第一章生物药剂学概述

第一章生物药剂学概述 • 一、生物药剂学的定义 • 二、药物的体内过程 • 三、生物药剂学的研究内容 • 四、生物药剂学的发展 • 五、生物药剂学与相关学科的关系

第一章生物药剂学概述 一、生物药剂学的定义生物药剂学 (Biopharmaceutics,Biopharmacy) • 研究药物及其剂型在体内的吸收、分布、代谢与排泄过程。 • 阐明药物的剂型因素，机体生物因素和药物疗效之间相互关系的科学。 ***

第一章生物药剂学概述 一、生物药剂学的定义研究生物药剂学的目的 • 正确评价药剂质量。 • 设计合理的剂型、处方及生产工艺。 • 为临床合理用药提供科学依据。 • 使药物发挥最佳的治疗作用。

第一章生物药剂学概述 一、生物药剂学的定义剂型因素 • 药物的某些化学性质：化学形式(药物的不同盐、酯、络合物或前体药物), 药物的化学稳定性等。 • 药物的某些物理性质：粒子大小、晶型、溶解度、溶出速率等。 • 药物的剂型（片剂、注射剂 etc.）及用药方法。 • 制剂处方中所用的辅料的性质与用量。 • 处方中药物的配伍及相互作用。 • 制剂的工艺过程、操作条件及贮存条件等。 ***

第一章生物药剂学概述 一、生物药剂学的定义生物因素 • 种族差异：不同的生物种类, 不同的实验动物和人的差异, 同一种生物在不同地理区域和生活条件下形成的差异, 不同人种的差异。 • 性别差异：动物的雌雄和人的性别差异。 • 年龄差异：新生儿、婴儿、青壮年和老年人的生理功能差异。 • 生理和病理条件的差异：生理因素如妊娠及各种疾病引起的病理因素。 • 遗传因素:人体内参与药物代谢的各种酶的活性个体差异。 ***

药剂学 无生理活性添加物药物生物药剂学给药剂型药物制剂制剂设计代谢投药应用于人体排泄各部位的分布吸收到达作用部位生物体内 (感受性) 药理效果第一章生物药剂学概述一、生物药剂学的定义医药品制剂的制备及人体的应用、产生药效的过程

第一章生物药剂学概述 二、药物的体内过程生物药剂学的基本概念 • 吸收 (Absorption)：药物从用药部位进入体循环的过程。 • 分布 (Distribution)：药物进入人体循环后向各组织、器官或者体液转运的过程。 • 代谢 (Metabolism)：药物在吸收过程或进入体循环后, 受肠道菌丛或体内酶系统的作用, 结构发生转变的过程。(生物转化) • 排泄 (Excretion):药物或其代谢产物排出体外的过程。 • 转运 (Transport) —— 药物的吸收、分布和排泄过程。 • 处置(Disposition) —— 分布、代谢和排泄过程。 • 消除 (Elimination) —— 代谢与排泄过程。 ***

第一章生物药剂学概述 二、药物的体内过程

腹腔皮下粘膜皮肤口服吸入静注肺胃肠道血液和淋巴组织肝门静脉血细胞外液胆脂肪肾肺分泌组织器官粪便尿膀胱肺泡分泌物软组织脂肪呼气第一章生物药剂学概述二、药物的体内过程

第一章生物药剂学概述 三、生物药剂学的研究内容 1. 研究药物理化性质与体内转运的关系 • 改善难溶性药物溶出速率: 提高药物的吸收 • 制成前体药物：以利于药物的吸收、分布、代谢、排泄 • 粒径、晶型、晶癖：影响药物溶解度、溶出速度，影响制剂的体内吸收

不好 • 筛选合适的盐 • 筛选不同的晶型 • 改善化合物结构 • 微粉化、包合物、固体分散体溶解度慢溶解度快不好无影响 • 增加脂溶性透过性 P-糖蛋白底物相互作用 • 改善化合物结构不稳定胃中稳定性 • 以处方保护药物 • 代谢稳定性 • 肝代谢不稳定 • 研究代谢药物代谢稳定生物利用度好第一章生物药剂学概述三、生物药剂学的研究内容 1. 研究药物理化性质与体内转运的关系

第一章生物药剂学概述 三、生物药剂学的研究内容 2. 研究剂型、制剂处方和制剂工艺对药物体内过程的影响

第一章生物药剂学概述 三、生物药剂学的研究内容 3.根据机体的生理功能设计缓控释制剂 • 消化道pH值 • 药物转运时间 • 酶与细菌 • 胃内漂浮制剂 • 肠溶制剂 • 生物粘附制剂 • 结肠靶向制剂

微粒+修饰PEG 微粒血液循环血液循环避免被血浆调理素吸附血浆调理素吸附降低RES吞噬加速 RES吞噬主动靶向被动靶向选择性靶器官 RES丰富组织肝，脾靶器官 第一章生物药剂学概述三、生物药剂学的研究内容 4. 研究微粒给药系统在血液循环中的趋向

第一章生物药剂学概述 三、生物药剂学的研究内容 4. 研究微粒给药系统在血液循环中的趋向

第一章生物药剂学概述 三、生物药剂学的研究内容 5.研究新的给药途径与给药方法

第一章生物药剂学概述 三、生物药剂学的研究内容 6. 研究中药制剂的溶出度和生物利用度 • 马钱子片、牛黄清心丸、霍香正气丸、雷公藤缓释片、伤湿止痛膏、水飞蓟素片、小活络丸、前列宁片 —— 溶出度研究 • 牛黄解毒丸、复方丹参片、香砂六君子丸、琥珀抱龙丸等 —— ADME-Tox研究 • 小活络丹、左金丸、穿心莲内醋片、三黄片、银翘片、益肝灵片、复方丹参片、葛根黄酮滴丸等 —— BA研究

