chapter5 生物药剂学在新药发现阶段的实际应用
生物药剂学
生物药剂学生物药剂学概述生物药剂学是药学中的一个重要分支，研究的是利用生物技术生产、开发和应用药物的原理和方法。
它结合了生物工程、制药学、分子生物学、生物技术等多个学科的知识，致力于生产高效、安全、低毒副作用的药物，为人类健康事业做出了巨大的贡献。
本文将围绕生物药剂学的定义、发展历程、应用领域以及未来发展进行探讨。
一、生物药剂学的定义与发展历程生物药剂学是药学的一个分支，主要研究生物技术制备药物和药物传递系统（药剂）的原理和方法。
它通过发掘和改造生物资源，利用生物合成和重组工程等技术，生产具有特殊药理和治疗效果的药物。
生物药剂学的起源可追溯到20世纪70年代，当时分子生物学和基因工程技术的快速发展为该领域的研究和应用提供了技术支持。
随着原创药物市场饱和和新的药物研发策略的提出，生物药剂学逐渐成为新药研发的热点领域。
现代生物药剂学的发展，可以分为三个阶段：第一阶段是70年代到80年代初，主要研究基因重组技术对药物生产的应用；第二阶段是80年代初到90年代，研究方向主要是生物技术在药物制剂和传递系统中的应用；第三阶段是90年代后至今，研究重点从基因重组技术扩展到基因表达调控以及药物输送系统等。
二、生物药剂学的应用领域1. 基因工程药物基因工程药物是指利用重组DNA技术生产的药物，包括重组蛋白药物、重组病毒疫苗和基因治疗等。
利用基因工程技术，生物药剂学研究人员可以将需要的基因导入细胞中，促使细胞表达出特定蛋白，从而产生具有治疗效果的药物。
2. 抗体药物抗体药物是现代生物制药的重要组成部分。
生物药剂学通过对抗体的结构和功能进行研究，探索抗体在治疗方面的潜力。
此外，利用重组技术和单克隆抗体等生物技术手段，生物药剂学还研发了一系列具有独特疗效和作用机制的抗体药物。
3. 微生物药物微生物药物是指利用微生物生产的药物，包括抗生素、酶制剂和免疫调节剂等。
利用生物药剂学方法，可以通过菌株筛选和发酵工艺优化，提高微生物药物的产量和纯度，为临床治疗提供高品质的药物。
生物药剂学与药物动力学习题及答案1
生物药剂学与药物动力学习题及答案1第一章生物药剂学概述【习题】一、单项选择题1．以下关于生物药剂学的描述，正确的是A.剂型因素是指片剂、胶囊剂、丸剂和溶液剂等药物的不同剂型 B.药物产品所产生的疗效主要与药物本身的化学结构有关C．药物效应包括药物的疗效、副作用和毒性 D.改善难溶性药物的溶出速率主要是药剂学的研究内容2．以下关于生物药剂学的描述，错误的是 A.生物药剂学与药理学和生物化学有密切关系，但研究重点不同B.药物动力学为生物药剂学提供了理论基础和研究手段 C.于生物体液中药物浓度通常为微量或痕量，需要选择灵敏度高，专属重现性好的分析手段和方法D．从药物生物利用度的高低就可判断药物制剂在体内是否有效二、多项选择题1．药物及剂型的体内过程是指 A.吸收 B.渗透C．分布 D.代谢E．排泄2．药物转运是指 A.吸收 B.渗透C．分布 D.代谢E．排泄3．药物处置是指 A.吸收B．渗透C．分布 D.代谢E．排泄4．药物消除是指 A.吸收B．渗透C．分布 D.代谢E．排泄三、名词解释1．生物药剂学；2．剂型因素；3．生物因素；4．药物及剂型的体内过程四、问答题1．生物药剂学的研究工作主要涉及哪些内容？2．简述生物药剂学研究对于新药开发的作用。
【习题答案】一、单项选择题二、多项选择题1．ACDE 2．ACE 3．CDE 4．DE 三、名词解释1．生物药剂学：是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、机体的生物因素与药理效应三者之间相互关系的科学。
2．剂型因素主要包括：(1)药物的某些化学性质：如同一药物的不同盐、酯、络合物或衍生物，即药物的化学形式，药物的化学稳定性等。
(2)药物的某些物理性质：如粒子大小、晶型、晶癖、溶解度、溶出速率等。
(3)药物的剂型及用药方法。
(4)制剂处方中所用辅料的种类、性质和用量。
(5)处方中药物的配伍及相互作用。
(6)制剂的工艺过程、操作条件和贮存条件等。
生物药剂学 概述
33
(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----人结肠癌细胞
34
2、生物物理实验技术在生物药剂学研究中的应用
近代物理学与生物科学的结合和相互渗透，使得生物药剂学的 研究进入细胞与分子水平 电子显微技术、扫描隧道显微技术的应用，使人们能直观地观 察亚细胞的构造，甚至可以得到生物大分子的形象，可用来研究 大分子药物和靶细胞的相互作用 中子衍射方法可用来研究药物分子在磷脂双分子层中的位置 振动光谱可用来研究生物膜与药物及其他膜外分子的相互作用 如脂膜、膜蛋白与药物的相互作用 应用红外光谱(IR)，拉曼和红外光谱，DSC，IR，NMR可研究抗 体与脂质体或药物和脂质体相互作用机理，通过原子力显微镜研 究脂质体膜结构及对药物转运的影响 正电子发射断层显像术（PET ）
