Фармацевтическая инженерия - Pharmaceutical engineering

Фармацевтическая инженерия это филиал инженерное дело сосредоточен на открытие, формулирование, и производство медикамент, а также аналитические процессы и процессы контроля качества. Он использует поля химическая инженерия, биомедицинская инженерия, и фармацевтические науки.[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 созданного синтетического лекарства был создан Пауль Эрлих. Эрлих обнаружил, что Атоксил, соединение, содержащее мышьяк, которое вредно для человека, было очень эффективным при убийстве Бледная трепонема, бактерии, вызывающие Сифилис. Он предположил, 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, но 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

Оборудование для глубокой ферментации пенициллина

В 1928 г. Александр Флеминг обнаружил плесень под названием Penicillium chrysogenum что предотвратило рост многих видов бактерий. Ученые определили потенциал этой плесени для лечения людей от бактерий, вызывающих инфекции. В течение Вторая Мировая Война, Соединенное Королевство и Соединенные Штаты работали вместе, чтобы найти метод массового производства Пенициллин,[5] производное плесени Penicillium, которое могло спасти множество жизней во время войны, поскольку могло лечить инфекции, часто встречающиеся 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 из крупных химических компаний, таких как Pfizer смогли разработать глубокое брожение процесс, который может производить высокий выход пенициллина. В 1944 году компания Pfizer открыла первый завод по производству пенициллина, и его 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 долгое время единственным методом высвобождения лекарства было немедленное высвобождение, то есть все лекарства высвобождались в организме одновременно.[8] В 1950-х годах с замедленным выпуском технология была разработана. Через такие механизмы, как осмос и распространения, были разработаны таблетки, которые могут высвобождать лекарство в течение периода от 12 до 24 часов. Смит, Клайн и Френч разработала одну из первых успешных технологий с замедленным высвобождением. Их рецептура состояла из набора маленьких таблеток, принимаемых одновременно, с различным количеством воскового покрытия, которое позволяло одним таблеткам растворяться в организме быстрее, чем другим.[9] Результатом было непрерывное высвобождение лекарства по мере его прохождения по кишечному тракту. Хотя современные исследования направлены на расширение шкалы времени контролируемого высвобождения до нескольких месяцев, таблетки для приема один раз в день 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

  1. ^ Реклайтис, Г.В .; Хинаст, Дж .; Муццио, Ф. (ноябрь 2010 г.). «Фармацевтическая инженерия - Новые подходы к разработке и производству фармацевтической продукции». Химическая инженерия. 65 (21): iv – vii. Дои:10.1016 / j.ces.2010.08.041.
  2. ^ «Лучшие фармацевтические препараты: Введение: ВОЗНИКНОВЕНИЕ ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОЙ НАУКИ И ПРОМЫШЛЕННОСТИ: 1870-1930». pubs.acs.org. Получено 2019-02-14.
  3. ^ Уильямс, KJ (2009-08-01). «Внедрение« химиотерапии »с использованием арсфенамина - первая волшебная пуля». Журнал Королевского медицинского общества. 102 (8): 343–348. Дои:10.1258 / jrsm.2009.09k036. ISSN  0141-0768. ЧВК  2726818. PMID  19679737.
  4. ^ "Новости химии и машиностроения: Лучшие фармацевтические препараты: Сальварсан". pubs.acs.org. Получено 2019-02-14.
  5. ^ 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. Дои:10.2105 / AJPH.2012.300693. ISSN  0090-0036. ЧВК  3673487. PMID  22698031.
  6. ^ «Производство пенициллина путем ферментации в глубоких резервуарах - национальный исторический памятник химии». Американское химическое общество. Получено 2019-02-14.
  7. ^ МЕСТЕЛ, РОЗИ (25 марта 2002). «Красочная история таблеток может заполнить многие таблетки». Лос-Анджелес Таймс. ISSN  0458-3035. Получено 2019-03-19.
  8. ^ 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. Дои:10.1016 / j.jconrel.2015.10.005. ISSN  0168-3659. ЧВК  4656096. PMID  26456749.
  9. ^ Разработка препаратов для перорального введения с контролируемым высвобождением и доставка лекарств: от теории к практике. Хобокен, штат Нью-Джерси: Wiley. 2013. ISBN  9781118060322. OCLC  898985497.
  10. ^ «Об ИСПЭ». ISPE | Международное общество фармацевтической инженерии. Получено 2019-02-15.