四版生物药剂学与药物动力学概述精品PPT课件
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• 肠道粘膜 • 血脑屏障 • 肾内转运 • 筛选P-gp的底物和抑制剂
7、 消除（elimination） 代谢+排泄
肾
组织
血液
作用部位
肝
胆汁
尿排泄
透皮 肌注
静注
吸入剂
舌下片 栓剂 溶液剂 散剂
粪便排泄 颗粒剂
胶囊剂
片剂
崩解—分散—溶解
药物的化学性质（盐、酯、络合物、前体药物等） 药物的物理性质（粒径大小、晶型、晶癖、溶解
度、溶出速率） 剂型及用药方法 制剂处方中所用辅料的种类、性质和用量 处方中药物的配伍及相互作用 制剂的工艺过程、操作条件和贮存条件等
制剂处方---辅料---药物与辅料间相互作用---生 物利用度
制剂工艺 ---混合制粒压片包衣---溶出速率、稳 定性---生物利用度
3、根据机体的生理功能设计缓控释制剂
胃漂浮制剂 肠溶制剂 结肠定位给药
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
4、研究微粒给药系统在血液循环中的命运 Doxil® 长循环脂质体
4、药物对映体的生物药剂学研究
沙利度胺
R-构型具有抑制妊娠反应活性，而S-构型有致畸性。
（二）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----口服吸收研究模型
Calu-3 细胞模型----肺部吸收研究模型
• MDCK-MDR1 细胞模型----高表达P-gp
从分子和细胞水平研究剂型因素对药物作用的影响。 ➢药物的细胞内靶向与胞内动力学 ➢药物转运器的研究 ➢基因给药 ➢载体的结构对药物生物转运的影响
药物的细胞内靶向与胞内动力学
药物转运器（transporters）
基因给药
载体的结构对药物生物转运的影响
Figure 6
DTA PEG
diINF-7 Anti-EGFR
5、研究新的给药途径与给药方法
6、研究中药制剂的溶出度和生物利用度
7、研究生物药剂学的试验方法
✓ 研究溶出速率测定方法 ✓ 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
如建立鼻腔给药、口腔黏膜给药、经皮给药等体外实验 方法以及研究其合理性、实验结果的正确性
SUCCESS
THANK YOU
第一章 生物药剂学
药学院药剂学教研室 唐景玲
※生物药剂学（Biopharmaceutics） 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。
1、吸收（absorption） ※ 药物从用药部位进入体循环的过程（速度、
量） 2、分布（distribution） ※
可编辑 2020/12/17
20
（二）在新药研发中的作用
新药的合成和筛选 安全性评价 制剂研究
临床前和临床研究
研究药物体内 的转运和转化
药动学研究为毒 评价剂型设 性实验提供依据 计的合理性
动物或人体 药动学研究
药物非临床药代动力学研究技术指导原则 药物毒代动力学研究技术指导原则 药物代谢产物安全性试验技术指导原则 化学药物制剂人体生物利用度和生物等效性研究技术指导原则
2. 药物转运是指
A.吸收 B.渗透
C.分布
D.代谢
E.排
泄
3. 药物消除是指
A.吸收 B.渗透
C.分布
D.代谢
E.排
泄
➢ （一）在药剂学科中的地位 ➢ （二）在新药研发中的作用 ➢ （三）与相关学科的关系
生物药剂学的研究内容
1、研究药物的理化性质对体內转运行为的影响 2、研究剂型、制剂处方和制剂工艺对药物体内过程的影响 3、根据机体的生理功能设计缓控释制剂 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 设计提供依据 5、研究新的给药途径与给药方法 6、研究中药制剂的溶出度和生物利用度 7、研究生物药剂学的试验方法
1、研究药物的理化性质对体內转运行为的影响
分配系数 -------------渗透速率 粒径、晶型、晶癖------溶解度、溶出、释放 稳定性 -------------代谢
根据药物理化性质与体内过程优化制剂设计示意图
溶解度 好
透过性 好
不好
慢 溶出速率
快
•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
药物进入体循环后向各组织、器官或者体 液转运的过程 3、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 4、排泄（excretion） ※
药物或其代谢产物排出体外的过程
5、转运（transport） 吸收+分布+排泄
6、处置（disposition） 分布+代谢+排泄
种族差异 性别差异 年龄差异 生理差异,病理差异 遗传因素
课堂自检：
1. 以下wenku.baidu.com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
不好 P-糖蛋白底物 无影响 •增加脂溶性
相互作用 •改善化合物结构
•加入P-糖蛋白抑制剂
胃中稳定性
稳 定
不稳定
•以处方保护药物 •筛选更加稳定的药物
代谢稳定性 •肠代谢 •肝脏代谢
不稳定
代谢稳定
生物利用度好
•研究代谢产物 •改善化合物结构
2、研究剂型、制剂处方和制剂工艺对药 物体内过程影响
剂型----吸收途径----作用目的----生物利用度
II
溶解度不好 渗透性好
低
高
渗透性(permeability)
2. 药物吸收的预测
“The rule of five”: 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
药物在正辛醇和水中的
分配系数的对数值( logP)
3. 分子生物药剂学 （molecular biopharmaceutics）
（三）生物药剂学与相关学科的关系
✓药剂学 ✓药理学 ✓生物化学 ✓生理学与人体解剖学 ✓分子和细胞生物学 ✓分子药理学 ✓药物动力学
三、生物药剂学的发展
（一）研究内容和进展
1. 生物药剂学分类系统
高
III
