Как делают лекарства: как делают лекарства — Татцентр.ру

как делают лекарства — Татцентр.ру

Нас окружает множество вещей, привычных для нашего глаза. Многие из них имеют свою историю. Но не менее интересна сама история создания этих вещей.

Сегодняшний наш фоторепортаж посвящен предметам весьма прозаичным, но порой очень нам необходимым, — мы пройдемся по цехам ОАО «Татхимфармпрепараты», где выпускаются более 111 наименований лекарственных средств 30 фармакологических групп.

Специфика фармацевтического производства такова, что на одних и тех же установках для производства различных лекарственных форм (твердые — таблетки, жидкие — настойки, мягкие — мази) возможно изготовление различных наименований лекарственных средств одной формы по технологической цепочке, которая установлена Промышленным регламентом на производство. После выпуска партии лекарственного средства установки и производственные помещения очищаются, промываются, проверяются на предмет остатков предыдущего продукта и переводятся на другой препарат аналогичной лекарственной формы. Во время моего визита в цеха «Татхимфармпрепараты» шло производство таблеток ацетилсалициловой кислоты и ибупрофена. На участке мягких форм — тетрациклиновой мази, а на участке жидких лекарственных форм — экстракта корня солодки.

Персонал перемещается по коридорам ТХФП в переходной одежде — белых халатах или одноразовой одежде. В тех цехах, где идет непосредственное производство лекарственных препаратов или контакт с ними, установлен особый уровень чистоты. Попадает туда персонал через специальные тамбуры, которые условно разделены на «чистую» и «грязную» зоны. В зоне подготовки к переодеванию персонал снимает переходную одежду и помещает ее в шкаф. Переходят из зоны подготовки к переодеванию («грязная зона») в зону для переодевания («чистую зону»), пересекая скамью. При пересечении скамьи меняют обувь. В зоне переодевания надевают чистую технологическую одежду из шкафа последовательно, начиная с головы, плотно застегивая и завязывая рукава и штанины. Обработав руки дезинфицирующим раствором, работник может войти в производственное помещение. Технологическая одежда различается по цвету в зависимости от производства: таблеточное производство — голубая, производство мазей — зеленая.

Производство таблеток

Сырье для производства твердых лекарственных форм (таблеток) в виде порошков с общезаводского склада поступает на промежуточный склад сырья в цехе, или сырьевой тамбур. С промежуточного склада сырье подается на участок, где распаковывается, при необходимости измельчается, просеивается, взвешивается, перекладывается в специальные емкости для передачи на производственный участок. Исходным сырьем для производства таблеток ацетилсалициловой кислоты является сама кислота и вспомогательные вещества (крахмал картофельный, медицинский тальк, стеариновая и лимонная кислоты).

По словам Ольги Осяниной, начальника цеха твердых лекарственных форм ОАО «ТХФП», все стадии производственного процесса документируются. Технологические параметры, количество взвешенного сырья и материалов, условия производства, исполнители фиксируются в протоколах производства каждого препарата, что обеспечивает прослеживаемость изготовления каждой серии с момента поступления сырья до выхода готового продукта.

Развешенное сырье поступает в зал, где находится сушилка-гранулятор. В этом аппарате происходит процесс превращения порошкообразных материалов в зерна определенной величины-гранулы. Для этого необходимо увлажнение порошков крахмальным клейстером, смешение и сушка. Процесс грануляции необходим для получения таблеточной массы (гранулята), из которой потом прессуются таблетки. Для того, чтобы получить качественные таблетки, гранулы должны приобрести определенный размер. Размер гранул для каждого препарата разработан технометрически.

Основное и вспомогательное сырье загружается в продуктовую емкость сушилки с помощью вакуума. Через отверстия в дне продуктовой емкости подается теплый очищенный воздух, сушка влажных материалов происходит в вихревом слое воздуха. Одновременно сырье увлажняется крахмальным клейстером, который подается внутрь насосом через форсунку. Так формируются гранулы. Продукт сушится в течение 1,5 часов.

Сушилка-гранулятор работает в автоматическом режиме, все параметры техпроцесса задаются на пульте управления. Загрузка порошкообразных материалов и выгрузка готового гранулята ведется через пневматическую систему. Готовый гранулят помещается в контейнер, который снабжается этикеткой с наименованием препарата, фамилией гранулировщика, датой изготовления, весом и подается на таблетирование.

