生物药剂学分类系统49页PPT文档
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生物药剂学分类系统共50页文档
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
生物药剂学分类系统
11、用道德的示范来造就一个人，显然比用法律来约束他更有价值。—— 希腊
12、法律是无私的，对谁都一视同仁。在每件事上，她都不徇私情。—— 托马斯
13、公正的法律限制不了好的自由，因为好人不会去做法律不允许的事 情。——弗劳德
14、法律是为了保护辜而制定的。——爱略特 15、像房子一样，法律和法律都是相互依存的。——伯克
药物分布生物药剂学PPT课件
第46页/共55页
药物的红细胞 转运
• 红细胞常用作生物膜的物质转运模型，它存在被动扩散、促进扩散及主动转运等三种机制 • 体外药物的红细胞转运（将红细胞 悬于药物的介质中，测药物浓度的变化。） • 体内药物的红细胞转运（直接测定红细胞内药物浓度）
第47页/共55页
药物向胎儿转运
• 药物从母体向胎儿的转运受胎盘的屏障作用。研究药物向胎内转运，对于了解母体与胎儿营养交换，防止 药物等对胎儿致畸形等，十分重要意义。
第15页/共55页
药物与血浆蛋白的结合
• 血液分红细胞与血浆两部分，血液中存在药物，对 药物分布，排泄起作用的部分仍为血浆中药物。
• 药物进入血液后，一部分与血浆蛋白结合成结合 型。一部分是非结合型的游离状态—游离态。
• 游离态药物可以自由的向血管外扩散，渗入到组织 中。所以药物转运到组织决定于血浆中游离型药物 的浓度。
等的血液成分相结合的药物，即非 结合的药物通过毛细管壁向组织细 胞外液分布，然后透过组织细胞膜 向细胞内分布。
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表观分布容积
• 是将全血或血浆中的药物浓度与体内药量联系起来的比例常数，是药动学的一个重要参数。 • 表观分布容积不是指体内含药物的真实容积，也没有生理学意义，但表观分布容积与药物的蛋白质结合及
第18页/共55页
影响蛋白结合的因素
• 药物的理化性质、给药剂量、药物与蛋白的亲合力及药物相互作用。 • 动物种属差别 • 性别差别（水杨酸血浆蛋白结合率女性高于男性) • 生理和病理状态（年龄、病变。如肝、肾功能不全时，血浆内蛋白含量低，某些药游离的增加，出现毒副
作用。）
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药物的蓄积
第36页/共55页
中枢神经系统及其体液
药物的红细胞 转运
• 红细胞常用作生物膜的物质转运模型，它存在被动扩散、促进扩散及主动转运等三种机制 • 体外药物的红细胞转运（将红细胞 悬于药物的介质中，测药物浓度的变化。） • 体内药物的红细胞转运（直接测定红细胞内药物浓度）
第47页/共55页
药物向胎儿转运
• 药物从母体向胎儿的转运受胎盘的屏障作用。研究药物向胎内转运，对于了解母体与胎儿营养交换，防止 药物等对胎儿致畸形等，十分重要意义。
第15页/共55页
药物与血浆蛋白的结合
• 血液分红细胞与血浆两部分，血液中存在药物，对 药物分布，排泄起作用的部分仍为血浆中药物。
• 药物进入血液后，一部分与血浆蛋白结合成结合 型。一部分是非结合型的游离状态—游离态。
• 游离态药物可以自由的向血管外扩散，渗入到组织 中。所以药物转运到组织决定于血浆中游离型药物 的浓度。
等的血液成分相结合的药物，即非 结合的药物通过毛细管壁向组织细 胞外液分布，然后透过组织细胞膜 向细胞内分布。
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表观分布容积
• 是将全血或血浆中的药物浓度与体内药量联系起来的比例常数，是药动学的一个重要参数。 • 表观分布容积不是指体内含药物的真实容积，也没有生理学意义，但表观分布容积与药物的蛋白质结合及
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影响蛋白结合的因素
• 药物的理化性质、给药剂量、药物与蛋白的亲合力及药物相互作用。 • 动物种属差别 • 性别差别（水杨酸血浆蛋白结合率女性高于男性) • 生理和病理状态（年龄、病变。如肝、肾功能不全时，血浆内蛋白含量低，某些药游离的增加，出现毒副
作用。）
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药物的蓄积
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中枢神经系统及其体液
生物药剂学分类系统
在药物发现的早期，制定溶解度和通透 性的可接受标准可以有效降低新药开发的 风险
FDA对BCS分类加速仿制药研发的建 议
Class
Solubility
Permeability
Biopharm Risk
FDA Requirement
Ⅰ
High
Ⅱ
Low
Ⅲ
High
High High Low