第一章生物药剂学概述 三、生物药剂学的研究内容 7. 研究生物药剂学的研究方法 • 研究溶出速率测定方法 • 溶出度测定装置的改进, 溶出介质等条件 • 建立模拟体内吸收的体外模型 • 鼻腔给药、口腔粘膜给药、经皮给药

第一章生物药剂学概述 四、生物药剂学的发展（一）生物药剂学的分类系统

第一章生物药剂学概述 四、生物药剂学的发展（二）药物的吸收预测预测药物吸收的参数：药物在正辛醇和水中的分配系数的对数值。 • “The rule of five”: 化合物的理化参数满足下列任意两项时，在小肠中的吸收差。 • 分子量大于500 • 氢键给体数大于5个 • 氢键受体数大于10个 • 计算得到的logP值大于5.0

第一章生物药剂学概述 四、生物药剂学的发展（三）多肽及蛋白类药物非注射给药研究 • 传统给药方式：注射 • 缺点：生物半衰期短，需长期反复给药，病人顺应性差。 • 非注射给药途径的新机型：口服、非胃肠道粘膜（口腔、鼻、直肠、眼）、肺部、透皮、皮下埋植。 • 缺陷：生物利用率较低 • 研究方向：考察影响药物吸收的因素与寻求促进的方法，重点为提高生物膜透过性和抵抗酶降解两个方面。

第一章生物药剂学概述 四、生物药剂学的发展（四）分子生物药剂学 • 在分子和细胞水平解释制剂特性、体内处置过程，研究剂型因素对药物作用的影响。 • 阐明药物或给药系统与生物大分子的相互作用。 • 设计、制备、评价药物给药的新策略、方法、剂型。 • 阐明分子状态对吸收、分布、代谢和排泄的影响及药物分子发挥活性的体内过程。 • 评价药物靶向机理及到达有关作用位点的能力。 • 建立分子生物药剂学的研究方法。

第一章生物药剂学概述 四、生物药剂学的发展（四）分子生物药剂学 • 药物与生物膜和生物大分子的相互作用

第一章生物药剂学概述 四、生物药剂学的发展（四）分子生物药剂学 2. 载体的结构对药物生物转运的影响

第一章生物药剂学概述 四、生物药剂学的发展（四）分子生物药剂学 3. 药物的细胞内靶向与胞内动力学

第一章生物药剂学概述 四、生物药剂学的发展（四）分子生物药剂学 4. 根据药物分子结构预测药物的吸收（1）药物的分子片段、原子贡献、分子容积、氢键，计算透过性。（2）形成氢键能力、分子大小、电荷和极化率，影响透过小肠的渗透系数。（3）用动力学分子极性表面积（PSAd）预测药物的吸收速率。（4）以氢键酸度和氢键碱度表示形成氢键能力，与渗透系数有很好的相关性。（5）用原子净电荷预测药物透过角膜的吸收。

第一章生物药剂学概述 四、生物药剂学的发展（四）分子生物药剂学 5. 基因给药

第一章生物药剂学概述 四、生物药剂学的发展（四）分子生物药剂学 6. 药物对映体的生物药剂学研究 • 对映体的两个光学异构体在普通条件下的理化性质和旋光相同，但旋光方向不同，因而生理生化作用也不同。 • 药物对映体往往只用一种对映体有显著药理活性，而另一对映体没有活性或活性较弱，加上在体内的立体选择性结合，导致其体内过程的差异。 • 对映体之间的空间构型不同，造成口服吸收的差别。 • 血浆蛋白的结合程度及代谢作用的不同。

第一章生物药剂学概述 四、生物药剂学的发展（五）生物药剂学研究中的新技术和新方法 1. 细胞培养模型在生物药剂学研究中的应用 Caco-2 细胞模型---小肠上皮细胞

第一章生物药剂学概述 四、生物药剂学的发展（五）生物药剂学研究中的新技术和新方法 2. 生物物理实验技术在生物药剂学研究中的应用 • 电子显微技术、扫描隧道显微技术：细胞结构 • 中子衍射方法：药物在磷脂双分子层中的位置 • 振动光谱：生物膜与药物的相互作用 • 红外光谱（IR)、拉曼和红外光谱、DSC、NMR：药物和脂质体相互作用

第一章生物药剂学概述 四、生物药剂学的发展（五）生物药剂学研究中的新技术和新方法 3. 微透析技术在生物药剂学研究中的应用以透析原理作为基础的载体取样技术。 • 灌注埋在组织中微透析探针，组织中待测化合物沿浓度梯度逆向扩散进入透析液，被连续不断地带出，从而达到从活体组织中取样。

第一章生物药剂学概述 四、生物药剂学的发展（五）生物药剂学研究中的新技术和新方法 4. 人工神经网络在生物药剂学中的应用（1）生物利用度研究建立体内外相关性（生物利用度与剂型体外特征之间）。（2）化合物构效关系的研究化合物结构与药效之间存在一定的联系。

第一章生物药剂学概述 五、生物药剂学与相关学科的关系 • 生理学 • 药理学 • 生物化学 • 分子和细胞生物学 • 分子药理学 • 药物动力学

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