繁注射,患者顺从性差,且加重了患者的身体、心理和经济负担。近年来,脂质体、微球、纳米粒等制剂新技术发展迅述歼逐渐完善,国内外学者将其广泛应用于多肽、蛋白质炎约物给约系统(drug deiivery system,DDS)的研究中,为此炎药物的临床应用铺平了道路。 本文就多肽、蛋白质类约物的给药系统及新技术进行综述。主要介绍注射给药系统和非注射给约系统,及其下属几个分支。重点介绍非注射给药系统。 关键字给药系统注射非注射 l 新型注射给药系统 1.1 控释微球制剂 为了达到多肽、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主要有淀粉、明胶、葡糖糖、清蛋白、聚乳酸(PLA)、聚乳酸乙醇酸共聚物(PIGA)、聚邻酯、聚内酯和聚酐等;其中PLGA最为常用,改变乳酸乙醇酸的比例或相对分子质量,可得到不同降解时间的微球。 PLGA 微球相对于常规注射剂具有如下优点:(1)释药周期长,避免频繁给药; (2)使用安全;(3)药理作用增强;(4)避免发生明显的不良反应;(5)生物利用度显著提高。 1.2 脉冲式给药系统 普通注射剂(疫苗、类毒素)一般至少接种3次,才能确保免疫效果,血药浓度波动大,且不能保证在疾病发作时相应的血药浓度。而脉冲给药制剂具有普通制剂不可比拟的优点,它可以根据忠者发病的节律性提前给药,使给药时间与释药时间有一个与生理周期相匹配的时间差,从而预防发病,降低药物的不良反应,且不易产生耐受性,提高患者的顺应性,是现代药剂学研究的新模式。 2 非注射给药系统 2.1 口服给药系统 多肽、蛋白质类药物口服给药主要存在4个问题:(1)在胃内酸催化降解;(2)在胃肠道内的酶水解;(3)对胃肠道黏膜的透过性差;(4)存在肝的首过效应。因此研制新的剂型,提高多肽、蛋白质类药物的生物利用度是人们关注的 热点。 2.1.1 纳米粒 Kawashima等以降钙素为模型药物制备壳聚糖包衣PLGA纳米粒来评价黏膜黏附纳米粒对肽类药物吸收的影响。体外实验表明,壳聚糖包衣PI GA纳米粒对十二指肠、空肠和回肠的黏膜黏附效应无部位特异性,且壳聚糖的黏附特性要强于聚乙烯醇和海藻酸钠。药物的释放特性与未包衣纳米粒相比没有变化。

氨基酸、多肽及蛋白质类药物

氨基酸、多肽及蛋白质类药物 氨基酸、多肽及蛋白质类药物 山东药品食品职业学院张慧婧 第一部分氨基酸、多肽及蛋白质基本知识 一、蛋白质基本知识 蛋白质是一切生命的物质基础,是生物体的重要组成成分之一。无论是病毒、细菌、寄生虫等简单的低等生物,还是植物、动物等复杂的高等生物,均含有蛋白质。蛋白质占人体重量的16%-20%约达人体固体总量的45%肌肉、血液、毛发、韧带和内脏等都以蛋白质为主要成分的形式存在;植物体内蛋白质含量较动物偏低,但在植物细胞的原生质和种子中蛋白质含量较咼,如大豆中蛋白含量约为38%而黄豆中咼达40%微生物中蛋白质含量也很高,细菌中的蛋白质含量一般为50%-80%干酵母中蛋白质含量也高达46. 6%病毒除少量核酸外几乎都由蛋白质组成,疯牛病的病原体——朊病毒仅由蛋白质组成。 这些不同种类的蛋白质,具有独特的生物学功能,几乎参与了所有的生命现象和生理过程,可以说一切生命现象都是蛋白质功能的体现。 1?生物催化作用 作为生命体新陈代谢的催化剂一一酶,是被认识最早和研究最多的一大类蛋白质,它的特点是催化生物体内的几乎所有的化学反应。生物催化作用是蛋白质最重要的生物功能之一。正是这些酶类决定了生物的代谢类型,从而才有可能表现出不同的各种生命现象。 2?结构功能 第二大类蛋白质是结构蛋白,它们构成动、植物机体的组织和细胞。在高等动物中,纤维状胶原蛋白是结缔组织及骨骼的结构蛋白, a -角蛋白是组成毛发、羽毛、角质、皮肤的结 构蛋白。丝心蛋白是蚕丝纤维和蜘蛛网的主要组成成分。膜蛋白是细胞各种生物膜的重要成分,它与带极性的脂类组成膜结构。 3.运动收缩功能 另一类蛋白质在生物的运动和收缩系统中执行重要功能。肌动蛋白和肌球蛋白是肌肉收缩系统的