Во второй комнате происходит таблетирование. Вот так загружается гранулят.

Таблеточная масса подается в загрузочный бункер, через питатель и ворошитель заполняются матрицы. Процесс таблетирования состоит из стадий дозирования, прессования, выталкивания таблетки из матрицы и сбрасывания ее в таблетприемник.

Прессование заключается в сжатии в матрице гранул при помощи двух пуансонов — верхнего и нижнего. Готовая таблетка выталкивается из матрицы нижним пуансоном. Геометрический размер таблетки определяется размером пресс-инструмента.

Во время технологического процесса машинист-таблетировщик периодически проверяет среднюю массу таблеток, их распадаемость и внешний вид. У таблетки должна быть ровная гладкая поверхность, ровная гладкая фаска, белый, без вкраплений цвет, проверяется наличие риски.

После того как товарная серия будет готова, полуфабрикат отбирается на анализ в химическую лабораторию, где проверяется на соответствие требованиям нормативной документации. После получения положительного заключения из лаборатории, серия отдается на фасовку.

ТХФП выпускает ряд наименований препаратов, покрытых сахарной оболочкой. Готовые таблетки покрываются суспензией в таком вращающемся котле. Суспензия в котел поступает небольшими порциями, поскольку оболочка наносится очень долго, очень тонкими слоями. Одновременно оболочка сушится горячим воздухом.

В отдельном котле, покрытом расплавленным воском, таблеткам придается глянец. Воск греется, котел вращается, и таблетки полируются о восковую поверхность. Когда они по технологическому циклу будут готовы, их помещают в тару, снабжают сопроводительными этикетками и опять отдают на химический анализ, а затем — на фасовку.

Существует несколько видов упаковок для таблеток — контурно-ячейковая из алюминиевой фольги и пленки ПВХ, контурно-безъячейковая из бумаги с полиэтиленовым покрытием, банки из стекла и полимерных материалов. Таблетки подаются по каналам и укладываются в ячейки отформованного материала (пленка ПВХ) и запечатываются покровным материалом (алюминиевая фольга), проходя через барабан термосклейки. Температура нагрева барабана термосклейки задается в зависимости от свойств фасуемых таблеток. Но термосклейку можно применить не всегда: не все препараты могут выдержать высокую температуру, не потеряв своих качеств. Для них используется холодносвариваемые материалы.

Методом тиснения наносится информация: номер серии, срок годности препарата. Готовый продукт после укладки в групповую упаковку сдается на химический и микробиологический анализ в отдел контроля качества. ОКК выдает паспорт готового продукта и разрешение на реализацию.

Производство мазей

Это участок для расплавления сырья для основы для мази — ланолина и вазелина. В большой ванне плавится вазелин, в маленькой — ланолин.

Готовая основа после 40-минутной стерилизации перекачивается в смесители, где она охлаждается до 28 градусов. После охлаждения в основу загружается расчетное количество основного вещества, и все тщательно перемешивается. Время приготовления глазной мази — 3 часа.

После того как она приготовлена, берутся пробы на анализ. В лаборатории проверяют ее однородность и содержание основного вещества. После получения анализа мазь перекачивается в хранитель, из которого подается на фасовку в тубонабивные машины. На участке работают два тубонабивных автомата — на 10 гр. и на 3 гр. — на них происходит наполнение тубы. Затем производится зажим концевика тубы с нанесением номера серии мази, месяца и года изготовления. Наполненные тубы укладываются в картонные пачки.

Галеновое производство

При поступлении сырье проходит входной контроль отдела контроля качества. Получив положительный результат анализа, высушенный корень солодки измельчается до требуемых размеров. После измельчения корень подается на экстрагирование. Экстрагирование действующих веществ проводится методом противотока на батарее из 3-х экстракторов. В каждом экстракторе сырье проходит пятикратную экстракцию. Слив извлечения осуществляется со «свежего» растительного сырья.

Для очистки вытяжки корня солодки от балластных веществ производят кипячение в реакторе. Прокипяченную вытяжку фильтруют через друк-фильтр с помощью сжатого воздуха.

