《标准书号78-79 308-07900 生物药物制剂学课件5-8 第8章，978-7-308-07900-6》由会员分享，可在线阅读，更多相关《标准书号78-79 308-07900 生物药物制剂学课件5-8 第8章，978-7-308-07900-6（95页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、生物药物制剂学,责任编辑：阮海潮 出版日期：2011年6月 IDPN: 308-2011-15 课件章数：8,作者：赵应征,第8章 生物药物制剂的研究与开发,生物药物制剂学 Pharmaceutics of biological drugs,本章要点,1. 生物药物研发项目选择原则 2. 生物药物制剂临床前研发的主要流程 3. 分期临床试验的目的 4. 药代动力学研究的主要方法 5. 分期临床试验研究的内容 6. 药代动力学研究的特殊性 7. 生物药物分析方法建立和确证应符合的要求,8.1 临床前的研究开发,药物研究与开发的首要环节是项目的选择，这是药物研发成败的关键。 但是在选定具体项目之前
2、需要首先确定研究的方向，并充分认识到药物研发项目选定的重要性、多样性、复杂性，了解国家关于药物研发的相关政策法规，了解药物研发项目选定内外影响因素，对研发项目进行充分的论证，并对整个研发过程实施有效的管理。,8.1.1研发项目立项 1.研发项目选题 本世纪新药的研究与设计将呈现基因和分子水平的特 点，即利用基因工程、细胞工程、蛋白质工程和发酵工程开 发新药将是很多制药企业研究开发新药的方向。生物药物开 发立项时，可以从以下几个方面考虑：,（1）利用基因工程技术开发创新药物； （2）抗体工程和导向药物； （3）细胞工程和酶工程产品； （4）防治主要传染病、肿瘤和心血管病的新型多肽类药物； （5）
3、严重疾病药物的基础研究； （6）预防严重疾病的新技术疫苗； （7）快速、简便、敏感的诊断试剂； （8）甾体激素和氨基酸； （9）改造抗生素生产工艺技术，开发新型抗生素。,生物药物来源广泛，主要有动物、植物、微生物的组 织、器官、细胞与代谢产物，目前研究较多的生物药物主要 来源于以下几方面：,（1）利用生物技术开发与筛选新药 对于新药筛选，主要是先从病理研究中找到致病的关键酶和关键受体，利用基因工程技术大量生产这种关键酶和关键受体，再用这种关键酶和关键受体来筛选对所致病理性改变有对症治疗作用的新药。 国外学者将这种筛选新药的方法称之为细胞系统(cell-base system)。实践结果表明，采
4、用这种方法使新药筛选达到了分子水平，筛选的命中率很高，大大加快了新药研究开发速度。国外有报道，采用细胞系统方法，11天可以筛选3万个化合物。,2.药物来源,（2）利用动物细胞表达基因工程开发新药 该方法开发新药的优点体现在动物细胞可以生产糖基化蛋白质和分泌产品，其构型与天然产物十分相近。 此外，动物细胞没有细胞壁，分离纯化时不需要破壁技术。随着相关设备的设计改进，如发酵设备已发展出搅拌式、空气提升式、液态化式、中空陶瓷管式等数种式样，有利于实现中试放大生产。,（3）利用整体动物开发基因工程新药 该方法是直接将有关基因输入动物体内，然后从动物的分泌物中，得到相应基因工程产品。 目前，美国等国家不
5、仅能用整体动物大量生产基因工程药物，还利用基因工程技术给整体动物造成某种疾病，然后把这种带病动物作为筛选治疗该疾病的新药的动物模型。,3.研发项目选择原则,生物药物制剂产品研发项目的选择原则应参考以下因素： （1）安全性 良好的安全性是一个生物活性物质研究开发成为药物的基 础，通过对一系列安全性研究，要提供药物的安全剂量范围、 引起毒性反应的剂量、主要的毒性靶器官及其损害的可逆程度、 该药剂型和给药途径相关的一些特殊毒性评价等信息。 （2）有效性 药物有效性评价是决定药物最终能否上市的关键因素之一。 药物有效性研究包括动物试验中的药效学研究和人体临床试验 中的有效性研究。,（3）可行性 研发项
