生物大分子药物
近年来，生物大分子药物发展迅猛，受到的关注也越来越多。与传统小分子药物相比，生物大分子药物具有相对分子质量大、不易透过生物膜、给药剂量低、易在体内降解等特点，这导致其具有与小分子药物不同的药代动力学特征。以蛋白多肽药物、单克隆抗体药物、抗体药物偶联物和核酸药物4 类生物大分子药物为例，综述近年来生物大分子药物的药代动力学研究进展，旨在为生物大分子药物及生物类似药的研发提供参考。
[ 关键词] 生物大分子药物；蛋白多肽药物；单克隆抗体药物；抗体药物偶联物；核酸药物；药代动力学
生物大分子药物是指一类利用现代生物技术方法生产的源自生物体内并被用于疾病的诊断、治疗或预防的生物大分子，狭义上也称为生物技术药物。随着分子生物学、基因工程和基因组学的研究发展，生物技术药物得以迅猛发展，其种类也日趋增多。目前生物技术药物包括DNA 重组技术生产的蛋白质、多肽、酶、激素、疫苗、单克隆抗体（mono-clonal antibody，mAb）和细胞因子药物，也包括蛋白质工程技术生产的上述产品的各类修饰物，还包括用于基因治疗的基因、反义寡核苷酸和核酶及病毒和非病毒基因递送载体等。
药代动力学研究对于药物的有效性和安全性评估非常重要，如选择合适的给药途径，设定合适的给药频率和给药剂量，明确药物是否可以到达相应的靶器官等。但不同于传统的小分子化学药物，生物大分子药物具有相对分子质量大、不易透过生物膜、给药剂量低、易在体内降解等特点，使其在生物体内的处置过程变得更为复杂（见表1），也给药代动力学研究提出了新的挑战。本文将分别围绕蛋白多肽药物、mAb 药物、抗体药物偶联物（antibody-drug conjugate，ADC）和核酸药物，对其药代动力学特点进行分析和讨论。
1 生物大分子药物的体内吸收
生物大分子药物包括蛋白多肽药物、核酸药物、ADC 药物和mAb 药物等，与传统小分子药物（相对分子质量为200 ~ 700）相比，其相对分子质量（1 500 ~ 150 000）较大，不易被吸收，同时存在口服后易被消化道酶降解破坏的问题，各种生物大分子药物在吸收方面存在许多相似的特点，在此一并阐述。
1.1 给药方式的选择
由于存在不易被吸收、消化道降解等问题，生物大分子药物口服给药后生物利用度极低。目前绝大多数生物大分子药物均选用肠道外方式给药，主要以静脉注射方式给药，其次是皮下注射给药，少数也可以肌肉注射给药。静脉注射给药时，血药浓度迅速达到峰值，但易产生安全性问题，同时长期多次静脉注射给药存在患者耐受性不好等问题，另外静脉注射给药一般需要在医疗机构完成，容易带来较高的费用。为了解决生物大分子药物给药途径带来的问题，研究主要集中在2 个方面：一是如何实现生物大分子药物的口服用药；二是不同给药方式的药物吸收机制研究。大量研究集中在前者，如近期发现羧甲基纤维素-弹性蛋白（CMC-EIa）作为蛋白酶抑制剂可以很好地抑制胰蛋白酶、弹性蛋白酶等的活性；吸收促进剂如脂肪酸、胆盐等，可以可逆性地打开紧密连接而提高胰岛素的渗透性。但蛋白酶抑制剂容易造成体内蛋白酶的缺乏，而吸收促进剂容易损坏生物膜造成局部炎症。此外，载药系统如纳米、微球、脂质体以及衍生化或化学修饰也是研究如何实现生物大分子药物口服用药的主要方法。环孢素是一种预防同种异体器官或组织移植发生排斥反应的药物，特殊的环肽结构使得其口服后具有较好的生物利用度。一项meta 分析数据表明，山地明（环孢素的普通制剂）是新山地明（环孢素微乳
化口服液）生物利用度的76%，其药时曲线下面积（AUC）显著低于新山地明，提示新型载药系统可以有效提高蛋白多肽药物的吸收。但总体上成功案例很少，还处于研发与探索阶段。
1.2 皮下给药的淋巴转运
1958 年Malek 等首次发现外源性大分子物质可以通过淋巴转运，之后抗体等的淋巴转运也开展了相关研究。研究发现，皮下注射给药时，大分子药物可以通过组织间液的对流运输进入淋巴循环，继而随淋巴管中淋巴液的单向流动运输至静脉系统进入血液循环。
皮下给药后药物的吸收过程会受到相对分子质量、分子载电荷量以及给药体积与给药部位等许多因素的影响。生理因素如年龄、体质量也会对同一药物的生物利用度产生影响，导致出现较大的差异。一项在绵羊体内开展的实验显示，皮下注射给药后，不同相对分子质量的药物（5-氟-2'-脱氧尿苷为246.2，菊粉为5 200，细胞色素C 为12 300，IFN-α 为19 000）在绵羊淋巴液中的累积回收率与相对分子质量之间呈现正相关性。提示，相对分子质量小于1 000 的药物，其大部分被吸收后进入血液循环，此时淋巴转运在药物吸收过程中的作用暂可忽略不计。相对分子质量为19 000时，约60% 的药物被吸收进入淋巴系统。这也意味着淋巴转运在常见的蛋白多肽药物（相对分子质量为1 500 ~ 70 000）和核酸类药物（相对分子质量为6 000 ~18 000）皮下给药吸收过程中起重要作用。推测对于相对分子质量一般为150 000 的mAb，皮下给药时几乎都是经过淋巴系统摄取。
正常生理情况下，淋巴流量和流动速度均不大。人在禁食安静状态下，每分钟约产生1.0 ~ 1.5 mL 淋巴液。这使得皮下注射给药需要很长一段时间才能被吸收，如mAb 通常需6 ~ 8 d 达到峰浓度。故推测淋巴转运的贡献率会对药物的达峰时间产生影响，这也是生物大分子药物皮下注射给药后达峰时间存在差异性的原因。同时有研究指出，由于在皮下给药部位以及转运至淋巴系统的过程中存在降解，故生物大分子药物皮下注射给药后吸收越快，其生物利用度可能越高。
2 生物大分子药物的体内分布和消除
2.1 蛋白和多肽药物
蛋白和多肽药物因相对分子质量大、亲水性强，导致其在血管外室分布较低，静脉注射给药后大多符合二房室模型特征。和小分子药物不同，蛋白和多肽药物存在受体介导的靶器官特异性摄取，会影响其在体内的分布。蛋白和多肽药物在体内不会经历传统小分子化合物的药物代谢反应，其主要是在蛋白水解酶的作用下发生水解反应被降解，产生的氨基酸进入内源性的氨基酸库，被重新运用。
2.2 单克隆抗体药物
通过分子生物学手段可得到由单一B 细胞克隆产生的高度均一抗体，称为mAb。20 世纪90 年代末，自首个嵌合mAb 获批后，治疗性mAb 在自身免疫性疾病和肿瘤治疗方面获得了突飞猛进的发展。mAb药物的发展先后经历了鼠源mAb，嵌合mAb，人源化mAb 和完全人源化mAb 4 个阶段。目前已获批的mAb 药物均属于人免疫球蛋白IgG 家族，其与内源性人免疫球蛋白IgG 有相似的结构和相近的相对分子质量（150 000）。
2.2.1 分布
mAb 极大的相对分子质量和亲水性使其体内分布呈现2 个特征。一是mAb 在体内分布多呈现二房室模型，中央室表观分布容积（＜15.7 L）均比较低，mAb 药物主要分布于血浆，其次是间质液和淋巴液。虽然血浆和间质液之间存在对流运动，但正常组织中血浆蛋白和mAb 药物的净流动是从血管中流
出并进入间质液。一旦mAb 药物进入间质液，就可以与细胞膜上的靶标结合，通过胞吞进入细胞。同时，由于淋巴管的直径远大于血管上皮细胞间隙，不与间质中靶标结合的药物可通过淋巴系统再循环至静脉系统。二是给药后mAb 药物在不同组织的分布出现差异性。主要的原因有3 个方面：1）不同组织毛细血管的孔径和血液灌注存在差异性。如脑组织是药物最难分布的器官，mAb 药物在肾脏分布最多，其次是肝脏、脾脏，脑中分布最少。2）mAb 存在自身靶向性，不同组织靶点的表达水平会影响其在体内的组织分布。3）mAb 药物相对分子质量的大小、携带的电荷量等对通过毛细血管时的孔径压力造成影响。