Определив объем, вытяжку подают на упаривание. Оно необходимо для того, чтобы удалить лишнюю жидкость из экстракта. Процесс упаривания проводится под вакуумом при температуре не выше 80 градусов. Полученный упаренный густой экстракт выгружают в промежуточные емкости. Контролер отдела контроля качества отбирает пробу экстракта и сдает ее на анализ в лабораторию ОКК. После получения анализа ОКК полупродукт экстракта корня солодки идет на производство «Сиропа солодки» и «Грудного эликсира».

Из чего делают таблетки — Medisorb

редакция медисорб

4 минуты

Пермский фармацевтический производитель имеет в продуктовом портфеле более пятидесяти наименований лекарств, большинство из которых выпускает в таблетированном виде. Рассказываем, из чего состоят и как работают таблетки.

Из чего делают таблетки?

Все таблетки состоят минимум из двух компонентов, это действующее активное вещество (ДАВ) и вспомогательное вещество, которые соединяют в определенной пропорции. Цели использования вспомогательного вещества — обеспечить стабильность и сохранность основного действующего компонента, скорректировать массу таблетки, если концентрация ДАВ предусмотрена небольшая, изменить цвет готового продукта, и др. В зависимости от конкретного препарата вспомогательных веществ может быть несколько.

Например, в «Амлодипин Медисорб» необходимого действующего вещества всего 5% от общей массы таблетки, без вспомогательных веществ она была бы размером со спичечную головку, но такое лекарство не удобно принимать. К тому же, активное действующее вещество данного препарата чувствительно к свету и температуре, без вспомогательных веществ таблетки не смогли бы сохранять свои свойства длительное время.

Зачем таблетке оболочка?

Этот элемент таблетки на самом деле очень важен и нужен, он не только гармонизирует внешний вид таблетки, но и, в зависимости от лекарственного средства, выполняет различные функции, напрямую влияющие на его свойства и качество проводимого лечения.

Оболочка помогает маскировать горький вкус лекарства. Это особенно актуально для препаратов, которые необходимо принимать курсами. Неприятный вкус создает для пациента психологический барьер при лечении.

Также она позволяет защитить активное действующее вещество таблетки от ультрафиолета, который может его разрушить, или делает более устойчивым к высоким температурам.

Оболочка помогает дифференцировать дозировку действующего вещества в составе таблетки: чем она темнее, тем выше концентрация.

Гладкая пленочная оболочка облегчает прием препарата, улучшает его скольжение, не дает застрять в горле и пищеводе. Это особенно важно, если таблетки крупные.

Кроме того, существуют разные препараты, которые всасываются в желудке (кислой среде) или кишечнике (щелочной среде). Чтобы действующее вещество сразу не растворилось в желудке, а дошло до необходимого места, нужно его защитить. Для этого нужна кишечнорасвторимая оболочка.

Также оболочки защищают желудок от вредного раздражающего действия таблетки и повышают ее биодоступность, например как у «АСК-кардио».

Помимо этого, оболочка может влиять на скорость всасывания активного вещества. Например, оболочка таблеток от сахарного диабета второго типа «Метформин Медисорб» позволяет постепенно насыщать организм пациента действующим веществом препарата, благодаря чему уровень сахара в крови снижается постепенно, исключая риск возникновения гипогликемического состояния.

Дополнительная функция оболочки, не связанная с лечебными свойствами препарата, — маркетинговая. Некоторые производители специально производят таблетки в оболочках необычного, запоминающегося цвета, чтобы выработать у потребителя ассоциацию с брендом.

Почему таблетку в оболочке нельзя делить?

В этом случае пропадает весь ее смысл, а нарушенной оболочкой таблетка не подействует должным образом, терапевтический эффект будет снижен или совсем не возникнет.

Почему лекарства горькие?​

Вкус зависит от свойств активного действующего вещества и соотношения его объема с объемом вспомогательных веществ. Далеко не все таблетки горькие. Например, каждая таблетка «Ивабрадин Медисорб» в значительном количестве содержит лактозу, которая имеет сладковатый привкус, и за счет этого вкус у лекарства нейтральный.

Наиболее горькие препараты покрывают оболочкой, о свойствах которой было сказано ранее.

Почему лекарства делают в капсулах?