多肽和蛋白质类药物的应用及发展前景

生物制药学课程论文题目多肽和蛋白质类药物的应用及发展前景 学院 专业班级 姓名学号 指导教师 2013 年04 月25 日 新疆农业大学教务处制

多肽和蛋白质类药物的应用及发展前景 摘要:生物技术被认为是21世纪最具主导地位的高新技术,生物技术药物基本都是多肽蛋白类药物,对肿瘤遗传性和非遗传性疾病有着特殊的疗效。随着科学与技术的不断发展以及人民对生活质量的要求在不断提高蛋白药物的制备必将发展成为21世纪我国最具吸引力的新技术产业之一。多肽类和蛋白质作为药物,具有生理活性强、免疫原性低、疗效高等诸多优点,随着生物技术的不断发展,其在人类疾病治疗中的地位也日趋重要,目前已成为国际药学界研究的热点之一。本文从多肽和蛋白类药物的认识,多肽和蛋白类药物开发的技术研究,多肽和蛋白类药物给药方法,以及对多肽和蛋白类药物的研究前景等方面,对多肽和蛋白类药物的开发有了综合性的认识。 关键词:蛋白类药物蛋白质多肽开发生物技术发展 随着生物技术和基因工程的发展,越来越多的多肽和蛋白类药物用于临床治疗。近年来,蛋白类药物使用虽呈现上升趋势,但因制备工艺复杂、投递效率低、生物利用度差等诸多原因而受到限制,其中给药途径最为关键。随着生物物理学、生物化学以及材料学在药学中的应用,诸如脂质体、微球、微囊以及纳米囊等技术的出现为解决上述问题提供了新的思路,其中微球以制备工艺简便、生物利用度高、靶向性强等优点而备受关注。迄今为止,蛋白类药物由于诸多原因未能得到广泛应用,主要原因之一是较低的生物利用度问题难以解决。而可生物降解微球在药物投递过程中可有效改善上述问题,它特有的载药方式能够明显减少蛋白类药物被机体复杂生理环境以及酶类物质的破坏,另外缓释及靶向特性对发挥其生物学效应也会起到十分重要的作用。目前,其优势主要在疫苗和少数几个蛋白药物上得到验证和肯定。想要在蛋白类药物的开发上有更新的进展,必须对它的开发有一个全面的了解。 一、多肽和蛋白类药物的基本认识 1多肽和蛋白类药物的概念 多肽和蛋白质类药物指用于预防、治疗和诊断的多肽和蛋白质类物质生物

蛋白多肽类药物药代动力学分析方法研究进展

蛋白多肽类药物药代动力学分析方法研究进展 作者:张琪王广基 摘要通过查阅近期国内外有关文献10余篇,综述了现代分析方法在蛋白多肽类药物代谢动力学研究中的应用,重点介绍了生物检定法、同位素标记法、免疫学、色谱等方法的原理、特点、及发展状况。 关键词蛋白质;多肽;药物动力学;生物检定法;同位素标记法;免疫学;色谱文章编号:1005-8915(2000)02-0126-03 The Progress of the Analysis Method of Protein Polypeptide Drug Pharmac okinetics Zhang Qi Wang Guangji (Center of Pharmacokinetics, China Pharmaceutical University,Nanjing 210009) Abstract A review of application of modern analysis methods in studying the pha rmacokinetics of protein polypeptide drug is presented with 16 references. The paper emphasizes the principle, characteristic, and progress of bioassay, radioi odination, immunoassay, and chromatography. Key Words Protein, Polypeptide, Pharmacokinetics, Bioassay, Rad ioiodination, Immunoassay, Chromatography 在国家确定的发展高新技术计划中,生物技术产品一直作为优先开发的领域之一。蛋白多肽类药物在实现产品的产业化过程中,受到诸多因素的制约,其中药物动力学的研究面临着更高的要求。其主要原因是蛋白多肽类药物的结构特殊、用药量很小、生物体内有大量相似物质的干扰,这一切都使得该类药的分析方法不同于传统药物,大大增加了检测的难度。本文就目前进行该类药药物代谢动力学过程中所使用或发展中的几种分析方法做一概述。 1蛋白多肽类药物的分析方法 1.1生物检定法 由于蛋白多肽类药物多为有生物活性的物质,且生物活性不仅取决于药物的一级结构,