利用计算机模拟生物神经网络的结构和功能，具有模式识别、 系统优化、结果预测乃至联想记忆等能力 (1)生物利用度研究 建立生物利用度与剂型体外特性之间的
非线性关系，即体内外相关性，对剂型生物利用度进行预测
(2)化合物构效关系的研究 采用人工神经网络技术模拟构效
关系，准确方便；有效预测药物经皮渗透性和通过血脑屏障的
2、药物转运器的研究
膜转运器（transporters）介导药物吸收； 用小分子肽转运蛋白筛选药物 30
3、基因给药
靶向性 稳定性
分子生物药剂学研究的重点在于，针对基因转染的各种生物学屏障， 合成新的载体材料或对已有的载体材料进行结构改造，以提高胞内 转运和细胞核摄取，降低载体毒性等，以实现基因的靶向给药
药物在正辛醇和水中 分配系数的对数值( logP)
生物药剂学及药物动力学综合案例分析
生物药剂学及药物动力学综合案例分析1. 引言生物药剂学是研究药物在人体内的吸收、分布、代谢和排泄等过程的学科。
药物动力学是研究药物在体内的浓度随时间变化的规律。
本案例分析旨在通过具体实例，深入探讨生物药剂学与药物动力学在药物研发和临床应用中的重要性。
2. 案例一：药物吸收与生物药剂学2.1 背景某新型抗生素药物A，主要用于治疗呼吸道感染。
在临床试验中，发现其在不同个体间的血药浓度差异较大，疗效参差不齐。
2.2 分析针对药物A的吸收过程进行详细研究，包括口服吸收率、肠道菌群对吸收的影响、药物与其他药物的相互作用等。
通过生物药剂学参数，如表观分布容积（Vd）、清除率（Cl）等，评估药物在体内的分布和代谢情况。
2.3 结论针对药物A的吸收特点，调整剂量和给药方案，以提高其在体内的有效浓度，从而提高疗效。
同时，考虑药物与其他药物的相互作用，避免不良反应的发生。
3. 案例二：药物动力学与药物代谢3.1 背景某抗癌药物B，具有显著的疗效，但半衰期较短，需频繁给药。
长期应用可能导致患者生活质量下降。
3.2 分析研究药物B在体内的代谢途径，确定其主要代谢酶和代谢产物。
通过药物动力学参数，如半衰期（t1/2）、清除率（Cl）等，评估药物在体内的代谢速率。
3.3 结论针对药物B的代谢特点，开发其长效制剂，如缓释片、长效注射剂等，以减少给药次数，提高患者生活质量。
同时，关注药物的剂量与疗效之间的关系，避免过量给药引发的不良反应。
4. 案例三：生物药剂学与药物相互作用4.1 背景某心血管药物C，与其他药物合用时，疗效降低，不良反应增加。
4.2 分析研究药物C的药代动力学特性，分析其与其他药物相互作用的可能机制，如影响药物的吸收、代谢或排泄等。
4.3 结论针对药物C的药物相互作用问题，调整给药方案，避免与某些药物合用。
在临床应用中，密切关注患者的病情和药物不良反应，确保治疗安全有效。
5. 总结生物药剂学与药物动力学在药物研发和临床应用中具有重要意义。
生物药剂的研发与临床应用
生物药剂的研发与临床应用生物药剂，指由活体制造的药物，不同于化学合成的药物，具有更好的生物活性和更低的副作用。
随着科学技术的进步和生物药剂的广泛应用，人们对于生物药剂的研发与临床应用也提出了更高的期望。
本文将从研发和临床应用两个方面探讨生物药剂的发展。
一、生物药剂的研发生物药剂的研发是一个复杂而耗时的过程，需要经过多个阶段的筛选与试验。
下面我们将介绍生物药剂研发的一般流程。
1. 目标选择在研发生物药剂之前，首先需要明确目标。
这包括确定需要治疗的疾病、相关病理机制和合适的治疗策略。
只有明确了目标，才能更有针对性地进行后续的研发工作。
2. 基因的克隆与表达生物药剂的研发通常涉及基因的克隆与表达。
研究人员需要从合适的来源中提取目标基因，并构建与目标基因相对应的表达载体。
接下来，通过转染、转化等技术将表达载体导入合适的宿主细胞中，使其能够表达目标蛋白。
3. 生产与纯化在基因表达的过程中，研究人员需要选择合适的细胞系或生物发酵工艺，以大规模生产目标蛋白。
然后，通过分离、纯化等手段从生产的混合物中提取目标蛋白。
4. 质量控制与特性分析经过生产与纯化后的目标蛋白需经过一系列的质量控制和特性分析。
包括形态学特征、溶解度、稳定性、活性等的检测。
只有确保目标蛋白的质量和特性合格，才能继续下一步的研发工作。
5. 体内评价完成以上步骤后，研究人员将进行体内评价，即在动物模型中测试生物药剂的药效和安全性。
这个步骤的目的是确保生物药剂的疗效和无显著的毒副作用。
通过以上流程，生物药剂的研发才能够得到初步的结果。
然而，这只是整个研发过程中的一部分，后续还需进行更多的验证、优化和临床试验。
二、生物药剂的临床应用生物药剂的临床应用主要包括临床试验和临床治疗两个方面。
下面我们将具体介绍这两个方面的内容。
1. 临床试验临床试验是生物药剂上市前的重要一步，其目的是评估药物的安全性和疗效。
临床试验分为不同的阶段，包括I期、II期、III期和IV期。
试论述药物化学在新药研究中的作用
南开大学现代远程教育学院考试卷2020年度秋季学期期末(2021.3）《药学概论》主讲教师：李月明一、请同学们在下列（15）题目中任选一题，写成期末论文。
