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高通量技能使用于药剂学远景宽广
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近十多年来,随着组合化学和高通量挑选技能的呈现和使用,人们在短工夫内即可分解和挑选出少量先导化合物。但,这些化合物的性子却差强者意,由于在药归天学中通常会使用在化合物得当的地位上引入亲脂性基团的办法来改进化合物的体外活性,这就使得少量的候选药物愈加趋势于高分子量、高脂溶性和低水溶性。在药物开辟历程中,约有40%的候选药物是由于理化或生物药剂学性子差而被镌汰的。

  药学研讨者曾经认识到了这一点,而且改动了研讨战略和办法,即在药物发明的晚期阶段,在活性挑选的同时举行生物药剂学性子挑选,还要举行须要的植物实行,这就要求制剂学的研讨义务和办法也要响应地变化,必需对化合物的性子以及用于临床前植物实行的制剂举行高通量的挑选和发明。外洋学者已在这方面举行了行之有效[háng zhī yǒu xiào]的事情。只管现在国际这方面的事情展开得很少,但使用远景宽广。

  ■多晶型的挑选和发明

  固体药物可以多种固态情势存在,包罗多晶型、溶剂(水)化物、盐、共结晶和无定型等,此中多晶型是固体药物中十分广泛的存在情势。固体药物在制剂和寄存历程中,受温度、压力、绝对湿度和破坏水平等影响大概会招致晶型变化,而这种变化会影响药物的性子和效能,影响生物使用度,通常会招致生物不等效,由此给药物的开辟和专利掩护等带来难。

  现实上,固然鲜有报道,但许多制药公司都遇到过药物的多晶型题目。雅培公司开辟的HIV卵白酯酶克制剂利托那韦在上市两年后才发明在制剂历程中,利托那韦沉淀构成一种新的晶型(晶型II),晶型II的消融性比***初的晶型I差,热力学上更波动,因此影响制剂的溶出速率和生物使用度,致使这种曾经上市的制剂不得不撤出市场。

  由此可见,在药物发明历程中应尽早发明和挑选出这些大概存在的晶型及其性子,依据差别的给药途径选择符合的晶型加以开辟,只管即便展望和制止前期开辟大概呈现的题目。现在,外洋的一些制药公司,如TansForm、Symyx和Avantium等,都相继开辟了各自的高通量结晶体系,此中使用较多的是TansForm制药公司开辟的主动化结晶技能平台。这种高通量结晶技能因此一种组合的办法使药物在差别的结晶条件(包罗溶剂构成、过饱和度和结晶办法等)下发生尽大概多的固体情势,监测固体的天生;转移结晶管中天生的固体,枯燥后使用改良的拉曼光谱和粉末x-射线衍射法举行高通量剖析并保管数据,使用信息学东西对实行历程中发生的少量光谱数据举行分类比力,判断整个实行历程中共天生了几多种差别的晶型。别的,大少数的高通量结晶体系还联合了多种剖析办法,可对天生的固体做进一步定性(即所谓的二次剖析),包罗热力学性子测定和光学金相试样镶嵌机反省等。

  别的,药物或候选药物的共结晶大概比溶剂(水)化物更有远景,由于在药剂学上可以承受的溶剂有限,并且溶剂化物在制剂历程中常常会产生去溶剂(水)征象,变化成不波动的无定型或消融性更差的晶型。假如有协同作用的固体药物可以以化学计量比构成共结晶,也将成为药物开辟中一类很有远景的新型质料。高通量结晶体系可以完成溶剂组合和组分的多样性,固然这种技能很难控制但值得等待。

  ■理化和生物药剂学性子的挑选

  药物的理化性子和生物药剂学性子是决议药物制剂开辟成败的紧张要素,许多与药物吸取、散布、代谢和分泌相干的性子都可以经过一系列的体内和体外模子举行挑选和评价。但在药物发明阶段,使用制剂学手腕来办理这些与消融和吸取有关的题目,无疑会延伸制剂开辟工夫,增长开辟本钱。因而,接纳高通量实行技能对药物的消融性和膜通透性举行挑选和测定对整个研发历程有紧张意义。