2.2.2 消除
mAb 药物在体内的清除率（0.066 ~ 1.33 L· d-1）很低，半衰期为数小时或数天，差异较大。mAb 药物具体的消除机制尚不清楚，目前讨论的消除途径主要存在3种：1）传统的蛋白酶水解。mAb 药物因相对分子质量较大不会在肾脏直接滤过，可在蛋白酶的作用下降解为肽段，被机体重新利用。这种水解是非特异性的，在mAb 药物的消除中贡献率也比较低。2）溶酶体水解。mAb 药物可以与细胞表面膜结合型抗原结合或与细胞表面Fcγ 受体结合后内吞至细胞内，也可以非特异性吞饮的方式进入细胞，然后被细胞内的溶酶体降解成肽段和氨基酸。3）免疫系统清除。机体除了存在膜结合型抗原外，还存在可溶性抗原。可溶性抗原可以与单抗结合形成免疫复合物，继而被免疫系统清除。同时mAb 药物可能在体内引起免疫反应而产生抗药物抗体，mAb 药物与之结合后随即被免疫系统清除。
2.3 ADC药物
ADC 是一类抗体与小分子药物通过连接物相连接的新型药物。该类药物可以在保持mAb 高度靶向性的同时，引入小分子药物的强细胞毒性。然而实际研发过程中困难重重，目前仅有2 种ADC 药物获批用于临床，分别是用于人表皮生长因子受体2（HER2）阳性转移性乳腺癌的曲妥珠单抗（Kadcyla）和治疗晚期霍奇金淋巴瘤的本妥昔单抗（Adcetris），其抗体的药代动力学特征见表2 。
一个理想的ADC 药物应具有的特征有：mAb 药物应选择性高、亲和力强、人源化、免疫原性低、清除率较慢；连接物应在循环中保持稳定，可在肿瘤细胞内部释放活性药物，具有合适的结合位点；小分子药物应具有较强的细胞毒性，在生理pH 条件下保持稳定，具有合适的药物代谢和转运行为，具有较好的DAR；抗原应具有肿瘤特异性，表达在细胞表面，可与抗体形成复合物并将其胞吞进入细胞。与mAb 药物相比，ADC药物具有相似的药动学特征：清除率低、半衰期长、组织分布有限。但也存在不同点：1）ADC 药物通常是不同偶联方式的化合物组成的相对分子质量不同的混合物，这给测定带来了难度。2）ADC 药物由抗体、连接物和小分子药物3 部分组成。这3 个部分在体内的分布、消除等需要分别进行研究，也就需要建立准确测定这3 种不同的组分及可能代谢物的分析方法。3）ADC 药物在体内常通过去偶联作用分别形成mAb 药物和小分子物质，二者分别进一步的水解或代谢；也可能直接降解或分解代谢为含片段的小分子药物，发生和传统小分子化合物相似的代谢和转运等体内处置行为。由于mAb 药物不发生CYP450酶系介导的代谢以及转运体介导的转运，也就不存在和小分子药物发生药物相互作用的可能，而ADC 药物则有可能发生药物相互作用。4）对于ADC 药物而言，在DAR 小于4 时，共轭和未共轭抗体之间的组织分布无显着差异；然而当DAR 大于4 时，疏水性增加，共轭会加速血浆清除，并且在肝脏中有蓄积的趋势。5）理想状态下，连接物应在肿瘤细胞内释放小分子化合物。但ADC 药物可以通过胞饮作用进入正常细胞，导致非靶细胞内产生不需要的药物释放，可能导
致毒性。
2.4 核酸药物
寡核苷酸是一类20 个左右碱基的短链核苷酸的总称（包括脱氧核糖核酸DNA 或核糖核酸RNA 内的核苷酸）。寡核苷酸是生物医学和生命科学研究中调节基因表达的基本工具，现在已被开发为基因靶向治疗药物，用于治疗病毒感染、肿瘤和遗传病。寡核苷酸药物主要包括反义寡核苷酸、小干扰RNA（small interferingRNA，siRNA）、核酸适配体、核酸疫苗等。
2.4.1 分布
静脉注射给药后寡核苷酸快速分布到组织，游离的寡核苷酸主要是被肝脏和肾脏摄取，然后缓慢地消除（可能数周），在体内通常呈现多房室模型特征，缓慢消除阶段的AUC 通常约占总AUC 的20% 。临床前研究数据显示，寡核苷酸的体内过程常表现出非线性药动学的特征。由于静脉注射给药后寡核苷酸快速分布到组织，血浆暴露量远低于组织，使得血浆中的非线性特点不太明显，而个别组织中的非线性特征更为明显。例如经三氨基N-乙酰基半乳糖胺修饰的反义寡核苷酸（ISIS 691257）在猴体内的药代动力学研究表明，皮下注射给药后，ISIS 691257 迅速吸收达峰后浓度快速衰减并进入缓慢的消除阶段（消除半衰期约4 周），在1 ~ 40 mg·kg-1 剂量范围内血浆和肝脏的处置过程呈现出非线性特征。
寡核苷酸如反义核苷酸和siRNA 在肝脏和肾脏分布浓度均较高，但在其他组织如心脏、胰岛、中枢神经系统的分布有限甚至无分布。有研究人员将小分子甲状腺激素T3 和反义核苷酸结合，促进了T3 在肝脏和脂肪组织的摄取，这既保持了寡核苷酸积极的代谢作用，同时也最大限度地减少了对脑、心脏和肌肉的副作用。另一方面，寡核苷酸的组织分布具有异质性。在肝脏中，与肝细胞和非实质肝细胞相比，胆管上皮细胞中反义核苷酸的摄取量较低。寡核苷酸高剂量时，肝细胞中其总浓度与非实质细胞中的浓度相似，但低剂量时非实质细胞中的总浓度通常更高。在肾脏中，寡核苷酸主要分布到皮质，而肾小球和髓质小管的摄取量较低。
天然的寡核苷酸血浆蛋白结合率一般较低，主要经全身代谢或肾脏排泄。经硫代修饰的反义核苷酸与血浆蛋白广泛结合（一般血浆蛋白结合率高于85％），其中与白蛋白的结合占主要部分，其次是与α-巨球蛋白，与α1- 酸性糖蛋白的结合可忽略不计。一项关于硫代磷酸寡核苷酸（ISIS2302）血浆蛋白结合率的研究表明，ISIS2302 在不同种属小鼠、大鼠、猴、人体中表现出了极高的血浆蛋白结合率（97%），其中小鼠的血浆蛋白结合程度相对其他种属较低。
2.4.2 消除
寡核苷酸的体内消除过程比较简单，主要由核酸外切酶和内切酶水解成片段化的寡聚体和单核苷酸。虽然核酸酶在体内无处不在，但在不同组织其表达可能有差别。如一个命名为HBV263 的双链siRNA 体外代谢研究显示，其在血清和肝微粒体中存在不同的代谢模式：在大鼠和人血清中，双链的反义链优先降解，而在大鼠和人肝微粒体中，双链的有义链稳定性较差。提示，血清和肝微粒体可能存在不同类型的核酸酶，且其底物特异性可能不同。
未经修饰的寡核苷酸半衰期很短，只有几秒或几分钟，但经修饰后随着核酸酶抗性的增加及血浆蛋白结合率的增加，其半衰期可增至数周或数月。组织中寡核苷酸的血药浓度是血浆中的上百倍甚至上千倍。故建议开展临床代谢研究时同时搜集血浆和尿液样品进行分析，血浆中的代谢产物多为母体以及从末端消除一个或几个核苷酸形成的代谢产物，尿液中的代谢产物多为较小的可以通过肾脏有效过滤的寡核苷酸片段。
2.4.3 其他
2.4.
3.1 共轭寡核苷酸
和ADC 药物相似，现已开发出共轭寡核苷酸药物以改善细胞摄取并增加寡核苷酸活性。共轭寡核苷酸药物由3 部分组成，即摄取增强部分、链接部分和寡核苷酸。增强剂一般是亲脂性天然内源性化合物，例如胆固醇和脂肪酸，几乎无安全问题。Inclisiran 是一种经过修饰的新型siRNA 共轭结合物，用于降低低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）。一项Ⅰ期临床研究表明，单次或多次注射inclisiran 后，LDL-C 水平可显著降低6 个月。
2.4.
