Д5 Пептидные гормоны Биологические ЛП Биологические лекарственные препараты – это лекарственные препараты, действующее вещество которых произведено или выделено из биологического источника и для определения свойств и качества которых необходима комбинация биологических и физикохимических методов. К биопрепаратам относятся 1) Иммунобиологические лекарственные препараты, 2) Лекарственные препараты, полученные из крови, плазмы крови человека и животных (за исключением цельной крови), 3) Биотехнологические лекарственные препараты, 4) Генотерапевтические лекарственные препараты Общая характеристика По своей структуре биопрепараты или их фармакологически активная часть представляют собой пептиды, белки, полисахариды и нуклеиновые кислоты. Подавляющее большинство препаратов этой группы имеют пептидную или белковую природу. Общей особенностью физико-химических свойств всех биопрепаратов является их термолабильность, химическая нестабильность и неустойчивость при хранении. Основным источником биопрепаратов в производстве являются живые организмы. Поэтому эти препараты также часто являются биотехнологическими препаратами, т. е. полученными биотехнологическим путем. Получение биопрепаратов Можно выделить биопрепаратов: два принципиальных подхода к получению • Выделение из природных биологических систем, включая организмы, полученные в результате селекции, выращенные искусственно или в естественных условиях; • Наработка и выделение из генетически модифицированных организмов (генно-инженерный или рекомбинантный подход) Генно-инженерный способ получения обладает рядом преимуществ, включая более высокую производительность и возможность получения более стандартизованных препаратов. Регуляторные особенности 1) Не применимы правила, допускающие сокращение сроков проведения экспертизы и регистрации препарата; 2) Поскольку при клинических исследованиях невозможно подтвердить полную безопасность препарата, требуется разработка плана управления рисками для безопасности, который согласовывается с регулятором при регистрации. По мере его выполнения компания, которая вывела препарат на рынок, отчитывается перед регулятором о выполнении этого плана; 3) Не применимы подходы и концепции разработки дженериков, поэтому для биопрепаратов введено отдельное понятие — биоаналог, в отношении которого установлены свои правила регистрации препарата. Биопрепараты: классификация 1) Химическая классификация кислоты, полисахариды) (белки, 2) По характеру фармакологической вакцины, гормоны и др.), пептиды, нуклеиновые активности (ферменты, 3) По способу или источнику получения препараты из плазмы крови и др.). 4) Классификация по смешанным признакам. (генно-инженерные, Гормоны Гормональные средства пептидно-белковой структуры: 1) Препараты гормонов гипоталамуса и гипофиза – соматотропин, серморелин, протирелин, соматостатин, октреотид и др. 2) Препараты гормонов эпифиза – мелатонин. 3) Препараты гормона паращитовидных желез – паратиреоидин, кальцитонин. 4) Препараты гормонов щитовидной железы (тиреоидные гормоны) – лиотиронин, левотироксин натрий, тиреоидин. 5) Препараты гормонов поджелудочной железы — инсулин, глюкагон. Стероидные гормоны и их синтетические производные рассмотрим на одной из очных лекций. Тиреоидные гормоны Тироксин 1) В медицине применяется его натриевая соль. Гигроскопична, желтого цвета. 2) Растворима в водных растворах щелочей, 1:275 в спирте и 1:500 в воде. 3) Применяется при гипотиреозе Трийодтиронин 1) В медицине применяется его натриевая соль. Коричневатый порошок без запаха. 2) Более активен в сравнении с тироксином. Тиреоидные гормоны: синтез Тиреоидные гормоны: анализ Подлинность: 1) ИК спектроскопия 2) По ГФ йод в тиреоидине качественно и количественно определяют методом сжигания в колбе с кислородом. В качестве поглощающей жидкости используют раствор крахмала с добавлением сульфаминовой кислоты. Сульфаминовая кислота связывает нитриты, образующиеся при горении белковой части молекулы. Выделяющийся при горении препарата йод окрашивает крахмал в характерный синий цвет Тиреоидные гормоны: анализ Количественное определение: 1) ВЭЖХ (фармакопейный метод анализа) 2) Йодометрия: После сжигания пары йода пропускают через р-р NaOH Далее в реакционную среду добавляют ледяную AcOH, содержащую определенное количество брома – для окисления йодида и гипойодита до йодата: После связывания нитритов сульфаминовой кислотой в добавляют H2SO4 и избыток KI. Йод титруют Na2S2O3. колбу Антитиреоидные ЛС Гипертиреоз (избыточная выработка гормонов щитовидной железы) обычно требует хирургического вмешательства и перед операцией назначают антитиреоидные препараты. Они обладают схожим механизмом действия – предотвращают йодирование предшественников тироксина и трийодтиронина. Основное различие в соединениях заключается в их относительной токсичности. Антитиреоидные ЛС Пропилтиоурацил 1) Белый кристаллический с горьким вкусом порошок. 