1）试论有机合成在新药创制中的作用2）试论述药学与化学和医学的关系3）试论述中药与天然药物的区别4）简述天然药物化学在新药研究中的作用5）结合自己的专业背景论述中药现代化的方法6）试论述药物化学在新药研究中的作用7）简述先导化合物的发现的主要途径8）简述药理学研究在新药创制过程中的作用9）简述人类基因组计划对新药创制的影响10）论述药物制剂对药物药效的影响11）试总结近二十年来药物制剂方面出现的新技术12）结合反应停事件论述药物安全性评价的重要性13）简述高效液相色谱在药物分析中的作用14）简述药理学在新药创制中的作用15）简述生物工程在新药创制中的作用。
二、论文写作要求论文题目应为授课教师指定题目，论文要层次清晰、论点清楚、论据准确；论文写作要理论联系实际，同学们应结合课堂讲授内容，广泛收集与论文有关资料，含有一定案例，参考一定文献资料。
三、论文写作格式要求：论文题目要求为宋体三号字，加粗居中；正文部分要求为宋体小四号字，标题加粗，行间距为1.5倍行距；论文字数要控制在3500－4000字；论文标题书写顺序依次为一、（一）、1. 。
四、论文提交注意事项：1、论文一律以此文件为封面，写明学习中心、专业、姓名、学号等信息。
论文保存为word文件，以“课程名+学号+姓名”命名。
2、论文一律采用线上提交方式，在学院规定时间内上传到教学教务平台，逾期平台关闭，将不接受补交。
3、不接受纸质论文。
4、如有抄袭雷同现象，将按学院规定严肃处理。
试论述药物化学在新药研究中的作用摘要:自从有人类历史以来, 天然药物一直是人类防病治病的主要来源。
天然产物是自然界的生物历经千百万年的进化过程通过自然选择保留下来的二次代谢产物, 具有化学多样性、生物多样性和类药性。
临床上应用的许多药物都直接或间接来源于天然产物, 如天然产物可作为药物半合成的前体物、药物化学合成的模板以及为药物设计提供了新的思路。
药物化学在新药研发中的应用
药物化学在新药研发中的应用随着人们对健康和生活质量要求的提高，新药研发成为医疗领域的重要议题。
在新药研发过程中，药物化学起着关键作用。
药物化学是一门研究药物结构与功能之间关系的学科，它通过合理设计、合成和优化药物分子结构，提高药物的稳定性和活性，为新药的开发提供了强有力的支持。
一、药物化学的基本原理药物化学是指药理学与化学相结合的学科，在新药研发过程中发挥着重要作用。
药物分子的结构决定了它的药理活性和物理化学性质，药物化学家通过合理设计和合成药物分子，使其具备理想的药理性质。
药物化学主要研究药物分子的结构活性关系，通过调整分子结构，改变药物的药理活性和代谢性质，提高药物疗效和安全性。
二、药物化学在新药发现中的应用在新药发现过程中，药物化学起着至关重要的作用。
药物化学家通过合理设计和合成一系列化合物，筛选出具备潜在活性的化合物，同时进行结构优化，改进它们的药理活性和代谢性质。
药物化学家利用各种分子建模和计算化学工具，预测和优化药物的物理化学性质，从而提高药物的溶解度、吸收性和生物利用度。
三、药物化学在药代动力学研究中的应用药代动力学是研究药物在机体内吸收、分布、代谢和排泄过程的学科，药物化学在药代动力学研究中也具有重要作用。
通过合理设计和改进药物分子结构，药物化学家可以增加药物的稳定性和生物转化率，减少药物的代谢消除和副作用。
药物化学还可以通过调整药物分子的亲水性和脂溶性，改变它们在体内的分布特点，提高药物的目标器官浓度，达到更好的治疗效果。
四、药物化学在药物安全性研究中的应用药物安全性是新药研发中的一个重要问题，药物化学在药物安全性研究中起到了关键作用。
药物化学家通过优化药物分子结构，降低药物的毒副作用，提高药物的安全性。
药物化学可以通过调整药物的酸碱性和溶解度，改变它们在体内的转运和代谢方式，降低药物的毒性和不良反应。
总之，药物化学在新药研发中扮演着不可或缺的角色。
药物化学家通过合理设计、合成和优化药物分子结构，提高药物的药理活性、稳定性和安全性，为新药的开发铺平道路。
药剂学专题实习PPT课件
实习目的与任务
实习任务 1. 掌握药剂制备的基本流程和技术。
2. 学习药品质量控制的方法和标准。
实习目的与任务
3. 了解药品注册和监管的相关法规。 4. 培养团队协作和沟通能力。
实习内容与安排
1. 药剂制备实践
学生将亲手参与药剂的制备过程，包 括原料选择、处方设计、工艺优化等 环节。
2. 药品质量控制
药剂学专题实习
目录
CONTENTS
• 绪论 • 药剂学基础知识 • 药剂学实验操作 • 药剂学应用实例 • 实习总结与展望
01 绪论
CHAPTER
实习目的与任务
• 实习目的：药剂学专题实习旨在帮助学生将理论知识与实际工 作相结合，提高解决实际问题的能力。通过实习，学生将深入 了解药剂学在实际应用中的重要性，并掌握实际操作技能。
个性化医疗与精准治疗
个性化医疗和精准治疗的发展 将推动药剂学在药物制剂的定 制化、个体化方面的发展。
国际合作与交流
随着全球医药市场的开放和交流 的增加，药剂学将在国际合作与 交流方面有更多的机会和挑战。
对药剂学专业的建议和展望
加强跨学科学习
药剂学需要与其他学科如医学、化学、生物学等紧密结合，建议加强 跨学科学习，培养复合型人才。