多肽类药物

多肽类药物 多肽和蛋白质类生物药物按药物的结构分类可分为:氨基酸及其衍生物类药物、多肽和蛋白质类药物、酶和辅酶类药物、核酸及其降解物和衍生物类药物、糖类药物、脂类药物、细胞生长因子和生物制品类药物。 结构分析 多肽的定性至少应包括氨基酸分析、序列分析及质谱分析。纯肽的氨基酸分析可提供该多肽的氨基酸组成和数量。序列分析则提供氨基酸残基的精确排列顺序。基于多种技术的质谱, 如快原子轰击、电喷雾、激光解吸, 经常用于提供多肽的相对分子量及其序列信息。肽谱是蛋白质或多肽通过酶解得到的肽片段经分离和分析所得到的“指纹图谱”。当多肽含有20 个以上的氨基酸残基时, 肽谱分析对多肽结构研究和特性鉴别具有重要意义。 2. 1 氨基酸分析 用于氨基酸分析的水解方法主要是酸水解, 同时辅以碱水解。酸水解中使用最广泛的是盐酸(一般浓度为6mo l?L )。多肽于110 ℃真空或充氮的安瓿瓶内水解10~ 24 h, 然后除去盐酸。水解过程中氨基酸遭破坏的程度与保温时间有线性关系, 因此该氨基酸在多肽中的真实含量可通过以不同的保温时间对相应时间的样品中该氨基酸的含量作图, 用外推法求出。高氨基酸分析仪的使用使氨基酸的分析越来越准确, 如W aters 公司的氨基酸分析系统的检出限已达100 fmo l。 2. 2 序列分析 氨基酸测序主要为化学法, 酶法也有一定的意义。化学法以Edman 降解法最为经典, 它对所有氨基酸残基具有普适性和近乎定量的高产率, 是近50年N 2端顺序分析技术的基础。Edman 机理的液相(旋转杯) 自动蛋白顺序分析仪在1967 年推出。近年来不断对其改进, 其灵敏度已达到可以对0. 1pmo l 的样品进行常规分析。 2. 3 质谱(mass spect romet ry,M S) 质谱以质量分析为基础, 可提供化合物的分子量以及一些结构信息。1980 年代以后发展了许多新的“软电离”技术, 使其在蛋白质多肽分析中的应用越来越广。目前应用较多的有原子轰击、电喷雾和基质辅助激光解吸质谱。质谱测序是对Edman 降解的一个很好补充, 它可对N 2端封闭的多肽进行测序; 并可以通过碰撞诱导断裂(C ID ) 得到部分至完全的序列信息后, 作出M S2肽谱, 这可对修饰的氨基酸残基定性, 并确证其位臵。而且质谱技术与分离技术如HPLC、HPCE 直接相连可相互验证, 同时还可对混合肽进行测序。 2. 3. 1 快原子轰击质谱(fast atom bombardmen t2mass spect romet ry, FAB2M S)FAB2M S 克服了传统质谱中样品必须加热气化的限制, 可对热不稳定、难挥发的蛋白质多肽进行分析。与其他质谱技术相比, FAB2M S 更适合于小分子多肽的检测[6 ]。FAB2M S 测定肽的氨基酸序列具有用量少、方便和快速的优点。一些寡肽, 特别是人工合成的有保护基的寡肽在遇到N 2端封闭不宜用氨基酸序列仪测定其结构的情况下, 有可能用少量样品采用FAB2M S 直接获得寡肽的分子量和氨基酸序列。俞振培等[7 ]用FAB2M S 对7 个带有不同保护基的3~5 肽成功地进行了氨基酸序列研究。串联FAB2M S 将第一次轰击得到的分子离子进行再一次惰性原子轰击, 使肽链在不同部位断裂, 从而得到一组片段的质谱信息, 使多肽测序得以实现 2. 3. 2 电喷雾质谱(elect ro sp ray ion izat ion2massspect romet ry, ES I2M S)