  外洋学者在这方面举行了少量事情。以对消融度的挑选为例,比年来开辟的几种高通量消融度测定法大多是先将药物溶于二甲基亚砜(DMSO)溶液中,再用水性介质(或磷酸盐缓冲液)举行一系列的浓缩测定浊度消融度。

  如Lipinski等提出的浊度法,将化合物溶于DMSO中制成10微克/微升(或20微克/微升)的储备液,每隔1分钟在装有2.5毫升pH7磷酸盐缓冲溶液(PBS)的试管中参加DMSO储备液1微升(或0.5微升),直到化合物到达***大消融度而析出沉淀,由于沉淀产生光散射会使紫外线吸取增长,经过紫外线检测器在600~820纳米测定溶液浊度(由于大少数药物的紫外吸取在此范畴以下)来盘算消融度,共参加14次DMSO溶液,消融度范畴在5~65微克/微升。

  ■制剂和剂型的挑选及发明

  在药物发明阶段,制剂学研讨的义务通常是为植物实行提供一种复杂、宁静和波动的制剂,并对化合物的药剂学性子作出开端展望。液体制剂作为一种复杂的递送载体,只需使化合物能无效消融,很容易完成高通量,尤其是静脉注射剂,可以给出紧张的药代动力学参数,如相对生物使用度等。辉瑞公司发明在300多个化合物中有近80%可以经过pH调治和潜溶剂或两种办法的组合使化合物消融,在此底子上提出一套体系的静脉制剂决议计划方案,为临床前植物实验挑选出可供静脉注射的制剂。

  别的,还可以选择其他手腕公道设计和挑选静脉注射剂,如环糊精、外表活性剂、混淆胶束、脂质乳剂、纳米和微米混悬剂等,***紧张的是选择的载体不搅扰化合物在体内的代谢举动或药代动力学性子。通常关于可解离的化合物,在心理条件下的pH调治是首选,其次是潜溶剂和环糊精,假如能包管化合物可定量而疾速地溶出,还可以思索纳米和微米混悬剂。发起只管即便不要利用外表活性剂、脂质乳剂和混淆胶束,只管绝对于上述办法,可以制止化合物在血液中析出沉淀,但很大概会改动药物在体内的代谢和散布历程。

  TansForm制药公司开辟了一套制剂技能平台,使用差别组合的增溶剂和波动剂的混淆物来挑选和发明可以静脉和口服递送的波动的液体制剂,用于晚期的植物药代动力学研讨、临床实验或***终开辟成上市产品。整个历程包罗公道的实行设计和主动化的固体处置技能,在96孔板(或384孔板)中发生差别浓度的辅料和辅料组合,密封或加热,在肯定的温度条件下振摇肯定工夫,使用种种分光和光学技能剖析消融度和波动性,制剂平台天天可以挑选约莫2500个制剂。使用这种高通量技能还可以改进药物剂型设计的速率和服从。

  透皮给药作为一种新型的体系给药办法倾注了科研事情者少量的心血,但是近40年的少量研讨,效果却寥若晨星[liáo ruò chén xīng],其次要的技能困难在于皮肤的自然屏蔽使许多化合物尤其是大分子药物难以透过,并且化学促渗剂在到达促渗结果所需的浓度时又难以制止潜伏的皮肤安慰性。固然比年来不停开辟出了一些新型的促渗剂,但仍旧很难分身高效促渗和低安慰性。Karande等使用高通量技能挑选和发明了差别品种的促渗剂组合,为透皮制剂的开辟提供了许多新的时机。这种组合差别于传统的履历组合,是具有协同效应的促渗剂组合(SCOPE),选择32个差别品种的促渗剂随机配对,每一对发生44种差别的化学构成,后果失掉一个25000个候选的协同促渗剂组合库。

  综上所述,固然高通量技能使用于药剂学的研讨在我国没有睁开,但由于其共同的上风,使用远景非常宽广。

 


 
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