2) Малорастворим в воде, но легко в щелочах. 3) Применяется при гипертиреозе. Метимазол 1) Белый кристаллический порошок со специфическим запахом, легкорастворимый в воде. 2) 2% растворы имеют pH 6,7-6,9. Светочувствителен. 3) Применяется при гипертиреозе. Более активен в сравнении с пропилтиоурацилом. Гормоны паращитовидных желез Кальцитонин 1) Гормон состоящий из 32 остатков аминокислот, регулирующий кальций-фосфорный обмен, физиологический антагонист паратгормона. 2) Кальцитонин подавляет резорбцию кальция из костей, вызывая гипокальциемию с параллельным изменением концентрации фосфата в плазме крови. 3) Потенциальное терапевтическое применение кальцитонина заключается в лечении гиперпаратиреоза, остеопороза и других заболеваний костей, злокачественной гиперкальциемии и идиопатической гиперкальциемии. 4) Определение концентрации кальцитонина в крови используют как маркер медуллярного рака щитовидной железы. Гормоны паращитовидных желез Паратиреоидин (паратгормон) 1) Состоит из 84 остатков аминокислот. Повышает содержание кальция в крови и устраняет синдром тетании (судороги), вызванный недостаточной функцией паращитовидных желез. 2) Терипаратид – это рекомбинантная форма паратгормона, который используется для лечения остеопороза. N-концевая область содержит 34 аминокислоты. 3) Воздействует на остеобласты, стимулируя рост новых костей и улучшая плотность костной ткани. Гормоны поджелудочной железы Глюкагон 1) Пептидный гормон альфа-клеток островков Лангерганса поджелудочной железы состоящий из 29 аминокислот. 2) Способствует усилению катаболизма депонированного гликогена и активирует глюконеогенез и кетогенез. В фармакологически активных дозах глюкагон вызывает увеличение секреции инсулина из здоровых β-клеток поджелудочной железы. 3) Применяется для купирования тяжелых гипогликемических состояний. С диагностической целью – при рентгенологическом исследовании различных отделов ЖКТ. Гормоны поджелудочной железы Инсулин 1) Инсулин человеческий рекомбинантный – двухцепочечный полипептид, состоящий из 51 аминокислоты 21 в цепи А и 30 в цепи В. Цепи соединены двумя дисульфидными связями, третья дисульфидная связь находится в цепи А. 2) Молекулярная масса пептида составляет 5808 г/моль (Да) Изоэлектрическая точка человеческого инсулина равна 5,4. 3) Используется в качестве гипогликемического средства. Стимулирует липогенез, гликогеногенез. 4) Фармацевтическая субстанция человеческого рекомбинантного инсулина – порошок белого или почти белого цвета, практически нерастворим в воде и спирте 96% Инсулин: получение Получают биотехнологически с использованием технологии рекомбинантной ДНК. Продуценты: Saccharomyces cerevisiae, Pichia pastoris, Escherichia coli. 1) В процессе ферментации синтезируется его одноцепочечный предшественник, 2) Выделяют методом катионообменной хроматографии. 3) Ферментативный гидролиз трипсином, в результате чего образуется инсулин 4) Выделяют осаждением цинка хлоридом. 5) Очищают хроматографическими методами. Инсулин: анализ Подлинность Обращенно-фазовая ВЭЖХ нативной молекулы и ее фрагментов после гидролиза (пептидное картирование). Пептидное картирование – карта или профиль пептидов, получаемых после специфического гидролиза белковых молекул. Разделение полученных пептидов проводят с помощью обращенно-фазовой ВЭЖХ в градиентном режиме. Чистота: Нормируется содержание димеров, тетрамеров и полимеров инсулина (метод гель-фильтрации). Специфической примесью деградации молекулы инсулина является А-21 дезамидоинсулин (определяется хроматографически). Количественное определение: ВЭЖХ Инсулин: анализ Биологическая активность: Определяют по снижению концентрации глюкозы в крови кроликов или мышей. Исследование проводят в двух дозах (высокая и низкая) Биоидентичность: Определение представляет собой вариант метода определения биологической активности инсулина и его аналогов, подтверждающего подлинность препарата с использованием минимального количества животных.
