Physical Methods to Characterize Pharmaceutical Proteins

پروتئین ها هنوز در دنیای داروسازی اهمیت پیدا می کنند، جایی که از آنها برای بهبود زرادخانه داروها و واکسن های درمانی و به عنوان ابزارهای تشخیصی استفاده می شود. پروتئین ها با داروهای "سنتی" با وزن مولکولی پایین متفاوت هستند. به عنوان یک گروه، آنها تعدادی از مشکلات بیودارویی و فرمولاسیون را نشان می دهند. این مشکلات توجه قابل توجهی را در محیط های صنعتی و آکادمیک به خود جلب کرده است و دانشمندان داروسازی را وادار به کشف دامنه ای کرده است که قبلاً فقط توسط شیمیدانان پپتید و پروتئین بررسی شده بود. جنبه های بیودارویی پروتئین ها، به عنوان مثال، فراهمی زیستی خوراکی کم، به طور گسترده مورد بررسی قرار گرفته است. اگرچه تمام راه‌های مرسوم تجویز برای پروتئین‌ها مورد بررسی قرار گرفته‌اند، اما هیچ جایگزین واقعی و به طور کلی قابل اجرا بومی برای تجویز تزریقی به منظور دستیابی به اثرات سیستمیک هنوز کشف نشده است. چندین مورد از این گزینه های بیودارویی در جلد 4 این مجموعه، موانع بیولوژیکی برای تحویل پروتئین مورد بحث قرار گرفته است. پروتئین ها از اسیدهای آمینه زیادی تشکیل شده اند که تعدادی از آنها به دلیل بی ثباتی شیمیایی بدنام هستند. بنابراین، طراحی منطقی فرمول‌هایی که ساختار بومی و/یا زیست فعالی پروتئین را بهینه می‌کنند، زمانی که به ماندگاری طولانی نیاز است، مانند محصولات دارویی اهمیت زیادی دارد. این موضوع در دو جلد قبلی این مجموعه نیز بررسی شده است: جلد 2: پایداری داروهای پروتئینی (قسمت الف) و جلد 5: پایداری و خصوصیات داروهای پروتئینی و پپتیدی.

Proteins are still gaining importance in the pharmaceutical world, where they are used to improve our arsenal of therapeutic drugs and vaccines and as diagnostic tools. Proteins are different from "traditional" low-molecular-weight drugs. As a group, they exhibit a number of biopharmaceutical and formulation problems. These problems have drawn considerable interest from both industrial and aca­ demic environments, forcing pharmaceutical scientists to explore a domain previ­ ously examined only by peptide and protein chemists. Biopharmaceutical aspects of proteins, e.g., low oral bioavailability, have been extensively investigated. Although all possible conventional routes of ad­ ministration have been examined for proteins, no real, generally applicable alter­ native to parenteral administration in order to achieve systemic effects has yet been discovered. Several of these biopharmaceutical options have been discussed in Volume 4 of this series, Biological Barriers to Protein Delivery. Proteins are composed of many amino acids, several of which are notorious for their chemical instability. Rational design of formulations that optimize the native structure and/or bioactivity of a protein is therefore of great importance when long shelf life is required, as it is for pharmaceutical products. This issue has also been examined in two prior volumes of this series: Volume 2: Stability of Protein Pharmaceuticals (Part A) and Volume 5: Stability and Characterization of Protein and Peptide Drugs.