3.2 生物分析方法
传统的杂交技术不能实现原药和代谢产物的同时测定，因为代谢物也可与序列特异性分析探针杂交。液相色谱-串联质谱联用仪（LC-MS/MS）技术能够分离组分并提供每种化合物分子质量的数据。但LC-MS/MS 存在几个问题：一是寡聚核苷酸富含阴离子，易与蛋白质强烈结合，常规的样品处理方法提取回收率过低；二是基于寡核苷酸理化性质的特殊性，流动相一般比较复杂；三是寡核苷酸和代谢物的浓度通常在组织中比在血浆中高得多。由于分析灵敏度不足，消除阶段的血浆浓度-时间曲线可能不能表征寡核苷酸药物在体内的真实过程。这些问题都需要在寡核苷酸药代动力学研究过程中引起注意。３结语
近年来生物大分子药物得到迅猛发展，尤其是结构上的保守性使其在动物体内的研究可以很好地为人体研究提供参考，从而大大地缩短了研发周期。但与传统小分子药物相比，生物大分子药物具有相对分子质量大、不易透过生物膜、给药剂量低、易在体内降解等特点，使其在生物体内的处置过程也不同于小分子药物：皮下给药后淋巴转运在生物大分子吸收过程中发挥了重要作用；体内主要由蛋白酶和核酸酶介导发生降解，产生的多肽或核酸片段重新被吸收利用，极少部分经肾排泄；常出现非线性药代动力学特征等。同时不同类别的生物大分子药物作用机制各有差异而药代动力学行为也显示出了不同的特点，这对生物大分子药物人体药代动力学预测，生物大分子创新药物药代动力学研究和生物类似药物的药动学评价提出了更多的挑战。
生物大分子研发趋势
近期，美国FDA 颁布了“ 生物类似药行动计划”，以加速其研发和市场化。这个行动计划包括成立专门的机构（Office of Therapeutic BiologicsandBiosimilars），提供专门的审评模板以及为生物类似药开发机构提供详细的指导，例如如何判断相似性的统计学工具等。
该行动计划提出的背景是美国政府的医疗控费，其目的是加速生物类似药/ 可替换产品的开发以及限制原研厂商对生物类似药的阻碍。美国的生物类似药开发本来就落后于欧盟。
据FDA 的官员透露，美国获批上市的11 个生物类似药只有3 个真正得以销售，这11 个产品都销售的话，2017 年就可以节省45 亿美元医疗费用。和美国相比，欧盟自2006 年起，一共批准了37 个生物类似药，但是市场进入并没有预期快。2006 年批准的生长激素，到现在为止，也只是占据了不到30% 的市场，而2013 年获批的类克（Remicade），降价2/3，才在北欧四国获得推广。在中国，生物类似药指南在2015 年颁布，目前还没有生物类似药上市。
相比于小分子化药仿制药的适应证外延和可替换性而言，生物大分子药物由于其结构复杂性，生物类似药的开发对于开发者和监管机构都是相当大的困难和挑战。此外，大分子药物由于生产工艺和质控复杂、前期厂房投入大、临床费用高等原因，销售价格不会像化药仿制药那么低，在市场推广方面需要商业模式的创新。在市场推广时，难免会遭遇原研药和原研药改良的阻击，Herceptin 和Rituxan 的类似药很快会面临罗氏产品降价和新获批的皮下给药剂型竞争。
生物类似药开发不容易，改良创新生物药更难，原创生物药成功机会更是寥寥。国内的制药公司和新兴的生物技术公司在立项之时，有必要进行综合的判断和评估。在生物类似药方面，前几年已经明显出现了几个热门单抗品种的扎堆开发现象。但是有一些蛋白类药物和后续的单抗品种只有很少的公司开发或者没有人开发。
生物类似药的开发也需要前瞻性，需要提前收集不同批次、不同产地的原研药进行结构功能的研究，对工艺流程和成本有充分的理解，也需要对市场进行调查和分析，甚至需要进行全球的布局。改良创新生物药，对于蛋白质药物而言，是指提高活性、半衰期和稳定性等的新一代药物。对于抗体类药物和CAR-T 等，其实是一个伪命题。这类药物，除了做临床的头对头研究，很难说是更好还是更坏。
再谈一下生物大分子新药。首先生物大分子涵盖了蛋白、抗体、疫苗、细胞治疗、核酸药物、基因治疗等等。由于单抗热和CAR-T 热，业界往往会误解生物药物就这么两类。这个误解导致药企扎堆研究针对程序性死亡蛋白-1（PD-1）及其配体（PD-L1）、CD47 等靶点的抗体，以及重复投入研究针对CD19 和B 细胞成熟抗原（BCMA）的CAR-T。
在验证的新靶点匮乏的情况下，大分子创新药可以从这几个方面考虑：
1）交叉学科的新技术开发，比如人工智能和材料科学；
2）扩大大分子药物的应用空间，比如打破血-脑脊液屏障；
3）蛋白质深度工程化，增加成药性；
4）蛋白质和基因治疗、基因编辑的结合；
5）新组合和多功能大分子药物。
如此种种，受限于个人经验，不一而足。新药开发的将来一定是技术不分新旧，分子不分大小，以解决满足医疗需求为主，以解决可及性为重，以全球竞争力为目标。
在我国，生物类似药的成功与否还取决于3 个关键数据：一是临床开发的成本，二是最终定价相比于原研药的折扣有多少，三是生产成本。当然由于生物药的复杂性，质量控制至关重要。此外，作者提出小企业着重研发改良型新药，而大中型企业在生物类似药方面更为专注。做出差异化、有创新、满足患者需求的专利新药，参与全球竞争，是研发型生物技术公司的出路；而生物类似药最终是生产规模、成本控制、品牌和销售模式的竞争，这一领域大型药企更有竞争力。
最后值得一提的是，韩国和印度的生物类似药公司通过和Hospira/Pfizer、Biogen 等公司合作，进入国际主流，这个经验值得借鉴；而在新药开发方面，
日本药企的成功经验值得学习。
《江苏省生物药研发与注册现状分析》一文结合几类生物大分子药物，对江苏省近年的大分子药物申报情况作了概述分析。江苏省这几年在生物制药方面的进步是有目共睹的。PD-1、甲状旁腺激素（PTH）、凝血酶（thrombin）、凝血因子Ⅷ（FVIII）等大分子新药以及几款CAR-T 产品进入临床开发以及申报上市值得肯定。
此外，文中提出的热门靶点扎堆研发的现象值得警惕。作为医药行业的领先省份，我们一定要避免“类似药不像、新药不新”的尴尬现象发生。
展望
生物大分子药物在国际上也只有几十年的历史，而且我们对于蛋白、基因和细胞的了解还停留在相对初级的阶段。由于新技术、新概念的出现和广泛使用，我们很有可能在生物技术药物方面赶上国际领先水平。
在现阶段，借助生物类似药的契机把生物制造做精、做大、做强，引入连续生产、工艺控制等新技术；同时在改良蛋白质/ 抗体药物方面，结合中国结构生物学的领先优势，取得局部突破；最后力争5~10 年在首创新药（first-in-class）方面能够有所成就。
随着原研药专利集中有过保护期，大分子生物类似药，也就是生物药的仿制药将迎来大发展，但仿制生物药比仿制化药难度高一万倍，即便专利过了一般也仿不了，但从国内药企的研发现状看，这个壁垒正在击破，未来投西药就看生物类似药，其他都不是最佳赛道。
大分子药物的开发目前还是非常局限，主要是代谢性疾病、免疫疾病为主。生物药物就短期来看还是不可能超越化学药物。
大分子药物靶向性好，安全性更好。
大分子的却是仿制药比原研药还难，因为要做到跟原研药一致非常难，大分子药物穿透性能差，药物半衰期都很短，生物稳定性差，特别是细胞培养过程很难控制，这些特点导致生物药物保存困难，使用不方便（目前只有静脉注射和肌肉注射）。小分子药物半衰期很长，药物稳定性好，给药途径多样化，方便，穿透性好，目前大部分病还是需要小分子。
大分子药物的前景 目前，世界上所开展的所有最尖端、最先进的重大疾病治疗方法，如艾滋病、肿瘤等均与生物大分子药物有关，欧、美、日等国家均认同生物大分子药物将是 21世纪药物研究开发中最有前景的领域之一。在日前举行的以“生物大分子药物 高效化的基础研究”为主题的第282次香山科学会议上，与会学者就如何通过多学科交叉合作，实现生物大分子药物的高效化等基础科学问题进行了研讨。 服务重大疾病防治 会议执行主席、天津大学化工学院长江学者讲座教授杨志民作了题为《生物大分子药物高效化的意义与研究展望》的评述报告。杨志民说，生物大分子药物包括多肽、蛋白质、抗体等，目前主要用于治疗肿瘤、艾滋病、心脑血管病等重大疾病。生物大分子药物的主要优点是，对反应物的选择性及作用具有其他药物无法比拟的高效性;大部分生物大分子药物，如酶类或基因药物等均具有可反复作用的药物活性;大部分生物大分子药物易于用生化方法大量生产;生物大分子药物一般均具有高水溶性，因此易于制备成各型液态药剂。 中国工程院院士、天津医科大学教授郝希山介绍说，近年来，随着对肿瘤研究的不断深入，肿瘤的生物治疗及靶向治疗正日渐成为一个活跃的研究领域，生物大分子药物作为最有发展前途的肿瘤治疗手段之一，已在肿瘤治疗中得到广泛应用。(潘锋) 我国高度重视对生物大分子药物的研究，在《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006,2020年)》中已将“蛋白质药物”列入第四项“重大科学研究计划”中;将“释药系统创制关键技术”列入重点领域中的第八项“人口与健康”的发展思路中，并将生物大分子药物防治的心脑血管病、肿瘤等疾病列入“重大非传染疾病的防治”中。