Капсула — это самая современная лекарственная форма, в нее проще поместить горькие, кислые и сильно пахнущие вещества. Капсулу легче проглотить, она легче перерабатывается желудком, в результате чего лекарство действует быстрее. Наша компания выпускает в этой форме обезболивающие и противовоспалительное средство «Ибупрофен Медисрорб», а также энтеросорбент «Карбопект».

Чем можно запивать лекарство?

Классически все лекарства в таблетках и капсулах запивают водой, если иного не сказано в инструкции по медицинскому применению. Чай, сок, молоко и прочие напитки не подойдут для этого, а в некоторых случаях могут способствовать неправильному усвоению лекарства в организме, или вообще остановить всасывание действующего вещества.

Это связано с различными химическими реакциями, протекающими при взаимодействии действующих веществ в лекарствах с жидкостями, которыми они запиваются, и средами нашего организма.

Куда пропали таблетки в бумажной упаковке?

Постепенный отказ производителей от так называемой стрип-упаковки из полиэтилена и бумаги в пользу блистеров из фольги и пластика связан с несколькими причинами. Во-первых, лекарства в такой упаковке крайне критичны к условиям хранения и транспортировки, уязвимы перед влажностью и светом, более подвержены порче. Кроме того, стрип-упаковка не имеет сформированной ячейки для каждой таблетки, поэтому легче возникают их повреждения.

Во-вторых, упаковка таблеток в бумагу морально устарела. Это менее технологичное и производительное действие, которое снижает обороты производства: современные аппараты, которые делают блистерную упаковку, обладают более высокой производительностью.

Правда ли, что таблетки не портятся?

Если коротко — нет.

Под сроком годности лекарственного средства понимается время, в течение которого препарат полностью отвечает требованиям нормативной документации.

Лекарственное средство состоит из активного вещества и вспомогательных компонентов, действие которых определяется не только их химической структурой, но и зависит от физико-химических свойств.

В течение срока хранения лекарственный препарат подвергается воздействию температуры, влаги, солнечного света и другим внешним факторам, которые снижают его стабильность, а снижение стабильности, в свою очередь, влечет за собой изменение физико-химических свойств препарата.

Поэтому употребление лекарственных средств с истекшим сроком годности может приводить не только к неэффективному лечению, но и к влиянию токсических свойств просроченного лекарства на организм человека.

Знакомство с лекарствами и их действием (для подростков)

Иногда кажется, что лекарств больше, чем болезней, и разобраться в них может быть сложно. Некоторые из них можно купить без рецепта в аптеках или других магазинах. Другие требуют рецепта врача. Некоторые доступны только в больницах.

Что такое лекарства?

Лекарства – это химические вещества или соединения, используемые для лечения, остановки или предупреждения болезней; облегчить симптомы; или помощь в диагностике заболеваний. Достижения в области медицины позволили врачам излечивать многие болезни и спасать жизни.

В наши дни лекарства поступают из самых разных источников. Многие были получены из веществ, встречающихся в природе, и даже сегодня многие извлекаются из растений.

Некоторые лекарства производятся в лабораториях путем смешивания нескольких химических веществ. Другие, такие как пенициллин, являются побочными продуктами таких организмов, как грибок. А некоторые даже созданы биологическим путем путем вставки генов в бактерии, которые заставляют их производить желаемое вещество.

Когда мы думаем о лекарствах, мы часто думаем о таблетках. Но лекарства можно доставлять разными способами, например:

• проглатываемые жидкости
• капли для закапывания в уши или глаза
• кремы, гели или мази, которые втирают в кожу
• ингаляторы (например, назальные спреи или ингаляторы от астмы)
• пластыри, приклеиваемые к коже (называемые трансдермальными пластырями)
• таблетки, которые кладут под язык (называемые сублингвальными лекарствами; лекарство всасывается в кровеносные сосуды и попадает в кровоток)
• инъекционные (уколы) или внутривенные (вводимые в вену) лекарства

Никакое лекарство не может быть продано, если оно не одобрено Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA). Производители лекарств проводят испытания всех новых лекарств и отправляют результаты в FDA.

FDA разрешает использовать новые лекарства только в том случае, если они работают и достаточно безопасны. Когда преимущества лекарства перевешивают его известные риски, FDA обычно одобряет продажу препарата. FDA может отозвать лекарство с рынка в любое время, если позже будет обнаружено, что оно вызывает вредные побочные эффекты.