Low Risk In-vitro data
如何定义高渗透性
人体肠道灌流试验
原位动物模型
Caco-2 细胞渗透性试验
高于美托洛尔
人体药物动力学试验
绝对生物利用度>85% （若存在肝脏首过效应，尿中回收药量>85%) 通常，可以通过油水分配系数来大概估计药物的渗透性 （log P>1.72为高渗透性药物），但忽略了主动转运和主 动外排的过程。
Moderate IVIVC Risk Correlation
High Risk Human Data
Ⅳ
Low
Low High Risk Human Data
剂型的选择
Ⅰ型药物 溶解度和渗透性均较大，当该类药物在
0.1 mol/L盐酸中在15 min内溶出达85%以 上，可认为该种类品种无生物利用度问题
Ⅲ&Ⅳ型
Ⅲ型 存在主动转运和特殊载体转运过程，较
难预测。 Ⅳ型
溶解度和渗透性均较低，体内影响药物 吸收因素更加复杂，一般不能预测。
BCS决策树及应用实例 (Wyeth Legacy, Pfizer)
BCS Class 1药物处方决策树
BCS Ⅰ
DV(Dose Volume)=Dose/Solubility
Ⅲ型药物
FDA对BCS分类加速仿制药研发的建 议
Class
Solubility
Permeability
Biopharm Risk
FDA Requirement
Ⅰ
High
Ⅱ
Low
Ⅲ
High
High High Low
Low Risk In-vitro data
如何定义高渗透性
人体肠道灌流试验
原位动物模型
Caco-2 细胞渗透性试验
高于美托洛尔
人体药物动力学试验
绝对生物利用度>85% （若存在肝脏首过效应，尿中回收药量>85%) 通常，可以通过油水分配系数来大概估计药物的渗透性 （log P>1.72为高渗透性药物），但忽略了主动转运和主 动外排的过程。
Moderate IVIVC Risk Correlation
High Risk Human Data
Ⅳ
Low
Low High Risk Human Data
剂型的选择
Ⅰ型药物 溶解度和渗透性均较大，当该类药物在
0.1 mol/L盐酸中在15 min内溶出达85%以 上，可认为该种类品种无生物利用度问题
Ⅲ&Ⅳ型
Ⅲ型 存在主动转运和特殊载体转运过程，较
难预测。 Ⅳ型
溶解度和渗透性均较低，体内影响药物 吸收因素更加复杂，一般不能预测。
BCS决策树及应用实例 (Wyeth Legacy, Pfizer)
BCS Class 1药物处方决策树
BCS Ⅰ
DV(Dose Volume)=Dose/Solubility
Ⅲ型药物
生物药剂学分类系统共50页PPT
生物药剂学分类系统
11、获得的成功越大，就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因， 节制使 人枯萎 。 12、不问收获，只问耕耘。如同种树 ，先有 根茎， 再有枝 叶，尔 后花实 ，好好 劳动， 不要想 太多， 那样只 会使人 胆孝懒 惰，因 为不实 践，甚 至不接 触社会 ，难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕，不悔(虽然只有四个字，但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己， 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体， 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米，如 果他不 曾希望 它长成 种籽； 单身汉 不会娶 妻，如 果他不 曾希望 有小孩 ；商人 或手艺 人不会 工作， 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马钉 德。
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
11、获得的成功越大，就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因， 节制使 人枯萎 。 12、不问收获，只问耕耘。如同种树 ，先有 根茎， 再有枝 叶，尔 后花实 ，好好 劳动， 不要想 太多， 那样只 会使人 胆孝懒 惰，因 为不实 践，甚 至不接 触社会 ，难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕，不悔(虽然只有四个字，但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己， 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体， 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米，如 果他不 曾希望 它长成 种籽； 单身汉 不会娶 妻，如 果他不 曾希望 有小孩 ；商人 或手艺 人不会 工作， 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马钉 德。