生物大分子药物
生物大分子药物 近年来，生物大分子药物发展迅猛，受到的关注也越来越多。与传统小分子药物相比，生物大分子药物具有相对分子质量大、不易透过生物膜、给药剂量低、易在体内降解等特点，这导致其具有与小分子药物不同的药代动力学特征。以蛋白多肽药物、单克隆抗体药物、抗体药物偶联物和核酸药物4 类生物大分子药物为例，综述近年来生物大分子药物的药代动力学研究进展，旨在为生物大分子药物及生物类似药的研发提供参考。 [ 关键词] 生物大分子药物；蛋白多肽药物；单克隆抗体药物；抗体药物偶联物；核酸药物；药代动力学 生物大分子药物是指一类利用现代生物技术方法生产的源自生物体内并被用于疾病的诊断、治疗或预防的生物大分子，狭义上也称为生物技术药物。随着分子生物学、基因工程和基因组学的研究发展，生物技术药物得以迅猛发展，其种类也日趋增多。目前生物技术药物包括DNA 重组技术生产的蛋白质、多肽、酶、激素、疫苗、单克隆抗体（mono-clonal antibody，mAb）和细胞因子药物，也包括蛋白质工程技术生产的上述产品的各类修饰物，还包括用于基因治疗的基因、反义寡核苷酸和核酶及病毒和非病毒基因递送载体等。 药代动力学研究对于药物的有效性和安全性评估非常重要，如选择合适的给药途径，设定合适的给药频率和给药剂量，明确药物是否可以到达相应的靶器官等。但不同于传统的小分子化学药物，生物大分子药物具有相对分子质量大、不易透过生物膜、给药剂量低、仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢2
易在体内降解等特点，使其在生物体内的处置过程变得更为复杂（见表1），也给药代动力学研究提出了新的挑战。本文将分别围绕蛋白多肽药物、mAb 药物、抗体药物偶联物（antibody-drug conjugate，ADC）和核酸药物，对其药代动力学特点进行分析和讨论。 1 生物大分子药物的体内吸收 生物大分子药物包括蛋白多肽药物、核酸药物、ADC 药物和mAb 药物等，与传统小分子药物（相对分子质量为200 ~ 700）相比，其相对分子质量（1 500 ~ 150 000）较大，不易被吸收，同时存在口服后易被消化道酶降解破坏的问题，各种生物大分子药物在吸收方面存在许多相似的特点，在此一并阐述。 1.1 给药方式的选择 由于存在不易被吸收、消化道降解等问题，生物大分子药物口服给药后生物利用度极低。目前绝大多数生物大分子药物均选用肠道外方式给药，主要以静脉注射方式给药，其次是皮下注射给药，少数也可以肌肉注射给药。静脉注射给药时，血药浓度迅速达到峰值，但易产生安全性问题，同时长期多次静脉注射给药存在患者耐受性不好等问题，另外静脉注射给药一般需要在医疗机构完成，容易带来较高的费用。为了解决生物大分子药物给药途径带来的问题，研究主要集中在2 个方面：一是如何实现生物大分子药物的口服用药；二是不同给药方式的药物吸收机制研究。大量研究集中在前者，如近期发现羧甲基纤维素-弹性蛋白（CMC-EIa）作为蛋白酶抑制剂可以很好地抑制胰蛋白酶、弹性蛋白酶等的活性；吸收促进剂如脂肪酸、胆盐等，可以可逆性地打开紧密连接而提高胰岛素的渗 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢3
药检 一、名词解释 1.药品 指用于预防、治疗、诊断人的疾病，有目的地调节人的生理机能并规定有适应证、用法和用量的物质，是一种关系人民生命健康的特殊商品。包括药材、中药饮片、中成药、化学原料药、抗生素、生化药品及其制剂、放射性药品、血清制品和诊断药品等。 2.药品质量检测 即药物分析,主要是运用化学、物理化学或生物化学的方法和技术研究化学结构已经明确的合成药物或天然药物及其制剂的质量控制方法，同时也研究中药制剂和生化药物及其制剂的质量控制方法。 3.生物药物（4分） 生物药物是指运用生物学、医学、生物化学等研究成果，从生物体、生物组织、细胞、体液等，综合利用物理学、化学、生物化学、生物技术、药学等学科的原理和方法制造的一类用于预防、治疗和诊断的制品。广义的生物药物包括：（1）从动植物和微生物中直接制取的各种天然生理活性物质；（2）人工合成或半合成的天然物质类似物。 4.生物制品 是以微生物、细胞、动物或人源组织和体液等为原料，应用传统技术或现代生物技术制成，用于人类疾病的预防、治疗和诊断。人用生物制品包括：细菌类疫苗（含类毒素）、病毒类疫苗、抗毒素及抗血清、血液制品、细胞因子、生长因子、酶、体内及体外诊断制品，以及其他生物活性制剂，如毒素、抗原、变态反应原、单克隆抗体、抗原抗体复合物、免疫调节剂及微生态制剂等。 5.国家生物标准品 系指用国际生物标准品标定的，或由我国自行研制的（尚无国际生物标准品者）用于定量测定某一制品效价或毒性的标准物质，其生物学活性以国际单位（IU）或以单位（U）表示。
6.国家生物参考品 系指用国际生物参考品标定的，或由我国自行研制的（尚无国际生物参考品者）用于微生物（或其产物）的定性鉴定或疾病诊断的生物试剂、生物材料或特异性抗血清；或指用于定量检测某些制品的生物效价参考物质，如用于麻疹活疫苗滴度或类毒素絮状单位测定的参考品，其效价以特定活性单位表示，不以国际单位（IU）表示。 7．生物检定法 生物检定属生物法分析，是利用药物对生物体（整体动物、离体组织、微生物等）的作用以测定其效价或生物活性的一种方法。它以药物的药理作为基础，统计学为工具，）选用特定的实验设计，在一定条件下比较供试品和相当的标准品所产生的特定反应，通过等反应剂量间比例的计算，从而测得供试品中活性成分的效价。 8.动物保护力试验 是将疫苗或类毒素免疫动物后，再用同种的活菌、活毒或毒素攻击，从而判定制品的保护水平。 9.恒重 除另有规定外，系指供试品连续两次干燥或炽灼后的重量差异在0.3mg以下的重量；干燥至恒重的第二次及以后各次称重均在规定条件下继续干燥1小时后进行；炽灼至恒重的第二次称重应在继续炽灼30分钟后进行。 10.空白试验 系指在不加供试品或以等量溶剂替代供试液的情况下，按同法操作所得的结果；含量测定中的“并将滴定的结果用空白试验校正”，系指按供试品所耗滴定液的量（ml）与空白试验中所耗滴定液量（ml）之差进行计算。 11. 药品质量 药品的物理、化学、生物药剂学、安全性、有效性、稳定性、均一性等指标符合规定标准的程度。 12.药品质量标准
生物药物分析知识点 总结
题库一 1、什么是药物？ 药物是指用于预防、治疗、诊断人的疾病，有目的地调节人的生理功能并规定有适应证和用法、用量的物质。 2、药物的学科包括哪些？ 药物分析(pharmacenticalanalysis)、药理学(pharmacology)、药剂学(pharmaceutics)、药物化学(pharmacentical chemistry) 3、什么是生物药物？ 生物药物是利用生物体，生物组织或组成生物体的各种成分，综合应用多门学科的原理和方法，特别是采用现代生物技术，进行加工、制造而形成的一大类用于预防、治疗和诊断的药物。广义的生物药物包括：(1)从动植物和微生物中直接提取的各种天然生理活性物质；（2）人工合成或半合成的天然物质类似物。 4、生物药物的性质(Properties of biological) (1)结构相近；(2)药理有效；(3)医疗效果好；(4)浓度低，杂质高；(5)大分子稳定；(6)有一定的敏感性（对热、重金属、酸碱和ph变化等敏感） 5、药典的定义？药典的简称、版本、三部和内容？ （1）定义：记载着各种药品标准和规格的国家法典，是国家管理药品生产与质量的依据，一般由一个国家的卫生行政部门主持编写、实施颁布。 （2）简称：Ch.P （3）版本：1953、1963、1977、1985、1990、1995、2000、2005、2010 （4）三部：中药、化学药、生物制品。 （5）内容：凡例，正文，附录，索引。 6、什么是ADME？各代表什么单词？ ADME:药代动力学；A:吸收(absorption);D:分布(distribution);M:代谢(metabolism);E:排泄(excretion) 题库二 1、标准物质的定义 标准物质是一种或多种确定了高稳定度的物理、化学和计量学特性，并经正式批准，可作为标准使用，用来校准测量器具、评价分析方法或给材料赋值的物质或材料。包括化学成分分析标准物质、物理性质与物理化学特性测量标准物质，工程技术特性测量标准物质。 2、精密度控制图及准确度控制图的上下警告限及 上下控制限是怎样定义的？ （1）精密控制图，即均值控制图。以测定结果的平均值X为控制图的中心线，并计算出测量值的标准偏差S，以X ±2S作为上下警告限，用虚线表示；X±3S作为上下控制限绘成。(上警告限：UWL，下警告限：LWL，上控制限：UCL，下控制限：LCL) （2）准确控制图，也称回收率控制图，向不同浓度的样品中加入不同的已知量的标准物，积累测得的回收率数据，计算百