溶解度好 渗透性不好
I
溶解度好
渗透性好
溶解度(solubility)
低
IV
溶解度不好 渗透性不好
7、 消除（elimination） 代谢+排泄
肾
组织
血液
作用部位
肝
胆汁
尿排泄
透皮 肌注
静注
吸入剂
舌下片 栓剂 溶液剂 散剂
粪便排泄 颗粒剂
胶囊剂
片剂
崩解—分散—溶解
药物的化学性质（盐、酯、络合物、前体药物等） 药物的物理性质（粒径大小、晶型、晶癖、溶解
度、溶出速率） 剂型及用药方法 制剂处方中所用辅料的种类、性质和用量 处方中药物的配伍及相互作用 制剂的工艺过程、操作条件和贮存条件等
制剂处方---辅料---药物与辅料间相互作用---生 物利用度
制剂工艺 ---混合制粒压片包衣---溶出速率、稳 定性---生物利用度
3、根据机体的生理功能设计缓控释制剂
胃漂浮制剂 肠溶制剂 结肠定位给药
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
4、研究微粒给药系统在血液循环中的命运 Doxil® 长循环脂质体
4、药物对映体的生物药剂学研究
沙利度胺
R-构型具有抑制妊娠反应活性，而S-构型有致畸性。
（二）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----口服吸收研究模型
Calu-3 细胞模型----肺部吸收研究模型
• MDCK-MDR1 细胞模型----高表达P-gp
从分子和细胞水平研究剂型因素对药物作用的影响。 ➢药物的细胞内靶向与胞内动力学 ➢药物转运器的研究 ➢基因给药 ➢载体的结构对药物生物转运的影响
药物的细胞内靶向与胞内动力学
药物转运器（transporters）
基因给药
载体的结构对药物生物转运的影响
Figure 6
DTA PEG
diINF-7 Anti-EGFR
5、研究新的给药途径与给药方法
6、研究中药制剂的溶出度和生物利用度
7、研究生物药剂学的试验方法
✓ 研究溶出速率测定方法 ✓ 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
如建立鼻腔给药、口腔黏膜给药、经皮给药等体外实验 方法以及研究其合理性、实验结果的正确性
SUCCESS
THANK YOU
第一章 生物药剂学
药学院药剂学教研室 唐景玲
※生物药剂学（Biopharmaceutics） 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。
1、吸收（absorption） ※ 药物从用药部位进入体循环的过程（速度、
量） 2、分布（distribution） ※
可编辑 2020/12/17
20
（二）在新药研发中的作用
新药的合成和筛选 安全性评价 制剂研究
临床前和临床研究
研究药物体内 的转运和转化
药动学研究为毒 评价剂型设 性实验提供依据 计的合理性
动物或人体 药动学研究
药物非临床药代动力学研究技术指导原则 药物毒代动力学研究技术指导原则 药物代谢产物安全性试验技术指导原则 化学药物制剂人体生物利用度和生物等效性研究技术指导原则
2. 药物转运是指
A.吸收 B.渗透
C.分布
D.代谢
E.排
泄
3. 药物消除是指
A.吸收 B.渗透
C.分布
D.代谢
E.排
泄
➢ （一）在药剂学科中的地位 ➢ （二）在新药研发中的作用 ➢ （三）与相关学科的关系
生物药剂学的研究内容
1、研究药物的理化性质对体內转运行为的影响 2、研究剂型、制剂处方和制剂工艺对药物体内过程的影响 3、根据机体的生理功能设计缓控释制剂 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 设计提供依据 5、研究新的给药途径与给药方法 6、研究中药制剂的溶出度和生物利用度 7、研究生物药剂学的试验方法
1、研究药物的理化性质对体內转运行为的影响
分配系数 -------------渗透速率 粒径、晶型、晶癖------溶解度、溶出、释放 稳定性 -------------代谢
根据药物理化性质与体内过程优化制剂设计示意图
溶解度 好
透过性 好
不好
慢 溶出速率
快
•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
药物进入体循环后向各组织、器官或者体 液转运的过程 3、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 4、排泄（excretion） ※
药物或其代谢产物排出体外的过程
5、转运（transport） 吸收+分布+排泄
6、处置（disposition） 分布+代谢+排泄
种族差异 性别差异 年龄差异 生理差异,病理差异 遗传因素
课堂自检：
1. 以下wenku.baidu.com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
不好 P-糖蛋白底物 无影响 •增加脂溶性
相互作用 •改善化合物结构
•加入P-糖蛋白抑制剂
胃中稳定性
稳 定
不稳定
•以处方保护药物 •筛选更加稳定的药物
代谢稳定性 •肠代谢 •肝脏代谢
不稳定
代谢稳定
生物利用度好
•研究代谢产物 •改善化合物结构
2、研究剂型、制剂处方和制剂工艺对药 物体内过程影响
剂型----吸收途径----作用目的----生物利用度
II
溶解度不好 渗透性好
低
高
渗透性(permeability)
2. 药物吸收的预测
“The rule of five”: 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
药物在正辛醇和水中的
分配系数的对数值( logP)
3. 分子生物药剂学 （molecular biopharmaceutics）
（三）生物药剂学与相关学科的关系
✓药剂学 ✓药理学 ✓生物化学 ✓生理学与人体解剖学 ✓分子和细胞生物学 ✓分子药理学 ✓药物动力学
三、生物药剂学的发展
（一）研究内容和进展
1. 生物药剂学分类系统
高
III
溶解度好 渗透性不好
I
溶解度好
渗透性好
溶解度(solubility)
低
IV
溶解度不好 渗透性不好