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
生物药剂学概述PPT课件
3、根据机体的生理功能设计缓控释制剂
根据消化道各 pH值，药物转 运时间、酶与 细菌对药物及 辅料的作用， 设计胃肠道给 药系统 ---
胃漂浮制剂、生 物黏附制剂、结 肠定位给药系统
4、研究微粒给药系统在血液循环中的命运 为靶向给药系统设计奠定基础 长循环脂质体
Doxorubicin
85~100 nm
析技术、人工神经网络）
（一）生物药剂学分类系统
高
溶解度
III
溶解度好 透过性不好
I
溶解度好
透过性好
IV
溶解度不好 透过性不好
低 透过性
II
溶解度不好 透过性好
高
低
（二）药物的吸收预测
“The rule of five”: 当化合物的理化参数满足下列任意两项时，化合物 在小肠中的吸收就差 分子量大于500； 氢键给体数大于5个； 氢键受体数大于10个； logP值大于5.0
diINF-7 Anti-EGFR
3、药物的细胞内靶向与胞内动力学
4、根据药物的分子结构预测药物的吸收
可根据药物的分子片段、原子贡献、分子容积、氢键等， 计算药物通过各种生物膜的渗透性，预测药物吸收； 药物透过小肠的渗透系数受形成氢键能力、分子大小、分 子所带电荷和极化率等因素影响； 用动力学分子极性表面积(PSAD)预测药物在小肠等生物膜 中的吸收速率； 以氢键酸度和氢键碱度表示化合物形成氢键的能力，与药 物经皮渗透系数相关； 用原子净电荷预测药物透过角膜的吸收能力,氢键给体的正 电荷和氢键受体的负电荷较大时，药物透过角膜的吸收系数 较小，说明化合物形成氢键能力较强时对药物透过角膜的吸 收不利。
建立各种新给药途径体外实验方法 建立模拟体内吸收的体外模型
《生物药剂学》PPT课件
七、生物利用度与 生物等效性
生物利用度
生物利用度(bioavailability,BA)是指药物吸 收进入大循环的速度与程度。
生物利用度可分绝对生物利用度与相对生物利 用度。
绝对生物利用度是以静脉注射制剂为参比标准, 通常用于原料药及新剂型的研究
相对生物利用度则是剂型之间或同种剂型不同 制剂之间的比较研究,一般是以吸收最好的剂 型或制剂为参比标准。
体内吸收曲线可通过Wagner-Nelson法 或Loo-Reegelman法求得。
体外溶出时间过程和体内时间 过程的参数之间存在相关关系。
这一相关的方法主要是利用统计矩分析原理, 可以将体外平均溶出时间和体内平均滞留时间 或体内平均溶出时间进行比较。
如:a：体外平均溶出时间对体内平均溶出时间 B：体外平均溶出时间对体内平均滞留时间 C：体外溶出速度常数对体内吸收速度常数
生物等效性标准是试验制剂生物利用度 的参数AUC平均值的90%可信限, 应落 在 标 准 参 比 制 剂 的 80 ％ -125% 置 信 区 间之间。Cmax则在70%-145％之间。
生物等效性统计分析
统计分析宜采用方差分析、双单侧检验、 置信区间、内叶斯分析等
由于AUC,因不呈正态分布,应先将其进行 对数转换,才可进行方差分析。
如试验制剂与参比制剂两种进行比较则采用双 处理、两周期随机交叉试验设计
两周期间称洗净期,一般相当药物10个半衰期, 通常一周
给药剂量一般应与该制剂临床治疗剂量一致, 且被试验制剂与标准制剂总剂量应相等。如非 临床治疗剂量,应提供剂量设置的足够依据。 若剂量不等应说明原因
对非线性动力学的药物要用两个不同剂量进行 试验
AUCo-t用梯形法计算。
生物利用度
生物利用度(bioavailability,BA)是指药物吸 收进入大循环的速度与程度。
生物利用度可分绝对生物利用度与相对生物利 用度。
绝对生物利用度是以静脉注射制剂为参比标准, 通常用于原料药及新剂型的研究
相对生物利用度则是剂型之间或同种剂型不同 制剂之间的比较研究,一般是以吸收最好的剂 型或制剂为参比标准。
体内吸收曲线可通过Wagner-Nelson法 或Loo-Reegelman法求得。
体外溶出时间过程和体内时间 过程的参数之间存在相关关系。
这一相关的方法主要是利用统计矩分析原理, 可以将体外平均溶出时间和体内平均滞留时间 或体内平均溶出时间进行比较。
如:a：体外平均溶出时间对体内平均溶出时间 B：体外平均溶出时间对体内平均滞留时间 C：体外溶出速度常数对体内吸收速度常数
生物等效性标准是试验制剂生物利用度 的参数AUC平均值的90%可信限, 应落 在 标 准 参 比 制 剂 的 80 ％ -125% 置 信 区 间之间。Cmax则在70%-145％之间。
生物等效性统计分析
统计分析宜采用方差分析、双单侧检验、 置信区间、内叶斯分析等
由于AUC,因不呈正态分布,应先将其进行 对数转换,才可进行方差分析。
如试验制剂与参比制剂两种进行比较则采用双 处理、两周期随机交叉试验设计
两周期间称洗净期,一般相当药物10个半衰期, 通常一周
给药剂量一般应与该制剂临床治疗剂量一致, 且被试验制剂与标准制剂总剂量应相等。如非 临床治疗剂量,应提供剂量设置的足够依据。 若剂量不等应说明原因