题库一 1、什么是药物？ 药物是指用于预防、治疗、诊断人的疾病，有目的地调节人的生理功能并规定有适应证和用法、用量的物质。 2、药物的学科包括哪些？ 药物分析(pharmacenticalanalysis)、药理学(pharmacology)、药剂学(pharmaceutics)、药物化学(pharmacentical chemistry) 3、什么是生物药物？ 生物药物是利用生物体，生物组织或组成生物体的各种成分，综合应用多门学科的原理和方法，特别是采用现代生物技术，进行加工、制造而形成的一大类用于预防、治疗和诊断的药物。广义的生物药物包括：(1)从动植物和微生物中直接提取的各种天然生理活性物质；（2）人工合成或半合成的天然物质类似物。 4、生物药物的性质(Properties of biological) (1)结构相近；(2)药理有效；(3)医疗效果好；(4)浓度低，杂质高；(5)大分子稳定；(6)有一定的敏感性（对热、重金属、酸碱和ph变化等敏感） 5、药典的定义？药典的简称、版本、三部和内容？ （1）定义：记载着各种药品标准和规格的国家法典，是国家管理药品生产与质量的依据，一般由一个国家的卫生行政部门主持编写、实施颁布。 （2）简称：Ch.P （3）版本：1953、1963、1977、1985、1990、1995、2000、2005、2010 （4）三部：中药、化学药、生物制品。 （5）内容：凡例，正文，附录，索引。 6、什么是ADME？各代表什么单词？ ADME:药代动力学；A:吸收(absorption);D:分布(distribution);M:代谢(metabolism);E:排泄(excretion) 题库二 1、标准物质的定义 标准物质是一种或多种确定了高稳定度的物理、化学和计量学特性，并经正式批准，可作为标准使用，用来校准测量器具、评价分析方法或给材料赋值的物质或材料。包括化学成分分析标准物质、物理性质与物理化学特性测量标准物质，工程技术特性测量标准物质。 2、精密度控制图及准确度控制图的上下警告限及 上下控制限是怎样定义的？ （1）精密控制图，即均值控制图。以测定结果的平均值X为控制图的中心线，并计算出测量值的标准偏差S，以X ±2S作为上下警告限，用虚线表示；X±3S作为上下控制限绘成。(上警告限：UWL，下警告限：LWL，上控制限：UCL，下控制限：LCL) （2）准确控制图，也称回收率控制图，向不同浓度的样品中加入不同的已知量的标准物，积累测得的回收率数据，计算百分平均回收率品p及其标准偏差sp，以p±2sp为上下警告限，p±3sp为上下控制限。 3、计量、认证、标准化及质量管理的英文 计量：measurement认证：accreditation 标准化：standardization 质量管理：Quality Management QM 4、药物分析论文的发表包括那几个项目? 题目、作者姓名和所在单位、摘要、关键词、引言或前言、材料与方法、结果、讨论、小结或结论、参考文献 5、分析方法验证的内容包括哪十项？
生物大分子药物 近年来，生物大分子药物发展迅猛，受到的关注也越来越多。与传统小分子药物相比，生物大分子药物具有相对分子质量大、不易透过生物膜、给药剂量低、易在体内降解等特点，这导致其具有与小分子药物不同的药代动力学特征。以蛋白多肽药物、单克隆抗体药物、抗体药物偶联物和核酸药物4 类生物大分子药物为例，综述近年来生物大分子药物的药代动力学研究进展，旨在为生物大分子药物及生物类似药的研发提供参考。 [ 关键词] 生物大分子药物；蛋白多肽药物；单克隆抗体药物；抗体药物偶联物；核酸药物；药代动力学生物大分子药物是指一类利用现代生物技术方法生产的源自生物体内并被用于疾病的诊断、治疗或预防的生物大分子，狭义上也称为生物技术药物。随着分子生物学、基因工程和基因组学的研究发展，生物技术药物得以迅猛发展，其种类也日趋增多。目前生物技术药物包括DNA 重组技术生产的蛋白质、多肽、酶、激素、疫苗、单克隆抗体（mono-clonal antibody ，mAb ）和细胞因子药物，也包括蛋白质工程技术生产的上述产品的各类修饰物，还包括用于基因治疗的基因、反义寡核苷酸和核酶及病毒和非病毒基因递送载体等。 药代动力学研究对于药物的有效性和安全性评估非常重要，如选择合适的给药途径，设定合适的给药频率和给药剂量，明确药物是否可以到达相应的靶器官等。但不同于传统的小分子化学药物，生物大分子药物具有相对分子质量大、不易透过生物膜、给药剂量低、易在体内降解等特点，使其在生物体内的处置过程变得更为复杂（见表1），也给药代动力学研究提出了新的挑战。本文将分别围绕蛋白多肽药物、mAb 药物、抗体药物偶联物（antibody-drug ConjUgate, ADC）和核酸药物，对其药代动力学特点进行分析和讨论。 1 生物大分子药物的体内吸收 生物大分子药物包括蛋白多肽药物、核酸药物、ADC 药物和mAb 药物等, 与传统小分子药物（相对分子质量为200 ~ 700）相比, 其相对分子质量（1 500 ~ 150 000）较大,不易被吸收,同时存在口服后易被消化道酶降解破坏的问题,各种生物大分子药物在吸收方面存在许多相似的特点,在此一并阐述。 1.1 给药方式的选择由于存在不易被吸收、消化道降解等问题,生物大分子药物口服给药后生物利用度极低。目前绝大多数生物大分子药物均选用肠道外方式给药,主要以静脉注射方式给药,其次是皮下注射给药,少数也可以肌肉注射给药。静脉注射给药时,血药浓度迅速达到峰值,但易产生安全性问题,同时长期多次静脉注射给药存在患者耐受性不好等问题,另外静脉注射给药一般需要在医疗机构完成,容易带来较高的费用。为了解决生物大分子药物给药途径带来的问题,研究主要集中在2 个方面：一是如何实现生物大分子药物的口服用药；二是不同给药方式的药物吸收机制研究。大量研究集中在前者,如近期发现羧甲基纤维素-弹性蛋白（CMC-EIa）作为蛋白酶抑制剂可以很好地抑制胰蛋白酶、弹性蛋白酶等的活性；吸收促进剂如脂肪酸、胆盐等，可以可逆性地打开紧密连接而提高胰岛素的渗透性。但蛋白酶抑制剂容易造成体内蛋白酶的缺乏,而吸收促进剂容易损坏生物膜造成局部炎症。此外,载药系统如纳米、微球、脂质体以及衍生化或化学修饰也是研究如何实现生物大分子药物口服用药的主要方法。环孢素是一种预防同种异体器官或组织移植发生排斥反应的药物,特殊的环肽结构使得其口服后具有较好的生物利用度。一项meta 分析数据表明,山地明（环孢素的普通制剂）是新山地明（环孢素微乳
生物大分子药物高效化的基础研究 生物大分子药物（包括多肽、蛋白质、抗体、聚糖与核酸等）多用于治疗肿瘤、艾滋病、心脑血管病、肝炎等重大疾病，被认是为21世纪药物研究开发中最有前景的领域之一。欲使中国跻身于国际医药开发大国之列，从事生物大分子药物高效化的基础研究己明显成为在竞争中必须抢攻的战略制高点。 日前在北京香山饭店召开了以“生物大分子药物高效化的基础研究”为主题的香山科学会议第282次学术讨论会。天津大学王静康教授、中国医学科学院医药生物技术研究所甄永苏研究员、美国密歇根大学、天津大学杨志民教授以及四川大学张志荣教授担任本次会议执行主席，来自全国近30个单位的40余位专家学者参会。会议中心议题为生物大分子药物在重大疾病方面的应用前景与展望，生物大分子药物高效传送系统，生物大分子药物形态学及其稳定性基础研究等。 杨志民教授作了“生物大分子药物高效化的意义与研究展望”的主题评述报告。他指出，生物大分子药物已被国际公认为21世纪药物研究开发中最有前景的领域之一，在重大疾病的治疗中已经取得重要的进展。但是，目前在生物大分子药物的施用方面仍存在亟待解决的难题与障碍：如难以穿透细胞膜、强免疫原性、难以有效地穿透实体瘤、形态学复杂（存在多晶型、多构象和多尺度问题）、分离纯化困难、稳定性低等问题。因此破解现存问题，实现“生物大分子药物高效化”是当前国际科技界竞相研究的前沿，在从事生物大分子高效化的过程中，除了致力于传送系统的研究、设计与构建外，药物本身的分子结构导致的特殊性质也不容忽视,如目前在使用的依靠高分子聚合物载体(像PLGA，PLA等)来传送生物大分子药物(如蛋白质疫苗、激素等)的系统中，因为其中所包含的药物形成聚合体而丧失药物活性或是无法从载体中完全释放出来的例子层出不穷。