多肽类药物

多肽类药物

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多肽类药物 多肽和蛋白质类生物药物按药物的结构分类可分为:氨基酸及其衍生物类药物、多肽和蛋白质类药物、酶和辅酶类药物、核酸及其降解物和衍生物类药物、糖类药物、脂类药物、细胞生长因子和生物制品类药物。 结构分析 多肽的定性至少应包括氨基酸分析、序列分析及质谱分析。纯肽的氨基酸分析可提供该多肽的氨基酸组成和数量。序列分析则提供氨基酸残基的精确排列顺序。基于多种技术的质谱,如快原子轰击、电喷雾、激光解吸, 经常用于提供多肽的相对分子量及其序列信息。肽谱是蛋白质或多肽通过酶解得到的肽片段经分离和分析所得到的“指纹图谱”。当多肽含有20个以上的氨基酸残基时, 肽谱分析对多肽结构研究和特性鉴别具有重要意义。 2. 1氨基酸分析 用于氨基酸分析的水解方法主要是酸水解, 同时辅以碱水解。酸水解中使用最广泛的是盐酸(一般浓度为6mo l?L )。多肽于110 ℃真空或充氮的安瓿瓶内水解10~ 24 h, 然后除去盐酸。水解过程中氨基酸遭破坏的程度与保温时间有线性关系,因此该氨基酸在多肽中的真实含量可通过以不同的保温时间对相应时间的样品中该氨基酸的含量作图,用外推法求出。高氨基酸分析仪的使用使氨基酸的分析越来越准确, 如W aters 公司的氨基酸分析系统的检出限已达100 fmol。 2. 2 序列分析 氨基酸测序主要为化学法, 酶法也有一定的意义。化学法以Edman 降解法最为经典, 它对所有氨基酸残基具有普适性和近乎定量的高产率, 是近50年N 2端顺序分析技术的基础。