对非线性动力学的药物要用两个不同剂量进行 试验
AUCo-t用梯形法计算。
生物药剂学 PPT
生物药剂学 PPT生物药剂学是一门综合性学科，涵盖了细胞生物学、生物化学、免疫学等多个方面的知识，主要研究利用生物制剂治疗疾病的技术和方法。
本文将简要介绍生物药剂学的基本概念、分类、生产与质量控制以及未来发展方向等内容。
一、基本概念生物药剂学是指利用生物技术生产并应用生物制剂治疗疾病的一门科学，主要包括生物制剂的研发、生产工艺的改进、品质控制、安全评价等方面的研究与应用。
生物制剂是指使用生物技术生产的治疗性药物，通常由生命体系分离、培养、纯化或基因工程生产等过程得到。
二、分类生物制剂可以按照生产工艺、来源、治疗目的等不同标准进行分类。
按照来源可分为人源性生物制剂、动物源性生物制剂和微生物源性生物制剂，其中人源性生物制剂包括各种生长因子、细胞因子、抗体、血液制剂等；动物源性生物制剂包括胰岛素、促性腺激素、肝素等；微生物源性生物制剂包括抗生素、疫苗等。
按照治疗目的可分为抗肿瘤生物制剂、免疫调节剂、神经系统药物、血液制剂等。
此外，也可以按照给药途径分为口服制剂、注射制剂、贴剂等。
三、生产与质量控制生物制剂的生产是一个复杂的过程，涉及到细胞培养、纯化、表征等多个环节，因此需要严格的质量控制措施来确保生产的药品质量和安全性。
生物制剂的生产通常通过以下几个步骤进行：1.微生物或细胞的培养：生产生物制剂的第一步是筛选出专用的微生物或细胞，并在合适的条件下进行无菌培养，通过调节温度、氧气浓度、培养基组成等条件，使其合成所需要的目标分子。
2.产品的分离与纯化：在微生物或细胞培养过程中分泌出来的目标产物需要经过分离、纯化等多个步骤才能得到具有高纯度的产品。
这些步骤包括离心、过滤、柱层析、凝胶电泳等。
3.产品的表征与质量控制：生物制剂的生产需要对产品进行多种表征和质量控制，包括重组蛋白的活性、结构、可溶性、纯度等方面的测试，以保证药品的内在质量和安全性。
四、未来发展方向随着生物技术和生物制剂研究的不断进步，生物药剂学将面临更多的机遇和挑战。
《生物药剂学》课件
《生物药剂学》PPT课件
介绍《生物药剂学》的定义和概述，生物药剂的分类和特点，以及生物药剂 的研究与开发。
生物药剂的研究与开发
1
药效评估
2
评估药物对目标疾病的疗效和副作用。
3
临床试验
4
在人类身上进行试验，验证生物药剂的 疗效和安全性。
药剂的筛选
通过严格的实验和测试，确定合适的生 物药剂候选。
临床前研究
生物药剂在疾病治疗中的优势
1 高效性
生物药剂能够更准确、更有效地治疗疾病。
2 持久性
生物药剂的疗效可以持续一段较长的时间。
3 可自我调节
生物药剂可以根据患者的状态自我调节剂量 和治疗方案。
4 降低抗药性
生物药剂的作用机制使其不易出现药物抗性。
生物药剂与传统药剂的比较
传统药剂
化学合成的药物，作用机制较为单一。
传统药剂
毒副作用较大，易产生耐药性。
生物药剂
主要由生物大分子制成，作用机制复杂多样。
生物药剂
毒副作用较小，耐药性低。
展望：生物药剂发展的前景和挑战
1
前景
随着科技的发展，生物药剂将成为未来医学领域的主要发展方向。
2
挑战
生物药剂的研发需要大量的资金和时间，同时还面临着法规监管等问题。
3
机遇
生物药剂的不断创新和进步将为人类健康带来更多的机遇和福祉。
进行小鼠和大鼠的体内实验，评估药物 的安全性和疗效。
生物药剂在临床应用中的作用
个体化治疗
生物药剂可以根据患者的遗传信 息和疾病特征制定个性化的治 疗方案。
靶向治疗
生物药剂可以选择性地作用于疾 病相关的靶点，减少对健康细胞 的不良影响。
介绍《生物药剂学》的定义和概述，生物药剂的分类和特点，以及生物药剂 的研究与开发。
生物药剂的研究与开发
1
药效评估
2
评估药物对目标疾病的疗效和副作用。
3
临床试验
4
在人类身上进行试验，验证生物药剂的 疗效和安全性。
药剂的筛选
通过严格的实验和测试，确定合适的生 物药剂候选。
临床前研究
生物药剂在疾病治疗中的优势
1 高效性
生物药剂能够更准确、更有效地治疗疾病。
2 持久性
生物药剂的疗效可以持续一段较长的时间。
3 可自我调节
生物药剂可以根据患者的状态自我调节剂量 和治疗方案。
4 降低抗药性
生物药剂的作用机制使其不易出现药物抗性。
生物药剂与传统药剂的比较
传统药剂
化学合成的药物，作用机制较为单一。
传统药剂
毒副作用较大，易产生耐药性。
生物药剂
主要由生物大分子制成，作用机制复杂多样。
生物药剂
毒副作用较小，耐药性低。
展望：生物药剂发展的前景和挑战
1
前景
随着科技的发展，生物药剂将成为未来医学领域的主要发展方向。
2
挑战
生物药剂的研发需要大量的资金和时间，同时还面临着法规监管等问题。
3
机遇
生物药剂的不断创新和进步将为人类健康带来更多的机遇和福祉。
进行小鼠和大鼠的体内实验，评估药物 的安全性和疗效。
生物药剂在临床应用中的作用
个体化治疗
生物药剂可以根据患者的遗传信 息和疾病特征制定个性化的治 疗方案。
靶向治疗
生物药剂可以选择性地作用于疾 病相关的靶点，减少对健康细胞 的不良影响。
生物药剂学分类系统.
