药物研发中剂型的作用与影响

(整期优先)网络出版时间:2023-07-25
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药物研发中剂型的作用与影响

张滢铭  ,赖澜佩

恩康药业科技(广州)有限公司   广东广州   510000

摘要:中国药剂学研究,从传统的中医药方剂的研究到现在与国际前沿技术接轨进行新剂型的研发,一直蓬勃且向科学化发展。通过药剂学在药物研发中的作用分析,及总结目前药企对于剂型的主要考虑因素和发展历程,可以发现剂型在药物研发中是重要的环节。同时预测未来随着学科的发展,剂型的发展将更加多样化和学科交叉化。

关键词:药物剂型,药物传输系统,中药发展

一、药物剂型的背景

药剂学是研究制剂涉及的理论、处方设计、产业化技术和质量体系等综合学科。一方面药物剂型设计和生产研究属于药物研发的中后期阶段,涉及多为工业学科。另一方面,药物传输系统是考察药物剂型在体内作用的系统研究,可提高药物在体内的疗效机制。

二、药物剂型的作用

1、改变药物的药理

比如,硫酸镁口服剂型常用作于口服剂型做泻下药,但是如果在静脉注射5%的剂量,又可以达到镇静、镇痉的功效,还可以有效的抑制大脑的中枢神经;又比如依沙吖啶1%可以用于中期的引产工作,但是把剂量控制在0.1%~0.2%之间的话,涂抹局部部位又可以具有杀菌的功效。

2、改变药物作用路径和起效时间

不同的药物治疗的目的不同,所作用的部位也不同。而且因为人体不同的器官对药物吸收的效率不一致,因此造成在不同的部位给药,进入人体血液的速度和效率也不一致。一般直接静脉注射会优于口服给药,更快起效,直接给药于病灶方式会快于全身给药。现代又研发出缓控释制剂,则药物持续起效时间更长。

3、降低药物毒副作用

比如氨茶碱可以很好的治疗哮喘病,但是却有可能会引发心跳加速等不良的副作用,但是如果把其改变成栓剂则可以很好的消除这样的副作用;控释剂及缓释剂可以很好的保持体内血药的浓度平衡,还可以在一定程度上降低药物带来的不良反应。

4、可控制药物的释放位置或者定点富集

比如注射静脉的脂质体剂型是一种具有微粒结构的药物制剂,可以被体内网状的内皮系统的巨噬细胞所完全吞噬,使药物集中在肝脏、脾胃等器官相对集中的地方,这样就可以发挥出药物剂型的脾脏、肝脏的靶向作用。

5、改变药物的疗效

有部分药物的首过效应比较强,药物通过胃部吸收后,在肝脏已代谢完全,进入体内到达病灶的含量比较低。则可通过改变剂型,从口服改为静脉注射或者其他方式给药,从而提高药物的疗效。

三、常见的药物剂型考虑因素

1、药物的缺点

药物都有一定的缺点,例如味道不好,容易首过代谢,半衰期短等等问题,那么我们就可以通过剂型来克服。如半衰期短,那么我们可以将其开发成控释制剂,有严重的首过代谢效应,那么我们应避开首过代谢,例如开发为舌下片。

2、药物的成本

因为药物作为一种特殊的商品,有着严格的生产要求和存储要求。例如生物制品有保存的温度要求,注射针剂有严格的杂质要求,外用涂抹制剂有保存防腐的要求。对应以上的要求,对企业都需配套相应的生产条件,例如冷链及保存、生产车间洁净度、防腐抑菌添加辅料等。因此,一个好的剂型,可以从根本上减少药物生产过程中的成本要求,使药物能更好的普及。

3、药物的治疗目的

我们需要根据临床需求进行给药设计,例如该药物是局部给药还是全身给药,局部治疗如贴剂以及滴眼剂。第二,病人是重症病人还是轻症病人,如果是重症病人,一般不推荐开发常规的口服给药,因为不易吞咽;

四、常见的药物传输系统

1、缓控释系统

缓控释系统是目前国内药物研发中,比较热门的赛道之一,国内缓控释剂型的研发,也逐渐与国外接轨,开始出现出海的药物。目前全球市场上有1400余缓控释制剂产品1,从过往的要求平稳血药浓度到现在提高病人在疾病状态下药效,缓控释制剂的技术发展越来越快。目前达到缓控释效果,多是通过口服的方式,通过在胃肠吸收或其他吸收方式,控制药物在胃肠等吸收器官的释放速度,达到控制血药浓度或者减少服药次数的效果。

近年来,随着纳米技术和高分子材料技术的发展,一些新的剂型包括胶束溶液、脂质体纳米混悬液、固体脂质纳米粒和固体自微乳胶囊等被相继开发。此外,新型注射缓控释给药技术(如无针给药技术)解决了注射给药时的疼痛感,并降低了感染的风险;植入缓控释给药系统中,在体成型给药技术避免了植入剂需进行外科手术的缺点。这些新剂型和新技术不仅增加了缓控释制剂的给药途径,也大大提高了患者的顺应性,目前已有许多产品用于生产或临床。