多肽和蛋白质类药物发展过程

多肽和蛋白质类药物的发展过程 药物佐剂学 随着蛋白组学计划的逐步深入,蛋白质结构与功能关系逐渐被***,近年来越来越多的多肽及蛋白质类物质在诊断、治疗或作为疫苗预防各种疾病方面发挥着重要作用。与小分子药物相比,多肽及蛋白质类大分子药物稳定性差、易于被酶降解、故生物半衰期短;而扩散差、分配系数小,又使其难以通过生物屏障及脂质膜[1],所以,如何将这些生物技术类物质有效地送达人体相应部位,一直是制剂研究面临的重大课题。/i ekww^54 目前,生物技术类药物大多以注射用溶液或冻干粉针剂应用于临床,但常需要频繁给药,致使病人的顺应性较差,且治疗费用较高。而将大分子药物通过可生物降解微球系统给药,不仅能有效防止生物大分子在体内很快被降解,还能将药物定向送达体内有效部位,并通过可生物降解聚合物的降解达到缓释长效目的。现已有的多肽及蛋白质类药物微球制剂主要有:注射用缓释制剂,口服及鼻腔吸入剂等。随着对这类微球制剂研究的深入,制备过程中蛋白质的稳定性差、包封率低、载药量小、且易于产生聚集而使其生物活性降低并可能引起免疫反应、体外释放时具有明显突释效应等问题严重影响着这类制剂的发展。本文将就目前多肽及蛋白质类微球制剂的应用、制备方法、出现的问题及常用的各种增加稳定性、减少其突释效应的物理化学方法进行综述。?sBbe @OC? AmmU oS\ 1、多肽及蛋白质微球制剂的主要类型BV pRk UC" 1.1 注射剂? YO$NYwE 采用可生物降解聚合物为骨架材料,将多肽及蛋白质药物制成微球制剂用于肌肉或皮下注射,给药后随着聚合物的降解,药物以扩散、溶蚀方式释放,可达到缓释长效的目的[2]。 tu6Q7CjW8 ),肌肉注射后可缓释1或2个月。 这类制剂中,只有10个氨基酸的LHRH 类似物微球的研究最为成功,第一个多肽微球产品——曲普瑞林于1986年问世,随后亮丙瑞林、布舍瑞林、高舍瑞林、那法瑞林等长效微球制剂相继上市。2000年美国Genentech公司推出了重组人生长激素(rhGH)PLGA微球(Nutropin p; V H g 1.2 口服制剂a:(.{z?nM 多肽及蛋白质类药物应用于口服须克服两大障碍,一是抑制胃肠道各种酶对其降解,二是选用合适的制剂形式及载体材料使药物透过生物屏障。粒径范围处于1-1000nm的毫微粒制剂是目前研究最多的口服多肽制剂,但毫微粒的表面带电荷情况及聚合物疏水性能均影响多肽在小肠部位的吸收。 s - H e 近年来的研究主要在对毫微粒表面进行修饰,如在毫微粒表面连接各种生物粘附材料,如脱乙酰壳多糖、Carbopol?等。Kawashima等研究者[3]采用乳化溶剂扩散法在降钙素的PLGA毫微粒表面覆盖一层粘附材料脱乙酰壳多糖后,与原PLGA毫微粒相比,虽然药物扩散形式没有显著改变,但能明显降低血钙水平,且能维持48小时。Lubben等报道[1],脱乙酰壳多糖及其衍生物能有效提高亲水性大分子物质的吸收,因其能增加细胞间的紧密连接的开放而有利于药物的细胞旁转运。 P` -K? k< 另外,将毫微粒的疏水性聚合物骨架上连接亲水性聚合物侧链,可大大提高多肽药物的吸收,这可能是由于亲水性聚合物能打开小肠上皮细胞间的紧密连接。'v"{frh

多肽类药物个人见解

多肽类药物 氨基酸是蛋白质的基本单位,两个以上的氨基酸缩合形成肽链(polypeptide chain)。蛋白质是机体内最重要的一类生物大分子,目前被广泛地作为药物用于疾病的治疗。但是,蛋白质类药物也有缺点,如分子量大、制备困难、存在抗原性、体内易降解等。令人惊喜的是,人们发现某些分子量较小的多肽同样具有类似蛋白质的活性,且功能更显著。随着对这类生物活性多肽的进一步研究,已为新药的研制和开发提供了一个新的途径。从生物学角度看,多肽和蛋白质的区别只是前者结构小一些,后者结构大一些。在人的生命活动中,蛋白质不断分解变化,蛋白质分解后形成多肽,多肽聚合又形成蛋白质。在人体中,多肽是涉及各种细胞功能的生物活性物质,几乎所有的细胞都能合成多肽,所有细胞又受多肽调节。生命科学之所以将目光投向多肽,原因恰恰在于多肽在人体内担当的这种独特的生理和生化反应的信使角色。 蛋白质和多肽之间在分子量上并无明确的区分,习惯上将胰岛素(51个氨基酸组成,分子量5733)视为多肽和蛋白质的界限。也有人将分子量小于104(或2×104)的氨基酸链称为多肽。目前生物医学在人体中已发现了1000多种具有活性的多肽,仅脑中就存在近40种,它们在生物体内的浓度很低,血液中一般仅有10-12~10-9mol/L,但生理活性很强,在神经、内分泌、生殖、消化、生长等系统中发挥着不可或缺的生理调节作用。人们比较熟悉的有谷胱甘肽(3肽)、催产素(9肽)、加压素(9肽)、脑啡肽(5肽)、β-内啡肽(31肽)、P物质(10肽)等。 作为药用的肽,通常是由几个到二十几个氨基酸组成的比较短的多肽。开发和发展内源性活性物质作为治疗疾病的药物具有重要的实用价值,因为它是最符合人体生物学调节规律的治疗手段,可以避免许多其他类型药物给人体带来的不良反应。目前,全世界已经应用于临床的多肽类药物约有几十种,包括人们熟知的胰岛素、胸腺肽、抗艾滋病新药T20以及肽类激素等。近几年蛋白质/多肽类药物市场的发展速度惊人,年增长率达24%,与增长率仅为9%的总体医药市场相比,该领域令人注目。鉴于多肽生物活性高,一些肽在人的生长发育、细胞分化、大脑活动、肿瘤病变、免疫防御、生殖控制、抗衰防老及分子进化等方面又具有极其特殊的功能,多肽类药物的研发自然成为近年生命科学的一大热门领域。 1. 多肽药物的优势 多肽药物是近年来世界新药研究开发的热点,也是我国生物医药研究的重点方向之一。与传统药物相比,多肽药物具有以下明显的优势:

多肽和蛋白质类药物的发展过程

多肽和蛋白质类药物的发展过程 悬赏分:30 - 解决时间:2007-10-28 21:16 各位学识之士帮帮手啊,要写论文啊 提问者:5TY67J - 魔法学徒一级 最佳答案 随着蛋白组学计划的逐步深入,蛋白质结构与功能关系逐渐被***,近年来越来越多的多肽及蛋白质类物质 在诊断、治疗或作为疫苗预防各种疾病方面发挥着重要作用。与小分子药物相比,多肽及蛋白质类大分子 药物稳定性差、易于被酶降解、故生物半衰期短;而扩散差、分配系数小,又使其难以通过生物屏障及脂 质膜[1],所以,如何将这些生物技术类物质有效地送达人体相应部位,一直是制剂研究面临的重大课题。 /i ekww^54 目前,生物技术类药物大多以注射用溶液或冻干粉针剂应用于临床,但常需要频繁给药,致使病人的顺应 性较差,且治疗费用较高。而将大分子药物通过可生物降解微球系统给药,不仅能有效防止生物大分子在 体内很快被降解,还能将药物定向送达体内有效部位,并通过可生物降解聚合物的降解达到缓释长效目的。 现已有的多肽及蛋白质类药物微球制剂主要有:注射用缓释制剂,口服及鼻腔吸入剂等。随着对这类微球制剂研究的深入,制备过程中蛋白质的稳定性差、包封率低、载药量小、且易于产生聚集而使其生物活性降低并可能引起免疫反应、体外释放时具有明显突释效应等问题严重影响着这类制剂的发展。本文将就目前多肽及蛋白质类微球制剂的应用、制备方法、出现的问题及常用的各种增加稳定性、减少其突释效应的物理化学方法进行综述。?sBbe @OC? AmmU oS\ 1、多肽及蛋白质微球制剂的主要类型BV pRk UC" 1.1 注射剂? YO$NYwE 采用可生物降解聚合物为骨架材料,将多肽及蛋白质药物制成微球制剂用于肌肉或皮下注射,给药后随着 聚合物的降解,药物以扩散、溶蚀方式释放,可达到缓释长效的目的[2]。 tu6Q7CjW8 ),肌肉注射后可缓释1或2个月。 这类制剂中,只有10个氨基酸的LHRH类似物微球的研究最为成功,第一个多肽微球产品——曲普瑞林于1986年问世,随后亮丙瑞林、布舍瑞林、高舍瑞林、那法瑞林等长效微球制剂相继上市。2000年美国Genentech公司推出了重组人生长激素(rhGH)PLGA微球(Nutropin p; V H g 1.2 口服制剂a:(.{z?nM 多肽及蛋白质类药物应用于口服须克服两大障碍,一是抑制胃肠道各种酶对其降解,二是选用合适的制剂形式及载体材料使药物透过生物屏障。粒径范围处于1-1000nm的毫微粒制剂是目前研究最多的口服多肽制剂,但毫微粒的表面带电荷情况及聚合物疏水性能均影响多肽在小肠部位的吸收。 s - H e 近年来的研究主要在对毫微粒表面进行修饰,如在毫微粒表面连接各种生物粘附材料,如脱乙酰壳多糖、Carbopol?等。Kawashima等研究者[3]采用乳化溶剂扩散法在降钙素的PLGA毫微粒表面覆盖一层粘附材料脱乙酰壳多糖后,与原PLGA毫微粒相比,虽然药物扩散形式没有显著改变,但能明显降低血钙水平,且能维持48小时。Lubben等报道[1],脱乙酰壳多糖及其衍生物能有效提高亲水性大分子物质的吸收,因其能增加细胞间的紧密连接的开放而有利于药物的细胞旁转运。 P` -K? k< 另外,将毫微粒的疏水性聚合物骨架上连接亲水性聚合物侧链,可大大提高多肽药物的吸收,这可能是由 于亲水性聚合物能打开小肠上皮细胞间的紧密连接。'v"{frh 1.3 鼻腔吸入剂=A, 6KY=E 将多肽及蛋白质类药物以微球制剂的形式在鼻腔给药可提高这类药物的吸收及生物利用度,这在胰岛素、 降钙素、人生长激素等微球制剂中都得到了证实。尽管微球对多肽及蛋白类药物的这种促吸收机理尚不确 定,但一般认为,微球与鼻粘膜直接接触而吸水溶胀,使上皮细胞脱水导致紧密连接开放,使多肽及蛋白 质易于透过[4]。mqg[2VT RP 目前,将疫苗通过鼻腔给药产生局部免疫反应又是研究的一个热点。微球包载疫苗在鼻腔内给药,通过适