新霉素
2．分类标准的定义
-剂量值 在BCS中，剂量除以溶解度的比得到的剂量值是WHO推
荐的最大剂量(以mg计)。
-溶解性 高溶解性的药物是指在37℃下，pH 在1～7.5的范围内，
剂量/溶解度比值(D:S ratio)小于250ml的药物。在pH1～7.5范围， 如果单次最大给药剂量的药物可溶于不多于250 ml的介质中，则该药 物认为是高溶解性的。
透膜是吸收的限速过程，溶出速率没有体内外 相关性
溶出和透膜都限制药物吸收，不能预测其体内 外相关性
一些药物的BCS归属一览表
高渗 透性 (Hig h Perm eabili ty)
低渗 透性 (Low Perm eabili
ty)
高溶解度 (High Solubility)
Ⅰ型药物： 阿米洛利 阿米替林 氯喹 环磷酰胺 安定 氯苯那敏 咖啡因 地尔硫卓 地昔帕明 依那 普利 强力霉素 丙吡胺 乙胺丁醇 麦角新碱 螺环酮 硝苯地平 多塞平 麻黄素 普萘 洛尔 氟西丁 葡萄糖 维拉帕米 拉贝洛 尔 丙咪嗪 左旋多巴 利多卡因 奎尼丁 左氧 氟沙星 酮洛酚 茶碱 洛美沙星 美托洛尔 甲硝唑 咪达唑仑 米诺环素 泼尼松 米索前 列醇 炔雌醇 丙戊酸 苯巴比妥 西沙比利 水杨酸
但具有窄治疗窗的或应用于口腔的药物不适用于生物学实验免做原型药物的溶解度较低药物的溶出是吸收的限速过程如果药物的体内与体外溶出基本相似且给药剂量较小时可通过增加溶解度来改善药物的吸收
生物药剂学分类系统
(一)分类 1.分类依据 BCS是依据药物的渗透性(permeability)和溶解度(solubility)，将药物
丙嗪 华法林 环孢霉素 达那唑 双氯芬
酸 二氟苯水杨酸 地高辛 红霉素 氟比洛芬
2．分类标准的定义
-剂量值 在BCS中，剂量除以溶解度的比得到的剂量值是WHO推
荐的最大剂量(以mg计)。
-溶解性 高溶解性的药物是指在37℃下，pH 在1～7.5的范围内，
剂量/溶解度比值(D:S ratio)小于250ml的药物。在pH1～7.5范围， 如果单次最大给药剂量的药物可溶于不多于250 ml的介质中，则该药 物认为是高溶解性的。
透膜是吸收的限速过程，溶出速率没有体内外 相关性
溶出和透膜都限制药物吸收，不能预测其体内 外相关性
一些药物的BCS归属一览表
高渗 透性 (Hig h Perm eabili ty)
低渗 透性 (Low Perm eabili
ty)
高溶解度 (High Solubility)
Ⅰ型药物： 阿米洛利 阿米替林 氯喹 环磷酰胺 安定 氯苯那敏 咖啡因 地尔硫卓 地昔帕明 依那 普利 强力霉素 丙吡胺 乙胺丁醇 麦角新碱 螺环酮 硝苯地平 多塞平 麻黄素 普萘 洛尔 氟西丁 葡萄糖 维拉帕米 拉贝洛 尔 丙咪嗪 左旋多巴 利多卡因 奎尼丁 左氧 氟沙星 酮洛酚 茶碱 洛美沙星 美托洛尔 甲硝唑 咪达唑仑 米诺环素 泼尼松 米索前 列醇 炔雌醇 丙戊酸 苯巴比妥 西沙比利 水杨酸
但具有窄治疗窗的或应用于口腔的药物不适用于生物学实验免做原型药物的溶解度较低药物的溶出是吸收的限速过程如果药物的体内与体外溶出基本相似且给药剂量较小时可通过增加溶解度来改善药物的吸收
生物药剂学分类系统
(一)分类 1.分类依据 BCS是依据药物的渗透性(permeability)和溶解度(solubility)，将药物
丙嗪 华法林 环孢霉素 达那唑 双氯芬
酸 二氟苯水杨酸 地高辛 红霉素 氟比洛芬
生物药剂分类系统 (BCS) 及基于药物体内分布的生物药剂学分类系统(BDDCS)
和监管机构评判是否可以豁免生物等效性研究的工具，这就是 制剂为口服； 基于BCS的生物等效性豁免的定义。
pH4,5和pH6.8标准溶出介质) ， 以桨法( 50r/min) 或篮法
( 100r/min) ( 体积≤900mL) ， 在30min内的溶出量 ≥85% ; 辅料应使用FDA批准的用于口服固体速释制剂的辅料。
通过代谢程度和渗 透性的相关性，利 用代谢来定义
13
XXXXXXXXXXXXXXXXXX
4. BDDCS的应用
4.BDDCS的应用
ห้องสมุดไป่ตู้
应用一
预测转运体对药物吸收的影响
应用二
预测药物间的相互作用
应用三
预测药物在中枢神经系统分布
15
XXXXXXXXXXXXXXXXXX
4.BDDCS的应用
预测转运体对药物吸收的影响
BDDCS分类
10
XXXXXXXXXXXXXXXXXX
2.基于药物体内分布的生物药剂学分类系统(BDDCS)简介
BDDCS分类标准
代谢：采用≥70%代谢作为高代谢药物的分类标准。2010 年，欧洲药品管理局 (EMA) 颁布生物等效性指南，标准 如下 ，单次口服给予最高剂量强度的药物，根据质量守 恒定律，可以从排泄物中测量到 ≥85%的一相氧化及二相 结合反应生成的药物代谢产物，包括未标记的、放射性同 位素标记的、 以及非放射性同位素标记的代谢产物，即 为高代谢。
4
XXXXXXXXXXXXXXXXXX
1.生物药剂分类系统(BCS)简介
BCS分类
5
XXXXXXXXXXXXXXXXXX
1.生物药剂分类系统(BCS)简介
BCS分类标准
生物药剂学ppt课件
状皱壁，黏膜上有大量的绒毛和微绒毛，故有效 吸收面积极大，可达100m2。其中绒毛和微绒毛最 多的是十二指肠，向下逐渐减少。 • 小肠是药物吸收的主要部位，吸收以被动扩散为 主。由于小肠中（特别是十二指肠）存在着许多 特异性载体，所以小肠也是某些药物主动转运的 特异吸收部位（特别是十二指肠）。 • 肠液的pH约5-7，是弱碱性药物吸收的最佳环境
• 当胃空速率增加时，多数药物吸收加快。 但有部位特异主动转运的药物如维生素B2等 的吸收量可能降低。
• 胃空速率增加，对在胃中不稳定的药物和 希望速效的药物更有利。
• 影响胃空速率的因素