药物制剂的制备工艺
药物制剂的制备工艺流程
药物制剂的制备工艺设备
原辅料的准备、加工处理、制法、质 量检查、包装和贮存等。
粉碎、混合、制粒、干燥、成型等设 备。
药物制剂的制备工艺参数
温度、压力、时间、浓度、速度等。
药物制剂的质量控制
1 2
药物制剂的质量标准
国家药典、部颁标准、地方标准和企业标准等。
药物制剂的质量控制方法
生物药剂学药动学习题+答案汇总
生物药剂学药动学习题+答案汇总第一章生物药剂学概述1、什么是生物药剂学？它的研究意义及内容是什么？生物药剂学（biopharmaceutics）是关于药物制剂或剂型用于生命有机体（或组织）的科学。
是研究药物及其剂型在体内的吸收、分布、代谢与排泄过程，阐明药物剂型因素、机体生物因素与药物效应三者之间的相互关系的科学。
生物药剂学涉[1] 及到的知识面很广，它与生物化学、药理学、物理药学、药物动力学、药物治疗学等有密切关系，并相互渗透、相互补充。
但生物药剂学作为药剂学的一个分支，着重研究的是给药后药物在体内的过程，它与药理学、生物化学在研究重点上有所区别。
它既不像药理学那样主要研究药物对机体某些部位的作用方式和机制，也不像生物化学那样把药物如何参加机体复杂的生化过程作为中心内容。
生物药剂学[1] 与药物动力学的关系更为密切。
生物药剂学[1]的研究内容主要有：（1）剂型因素的研究。
研究药物剂型因素和药效之间的关系，这里所指的剂型不仅是指片剂、注射剂、软膏剂等剂型概念，还包括跟剂型有关的各种因素，如药物的理化性质（粒径、晶型、溶解度、溶解速度、化学稳定性等）、制剂处方（原料、辅料、附加剂的性质及用量）、制备工艺（操作条件）以及处方中药物配伍及体内相互作用等。
（2）生物因素的研究。
研究机体的生物因素（年龄、生物种族、性别、遗传、生理及病理条件等）与药效之间的关系。
（3）体内吸收机理等的研究。
研究药物在体内的吸收、分布、代谢和排泄的机理对药效的影响，保证制剂有良好的生物利用度和安全有效。
2、何为剂型因素与生物因素？（一）剂型因素1.药物的某些化学因素如同一药物的不同盐、酯、络合物或衍生2.药物的某些物理因素如粒子大小、晶型、晶癖、溶解度、溶出速度等。
3.药物的剂型及用药方法。
4.制剂处方中所用的辅料种类、性质和用量。
5.处方中药物的配伍及相互作用。
6.制剂的工艺过程、操作条件和贮存条件等。
（二）生物因素主要包括：1.种属差异2.性别差异3.年龄差异新生儿因葡萄糖醛酸结合酶不足，加之肾功能发育不全，服用氯霉素后的消除过程受到影响，血药浓度升高，易蓄积中毒而致“灰婴综合征”。
生物制药与生物制剂在医学中的应用
抗体药物在癌症、自身免疫性疾病等领域具有广 泛应用，但传统抗体药物存在局限性。
药物作用机制
创新抗体药物采用新型抗体结构或作用机制，提 高药物靶向性、降低副作用。
研发成果
多款创新抗体药物成功上市，为多种疾病提供更 有效、更安全的治疗方案。
THANKS
感谢观看
政策法规影响及市场机遇
政策支持
各国政府纷纷出台政策 ，鼓励生物制药和生物 制剂的研发和产业化， 为行业发展提供了有力 支持。
市场需求增长
随着人口老龄化和健康 意识的提高，对药品的 需求不断增长，为生物 制药和生物制剂市场提 供了广阔的发展空间。
国际合作与交流
国际间的合作与交流不 断加强，有助于推动新 技术、新疗法的研发和 应用，促进行业发展。
发酵工程技术
微生物发酵
利用微生物的代谢活动， 生产抗生素、维生素、氨 基酸等药物或食品添加剂 。
动植物细胞发酵
通过动植物细胞培养技术 ，生产天然活性物质、疫 苗、抗体等生物制造，提高目标产物的产 量和纯度。
纯化与分离技术
蛋白质纯化
利用层析、电泳、超滤等技术手段， 从复杂的生物样品中分离纯化出目标 蛋白质。
靶点筛选
基于疾病发生机制，利用基因组学、 蛋白质组学等技术手段筛选潜在治疗 靶点。
靶点验证
通过细胞实验、动物模型等手段验证 靶点的有效性和安全性，为后续药物 研发奠定基础。
抗体药物研发流程
抗原制备与免疫
制备特定抗原并免疫动物，获得 针对该抗原的抗体。
抗体筛选与优化
通过杂交瘤技术、噬菌体展示技 术等手段筛选高亲和力、高特异 性的抗体，并进行人源化改造等
案例二：CAR-T细胞疗法突破
研发背景
生物药物的研发和应用
生物药物的研发和应用生物药物是通过生物技术手段制备的，具有高度特异性、高效性、低毒性等特点的一类制剂，因此被广泛地用于医药领域。
生物药物的研发和应用已经成为了制药行业的一个重要领域。
本文将从生物药物的发展历程、研发流程、应用领域和未来发展方向等方面进行探讨。
一、生物药物的发展历程生物药物的历史可以追溯到以前的世纪，但直到20世纪50年代，才有人开始尝试使用生物技术来生产药物。
首个利用生物技术生产出的药物是人类胰岛素，该药物在1982年被美国食品药品监管局（FDA）首次批准上市，从而打开了生物药物的发展先河。
此后，生物技术得到了迅速发展，很多生物学家、院士团队和制药公司开始进行生物药物研究，基因工程技术取得了长足的进步，降低了研发成本和时间，也提升了药物生产速度和纯度。
