Фармацевтическая инженерия - это отрасль инженерии, сфокусированная на открытии , разработке и производстве лекарств , а также на процессах анализа и контроля качества. Он использует области химической инженерии , биомедицинской инженерии и фармацевтических наук . [1]
История
Люди давно используют дериваты природных ресурсов, например растения, в качестве лекарств. Однако только в конце 19 века, когда технологические достижения химических компаний были объединены с медицинскими исследованиями, ученые начали манипулировать и разрабатывать новые лекарства, методы доставки лекарств и методы массового производства. [2]
Синтез новых лекарств
Один из первых ярких примеров искусственно созданного синтетического лекарства был создан Полем Эрлихом . Эрлих обнаружил, что Атоксил , соединение, содержащее мышьяк, которое вредно для человека, очень эффективно убивает Treponema pallidum , бактерии, вызывающие сифилис . Он выдвинул гипотезу, что если структура Атоксила будет изменена, потенциально может быть обнаружена «волшебная пуля», которая убьет паразитические бактерии без каких-либо неблагоприятных последствий для здоровья человека. [3] Он разработал множество соединений, происходящих из химической структуры Атоксила, и в конечном итоге определил одно соединение, которое было наиболее эффективным против сифилиса и наименее опасным для человека, которое стало известно как сальварсан . Сальварсан широко использовался для лечения сифилиса в течение нескольких лет после его открытия. [4]
Начало массового производства
В 1928 году Александр Флеминг обнаружил плесень под названием Penicillium chrysogenum, которая препятствовала росту многих видов бактерий. Ученые определили способность этой плесени лечить людей от бактерий, вызывающих инфекции. Во время Второй мировой войны , Соединенное Королевство и Соединенные Штаты работали вместе , чтобы найти метод массового производства пенициллина , [5] производный от плесени Penicillium, который имел потенциал , чтобы спасти многие жизни во время войны , так как это может относиться к инфекции Распространенному у раненых солдат. Хотя пенициллин можно было выделить из плесени в лабораторных условиях, не существовало известного способа получить количество лекарства, необходимое для лечения того количества людей, которые в нем нуждались. Ученые крупных химических компаний, таких как Pfizer, смогли разработать процесс глубокой ферментации, позволяющий производить высокий выход пенициллина. В 1944 году компания Pfizer открыла первую фабрику по производству пенициллина, и ее продукция экспортировалась, чтобы помочь военным усилиям за рубежом. [6]
Контролируемое высвобождение наркотиков
Таблетки для перорального приема лекарств использовались примерно с 1500 г. до н.э. [7], однако в течение долгого времени единственным методом высвобождения лекарств было немедленное высвобождение, то есть все лекарства высвобождались в организме одновременно. [8] В 1950-х годах была разработана технология замедленного высвобождения . Благодаря таким механизмам, как осмос и диффузия, были разработаны таблетки, которые могут высвобождать лекарство в течение периода от 12 до 24 часов. Smith, Kline & French разработали одну из первых успешных технологий с замедленным высвобождением. Их рецептура состояла из набора небольших таблеток, принимаемых одновременно, с различным количеством воскового покрытия, которое позволяло одним таблеткам растворяться в организме быстрее, чем другим. [9] Результатом было непрерывное высвобождение препарата по мере его прохождения по кишечному тракту. Хотя современные исследования сосредоточены на расширении шкалы времени контролируемого высвобождения до нескольких месяцев, таблетки для приема один и два раза в день по-прежнему являются наиболее широко используемым методом контролируемого высвобождения лекарств. [8]
Формирование ISPE
В 1980 году было сформировано Международное общество фармацевтической инженерии, чтобы поддерживать и направлять профессионалов фармацевтической промышленности на всех этапах процесса вывода новых лекарств на рынок. ISPE разрабатывает стандарты и руководства для частных лиц и компаний, которые они могут использовать и впоследствии смоделировать. ISPE также проводит тренинги и конференции для профессионалов, которые могут посещать, учиться и сотрудничать с другими специалистами в этой области. [10]
Смотрите также
Рекомендации
- ^ Реклайтис, GV; Хинаст, Дж .; Муццио, Ф. (ноябрь 2010 г.). «Фармацевтическая инженерия - Новые подходы к разработке и производству фармацевтических препаратов». Химическая инженерия . 65 (21): iv – vii. DOI : 10.1016 / j.ces.2010.08.041 .
- ^ «Лучшие фармацевтические препараты: Введение: ВОЗНИКНОВЕНИЕ ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОЙ НАУКИ И ПРОМЫШЛЕННОСТИ: 1870-1930» . pubs.acs.org . Проверено 14 февраля 2019 .
- ^ Уильямс, KJ (2009-08-01). «Внедрение« химиотерапии »с использованием арсфенамина - первая волшебная палочка» . Журнал Королевского медицинского общества . 102 (8): 343–348. DOI : 10,1258 / jrsm.2009.09k036 . ISSN 0141-0768 . PMC 2726818 . PMID 19679737 .
- ^ "Новости химии и машиностроения: Лучшие фармацевтические препараты: Сальварсан" . pubs.acs.org . Проверено 14 февраля 2019 .
- ^ Куинн, Розуэлл (март 2013 г.). «Переосмысление исследований и разработок антибиотиков: Вторая мировая война и сотрудничество с пенициллином» . Американский журнал общественного здравоохранения . 103 (3): 426–434. DOI : 10,2105 / AJPH.2012.300693 . ISSN 0090-0036 . PMC 3673487 . PMID 22698031 .
- ^ «Производство пенициллина путем ферментации в глубоких резервуарах - национальный исторический памятник химии» . Американское химическое общество . Проверено 14 февраля 2019 .
- ^ МЕСТЕЛ, РОЗИ (25 марта 2002 г.). «Красочная история таблеток может заполнить многие таблетки» . Лос-Анджелес Таймс . ISSN 0458-3035 . Проверено 19 марта 2019 .
- ^ а б Юн, Ён Хи; Ли, Бён Кук; Парк, Кинам (10 декабря 2015 г.). «Контролируемая доставка лекарств: историческая перспектива для следующего поколения» . Журнал контролируемого выпуска . 219 : 2–7. DOI : 10.1016 / j.jconrel.2015.10.005 . ISSN 0168-3659 . PMC 4656096 . PMID 26456749 .
- ^ Дизайн пероральных препаратов с контролируемым высвобождением и доставка лекарств: от теории к практике . Хобокен, Нью-Джерси: Уайли. 2013. ISBN. 9781118060322. OCLC 898985497 .
- ^ «Об ИСПЭ» . ISPE | Международное общество фармацевтической инженерии . Проверено 15 февраля 2019 .