• 食物理化性质的影响 • 胃内容物的粘度、渗透压 • 食物的组成 • 药物的影响
• 循环系统的影响
• 血液循环加快，胃血流能增加，使药物吸收 增加。如饮酒能加快粘膜的血流速度，从而 增加巴比妥类催眠药的吸收。
• 单纯扩散 • 膜孔转运
特点：
• 顺浓度梯度 • 不需要载体，无转运饱和现象和同类物竞争抑制
现象 • 不需要能量，不受细胞代谢抑制剂的影响
• 促进扩散：药物在载体的作用下，由高 浓度区转运到低浓度区
特点：
需要载体，有同类物竞争抑制现象和饱和现象 不需要能量，不受细胞代谢抑制剂的影响
• 主动转运：药物在载体和酶促系统的作 用下，由低浓度区到高浓度区的转运过 程。
• 大多数药物属于有机弱酸或弱碱，其吸收 多属于被动扩散过程。
• 弱酸性药物在胃液pH下主要以非离子型存 在，吸收较好；而弱碱性药物在肠液pH下 非离子比例大，吸收较好。
• 胃空速率的影响
• 胃内容物经幽门向小肠排出称胃排空。
• 单位时间胃内容物的排出量称胃空速率。
• 药物以小肠吸收为主，而胃空速率反映了 药物到达小肠的速度，故对药物的起效快 慢，药效强弱和持续时间均有明显影响。
• 当胃空速率增加时，多数药物吸收加快。 但有部位特异主动转运的药物如维生素B2等 的吸收量可能降低。
• 胃空速率增加，对在胃中不稳定的药物和 希望速效的药物更有利。
• 影响胃空速率的因素
• 食物理化性质的影响 • 胃内容物的粘度、渗透压 • 食物的组成 • 药物的影响
• 循环系统的影响
• 血液循环加快，胃血流能增加，使药物吸收 增加。如饮酒能加快粘膜的血流速度，从而 增加巴比妥类催眠药的吸收。
• 单纯扩散 • 膜孔转运
特点：
• 顺浓度梯度 • 不需要载体，无转运饱和现象和同类物竞争抑制
现象 • 不需要能量，不受细胞代谢抑制剂的影响
• 促进扩散：药物在载体的作用下，由高 浓度区转运到低浓度区
特点：
需要载体，有同类物竞争抑制现象和饱和现象 不需要能量，不受细胞代谢抑制剂的影响
• 主动转运：药物在载体和酶促系统的作 用下，由低浓度区到高浓度区的转运过 程。
• 大多数药物属于有机弱酸或弱碱，其吸收 多属于被动扩散过程。
• 弱酸性药物在胃液pH下主要以非离子型存 在，吸收较好；而弱碱性药物在肠液pH下 非离子比例大，吸收较好。
• 胃空速率的影响
• 胃内容物经幽门向小肠排出称胃排空。
• 单位时间胃内容物的排出量称胃空速率。
• 药物以小肠吸收为主，而胃空速率反映了 药物到达小肠的速度，故对药物的起效快 慢，药效强弱和持续时间均有明显影响。
生物药剂学分类系统
生物药剂学分类系统
BCS与上述三个参数的关系
Class Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
Do Low Low/High Low Low/High
Dn High Low High Low
An High High Low Low
生物药剂学分类系统
Dn在剂型策略选择中的应用
●地高辛 ●灰黄霉素
生物药剂学分类系统
生物药剂学分类系统
如何定义高渗透性
人体肠道灌流试验
原位动物模型
Caco-2 细胞渗透性试验
高于美托洛尔
人体药物动力学பைடு நூலகம்验
绝对生物利用度>85% （若存在肝脏首过效应，尿中回收药量>85%) 通常，可以通过油水分配系数来大概估计药物的渗透性
（log P>1.72为高渗透性药物），但忽略了主动转运和主 动外排的过程。
生物药剂学分类系统
通常高渗透性药物有较大的An值，当
药物的溶出和剂量不限制药物的口服吸收
时，药物的吸收分数（F）与吸收数呈以下
指数关系：
当An=1.15时，药物口服最大吸收分
数约为90%。
生物药剂学分类系统
剂量数（Dose Number, Do）
剂量数是反映药物溶解性与口服吸收关系 的参数
M：药物的剂量
生物药剂学分类系统
吸收数（Absorption Number，An）
吸收数是预测口服药物吸收的基本变量， 是反映药物在胃肠道渗透性高低的函数。
An = Peff /R× Tsi = Tsi /Tabs
Peff：有效渗透率 R： 肠道半径 Tsi： 药物在肠道中的滞留时间 Tabs：药物的吸收时间
生物药剂学分类系统的应用
药品管理机构中的应用 药品开发领域的应用
BCS与上述三个参数的关系
Class Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
Do Low Low/High Low Low/High
Dn High Low High Low
An High High Low Low
生物药剂学分类系统
Dn在剂型策略选择中的应用
●地高辛 ●灰黄霉素
生物药剂学分类系统
生物药剂学分类系统
如何定义高渗透性
人体肠道灌流试验
原位动物模型
Caco-2 细胞渗透性试验
高于美托洛尔
人体药物动力学பைடு நூலகம்验
绝对生物利用度>85% （若存在肝脏首过效应，尿中回收药量>85%) 通常，可以通过油水分配系数来大概估计药物的渗透性
（log P>1.72为高渗透性药物），但忽略了主动转运和主 动外排的过程。
生物药剂学分类系统
通常高渗透性药物有较大的An值，当
药物的溶出和剂量不限制药物的口服吸收
时，药物的吸收分数（F）与吸收数呈以下
指数关系：
当An=1.15时，药物口服最大吸收分
数约为90%。
生物药剂学分类系统
剂量数（Dose Number, Do）
剂量数是反映药物溶解性与口服吸收关系 的参数
M：药物的剂量
生物药剂学分类系统
吸收数（Absorption Number，An）
吸收数是预测口服药物吸收的基本变量， 是反映药物在胃肠道渗透性高低的函数。
An = Peff /R× Tsi = Tsi /Tabs