二、生物药物的研发流程生物药物的研发过程可以分为以下几个步骤：（1）目标选择：确定药物治疗的目标，并确定药效指标和安全性指标。
（2）构建基因库：开展基因克隆工作，从生物体中获取相关基因，构建基因库。
（3）筛选表达载体：经过多种试验方法，筛选最合适的表达载体来将目标基因转移至细胞内，进行表达。
（4）表达培养：利用细胞培养技术，将表达载体转染进细胞内，并将细胞进行培养，使其表达目标蛋白。
（5）纯化检测：对表达后的目标蛋白进行多种方法的纯化和检测，保证药物的纯度和品质。
（6）动物和移植物的实验验：进行药物在动物和移植物上的实验验证，验证其药效和安全性。
（7）临床试验：在人体进行药效和安全性的三期临床试验。
（8）上市申请：完成临床试验后，提交上市申请，并通过监管部门的审批后，进行上市销售。
三、生物药物的应用领域生物药物因其高效、低毒、高度特异等特点，目前已经被广泛应用于肿瘤、糖尿病、免疫系统疾病、神经系统疾病、肝脏疾病、心血管疾病等多个领域。
例如：1. 肿瘤领域：单克隆抗体、细胞因子和TNF-α抑制剂等产品，治疗一些肿瘤疾病，例如恶性肿瘤、食管癌、结直肠癌等。
药学《生物药剂学》教学大纲
《生物药剂学》课程教学大纲(Biopahrmaceutics)一、课程基本信息课程编号：14234074课程类别：专业选修课适用专业：药学专业学分：1.5总学时：32其中理论学时:16, 实验学时:16先修课程：药剂学、药理学、药物治疗学后续课程：药物动力学选用教材：[1]刘建平主编，《生物药剂学与药物动力学》（第4版）[M].北京：人民卫生出版社，2013年8月.[2]刘建平主编，《生物药剂学实验与指导》（（全国高等医药院校药学类实验双语教材，第1版）[M].北京：中国医药科技出版社，2007年10月.必读书目：[1]梁文权主编，《生物药剂学与药物动力学学习指导与习题集》[M].北京：人民卫生出版社，2007年9月.选读书目：[1]印晓星、杨帆主编，《生物药剂学与药物动力学》[M]. 北京：科学出版社，2009年12月.二、课程教学目标本课程是在药剂学、药理学、药物治疗学以及其他有关课程基础上开设的药学专业课，并安排了与理论学习相配合的实验，希望通过本课程的学习，学生应能够做到利用所学知识优选药物剂型、评价制剂内在质量、拟订给药方案指导合理用药等。
此外，在教学过程中安排研究性教学，使学生在学习知识的同时不断提高独立解决问题的能力，为今后走上工作岗位从事相关工作打下坚实的基三、教学内容和教学要求第一章生物药剂学概述（支撑课程教学目标1）教学目标：了解生物药剂学的定义与研究内容；理解剂型因素与生物因素的含义；掌握药物的体内过程。
教学内容：（1）生物药剂学的定义（2）生物药剂学研究内容（3）生物药剂学与相关学科的关系第二章口服药物的吸收（支撑课程教学目标2）教学目标：了解生物膜的结构、药物转运器；理解胃肠道的结构、功能，口服药物制剂作用快慢的主要原因；掌握药物通过生物膜的转运机制；影响药物消化道吸收的生理因素、药物因素和剂型因素。
教学内容：（1）生物膜的结构与性质（2）药物的跨膜转运机制（3）影响药物吸收的因素、BCS分类系统、剂型对药物吸收的影响和制剂设计。
生物药剂学与药物动力学-药物动力学在新药研究中的应用
1.药剂等效性： 相同剂量 的同一药物 制成同一剂型 ，其
质量指标符合 同一规定标准时 所具有的质量 性质。 特点：没有反应制剂在体内的情况
是药物制剂生产、流通及时用时最低要求
22
2．生物等效性： 是指药物临床疗效、不良反应与毒性的 一致性。 目前，药物制剂的生物等效性，已成为 国内外药物仿制或移植 品种的重要评价 内容。
临床药动学研究：治疗药物监测（ TDM）的基础。
13
基本要求
? 1.符合GCP要求 严格按《药物临床实验管理规范》要求。
? 2.受试药物 应为经国家药监部门检验合格，符合临床质量标 准的中试放大产品
? 3.受试者 Ⅰ期临床药动学试验时选择健康受试者，男女兼 有，年龄 18~45周岁，体重符合标准，不吸烟，不 嗜酒，其他选择患者。老年受试者年龄应在 60~65 周岁
24
A 最小中毒浓度
C
B
最小有效浓度
C
t
三种制剂的药时曲线比较
25
生物利用度评价方法的指标有：
AUC、Cmax、tmax、t 1/2、MRT（药物在体内平均滞留 时间）
以上参数又和k、ka有关。
三、生物利用度研究方法
1.血药浓度法： AUC法，最常采用的方法。
2.尿药浓度法： 药物、代谢物 70·%以上从尿排泄，
17
检测方法及评价指标
基本要求： 1.灵敏度 2.选择性 3.精密度 4.准确度 5.标准曲线线性程度及线性范围 作业：测定方法中应注意哪些？
18
第二节 生物利用度与生物等效性
一、生物利用度 （bioavailablity F ） 制剂中药物被吸收进入体循环的速度和程度。 （1）绝对生物利用度（ F）：
(完整)生物技术在应用药物化学中的应用
(完整)生物技术在应用药物化学中的应用编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（(完整)生物技术在应用药物化学中的应用）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。