стр. 1

Различные виды лекарств

Лекарства действуют по-разному. Некоторые могут вылечить болезнь, убивая или останавливая распространение вторгшихся микробов, таких как бактерии и вирусы. Другие используются для лечения рака путем уничтожения клеток в процессе их деления или предотвращения их размножения. Некоторые лекарства заменяют недостающие вещества или корректируют низкий уровень естественных химических веществ в организме, таких как некоторые гормоны или витамины. Лекарства могут воздействовать даже на части нервной системы, которые контролируют процессы в организме.

Почти все принимали антибиотики. Этот тип медицины борется с бактериальными инфекциями. Ваш врач может назначить антибиотик при таких заболеваниях, как фарингит или ушная инфекция. Антибиотики либо убивают бактерии, либо останавливают их размножение, чтобы иммунная система организма могла бороться с инфекцией.

Иногда часть тела не может вырабатывать достаточное количество химического вещества. Это также может сделать вас больным. Например, у человека с инсулинозависимым диабетом поджелудочная железа не может вырабатывать достаточно инсулин (гормон, регулирующий уровень глюкозы в организме). У некоторых людей снижена выработка гормона щитовидной железы, который помогает контролировать расход энергии организмом. В каждом случае врачи могут назначить лекарства для замены недостающего гормона.

Некоторые лекарства лечат симптомы, но не могут вылечить болезнь, вызвавшую симптомы. (Симптом — это все, что вы чувствуете во время болезни, например, кашель или тошнота.) Таким образом, прием пастилки может облегчить боль в горле, но не убьет неприятные стрептококковые бактерии.

Некоторые лекарства облегчают боль. Если вы потянете мышцу, врач может порекомендовать вам принять ибупрофен или ацетаминофен. Эти обезболивающие или анальгетики не избавляют от источника боли — ваши мышцы все равно будут растягиваться. Что они делают, так это блокируют пути, которые передают болевые сигналы от поврежденной или раздраженной части тела в мозг (другими словами, они влияют на то, как мозг считывает болевой сигнал), чтобы вы не болели так сильно, пока ваше тело восстанавливается. .

По мере взросления у людей иногда развиваются хронические или долговременные заболевания. Лекарства могут помочь контролировать такие вещи, как высокое кровяное давление (гипертония) или высокий уровень холестерина. Эти препараты не лечат основную проблему, но они могут помочь предотвратить некоторые из ее негативных последствий для организма с течением времени.

Наиболее важными лекарствами являются прививки (или вакцины). Они не дают людям заболеть, в первую очередь, путем иммунизации или защиты организма от некоторых инфекционных заболеваний. Вакцины обычно содержат небольшое количество агента, напоминающего конкретный микроб или микробы, которые были модифицированы или убиты. Когда кто-то вакцинируется, иммунная система организма «запоминает» микроб, чтобы иметь возможность бороться с инфекцией, вызванной этим микробом в будущем.

Большинство прививок, предотвращающих заражение такими болезнями, как корь, коклюш и ветряная оспа, вводятся путем инъекций. Никто не думает, что выстрелы — это весело. Но заболевания, которые они предотвращают, могут быть очень серьезными и вызывать симптомы, которые длятся намного дольше, чем временный дискомфорт от прививки. Чтобы облегчить жизнь, теперь сделать прививки можно во многих аптеках.

Хотя на некоторые лекарства требуется рецепт, некоторые из них доступны в магазинах. Многие лекарства от боли, лихорадки, кашля или аллергии можно купить без рецепта. Но то, что лекарство доступно без рецепта (OTC), не означает, что оно не имеет побочных эффектов. Принимайте безрецептурные препараты с такой же осторожностью, как и те, что прописаны врачом.