Peff：有效渗透率 R： 肠道半径 Tsi： 药物在肠道中的滞留时间 Tabs：药物的吸收时间
生物药剂学分类系统的应用
药品管理机构中的应用 药品开发领域的应用
生物药剂学分类系统
生物药剂学分类系统
(Biopharmaceutics Classification System, BCS)
主要内容 BCS相关概念介绍 BCS应用范围 BCS决策树及应用实例
BCS概念的提出
Amidon等在1995年提出根据药物的溶解性和 渗透性将药物分为4个群组
Fig. 1 The Biopharmaceutics Classification System as defined by Amidon et al.
Ⅳ型药物 溶解度、渗透性均较低，通常考虑采用 静脉给药。
剂型选择的策略 Ⅰ型：按照药物性质进行设计 Ⅱ型：着重改善剂型 Ⅲ型：考虑制备成前药 Ⅳ型：寻找新化学实体或其他化合物，若该 类药物治疗窗窄，较难仿制
BCS指导处方选择
Class Ⅰ Solutbility Permeability High High Formulation Strategy Conventional capsule or tablet Micronized API & surfactant Nano particle technology Solid dipersion Melt granulation/extrusion Liquid or semisolid filled capsule Coating technology Conventional capsule or tablet Absorption enhancers Combination of BCS 2 and absorption enhancers
Ⅲ&Ⅳ型 Ⅲ型 存在主动转运和特殊载体转运过程，较 难预测。 Ⅳ型 溶解度和渗透性均较低，体内影响药物 吸收因素更加复杂，一般不能预测。
(Biopharmaceutics Classification System, BCS)
主要内容 BCS相关概念介绍 BCS应用范围 BCS决策树及应用实例
BCS概念的提出
Amidon等在1995年提出根据药物的溶解性和 渗透性将药物分为4个群组
Fig. 1 The Biopharmaceutics Classification System as defined by Amidon et al.
Ⅳ型药物 溶解度、渗透性均较低，通常考虑采用 静脉给药。
剂型选择的策略 Ⅰ型：按照药物性质进行设计 Ⅱ型：着重改善剂型 Ⅲ型：考虑制备成前药 Ⅳ型：寻找新化学实体或其他化合物，若该 类药物治疗窗窄，较难仿制
BCS指导处方选择
Class Ⅰ Solutbility Permeability High High Formulation Strategy Conventional capsule or tablet Micronized API & surfactant Nano particle technology Solid dipersion Melt granulation/extrusion Liquid or semisolid filled capsule Coating technology Conventional capsule or tablet Absorption enhancers Combination of BCS 2 and absorption enhancers
Ⅲ&Ⅳ型 Ⅲ型 存在主动转运和特殊载体转运过程，较 难预测。 Ⅳ型 溶解度和渗透性均较低，体内影响药物 吸收因素更加复杂，一般不能预测。
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在研项目药物的BCS分类
例1：盐酸****
Solubility：
水：
5.59×10-05 mg/ml ，Dv=536672.6 ml
pH 3~5: 1.6 mg/ml ，
Dv=18.75 ml
pH 1: 0.1 mg/P： 5.57
Bioavailability: 25%
Dn在剂型策略选择中的应用
●地高辛 ●灰黄霉素
生物药剂学分类系统的应用
药品管理机构中的应用 药品开发领域的应用
药品管理机构中的应用
生物学实验豁免
1. 速释型口服固体制剂（按USP溶出方法在0.1mol/L HCl、pH4.5和6.8缓冲液中，30min释放大于85%）
2. 制剂中主药在pH1~7.5范围内具有高溶解性 （D:S<250ml）
D： 扩散系数 r： 初始药物粒子半径 Cs： 药物的溶解度 Tsi： 药物在肠道中滞留时间 Tdiss：药物溶出时间
BCS与上述三个参数的关系
Class Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
Do Low Low/High Low Low/High
Dn High Low High Low
An High High Low Low
乙腈和乙醇 Bioavailability: 80% (rat)
113% (monkey) BCS Class 2
BCS的相关参数
BCS可用三个参数来描述药物吸收特征。
吸收数（absorption number, An） 剂量数（dose number, Do） 溶出数（dissolution number, Dn）
主要内容
BCS相关概念介绍 BCS应用范围 BCS决策树及应用实例
BCS概念的提出
Amidon等在2019年提出根据药物的溶解性和 渗透性将药物分为4个群组
Fig. 1 The Biopharmaceutics Classification System as defined by Amidon et al.