本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为(完整)生物技术在应用药物化学中的应用的全部内容。
生物技术在应用药物化学中的应用摘要：本文先简要地介绍生物技术中的主要几个技术分支,以及研究的方向还有应用药物化学的研究任务和目的，再通过技术的分析讨论生物技术在应用药物化学的研究中起到的重要作用。
最后简单列举生物技术药物的发展现状.关键词:生物技术;药物化学；应用正文：1.什么是生物技术生物技术(Biotechnology），是指人们以现代生命科学为基础，结合其他基础科学的科学原理，采用先进的科学技术手段，按照预先的设计改造生物体或加工生物原料，为人类生产出所需产品或达到某种目的。
生物技术是人们利用微生物、动植物体对物质原料进行加工,以提供产品来为社会服务的技术.生物技术是一门新兴的，综合性的学科.现代的生物技术主要包含基因工程、分子生物学、生物化学、遗传学、细胞生物学、胚胎学、免疫学、有机化学、无机化学、物理化学、物理学、信息学及计算机科学等多学科技术，可用于研究生命活动的规律和提供产品为社会服务等. 1.1.细胞工程细胞工程（Cell engineering）是生物技术中最基础的，最重要的，是应用细胞生物学和分子生物学的理论和方法,按照人们的设计蓝图,进行在细胞水平上的遗传操作及进行大规模的细胞和组织培养.当前细胞工程所涉及的主要技术领域有细胞培养、细胞融合、细胞拆合、染色体操作及基因转移等方面。
通过细胞工程可以生产有用的生物产品或培养有价值的植株，并可以产生新的物种或品系。
生物药剂学与药代动力学简答的题目
生物药剂学１.什么是生物药剂学？它的研究意义及内容是什么？生物药剂学是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，集体生物因素和药物疗效之间相互关系的科学。
研究内容有：研究药物的理化性质与体内转运的关系；研究剂型、制剂处方和制剂工艺对药物体内过程的影响；根据机体的生理功能设计缓控释制剂；研究微粒给药系统在血液循环体统的转运，为靶向给药系统设计奠定基础；研究新的给药途径与给药方法；研究中药制剂的溶出度和生物利用度。
2. 何为剂型因素与生物因素？剂型因素包括：药物的化学性质；药物的物理性质；药物的剂型及用药方法；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。
生物因素：种族差异；性别差异；年龄差异；生理病理条件的差异；遗传因素。
3. 何为药物在体内的排泄、处置与消除？药物或其代谢产物排出体外的过程称为排泄。
药物的分布、代谢和排泄过程称为处置。
代谢与排泄过程药物被清除，合称为消除。
4. 片剂口服后的体内过程有哪些？片剂崩解、药物的溶出、吸收、分布、代谢、排泄。
5. 简述生物药剂学研究在新药开发中作用。
1）研究药物的理化性质与体内转运的关系，设计新药或提高制剂的质量；2）研究剂型、制剂处方和制剂工艺对药物体内过程的影响，设计合理与优质的新剂型； 3）研究机体的生理功能对药物吸收的影响，设计缓控释制剂；4）研究微粒给药系统在血液循环的转运，为靶向给药系统奠定基础；5）通过对药物体内过程的研究，研究药物的转运机制、影响药物的吸收因素，开放药物新的给药方法；6）研究中药制剂的溶出度与生物利用度，指导中药新药的开放、研制。
6、简述载体媒介转运的分类及特点。
载体媒介转运分为促进扩散与主动转运。
促进扩散过程需要载体，顺浓度梯度转运不消耗能量，存在结构类似物的竞争和载体转运饱和。
主动转运过程需要载体，逆浓度梯度，消耗能量，与细胞代谢有关，受代谢抑制剂的影响，结构转运的速率与数量受载体数量与活性影响，结构类似物转运抑制，存在结构特异性和部位特异性。
生物药剂学在药物研发中的应用
生物药剂学在药物研发中的应用
生物药剂学是指研究生物制剂的制备、贮存、稳定性及其特性的一门学科。
在药物研发中，生物药剂学的应用非常广泛，其主要作用是确保生物制剂的安全性、有效性和稳定性。
生物药剂学的应用可以从多个方面来考虑。
首先，生物药剂学可以帮助研发人员确定生物制剂的合理用药剂量。
在制剂的过程中，生物药剂学的原则可以被用
来控制药物的质量和纯度，从而确保药物的有效性和安全性。
其次，生物药剂学在生物制剂的贮存和运输中也起着重要的作用。
生物制剂通常需要在低温下保存，以确保其质量和稳定性。
生物药剂学可以帮助研发人员确定适当的储存条件，并制定合适的运输方案，以确保药物的质量和稳定性。
此外，生物药剂学还可以帮助研发人员确定适当的药物包装，以保护药物免受外界环境的污染和损害。
生物药剂学可以帮助制定合适的包装材料和方法，以确
保药物的质量和纯度。
总之，生物药剂学在药物研发中的应用是非常重要的。
通过生物药剂学的原则和方法，可以确保生物制剂的安全性、有效性和稳定性，从而为患者提供高质量的治疗药物。
案例演示教学在《生物药剂学与药物动力学》药物代谢章节中的应用与探索