стр. 2

Прием лекарств

Независимо от того, какое лекарство прописывает ваш врач, всегда важно быть в безопасности и соблюдать некоторые основные правила:

• Если вы чувствуете себя хуже после приема лекарства, немедленно сообщите об этом своему врачу.
• Перепроверьте, есть ли у вас нужное лекарство. Если вы получаете один и тот же рецепт более одного раза, убедитесь, что он имеет ту же форму, размер и цвет, что и в прошлый раз. Если нет, то обязательно спросите об этом фармацевта.
• Прочтите этикетку и следуйте указаниям. Спросите, если у вас есть вопросы.
• Принимайте лекарства строго по назначению. Если в инструкции указано принимать по одной таблетке четыре раза в день, не принимайте по две таблетки два раза в день. Это не одно и то же.
• Спросите, может ли лекарство повлиять на выполнение повседневных задач, таких как вождение автомобиля или концентрация внимания в школе.
• Не принимайте больше лекарств, чем рекомендуется. Это не заставит вас быстрее выздороветь или почувствовать себя лучше. На самом деле от передозировки лекарства можно заболеть.
• Всегда следуйте инструкциям своего врача или фармацевта. Например, он или она может посоветовать вам принимать лекарство во время еды, чтобы уменьшить расстройство желудка, которое оно может вызвать, или вместо этого принимать лекарство натощак, чтобы не мешать всасыванию лекарства в ваше тело.
• Никогда не делитесь лекарствами, отпускаемыми по рецепту, с кем-либо еще, даже если у этого человека то же самое, что и у вас. Сегодняшние лекарства очень сложны, и дозы, как правило, точно назначаются для нужд каждого человека. Как недостаточная дозировка, так и передозировка могут быть вредными. Кроме того, чужой организм может по-разному реагировать на одно и то же лекарство (например, если у человека аллергия на один из компонентов лекарства).
• Если вы уже принимаете лекарство, но также хотите принять что-то, что можно купить без рецепта, спросите у фармацевта. Между лекарствами может быть плохое взаимодействие.
• Всегда сообщайте своему врачу и фармацевту, если вы принимаете какие-либо другие лекарства или какие-либо травяные добавки, чтобы он или она могли проверить взаимодействие между лекарствами.
• Обязательно сообщите своему врачу, если вы беременны или можете быть беременны. Некоторые лекарства могут нанести вред ребенку. Кроме того, сообщите своему врачу или фармацевту, если вы кормите грудью, так как некоторые лекарства могут вызвать проблемы с кормлением грудью.
• Помните, что употребление алкоголя может значительно усилить побочные эффекты многих лекарств.
• Даже если вы заболели тем, что, по вашему мнению, является той же старой болезнью, не решайте самостоятельно, что вы знаете, что не так, и принимайте оставшееся лекарство. Прием этого лекарства от другого заболевания может не сработать — и даже нанести вред. Сначала поговорите со своим врачом.
• Принимайте антибиотики в течение всего предписанного времени, даже если вы начинаете чувствовать себя лучше, чтобы все микробы были убиты и инфекция не вернулась.
• По возможности храните лекарства в оригинальной маркированной упаковке.
• Не используйте лекарства с истекшим сроком годности, особенно лекарства, отпускаемые по рецепту.
• Лекарства не следует хранить в ванной комнате, так как жара и влажность могут повлиять на действие лекарства. Большинство лекарств следует хранить при комнатной температуре и вдали от солнечных лучей. Некоторые должны быть охлаждены. Проконсультируйтесь с вашим фармацевтом или врачом, если вы не уверены.
• Убедитесь, что все лекарства хранятся в безопасном месте и вне досягаемости младших братьев или сестер и домашних животных.
• Если у вас есть какие-либо аллергии, сообщите об этом своему врачу и фармацевту, прежде чем они назначат вам новое лекарство.
• Если после приема лекарства у вас появилась сыпь, зуд, рвота или затрудненное дыхание, немедленно сообщите об этом родителям. Затрудненное дыхание, появление крапивницы или внезапно развивающийся отек языка, губ, лица или других частей тела могут быть признаками тяжелой аллергической реакции — немедленно обратитесь за неотложной медицинской помощью.

Прием лекарств иногда может показаться хлопотным. Но лекарства являются наиболее эффективным средством лечения многих болезней. Если у вас когда-нибудь возникнут вопросы о том, что делает лекарство или как его принимать, поговорите со своим врачом или фармацевтом.

Отзыв: Элора Хилмас, PharmD, BCPS

Дата пересмотра: октябрь 2018 г.

Откуда берутся лекарства?

Вспомните, когда вы в последний раз принимали лекарство — возможно, это было обезболивающее или сироп от кашля. О чем вы думали, пока лекарство переваривалось? Скорее всего, вы не думали о происхождении лекарства, но ученые и врачи, вероятно, потратили бесчисленные часы на его разработку.