Urine: 80% recovered
BCS class： 4 (FDA) or 2
例2：富马酸*****
Solubility：13.4 mg/ml Dv=22.4 ml<250 ml LogP： 1.25 Bioavailability: 25% BCS class：3
例3：醋酸****
Solubility：不溶于水 Log P：无相应数据；易溶于氯仿，溶于甲醇、
Tab.1 The distribution of 61 drugs
Class Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
Quantity 21 10 24 6
BCS分类依据
溶解性
高溶解性的药物是指在37℃下， pH在1~7.5范围内，剂量/溶解度比值（D:S ratio）小于250ml的药物。
渗透性
高渗透性药物是指在没有证据说明 药物在胃肠道不稳定的情况下，有90%以 上的药物被吸收。
药品开发领域的应用
候选药物的筛选 剂型的选择 体外体内相关性
候选药物的筛选
通透性和（或）溶解性过低的药物 在应用时极易出现口服生物利用度低且个 体差异大等情况；
在药物发现的早期，制定溶解度和 通透性的可接受标准可以有效降低新药开 发的风险
FDA对BCS分类加速仿制药研发的建 议
Class
Solubility
当An=1.15时，药物口服最大吸 收分数约为90%。
剂量数（Dose Number, Do）
剂量数是反映药物溶解性与口服吸收 关系的参数
M：药物的剂量 的初V始0:容溶量解（药25物0m所l需）的体液体积，通常设为胃
Cs：药物溶解度
溶出数（Dissolution Number, Dn）
溶出数是反映药物从制剂中释放速度的函数
剂型的选择
Ⅰ型药物 溶解度和渗透性均较大，当该类药
物在0.1 mol/L盐酸中在15 min内溶出达 85%以上，可认为该种类品种无生物利用 度问题
若该类药物存在胃肠道内降解和首 过作用，可通过定位释药、包衣、加入代 谢酶抑制剂等方法改善
Ⅱ型药物
药物溶出是吸收的限速过程，体内 与体外溶出基本相似
Permeability
Biopharm Risk
FDA Requirement
Ⅰ
High
Ⅱ
Low
Ⅲ
High
High High Low
Low Risk In-vitro data
Moderate IVIVC Risk Correlation
High Risk Human Data
Ⅳ
Low
Low High Risk Human Data
BCS提出的目的
BCS最初是基于对药品上市后的变更以 及放大生产给予免除生物等效性研究的考 虑,采用测定体外溶出度来代替体内血药浓 度监测的研究。
近来,基于BCS分类体系免除生物等效研 究的应用已扩展至口服仿制药（速释制剂） 的申请。
基本药物的BCS分类情况
世界卫生组织列举的130种可供口 服给药的基本药物中，已有61种进行了相 应的BCS分类。
3. 高通透性（F>90%） 4. 辅料中种类和用量符合FDA的规定，不影响主 药的吸收速度和程度 5. 具有较宽的治疗窗 6. 口腔内吸收的制剂不适用于生物学实验豁免原 则
药品管理机构中的应用
Ⅱ型药物 若已有明确的体内外溶出相关性，
可考虑免除生物等效性研究 Ⅲ型药物
若药物在所有生理pH条件下都能快 速溶出，也可获得生物豁免，但要充分考 虑赋形剂对转运体的影响
如何定义高渗透性
人体肠道灌流试验
原位动物模型
Caco-2 细胞渗透性试验
高于美托洛尔
人体药物动力学试验
绝对生物利用度>85% （若存在肝脏首过效应，尿中回收药量>85%) 通常，可以通过油水分配系数来大概估计药物的渗透性 （log P>1.72为高渗透性药物），但忽略了主动转运和主 动外排的过程。
吸收数（Absorption Number，An）
吸收数是预测口服药物吸收的基本变量，是 反映药物在胃肠道渗透性高低的函数。 An = Peff /R× Tsi = Tsi /Tabs
Peff：有效渗透率 R： 肠道半径 Tsi： 药物在肠道中的滞留时间 Tabs：药物的吸收时间
通常高渗透性药物有较大的An值， 当药物的溶出和剂量不限制药物的口服吸 收时，药物的吸收分数（F）与吸收数呈以 下指数关系：