另外有关生物大分子药物在纯化与分离过程中因界面/表面与溶剂或分离物质相互作用而引起的结构和活性的缺损以及免疫原性增强方面的报告也屡见不鲜。因此在生物大分子药物高效化研究的过程中，特别是蛋白质与基因药物，其药物本身的分子结构及三维构型稳定化以及在分离纯化过程中的高效复性也均是需要重点研究的科学问题。 克服存在的问题，实现生物大分子药物高效化是当前研究的发展趋向。而设计与构建高效化的生物大分子药物传送系统无疑是解决问题的关键所在。 生物大分子药物在重大疾病方面的应用前景与展望 生物大分子药物目前主要用于治疗癌症、艾滋病、冠心病、糖尿病和一罕见的遗传疾病等，天津医科大学郝希山教授在“恶性肿瘤流行趋势分析及生物大分子药物的应用”的报告中，指出临床治疗癌症的方法主要是手术切除、放疗和化疗，而近十年来，肿瘤的生物治疗及靶向治疗已经成为目前最有前景和最活跃的领域。生物大分子药物作为其中最有发展前途的生物治疗和靶向治疗的手段之一，已经在肿瘤治疗中得到了广泛认可。他强调：生物大分子药物因为其反应性明确及作用的高效率，在肿瘤治疗领域具有较强的优势，显示出强大的应用前景。寻找新的治疗靶点，对生物大分子药物的改造与修饰，以及高效化药物传送系统的创建是亟待解决的问题。 天津药物研究院刘昌孝研究员在“生物大分子药物的生物医学评价”的报告中，强调
生物药物分析方法研究与进展 生物药物是指运用物理学、化学、生物化学、生物技术和药学等学科的原理和方法从生物体、生物组织、细胞、体液等制造的一类用于预防、治疗和诊断的制品，包括生物技术药物和原生物制药。随着基因工程技术的迅速发展，基于重组DNA技术、细胞和发酵技术基础上的生物技术药物制造业已经取得了巨大进步，并正在成为当今药物领域发展的前沿1。 以美、日、欧为代表的生物技术领先国家在生物药物生产与销售上取得较大的发展2。以美国为例，生物技术药物1999-2008年10年间平均年增长率8.3%，其中2006、2007年分别净利91亿和36亿美元，2008年收入达880.5亿美元，比上期增长11.5%，2008年生物技术药物占全部医药收入的20.6%。我国生物制药也与世界生物技术同步发展，近10年来生物制药生产与销售每年平均增长达29.7%。 基因工程技术目前是实现生物药物制备的主要途径，它通过对核酸分子的插入、拼接与重组而使遗传物质重新组合，采用病毒、细菌、质粒或其它载体将目的基因转移到新的宿主细胞系统，并实现目的基因在新的宿主细胞系统内的复制和表达。采用基因工程技术生产的生物药物包括有重组蛋白质类药物、多肽类、单克隆抗体、疫苗和治疗基因等，除疫苗和治疗基因外，其余生物药物均属于生物大分子药物，也是目前分析化学研究的主要领域之一，因此本章主要介绍蛋白质类药物、多肽类药物及单克隆抗体类药物等生物大分子相关的分析方法及其发展前景。 与化学药物相比，蛋白质多肽类等药物具有分子量大、结构复杂、稳定性差（如蛋白质容易发生水解、氧化、沉淀、变性等）等特点，使得这类生物药物分子的分析面临着诸多挑战。分析方法的发展可以为这类药物的分析解决三个方面的问题。一是蛋白质及多肽类药物的药代动力学的研究必须有相应的分析方法。由于这类药物在体内存在大量结构相似的内源性物质，给体内药物分析的灵敏度、特异性与准确性带来了很大挑战；二是在体外药物分析方面，建立标准化的方法与设立可靠的标准品是实现药物质量控制的关键；三是 1
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第十八章生物技术药物制剂 第一节概述 一、生物技术的基本概念 1、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。 2、现代生物技术主要包括基因工程、细胞工程与酶工程、发酵工程（微生物工程）与生 化工程。 二、生物技术药物的结构特点与理化性质 （一）蛋白质的结构特点 蛋白质的组成和一般结构（一、二、三、四级结构） （二）蛋白质的理化性质 1．蛋白质的一般理化性质：旋光性、紫外吸收、蛋白质两性本质与电学性质 （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核的苯丙氨酸、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，在氨基酸的侧链上还有很多解离基团，如赖氨酸的 -氨基，谷氨酸的γ羧基等。这些基团在一定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。 2．蛋白质的不稳定性 （1）由于共价键引起的不稳定性：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 （2）由非共价键引起的不稳定性：聚集（aggregation）、宏观沉淀、表面吸附与蛋白质变性 （三）蛋白质类药物的评价方法： 多种分析方法：液相色谱法、光谱法、电泳、生物活性测定与免疫测定 第二节蛋白质类药物制剂的处方与工艺（注射剂型） 一、蛋白质类药物的一般处方组成：一类为溶液型注射剂，另一类是冻干粉注射剂 二、液体剂型中蛋白质类药物的稳定化：①改造其结构；②加入适宜辅料 蛋白类药物的稳定剂：缓冲液、表面活性剂、糖和多元醇、盐类、聚乙二醇类、大分子化合物、组氨酸、甘氨酸、谷氨酸和赖氨酸的盐酸盐等、金属离子 1．缓冲液因为蛋白质的物理化学稳定性与pH值有关，通常蛋白质的稳定pH值范围很窄，应采用适当的缓冲系统，以提高蛋白质在溶液中的稳定性。例如红细胞生成素采用枸橼酸钠-枸橼酸缓冲剂，而α-N3干扰素则用磷酸盐缓冲系统，人生长激素在5mmol／L 的磷酸盐缓冲液可减少聚集。缓冲盐类除了影响蛋白质的稳定性外，其浓度对蛋白质的溶解度与聚集均有很大影响。组织溶纤酶原激活素在最稳定的pH条件下，药物的溶解度不足以产生治疗效果，因此加入带正电荷的精氨酸以增加蛋白质在所需pH值下的溶解度。 2．表面活性剂由于离子型表面活性剂会引起蛋白质的变性，所以在蛋白质药物，
思考题 *生物药物的特点？ 答：1都为生物大分子，2.组成，结构复杂，具有严格的空间构象，以维持其生理功能 3 近与人体的正常生理物质4 安全毒性小5 更高的生化机制合理性，和特定的治疗有效性 特点：1相对分子质量需测定性2 生物活性检查3 安全性检查 4 效价测定 5 生化发结构测定 *生物制品的质量检定包括哪些方面？ 答：1理化测定 2.安全检定3效力检定 理化检定：外观，真空度和溶解时间，蛋白质，防腐剂，纯度，其他 安全检定：一般安全性检查杀菌，灭活，脱毒外源性污染过敏性检查效力检定：动物保护力活疫苗抗毒素和类毒素血清学实验 *生物药物常用的定量方法有哪些？ 答： 1 酶法 2 电泳法 3 理化测定 4 生物检定法 *什么是电泳？如何对其分类，分别有哪些？ 答：电泳是指带电粒子在电场力的作用下与自身所带相反的电荷方向移动 分类：按支持物可分为：纸电泳，醋酸纤维素薄膜电泳，淀粉凝胶电泳琼脂糖凝胶电泳，聚丙烯酰胺凝胶电泳 按凝胶形状可分为：水平平板电泳，圆盘柱状电泳，垂直平板电泳 *影响电泳迁移率的因素包括？ 答：1，带电粒子的性质，电子带静电荷越多，越接近球形，电泳速度快 2，电场强度，越强速度越快 3 溶液的ph值，对于蛋白质来说，当ph接近等电点，速度越快，4离子强度，离子强度越小，速度越快5电渗作用，阻碍 *血清蛋白常用什么电泳技术分离？核酸常用什么电泳技术分离？ 答：醋酸纤维素薄膜电泳和琼脂糖电泳 *为什么聚丙烯酰胺凝胶电泳是应用最广泛的凝胶电泳技术？ 答：1 page解离基因量很少，电渗流少，吸附量低，容易制备，2 机械性较好，孔隙可以调节凝胶比重实现可调，具有可拉性分析筛效应3，一定范围对热稳定，无色透明，容易观察，4Acr较纯，可精制，污染小 5 page在280nm 没有吸收利于pro的检测。 *SDS-PAGE电泳用于测定？其中SDS的作用是什么？ 答：sds主要是用来测定蛋白质的分子量，其中sds作用有两个：1，消除不同蛋白表面表面电荷效应，2引起蛋白构象改变，消除蛋白质的结构效应 *核酸在琼脂糖凝胶中的电泳迁移率取决于哪三个因素？ 答：凝胶浓度，核酸的大小，核酸的形状 *DNA分子在琼脂糖凝胶中泳动时，有什么效应与什么效应？ 答：分子筛效应和电荷效应 *聚丙烯酰胺凝胶电泳包括连续系统和不连续电泳，其定义和区别分别是什么？ 答： 1.连续系统：缓冲液的离子成分、PH、凝胶浓度、电位梯度都相同，带电颗粒电泳时仅具有电荷效应、分子筛效应。 2.不连续系统：缓冲液离子成分、pH、凝胶浓度、电位梯度不连续，带电颗粒电泳时具有浓缩效应、电荷效应、分子筛效应。