Доставить лекарство в местную аптеку сложно, трудно и часто дорого. Фармацевтические компании разработали сложные бизнес-модели для исследований, разработки и производства молекул для лечения болезней. Первый этап разработки препарата включает лабораторные эксперименты для обнаружения и усовершенствования препарата, а второй этап — тестирование препарата в клинических испытаниях для оценки безопасности и эффективности препарата у пациентов.

Несмотря на технический прогресс, с каждым годом все меньше новых лекарств утверждается.

стоимость канадской виагры

Многие лекарства, разработанные в прошлом веке, были получены из встречающихся в природе молекул (натуральных продуктов), обнаруженных в источниках, включая растения, бактерии и грибы; поскольку открытие этих лекарств замедлилось, искусственные молекулы не восполнили дефицит. Задача, стоящая перед медицинской наукой, состоит в том, чтобы удовлетворить спрос на новые лекарства.

Фаза первая: открытие лекарств

Открытие лекарств зависит от совместных усилий исследователей, включая химиков, биологов и врачей. Химики создают молекулы, которые в конечном итоге могут стать лекарствами, а биологи исследуют соответствующие молекулы, вызывающие болезни. Вместе ученые выбирают мишени для лекарств в виде больших биомолекул (например, белков) или раковых клеток, а затем ищут молекулы, которые разрушат белок или убьют злокачественную клетку. Химия играет жизненно важную роль благодаря своей способности расшифровывать молекулярные взаимодействия, которые определяют, как лекарства лечат болезни.

В некотором смысле открытие лекарства похоже на поиск молекулярного ключа (лекарства), чтобы открыть замок болезни. Ученые пытаются узнать как можно больше о структуре ключа и замка, а также о том, как разные ключи взаимодействуют с замком. Чтобы иметь хорошее соответствие и блокировать функцию лекарственной мишени, молекулярный ключ должен быть комплементарным по своей геометрической форме и взаимодействию с полостью в биомолекуле. Задача состоит в том, чтобы найти способ проверить множество доступных ключей на огромное количество доступных замков. Еще больше усложняет ситуацию то, что не для каждой болезни можно найти замок, и один ключ может подходить к нескольким замкам.

Открытие лекарств: натуральные продукты

Исторически сложилось так, что лекарства принимались в виде травяных отваров, и многие традиционные лекарства продолжают приниматься таким же образом. По мере развития науки химики смогли извлекать активные ингредиенты из природных источников для создания более сильнодействующих лекарств. Например, аспирин (ацетилсалициловая кислота) был обнаружен в иве, кора которой использовалась в традиционных лечебных травах [].

Когда природный источник недоступен, химия часто вмешивается, чтобы обеспечить практические альтернативы. В начале 19В 60-х годах было обнаружено, что тихоокеанский тис ( Taxus brevifolia ) производит противораковый препарат-блокбастер паклитаксел (таксол) []. Первоначально популяции тихоокеанского тиса сократились, потому что в процессе сбора урожая кора сорвалась, а деревья погибли. Общественный протест против этого метода привел к усовершенствованному процессу, в результате которого паклитаксел был получен путем выделения части молекулы из иголок европейского тиса, которая затем была химически модифицирована для получения полного препарата. В настоящее время паклитаксел получают путем выделения растительных клеток из веток и хвои и выращивания клеток в процессе, называемом ферментацией растительных клеток; этот процесс более устойчив, потому что он щадит деревья и уменьшает химические отходы [].

Открытие лекарств: высокопроизводительный скрининг

Первый шаг в современном поиске лекарств обычно включает процесс, называемый высокопроизводительным скринингом, когда одновременно тестируются тысячи молекул на предмет их эффективности в отношении определенной лекарственной мишени []. В этой технологии исследователи используют роботов для смешивания крошечных количеств потенциальных лекарств с крошечными образцами лекарства-мишени. Коллекция тестовых молекул может включать как искусственные молекулы, так и натуральные продукты. В процессе скрининга молекула может проявить потенциал в качестве лекарственного средства, связываясь с биомолекулой-мишенью (то есть с ключом от замка) или убивая больные клетки. Эффективная молекула, идентифицированная таким образом, затем превращается в потенциальное лекарство путем дальнейшего скрининга с вариантами первой молекулы. Если обнаруживается более сильное лекарство, молекула тестируется на клетках и животных, чтобы имитировать поведение препарата у людей. Если препарат докажет свою эффективность в лабораторных исследованиях, следующим этапом станут клинические испытания.