6、目选择时要体现技术先进性，但技术的先进性还必须同可行性相结合。因此药物研发时企业必须从现有的技术条件、资源条件、科技力量与研发能力出发，进行合适的战略定位。药物研发具有很大的风险性，项目的确定要建立在对技术可行性的反复充分论证的基础之上。 （4）经济性 药品虽然具有自身的一些特殊性，但是仍然属于商品的范畴，仍具有商品的一般特征。目前许多国家申报新药时都必须提交药物经济学评价报告，利用药物经济学研究结果作为审批决策依据之一。我国新药审评时也逐步将药物经济学评价作为考核指标。,（5）抵御风险的能力 首先，要有抵御技术风险的能力，即技术上的成熟度、技术路线的合理性及开发难度等。 其次，要有抵御人员风
7、险的能力，包括主要技术负责人的变动情况、项目成员的经验和能力等。 第三，要有能抵御市场风险的能力，不能只看眼前市场，要分析将来市场变化的情况下，该项目对市场风险的抵御能力。,8.1.2临床前研发流程 1.制剂学研究 关于生物药物的制剂学研究应根据具体剂型特点，参考相应章节的内容，按照国家相关指导原则的要求进行研究和总结。 2.临床前的药学研究 生物药物制剂临床前的药学研究主要包含以下几方面工作： （1）工艺和处方 （2）结构和组分的验证 （3）理化常数、纯度、含量或效价等质量标准的研究 （4）稳定性研究 （5）质量标准与起草说明,（1）工艺和处方 工艺与处方的研究包括药物来源与制剂两个方面。
8、对整个生产工艺必须进行系统的质量标准研究，来源于动物组织、器官提取物的组织、器官应该有相应的质量标准研究，包括动物种属和来源、年龄、采集部位及方法，检疫要求(含人畜共患疾病的病原体)及质控方法和指标，同时还应提供在不同的提取和纯化条件下，活性组分的得率与纯度的有关数据，对各步中间体应有质控指标； 微生物发酵提取的生物制品应对菌种进行检定，确认其对人的安全性并应有相应的质控标准； 由人体代谢物提取的生物制品，工艺中应有可靠的灭活病毒的方法，必要时对其进行验证； 制剂的处方和工艺研究按照药物剂型与生化药品的有关特性而制定。,（2）结构和组分的验证 生物制品中有效成分、结构和组分基本上可归纳为以下三
9、种： 1）单类别、单组分：有效成分的分子结构清楚，成分单一。小分子单体和氨基酸、单核苷和核苷酸及其衍生物、辅酶和脂类。可按化学药品(单体)的要求，提供相应的试验数据及有关文献资料。 大分子单体为多肽、蛋白质或酶类，需提供分子结构的氨基酸序列，如天然序列。按惯例只需测N-末端15个氨基酸，其序列与文献一致即可。分子量测定需用质谱分析或毛细管电泳等法，必要时，应提供其生物活性的试验报告；如为多聚核苷酸类，需提供相应的核苷酸序列、分子量和生物活性试验，要求同上。,2）单类别、多组分： 有效成分的类别清楚，但组分呈不均一性或多相性成 分，或有同功作用但呈不同分子形式，或分子量接近，目前 尚无其他有效的
10、分离技术，如多肽、多相性蛋白、多相性酶、 聚多糖、聚核苷酸等。除用化学手段外，尚需用HPLC或SDS- PAGE等提供组分的相对百分含量、分子量分布及组成恒定的 比例，并证明多相性成分中各主成分与生物活性的关系。 3）多类别、多组分的混合物： 该混合物整体有一定的生物活性，有效成分为多类别， 各类别中呈现多组分。该类混合物应确证各类别每一类别的 总量及恒定的类别总含量比，应提供各类别及整体的生物活 性的试验报告。,（3）理化常数、纯度、含量或效价等质量标准的研究 1）理化常数： 除一般化学药品理化常数(熔点、晶型、溶解度、pKa、油/水分配系数、吸湿性、粉体学性质)外，尚有粘度(蛋白质、聚多糖
11、)、分子量(多肽、蛋白、酶、核苷酸等；一般可用SDS-PAGE、HPLC凝胶法、渗透压法、沉降系数等法测定)、等电点(生化法或等电点聚焦法)等。通过理化常数的测定可鉴别或检查药物的纯度。,2）纯度检查： 除常规的无机杂质含量来确定纯度外，生化药物的纯度尚需进行具有自身特点的纯度检查，如除HPLC、电泳、毛细管电泳等表示纯度外，酶类药尚需提供比活，一般指效价单位/毫克蛋白。 核苷酸类药物需提供光谱比值，多糖类需提供分子量分布、含量数据等与纯度相关的数据等。 大分子生物制品的有关物质检查，一般应选用HPLC或SDS-PAGE。除RP-HPLC外，还可以用高效凝胶色谱法(HPSEC)或高效离子交换色