药物分析与检验试卷
药检 一、名词解释 1.药品 指用于预防、治疗、诊断人的疾病，有目的地调节人的生理机能并规定有适应证、用法和用量的物质，是一种关系人民生命健康的特殊商品。包括药材、中药饮片、中成药、化学原料药、抗生素、生化药品及其制剂、放射性药品、血清制品和诊断药品等。 2.药品质量检测 即药物分析,主要是运用化学、物理化学或生物化学的方法和技术研究化学结构已经明确的合成药物或天然药物及其制剂的质量控制方法，同时也研究中药制剂和生化药物及其制剂的质量控制方法。 3.生物药物（4分） 生物药物是指运用生物学、医学、生物化学等研究成果，从生物体、生物组织、细胞、体液等，综合利用物理学、化学、生物化学、生物技术、药学等学科的原理和方法制造的一类用于预防、治疗和诊断的制品。广义的生物药物包括：（1）从动植物和微生物中直接制取的各种天然生理活性物质；（2）人工合成或半合成的天然物质类似物。 4.生物制品 是以微生物、细胞、动物或人源组织和体液等为原料，应用传统技术或现代生物技术制成，用于人类疾病的预防、治疗和诊断。人用生物制品包括：细菌类疫苗（含类毒素）、病毒类疫苗、抗毒素及抗血清、血液制品、细胞因子、生长因子、酶、体内及体外诊断制品，以及其他生物活性制剂，如毒素、抗原、变态反应原、单克隆抗体、抗原抗体复合物、免疫调节剂及微生态制剂等。5.国家生物标准品 系指用国际生物标准品标定的，或由我国自行研制的（尚无国际生物标准品者）用于定量测定某一制品效价或毒性的标准物质，其生物学活性以国际单位（IU）或以单位（U）表示。
是国家对药品质量及检验方法所作的技术规定，是药品生产、经营、使用、检验和监督管理部门共同遵循的法定依据。 13.药物杂质 是指药物中存在的①无治疗作用②影响药物的稳定性和疗效③甚至对人体健康有害的微量物质。 14.杂质限量 在不影响药物疗效、稳定性及不发生毒性的前提下,药物中所含杂质的最大允许量。通常用百分之几或百万分之几（ppm）来表示。 15．质反应 药物作用于生物体后某一反应或其程度,只有出现与不出现两种情况,故不能用量来表示个体的反应程度,只能用一组动物中出现正(或负)反应的百分率 来表示,这类反应称质反应；（2分） 16.量反应 药物对生物体所引起的反应随着药物剂量的增加产生的量变可以测量者，称为量反应。（2分） 二、填空题 1．生物药物按其来源和生产方法可大致分为生化药物、生物合成药物 和生物制品三类。 3．酶分析法包括酶法分析和酶活力测定两种类型。 4．在通常的酶活力测定时总要先制备酶反应进程曲线和酶浓度曲线两条曲线。 5．溶液的浑浊程度分为澄清、轻微浑浊、微浑浊、浑浊、重度浑浊五级。6．输液泵、进样器、色谱柱、检测器和数据处理装置是HPLC的基本部件。 7．溶液的色调分为黄绿色、黄色、橙黄色、橙红色、棕红色五种。 8．生物检定的常用方法包括质反应的直接测定法、量反应的平行线测定法和质反应的平行线测定法。 9．一般毒性试验包括急性毒性试验和长期毒性试验。
谈谈生物药物分析方法 —现状与发展趋势 药物制剂0301 许敏华 3031901053 摘要：本文对生物药物分析方法进行了较全面的阐述，并对近年来生物药物分析的新方法、新技术的进展及应用前景进行探讨。 关键词：生物药物分析 生物药物包括直接从生物体分离纯化所得生化药物及利用基因重组技术或其它生物技术研制的生物技术药物及生物制品[1]。由于生物药物具有毒性低、副作用小、易被吸收的特点，同时具有多方面的生物活性及功能，在疾病的预防、诊断及治疗方面有着突出贡献。随着人们对生命本质及身体健康的日益关注，生物药物的研究和开发日趋增加，控制生物药物的质量，加强药物分析检测技术日益受到重视。本文将对用于生物药物的鉴别、检查和含量测定的方法进行分析比较，并对近年来生物药物分析的新方法、新技术的进展及应用前景进行探讨。 一．生物药物分析方法 生物药物分析主要包括化学方法、仪器分析方法和生物检定法。 1．化学法 化学法包括重量法和滴定法 重量法：指待测物经处理后分离出与待测组分相关的单质或化合物，根据其质量，确定该组分的含量。硫酸软骨素的测定及胰酶中脂肪含量的测定均采用重量法[2]。 滴定法：指利用化学反应定量关系，根据消耗标准溶液的体积确定待测物的含量。目前滴定法在我国药典中仍占有一定的比例，氨基酸类和糖类药物多用滴定方法进行含量测定[3]。 化学方法主要用于常量分析，准确度较高，但操作繁琐，耗时较长，不利于实现自动化，在药典及近年来的研究中有所下降。而仪器分析方法的研究、应用与改进则是生物药物分析的热点。 2．仪器分析方法 仪器分析方法用于微量和痕量分析，灵敏度较高。主要包括光学法、电化学法、色谱法、电泳法、酶法、免疫法。 2．1光学法 在生物药物分析中常用的光学分析方法有：紫外/可见分光光度法、荧光法、红外吸收分光光度法、核磁共振、质谱等。 紫外/可见分光光度法：主要是利用生物大分子中的某些基团对特定波长具有光吸收作用或某些特殊基团可与某些化学试剂反应生成稳定的颜色，根据吸收光的波长及强度对物质进行定性定量分析。紫外/可见分光光度法由于其设备简单，价格低廉，操作方便易于普及等特点在药物分析中应用很广泛。测定的药物涉及蛋白质多肽类、酶类、抗生素、维生素及嘌啉类药物的测定[4，5]。但紫外/可见分光光度法灵敏度不高，一般可达10－4～10－7g/mL。 荧光法：利用某些基团在吸收了能量以后能够发射出一定波长的荧光等性质，对物质进行定性定量分析。近年来镧系敏化发光的方法在对氨基酸、肽类、蛋白质、核酸、核苷酸、脱氧核苷酸等的分析及药代动力学的研究中应用较为广泛[6]。荧光法灵敏、准确、选择性好、荧光特性参数多，动态线性范围宽、灵敏度比分光光度法高2～4个数量级，对微量和痕量
1.质谱仪组成 进样系统——按电离方式的需要，将样品送入离子源的适当部位； 离子源——用来使样品分子电离生成离子，并使生成的离子会聚成有一定能量和几何形状的离子束； 质量分析器——利用电磁场（包括磁场、磁场和电场的组合、高频电场和高频脉冲电场等）的作用将来自离子源的离子束中不同质荷比的离子按空间位置，时间先后或运动轨道稳定与否等形式进行分离； 检测器——用来接受、检测和记录被分离后的离子信号。 2.生物质谱的应用 分子量的测定、蛋白质、多肽纯度的鉴定、肽质量指纹谱、肽序列测定技术、蛋白质的翻译后修饰鉴定 3.生物大分子色谱填料的特点 孔径问题： 普通介质的孔径6~10纳米：蛋白质、酶和核酸的分子量在1~100万之间，粒径（溶质）和孔径之比大于0.2时，溶质分子的扩散就受限制，不能完全接近固定相内表面。 用于生物大分子分离的介质孔径大多为30纳米,1-3微米的无孔填料 介质的亲水性： 介质表面过多的疏水基团和电荷密度（如硅胶基质残余硅醇基）会引起蛋白质不可逆吸附，甚至变性。 4.生物素-酶标亲和素系统（BAS-ELISA） 概念：生物素（biotin，B）：又称辅酶R或维生素H，是在动植物中广泛分布的一种生长因子，以辅酶形式参与各种羧化酶反应；亲和素（avidin，A）：又抗生物素蛋白、卵白素或亲和素，是从卵白蛋白中提取的一种碱性糖蛋白；酶联免疫吸附试验（ELISA ）：结合在固相载体上的抗原（抗体）与待检抗体（抗原）酶偶联物（标记物）反应后，催化水解或氧化还原酶的相应底物呈色，其颜色深浅与待测抗原（抗体）含量成正比；BA-ELISA是在常规ELISA原理的基础上，结合生物素(B)与亲和素(A)间的高度放大作用，而建立的一种检测系统。原理：利用结合了酶的亲和素分子与结合有特异性抗体的生物素分子产生反应，既起到了多级放大作用，又由于酶在遇到相应底物时的催化作用而呈色，达到检测未知抗原(或抗体)分子的目的。 应用实例：人血清整分子胰岛素放大ELISA 优越性：灵敏度高、特异性强、稳定性好，适用性广、快速、消耗少、实验成本低。 5.抗原-抗体 抗原抗体反应：指抗原与相应杭体之间所发生的特异性结合反应。 抗原抗体反应的特点：特异性、可逆性、比例性。 6.生物大分子药物特点 生物大分子(biomacromolecule) 是由低相对分子量的有机化合物经过聚合而成的多分子体系。生物体内这些分子或人工设计并制备的这类分子被用来治疗预防或诊断疾病则成为药物(顾名思义叫生物大分子药物) 其分子量较大,结构也比较复杂。蛋白质的分子量在一万至数万左右，核酸的分子量有的竟达上百万,多糖的分子量从几万到上百万。且具有多级结构(一,二,三,四)。他们是有生命的分子,一旦高级结构变化,生命也将结束。制备工艺复杂，生物活性强，其它: 剂型, 给药途径, 储存.