Фаза вторая: клинические испытания

Клинические испытания — это стадия разработки лекарств, на которой проверяется влияние лекарства на человека []. Поскольку человеческое тело является более сложным, чем клетка в лаборатории, лекарство должно быть изучено на небольшой группе пациентов, прежде чем Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) одобрит лекарство для широкой популяции. Для прогнозирования «лекарственного сходства» молекулы был разработан набор прогнозов на основе молекулярной структуры. Хотя эти показатели не являются обязательными, они могут приблизительно отражать поведение препарата в организме (например, токсичность) и реакцию организма на молекулу (например, метаболизм, всасывание) []. В клинических испытаниях препарат в первую очередь оценивается с точки зрения того, насколько эффективно он лечит заболевание, для борьбы с которым предназначен, и является ли он безопасным для использования пациентами. На этом втором этапе в открытие и разработку лекарства уже вложены миллиарды долларов; эти огромные инвестиции составляют большую часть неотъемлемого финансового риска при разработке лекарств.

Иногда назначение лекарства не является его наиболее эффективной функцией. Например, силденафил (виагра) изначально был разработан для лечения высокого кровяного давления (гипертонии) и болей в груди (стенокардии) []. Когда Виагра проходила первые клинические испытания, пациенты начали просить препарат, хотя клинические испытания показали, что он неэффективен для лечения стенокардии. Еще одно клиническое испытание было проведено для изучения влияния виагры на эректильную дисфункцию, и, в конечном итоге, виагра стала лекарством на миллиард долларов, которым она является сегодня.

Задачи на будущее

По мере появления новых технологий в области генетики и идентификации заболеваний [], наше понимание молекулярных основ болезней также будет улучшаться. К сожалению, скорость появления новых болезней, по-видимому, опережает возможности фармацевтической промышленности находить лекарства. Кроме того, лекарства могут стать неэффективными из-за развития резистентности к определенным болезнетворным бактериям, вирусам, паразитам и раку. Например, стафилококковые инфекции ( Staphylococcus aureus ) может стать устойчивым ко многим антибиотикам. Эти штаммы стафилококка часто называют полирезистентными Staphylococcus aureus (MRSA) и требуют применения сильных антибиотиков, таких как ванкомицин (называемый «препаратом последней инстанции», поскольку он вызывает повреждение почек). К сожалению, за последние 15 лет появились устойчивые к ванкомицину штаммы стафилококка (VRSA), которые представляют серьезную проблему для разработчиков лекарств, поскольку необходимо найти еще более сильные антибиотики [].

Ясно, что ученые-фармацевты должны активизировать поиск эффективных лекарств для лечения этих новых заболеваний. Однако многие крупные фармацевтические компании сократили свои программы исследований и разработок, которые в последние десятилетия изо всех сил пытались производить новые лекарства []. К счастью, федеральное правительство признало безотлагательность проблемы, стоящей перед открытием лекарств, и создало новый центр разработки лекарств в Национальном институте здравоохранения []. Открытие лекарств — долгий и трудоемкий процесс, и только время покажет, будут ли нынешние стратегии эффективными в производстве жизнеспособных лекарств.

Джессика Ву — аспирант кафедры химии и химической биологии Гарвардского университета.

Ссылки:

[] (a) Кори, Э. Дж., Чако, Б., и Кюрти, Л. Молекулы и медицина Hoboken: Wiley, 2007. (b) Николау, К.С., и Монтаньон, Т. Молекулы, изменившие мир . Weinheim: Wiley-VCH, 2008.

[] (a) Гудман, Дж., и Уолш, В. История таксола: природа и политика в поисках противоракового препарата . Кембридж: Издательство Кембриджского университета, 2001. (b) Моррисси, С. Максимизация прибыли. Новости химии и техники , сентябрь 2003 г., том 81, стр. 17–20. http://pubs.acs.org/cen/coverstory/8137/8137taxol.