多肽和蛋白质

第十九章蛋白质和核酸 第一节氨基酸 一、分类、命名和构型 组成蛋白质的氨基酸(天然产氨基酸)都是α-氨基酸,即在α-碳原子上有一个氨基,可用下式表示: 天然产的各种不同的α-由氨基酸只R不同而已。氨基酸目前已知的已超过100种以上,但在生物体内作为合成蛋白质的原料只有二十种。 1.分类:按烃基类型可分为脂肪族氨基酸,芳香族氨基酸,含杂环氨基酸。 按分子中氨基和羧基的数目分为中性氨基酸,酸性氨基酸,碱性氨基酸。 2.命名:多按其来源或性质而命名。国际上有通用的符号。 3.构型:用D/ L体系表示--在费歇尔投影式中氨基位于横键右边的为D型,位于左边的为L型。例如: D-氨基酸L-氨基酸 天然氨基酸(出甘氨酸外)其他所有α-碳原子都是手性的,都有旋光性,而且发现主要是L型的(也有D型的,但很少)。 二、氨基酸的性质 1.氨基酸的酸-碱性--两性与等电点。 氨基酸分子中的氨基是碱性的,而羧基是酸性的,因而氨基酸既能与酸反应,也能与碱反应,是一个两性化合物。(1)两性 氨基酸在一般情况下不是以游离的羧基或氨基存在的,而是两性电离,在固态或水溶液中形成内盐。 (2)等电点 在氨基酸水溶液中加入酸或碱,至使羧基和氨基的离子化程度相等(即氨基酸分子所带电荷呈中性--处于等电状态)时溶液的pH值称为氨基酸的等电点。常以pI表示。

注:1°等电点为电中性而不是中性(即pH=7),在溶液中加入电极时其电荷迁移为零。 中性氨基酸pI = 4.8~6.3 酸性氨基酸pI = 2.7~3.2 碱性氨基酸pI = 7.6~10.8 2°等电点时,偶极离子在水中的溶解度最小,易结晶析出。 2.氨基酸氨基的反应 (1)氨基的酰基化氨基酸分子中的氨基能酰基化成酰胺。 乙酰氯、醋酸酐、苯甲酰氯邻苯二甲酸酐等都可用作酰化剂。在蛋白质的合成过程中为了保护氨基则用苄氧甲酰氯作为酰化剂。 选用苄氧甲酰氯这一特殊试剂,是因为这样的酰基易引入,对以后应用的种种试剂较稳定,同时还能用多种方法把它脱下来。 (2)氨基的烃基化氨基酸与RX作用则烃基化成N-烃基氨基酸: 氟代二硝基苯在多肽结构分析中用作测定N端的试剂。 (3)与亚硝酸反应 反应是定量完成的,衡量的放出N2,测定N2的体积便可计算出氨基酸只氨基的含量。 4)与茚三酮反应 α-氨基酸在碱性溶液中与茚三酮作用,生成显蓝色或紫红色的有色物质,是鉴别α-氨基酸的灵敏的方法。

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