案例演示教学在《生物药剂学与药物动力学》药物代谢章节中的应用与探索摘要：在《生物药剂学》第五章药物代谢的教学中，采用理论讲授和案例演示相结合的方式进行授课，在演示结束后回顾与解读案例，并在整个案例演示教学后对教学满意度及教学效果进行调查。
此次教学实践发现案例演示教学可以充分调动学生的积极性和主观能动性，巩固和深化了核心知识点，促进了学生创新思维能力和综合素质的提高。
关键词：案例演示教学;药物代谢;《生物药剂学与药物动力学》生物藥剂学是研究药物及其制剂在体内的吸收、分布、代谢与排泄过程，阐明药物因素、生物因素、剂型因素和药物疗效相互关系的科学;药物动力学是应用计算机和数学的方法定量描述药物的体内过程，主要应用于筛选新药、评价制剂质量、设计合理剂型和指导临床用药等方面。
目前国内多所高校进行了教学方法的研究和尝试，如多元教学法[1]、多学科交叉法[2]、PBL方法、混合式教学法、Seminar教学法、情景剧教学法、案例教学法等。
一、生物药剂学课程教学现状生物药剂学与药物动力学是药剂学、药物分析、药理学、生物化学、临床药理学、数学与动力学的交叉学科，具有知识面广、系统性强、内容抽象、内容丰富且繁杂的特点，教师讲授和学生学习均有一定难度。
目前，国内该课程大多采用传统的“灌输式”教学法，教师占据教学主动地位，学生普遍反映课程难度较大，内容难以理解，加之学时不足和未开设配套实验课程，无法调动学生学习的积极性和主动性，学生不能对所学知识融会贯通，教学效果不理想的问题较为突出。
因此，在现有条件下，如何改进教学方法、优化教学方案、提高教学效果就成为生物药剂学与药物动力学教学改革要解决的关键问题。
二、案例教学法的教学模式案例教学是一种开放、互动的新型教学方式，常用于法学、管理学教学过程中，案例教学具有形式多样、针对性强、应用性强等特点。
任课教师在课前应进行周密的策划和准备，根据学生的自主学习规律，应用构建主义思想，围绕课程核心或衍生内容设置讨论问题，并指导学生提前阅读和思考特定案例，在讲授相应知识点后，组织学生模拟或重现现实生活中的一些场景，针对案例开展互助交流、讨论演讲，并与同学和教师进行互动和交流，完成知识内化，巩固所学知识点，通过信息、知识、经验、观点的碰撞，达到深化理论和启迪思维的目的。
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中央室 k10
定量研究药物在ADME过程中的变化，隔室是具有动力学均一性的模型
药物动力学基本参数
生物半衰期（t1/2）
药物在体内的量或血药浓度 消除一半所需的时间
清除率（Cl）
单位时间内机体或某器官能消除 相当多少毫升血中所含的药物
生物利用度的种类
绝对生物利用度=
（AUC0→∞）试验制剂 ×100% （AUC0→∞）静注 （AUC0→∞）试验制剂
Caco-2细胞--体外吸收研究的细胞模型
无论是开发新药还是开发新的给药途径，化合物在体内的吸收 特性都非常重要。
Caco-2细胞是人结肠肠癌上皮细胞(The Human Coclon Carcinoma cell Line: Caco-2) 其标志酶的功能表达及通透特征也与小肠类似，因而被 大多数实验采用作为研究小肠表皮细胞转运和代谢的体 外模型，在国外，Caco-2细胞被广泛用于新药筛选及吸 收机制研究
利用Caco-2细胞模型研究了P-糖蛋白 （P-gp）对药物吸收的影响
研究显示，盐酸小檗碱及其衍生物、人参皂苷 Rg1等均为肠上皮P-糖蛋白的底物 使用P-糖蛋白抑制剂可以显著改善其吸收，动 物实验发现其吸收在使用P-糖蛋白抑制剂后生 物利用度显著提高 相关研究成果已发表于Planta Medica,Biol Pharm Bull, Pharmacol and Toxicol等国际权 威期刊
药物名称 氯苄律定 黄芪甲甙 盐酸关附甲素
Papp>10-6cm/s 1.0 ´10-7 ≤ Papp ≤ 1´10-6cm/s Papp<10-7cm/s
Papp （cm· sec-1） 4.99×10-7 6.65×10-8 4.14×10-5 F(%) 10.7 2.3 93.0
试验结果如上表所示, 发现药物的正向表观通透系数Papp的大小和药物的生物利用度 有很好的相关性,说明Caco-2细胞模型可以比较准确地预测药物的吸收情况。
药物研究与开发
刘美凤 liumf@
生物药剂学是研究药物及其制剂在体内 生物药剂学研究内容 的吸收、分布、代谢与排泄过程中药物的
剂型因素、生物因素与药效包括（疗效、
副作用及毒性）三者之间关系的一门学科
1 研究内容 2
剂型因素
生物因素 体内吸收机理等研究
3
药物作用的三个重要相
给药剂量 剂型崩解药物溶出 药物利用度 可被吸收的药物 吸收、分布、代谢、排泄 生物利用度 可产生作用的药物 药物与靶点相互作用 效应
Caco-2细胞其它相关研究