2、靶向给药系统

靶向给药,是指通过技术或机理手段,把药物通过各种途径使得药物在特定位置或器官释放。

目前来说,靶向给药系统主要关注的领域是肿瘤药物的研发。因为肿瘤具有相对比较固定的病灶,而且肿瘤药物大多对身体毒副作用大,因此定点的释放药物,不但可以提高要求,同时也能降低对身体其他器官的损害。目前肿瘤的研究表面,其内部的微环境与人体其他正常组织有明显的差异,包括血管特性、代谢作用、细胞产物、PH值等。通过药物在这些特定区域的释放,达到靶向精准给药的效果。

3、经皮给药系统

随着药物研发技术的发展,更多的药物被研发出来。人们对药物的要求也越来越高,除了传统的口服药物外,针对部分药物对肠胃有极大副作用或不适宜口服方式,新的给药方式也不停开发出来。除了舌下、栓剂、滴眼液等不同的剂型外,经皮给药是目前比较前沿的新剂型。

经皮给药,除了皮肤是人体最大的器官之一,可以有更多的选择性外,对于一些皮肤性疾病,也是一个很理想的给药方式。近年来,一些新型的渗透促进剂,如合成高分子材料、穿膜肽、挥发油等也表现出有效的促吸收效果,大大丰富了渗透促进剂的品种。此外,合成前体药物以及利用电、超声波、激光、磁、热疗、微针和穴位给药等技术也可促进药物的透皮吸收。

我国中药经皮给药系统有着十分悠久的历史,一般可分为中药橡胶膏剂、中药贴剂和中药巴布剂3种类型。与国外相比,国内经皮给药制剂的历史较悠久,但符合现代化要求的中药经皮给药制剂却极少。主要原因在于中药经皮给药制剂缺乏系统的理论指导,无法兼顾传统的中医药理论和现代经皮理论。因此,借着国内对西药经皮给药系统的学习,进一步推动中国传统经皮给药系统的研究,达到中西互补的目的,进一步丰富我国药物的剂型。

五、目前国内研究趋势

我国目前药物剂型研究已极大丰富了种类,同时因为创新药研发的短板,国内对于制剂的研究相对热情较高。除了是因为制剂研究机制作用明确、成药风险低,前景可期外,也与我国的研发基础日益成熟相关:国内上下游生产供应链日益完善,与国外前沿技术的交流日益频繁,海外人才大量回流。

目前来说,口服传统片剂或者胶囊已经涵盖了我国大部分药物。基本的疾病治疗均已有相应的药剂,但以往大多几种在不同规格的口服或注射制剂。对于不适宜口服或者以上途径给药疗效不好的药物,或对于敏感人群(例如儿童或老人)对用药剂量或口味有要求的领域,仍是我国空缺短板。因此,我国目前儿童用药、喷雾方式给药、慢病管理药物通过皮肤植入长期给药等方式,是国内大多药企主要投入的研发方向。估计在未来的一段时间,也将是我国药剂学主要热门赛道。

六、药物剂型研究的历史与未来发展

药物剂型研究,其实从中国传统中医药的角度,已经有悠久的历史。从中国古代汤药中衍生出来的蜡丸、蜜丸、药酒、膏药、艾灸、热敷等多种用药方式,其实就已经是剂型研究。但是基于中医药理论的研究基础,大多都是以人体经理理论为主要研究方法,对于药物在体内的具体作用机理仍无法明确。

近代随着生物学、解剖学、化学和物理学的发展,药物剂型的研究快速发展。除了按给药途径分类的胶囊、静脉注射、气雾剂、滴眼剂、舌下含片等,也有按药物分散状态分类的乳膏剂、混悬剂、甘油剂等,或者按起效时间分类的速释、普通和缓控释制剂等。

预计在未来,在其他学科的发展下,药物剂型的研究将不局限于化学生物领域,将会与物理、AI、纳米机器人、个性化定制等智能融合,构建更复杂的给药系统。甚至可以突破传统的药剂概念,不再是药物作为主要治疗手段,而是以修复、治疗等各种载体、先进技术达到治疗的目的。

结束语:综上所述,药物剂型的研究在中国传统中医药的基础上得以发展,并随着现代科学的进展迅速发展。未来,药物剂型研究有望与物理、AI、纳米技术等智能融合,构建更复杂的给药系统,以实现更有效的治疗手段。随着科技的不断进步,我们对于药物剂型的认识和应用也将不断拓展,为人类健康带来更广阔的前景。

参考文献

[1]张赛群,彭剑青.药物剂型和药物传输系统的发展综述[J].药学研究,2016,35(12):721-724.

[2]刘玉珍.药物剂型的重要性及合理使用分析[J].临床医药文献电子杂志,2019,6(7):188.