用于改善生物大分子药物功效的超多孔水凝胶、纳米粒新型给药 载体 随着科学技术的迅猛发展,以往单一学科及其技术难以解决的关键科学问题经多学科交叉及技术的使用获得突破。本文运用生物科学、材料科学、纳米科学及药剂学等学科的理论和方法,研究可显著改善蛋白质多肽类药物及DNA、siRNA 功效的新型给药载体及其作用机理。 蛋白质多肽、核酸等生物大分子药物药理活性强、特异性高,在肿瘤、糖尿病、感染性疾病等重大疾病的治疗中显示出巨大潜力,但其临床应用主要为注射剂型,多数药物半衰期短,长期用药患者顺应性差。而非注射给药特别是口服给药时,此类亲水性生物大分子药物不易被亲脂性的生物膜摄取,易被体内各种酶降解导致活性降低或失活,生物利用度低。 利用给药系统(Drug Delivery System, DDS)可提高生物大分子药物的体内外稳定性、促进药物吸收、改善药物体内作用功效。其中水凝胶给药载体还可控制药物释放,具有生物黏附、生物相容和生物可降解等特性；纳米给药载体还可增溶难溶性药物,缓控释药物和靶向给药。 同时具有抑制蛋白酶活性、促进药物渗透及黏膜黏附等性质的多功能聚合物给药载体可显著提高蛋白质多肽类药物的口服吸收,能有效突破胞外屏障(吞噬系统、核酸酶)和胞内屏障(细胞膜、内涵体、溶酶体、核膜)的多功能非病毒基因载体有望持续、高效地将基因导入靶细胞和靶组织。据此,设计并研究新型互穿网络聚合物超多孔水凝胶(SPH-IPN),以胰岛素为模型药物,研究SPH-IPN促进蛋白质多肽类药物的口服吸收及作用机理;依据壳聚糖季胺盐(TMC)与巯基化聚合物黏膜黏附及促渗特点,设计一种新型壳聚糖多功能衍生物—巯基化壳聚糖季
谈谈生物药物分析方法—现状与发展趋势 药物制剂0301 许敏华3031901053 摘要：本文对生物药物分析方法进行了较全面的阐述，并对近年来生物药物分析 的新方法、新技术的进展及应用前景进行探讨。 关键词：生物药物分析 生物药物包括直接从生物体分离纯化所得生化药物及利用基因重组技术或其它 生物技术研制的生物技术药物及生物制品[1] 。由于生物药物具有毒性低、副作用 小、易被吸收的特点，同时具有多方面的生物活性及功能，在疾病的预防、诊断及治疗方面有着突出贡献。随着人们对生命本质及身体健康的日益关注，生物药物的研究和开发日趋增加，控制生物药物的质量，加强药物分析检测技术日益受到重视。本文将对用于生物药物的鉴别、检查和含量测定的方法进行分析比较，并对近年来生物药物分析的新方法、新技术的进展及应用前景进行探讨。 一．生物药物分析方法 生物药物分析主要包括化学方法、仪器分析方法和生物检定法。 1．化学法 化学法包括重量法和滴定法 重量法：指待测物经处理后分离出与待测组分相关的单质或化合物，根据其质量，确定该组分的含量。硫酸软骨素的测定及胰酶中脂肪含量的测定均采用重量法[2]。 滴定法：指利用化学反应定量关系，根据消耗标准溶液的体积确定待测物的含量。目前滴定法在我国药典中仍占有一定的比例，氨基酸类和糖类药物多用滴定方法进行含量测定[3]。化学方法主要用于常量分析，准确度较高，但操作繁琐，耗时较长，不利于实现自动化，在药典及近年来的研究中有所下降。而仪器分析方法的研究、应用与改进则是生物药物分析的热点。 2．仪器分析方法 仪器分析方法用于微量和痕量分析，灵敏度较高。主要包括光学法、电化学法、色谱法、电泳法、酶法、免疫法。 2．1 光学法 在生物药物分析中常用的光学分析方法有：紫外/可见分光光度法、荧光法、红外吸收 分光光度法、核磁共振、质谱等。 紫外/可见分光光度法：主要是利用生物大分子中的某些基团对特定波长具有光吸收作 用或某些特殊基团可与某些化学试剂反应生成稳定的颜色，根据吸收光的波长及强度对物质进行定性定量分析。紫外/可见分光光度法由于其设备简单，价格低廉，操作方便易于普及等特点在药物分析中应用很广泛。测定的药物涉及蛋白质多肽类、酶类、抗生素、维生素及嘌啉类药物的测定[4，5]。但紫外/可见分光光度法灵敏度不高，一般可达10－4～10－7g/mL。荧光法：利用某些基团在吸收了能量以后能够发射出一定波长的荧光等性质，对物质进 行定性定量分析。近年来镧系敏化发光的方法在对氨基酸、肽类、蛋白质、核酸、核苷酸、脱氧核苷酸等的分析及药代动力学的研究中应用较为广泛[6] 。荧光法灵敏、准确、选择性好、 荧光特性参数多，动态线性范围宽、灵敏度比分光光度法高2～4 个数量级，对微量和痕量药物进行灵敏准确的检测具有较大的优越性。激光诱导荧光光谱的灵敏度已达10－22g，实现了检测单个分子的水平，可用于癌症的早期诊断[7]。荧光法作为一种高灵敏的分析手段，与其它技术相结合，有着更广阔的发展前景。 红外光谱法在我国药典中主要用于生物药物的鉴别和活性成分的分析，目前近红外光谱法是
生物药物分析知识点总结
题库一 1、什么是药物？ 药物是指用于预防、治疗、诊断人的疾病，有目的地调节人的生理功能并规定有适应证和用法、用量的物质。 2、药物的学科包括哪些？ 药物分析(pharmacenticalanalysis)、药理学(pharmacology)、药剂学(pharmaceutics)、药物化学(pharmacentical chemistry) 3、什么是生物药物？ 生物药物是利用生物体，生物组织或组成生物体的各种成分，综合应用多门学科的原理和方法，特别是采用现代生物技术，进行加工、制造而形成的一大类用于预防、治疗和诊断的药物。广义的生物药物包括：(1)从动植物和微生物中直接提取的各种天然生理活性物质；（2）人工合成或半合成的天然物质类似物。 4、生物药物的性质(Properties of biological) (1)结构相近；(2)药理有效；(3)医疗效果好；(4)浓度低，杂质高；(5)大分子稳定；(6)有一定的敏感性（对热、重金属、酸碱和ph变化等敏感） 5、药典的定义？药典的简称、版本、三部和内容？ （1）定义：记载着各种药品标准和规格的国家法典，是国家管理药品生产与质量的依据，一般由一个国家的卫生行政部门主持编写、实施颁布。 （2）简称：Ch.P
分平均回收率品p及其标准偏差sp，以p±2sp 为上下警告限，p±3sp为上下控制限。 3、计量、认证、标准化及质量管理的英文 计量：measurement 认证：accreditation 标准化：standardization 质量管理：Quality Management QM 4、药物分析论文的发表包括那几个项目? 题目、作者姓名和所在单位、摘要、关键词、引言或前言、材料与方法、结果、讨论、小结或结论、参考文献 5、分析方法验证的内容包括哪十项？ 准确度、精密度、专属性、检验限LOD 、定量限LOQ 、线性、范围、耐用性、稳定性、其他考核指标（对免疫分析的特殊考虑、药物代谢物的分析、药物立体异构体的分析、萃取回收率） 6、QbD是什么？ 质量源于设计（quality by design，QbD）定义是：在可靠的科学和质量风险管理基础之上的，预先定义好目标并强调对产品与工艺的理解及工艺控制的一个系统的研究方法。 题库三 1、什么是酶法分析？ 以酶作为分析工具或分析试剂，用以测定样品中用一般化学方法难以检测的物质，这些物质可以是酶的底物，也可以是酶的抑制剂或辅助因子，通常将这类方法称为酶法分