国际上首次建立Caco-2细胞缺氧复氧损伤模型，并结 合整体模型研究了烧伤对二肽类物质吸收特性的影响 国际上首次建立Caco-2细胞缺氧复氧损伤模型，并结 合整体模型研究了烧伤对二肽类物质吸收特性的影响 首次发现缺氧复氧损伤后Caco-2细胞寡肽转运体 （PepT1）的表达下调，重组人生长激素可上调该转 运体的表达水平，对创伤后二肽底物等营养物质的促 吸收研究具有重要指导意义，相关研究论文发表在 World J Gastroenterol上 国际上首次应用Caco-2细胞模型研究了布洛芬类药物 的系统前转化问题，建立并优化了手性药物系统前转 化研究模型
Caco-2细胞模型的应用
Caco-2细胞模型在新药吸收评价方面 Caco-2细胞中存在有与小肠上皮相同的各种转 运系统、代谢酶，因此可用来作为研究与吸收 相关的药物相互作用的体外模型 人体小肠中存在着丰富的细胞色素P450同工 酶，拓展药物小肠代谢研究
药物吸收体内外相关性研究
Artursson.P等人首次用Caco-2细胞模型研究了药物的被动扩散机制, 测定了被动扩散吸收的药物的表观通透系数(Papp)，发现： 吸收良好的药物 吸收一般的药物 吸收差的药物
相对生物利用度=
×100% （AUC0→∞）标准参比制剂
是指制剂中的药物吸收进入体循环的相对程度和相对速度
生物利用度的三个主要参数
两种制剂血药浓度－时间曲线比较
PAMPA
PAMPA: 人工膜平行测量细胞通透有机溶剂混合液在一个疏水的滤 板担体上，作为生物膜评价分子的通透性 不能完全预测出通透性，但能给出分子的被动扩散 穿膜能力的趋势 在进行大量化合物库筛选时有一定价值
本实验研究的五种二氢吡啶类药物的最佳解离度在pH5.3左右，最 佳LogP值在2.4左右。 分子体积对吸收的影响较小。通过比较我们发现pKb对Papp值影 响较大。 pKb在5.29时Papp达最大值，提示我们今后如果要对二氢吡啶类 药物进行结构改造时，可以尝试控制pKb在5.3左右的范围，以提 高吸收能力。
DMCK细胞株
DMCK细胞株是从狗肾上皮细胞中得到的 该细胞株培养3-7天后，细胞单分子层可达到 完全分化 可用来研究P-gp对经上皮细胞转运的贡献
Caco-2细胞模型的特点和优势
具有相对简单、重复性较好、应用范围较广的特点 来源于人的直肠癌，结构和功能类似于人小肠上皮细胞，并含有与小 肠刷状缘上皮相关的酶系。 在细胞培养条件下，生长在多孔的可渗透聚碳酸酯膜上的细胞可融合 并分化为肠上皮细胞，形成连续的单层，这与正常的成熟小肠上皮细 胞在体外培育过程中出现反分化的情况不同。 细胞亚显微结构研究表明，Caco-2细胞与人小肠上皮细胞在形态学上 相似，具有相同的细胞极性和紧密连接 胞饮功能的检测也表明，Caco-2细胞与人小肠上皮细胞类似，这些性 质可以恒定维持约20天。由于Caco-2细胞性质类似小肠上皮细胞，因 此可以在这段时间进行药物的跨膜转运实验。 存在于正常小肠上皮中的各种转运系统、代谢酶等在Caco-2细胞中大 都也有相同的表达，如细胞色素P450同工酶、谷氨酰胺转肽酶、碱性 磷酸酶、蔗糖酶、葡萄糖醛酸酶及糖、氨基酸、二肽、维生素B12等多 种主动转运系统在Caco-2细胞中都有与小肠上皮细胞类似的表达。由 于其含有各种胃肠道代谢酶，因此更接近药物在人体内吸收的实际环 境。
利用人小肠上皮Caco-2细胞单层来进行药物小肠吸收的细胞 水平实验，现在已经成为一种预测药物在人体小肠吸收以及研 究药物转运机制的标准筛选工具。
Caco-2细胞建立了细胞水平的体外吸收研究模型，并对 该模型进行了系统的评价与优化，为高通量筛选与评价 候选化合物及天然产物的吸收特性、研究其吸收机制、 筛选促吸收剂提供了良好的技术平台
药剂相 药代动力相 药效相
影响药物胃肠道吸收的剂型因素
药物理化性质的影响
◆药物的脂溶性与解离常数
pKa
◆药物的溶出速度 ◆药物的粒径
◆药物的晶型
◆溶剂化物与盐型
隔室模型的种类
单室模型
X0 X0 身体 k k12
双室模型 多室模型
中央室
k10
K21 X0
周边室 k13 k31 周边二室
周边一室
k12 K21
Caco-2细胞的缺点和对策
尽管Caco-2细胞模型具有诸多优点，但仍然存在某些缺陷： 如形成完全分化并具有紧密连接的单层细胞生物膜所需培养时间 较长(2~28天) 缺乏分泌黏液的功能，不似小肠上皮能够形成黏液层 缺少或低表达某些药物代谢酶和转运体等 研究者们因此就这些缺陷对模型本身进行的改进和对策： 研究人员选用biocoat肠上皮细胞分化环境(BIEDE)来培养Caco-2 细胞，优化了细胞培养条件 添加HT29细胞共培养小肠的吸收作用与黏液层的存在密切相关。 利用重组技术在Caco-2细胞中引入GYPcDNAs，从而提高了 CYF3A4和CYP2A6的表达，细胞生物学方法诱导药物代谢酶的表 达，开拓了Caco-2模型在研究药物首过代谢方面的应用，提高了 其体内相关性。
二氢吡啶类药物的Caco-2模型数据库
用Alchemy 2000计算几种二氢吡啶类药物的有关参数后用SAS程 序进行一次回归 Papp=-4×10-4（LogP）2+0.0019LogP-0.0021
Papp = 6×10-5(pKb)2 - 0.0007 pKb + 0.0022 Papp= 3×10-8V2-2×10-5V+0.0031