12、谱法(HPIEC)。根据分子量或分子电荷的不同，检测聚合体、大分子杂质或氧化产物和降解物等有关物质。,3）含量或效价： 测定方法应具有专属、灵敏、准确和简便的特点。对无合适的理化测定法测定其有效活性组分的生化药物，可用体外或体内生物活性测定法，并提供有关生物活性测定方法学的验证数据和资料。活性测定方法的活力单位应尽量与国际上惯用单位一致。,（4）稳定性研究 为了确证在贮存期内制品的质量稳定，需提供相应的稳 定性试验数据。应将至少三批试制品存放于不同条件下进行 稳定性考查，一般存放的温度条件包括（28）、室温、 37等，同时尚应考虑光照、反复冻融等条件。 稳定性试验的观察项目应考虑到所有成品检定
13、中的可变 因素，如外观、溶解性、澄明度、水分、pH、活性、菌检等， 其中最重要的检测指标为活性。如成品中未加入白蛋白等保 护剂，还应尽可能进行纯度、降解产物等方面的分析。对于 不同规格的样品，尤其是不同浓度的样品，应分别进行稳定 性考察，并提供相应的试验数据。,生物制品一般稳定性较差，结构和性质复杂，产品内在 质量的变化不易检测到，所以稳定性研究有一定的难度。人 用药品注册技术要求国际协调会(ICH)已制定了生物技术产 品稳定性研究的技术要求，其中对于批和样品的选择、反映 稳定性的指标、考察条件、测试次数等均有明确的规定。 对比该技术要求，目前国内生物技术产品稳定性研究中 的问题较多，如考察批
14、数少、考察条件单一、检测指标少、 对不同规格不同内包装的样品不分别考虑等。由于稳定性研 究的缺欠很难在后续的工作中弥补，所以这项工作需做在 前面，严格设计，并要在很长时间里坚持按计划进行。,（5）质量标准与起草说明 除有特殊规定之外，应进行通用的制剂质量标准检查项目： 1）性状：应描述样品的外形和颜色，注射液一般应为澄明液体，但也有混悬液或黏稠性溶液，需做特别描述。片剂应对颜色、形状、是否包衣、片芯的颜色等作描述。储藏过程中如果性状有变化，应予以说明。 2）鉴别：制剂的鉴别实验应与原料药采用相同的鉴别方法。 3）检查：根据制剂的剂型的不同进行各项检查。 4）含量测定：一般采用与原料药相同的含量
15、测定方法。 5）其他：在质量标准中规定类别、规格、贮藏等项目。,3.临床前的药理毒理及药代动力学研究,（1）药理毒理的研究目标及一般原则 生物制品药理毒理研究主要目标： 确定人体使用的安全起始剂量以及随后剂量递增的方案； 确定潜在毒性靶器官并研究这种毒性是否可逆； 确定临床监测的安全性参数。 药物毒性试验的常规方法不一定适合于生物药物，这是由生 物药物在结构和生物学性质上的专一性和多样性(包括种属特异性、 免疫原性和无法预料的多种组织亲和性等)决定的。,试验安排时应考虑： 相关动物种属的选择； 动物年龄与数量； 给药方式，包括剂量、给药途径和给药方案； 免疫原性与免疫活性； 在使用过程中受试药
16、物的稳定性和量的恒定性。,（2）对受试药物的要求 首先，在质量方面，要求受试药物在药效学实验开始之前 要完成临床前的药学研究，并且能达到制备工艺成熟、质量可 控、稳定性有保证的水平。 其次，在特殊情况下，药品生产工艺进行改动时，应证明 改动前后产品的可比性。可比性评价可基于生化和生物学特征 ，某些情况下可能需要增加其他试验，并对最提供所用方法 的科学性进行阐述。 再者，在数量方面，药效学试验用药量较大，若受试药物 产量不足，实验中期更换不同批号的样品，会极大地影响药效 学试验的可重复性。因而，所有受试药物样品应一批制足。一 般来说，在药效学试验开始时，样品制备能力应达到中试水平。,（3）相关动物种属和模型的选择 多生物药物的生物活性具有种属或组织特异性。进行安 全性评价时不能完全采用常规试验设计方案，所用的动物如 大鼠和狗，应选择相关种属的动物进行试验，即其药理作用 与人体反应一致的动物。 研究周期超过四周的试验，应选择对该药不会产生抗体 的动物模型，因为产生抗体后中和血液中的药品或发生变态 反应，会干扰药物生物学效应的观察。 用于单克隆抗体试验的相关动物，
