Farmasi industri

Farmasi industri adalah teknologi obat-obatan dalam bidang industri. Ini bertujuan untuk menemukan, mengembangkan, memproduksi, dan memasarkan obat-obatan atau obat-obatan farmasi untuk digunakan sebagai obat yang akan diberikan (atau dikelola sendiri) kepada pasien dari dokter, dengan tujuan untuk menyembuhkan mereka, memvaksinasi mereka, atau mengurangi gejala. Perusahaan farmasi dapat menangani obat generik atau merek dan alat kesehatan. Mereka tunduk pada berbagai hukum dan peraturan yang mengatur paten, pengujian, keamanan, kemanjuran dan pemasaran obat-obatan

Sejarah

Pertengahan 1800-an - 1945: Dari tumbuhan ke obat sintetis pertama

Industri farmasi modern dimulai dengan apotek lokal yang berkembang dari peran tradisional mereka mendistribusikan obat-obatan botani seperti morfin dan kina ke pembuatan grosir pada pertengahan tahun 1800, dan dari penemuan yang dihasilkan dari penelitian terapan. Penemuan obat yang disengaja dari tanaman dimulai dengan isolasi antara 1803 dan 1805 morfin - agen analgesik dan penginduksi tidur - dari opium oleh asisten apoteker Jerman Friedrich Sertürner, yang menamai senyawa tersebut dengan dewa mimpi Yunani, Morpheus. Pada akhir 1880-an, produsen pewarna Jerman telah menyempurnakan pemurnian senyawa organik individu dari tar dan sumber mineral lainnya dan juga telah menetapkan metode yang belum sempurna dalam sintesis kimia organik . Pengembangan metode kimia sintetis memungkinkan para ilmuwan untuk secara sistematis memvariasikan struktur zat kimia, dan pertumbuhan dalam ilmu farmakologi yang muncul memperluas kemampuan mereka untuk mengevaluasi efek biologis dari perubahan struktural ini.

Epinefrin, norepinefrin, dan amfetamin

Pada tahun 1890-an, efek mendalam dari ekstrak adrenal pada banyak jenis jaringan yang berbeda telah ditemukan, memulai pencarian baik untuk mekanisme kimia dan upaya untuk mengeksploitasi pengamatan untuk pengembangan obat baru. Peningkatan tekanan darah dan efek vasokonstriksi dari ekstrak adrenal sangat menarik bagi ahli bedah sebagai agen hemostatik dan sebagai pengobatan untuk syok, dan sejumlah perusahaan mengembangkan produk berdasarkan ekstrak adrenal yang mengandung berbagai kemurnian zat aktif. Pada tahun 1897, John Abel dari Universitas Johns Hopkins mengidentifikasi prinsip aktif sebagai epinefrin, yang di isolasi dalam keadaan tidak murni sebagai garam sulfat. Kimiawan industri Jōkichi Takamine kemudian mengembangkan metode untuk mendapatkan epinefrin dalam keadaan murni, dan melisensikan teknologinya kepada Parke-Davis . Parke-Davis memasarkan epinefrin dengan nama dagang Adrenalin. Epinefrin yang disuntikkan terbukti sangat manjur untuk perawatan akut serangan asma, dan untuk versi inhalasinya dijual di Amerika Serikat hingga 2011. Pada 1929, epinefrin telah diformulasikan menjadi inhaler untuk digunakan dalam pengobatan hidung tersumbat. Meskipun sangat efektif, persyaratan untuk injeksi membatasi penggunaan epinefrin dan derivatif aktif secara oral dicari. Senyawa yang secara struktural mirip, efedrin , (sebenarnya lebih mirip dengan norepinefrin ) diidentifikasi oleh ahli kimia Jepang di pabrik Ma Huang dan dipasarkan oleh Eli Lilly sebagai pengobatan oral untuk asma. Setelah karya Henry Dale dan George Barger di Burroughs-Wellcome, ahli kimia akademik Gordon Alles mensintesis amfetamin dan mengujinya pada pasien asma pada tahun 1929. Obat ini terbukti hanya memiliki efek anti-asma yang sederhana, tetapi menghasilkan sensasi kegembiraan dan palpitasi. Amphetamine dikembangkan oleh Smith, Kline dan Paris sebagai dekongestan hidung dengan nama dagang Benzedrine Inhaler. Amphetamine akhirnya dikembangkan untuk pengobatan narkolepsi, parkinsonisme pasca-ensefalitis, dan peningkatan suasana hati dalam depresi dan indikasi kejiwaan lainnya. Ini menerima persetujuan sebagai Obat Baru dan Tidak Resmi dari American Medical Association untuk penggunaan ini pada tahun 1937 dan tetap umum digunakan untuk depresi sampai pengembangan antidepresan trisiklik pada 1960-an.

Penemuan dan pengembangan barbiturat

Pada tahun 1903, Hermann Emil Fischer dan Joseph von Mering mengungkapkan penemuan mereka bahwa asam dietilbarbiturat, terbentuk dari reaksi asam dietilmalonat, fosfor oksiklorida dan urea, menginduksi tidur pada anjing. Penemuan ini dipatenkan dan dilisensikan ke obat-obatan Bayer , yang memasarkan senyawa dengan nama dagang Veronal sebagai bantuan tidur yang dimulai pada tahun 1904. Investigasi sistematis tentang pengaruh perubahan struktural pada potensi dan durasi aksi mengarah pada penemuan fenobarbital di Bayer tahun 1911 dan penemuan aktivitas anti-epilepsi yang manjur pada tahun 1912. Fenobarbital adalah salah satu obat yang paling banyak digunakan untuk pengobatan epilepsi. Sampai tahun 1970-an, hingga 2014, tetap ada dalam daftar obat esensial Organisasi Kesehatan Dunia. Tahun 1950-an dan 1960-an pemerintah melihat peningkatan kesadaran akan sifat adiktif dan potensi penyalahgunaan barbiturat dan amfetamin yang menyebabkan meningkatnya pembatasan penggunaannya dan meningkatnya pengawasan pemerintah terhadap resep. Saat ini, amfetamin sebagian besar telah terbatas untuk digunakan dalam pengobatan gangguan perhatian defisit dan fenobarbital dalam pengobatan epilepsi.

Insulin

Serangkaian percobaan yang dilakukan dari akhir 1800-an hingga awal 1900-an mengungkapkan bahwa diabetes disebabkan oleh tidak adanya zat yang biasanya diproduksi oleh pankreas. Pada tahun 1869, Oskar Minkowski dan Joseph von Mering menemukan bahwa diabetes dapat diinduksi pada anjing dengan operasi pengangkatan pankreas. Pada tahun 1921, profesor Kanada Frederick Banting dan muridnya Charles Best mengulangi penelitian ini, dan menemukan bahwa suntikan ekstrak pankreas membalikkan gejala yang dihasilkan oleh pengangkatan pankreas. Ekstrak tersebut terbukti bekerja pada orang, tetapi pengembangan terapi insulin sebagai prosedur medis rutin tertunda karena kesulitan dalam memproduksi bahan dalam jumlah yang cukup dan dengan kemurnian yang dapat direproduksi. Para peneliti mencari bantuan dari kolaborator industri di Eli Lilly and Co. berdasarkan pengalaman perusahaan dengan pemurnian besar-besaran bahan biologis. Ahli Kimia George B. WaldenEli Lilly and Company menemukan bahwa penyesuaian pH ekstrak secara hati-hati memungkinkan kadar insulin yang relatif murni untuk diproduksi.

Penelitian anti-infeksi awal: Salvarsan, Prontosil, Penisilin dan vaksin

Pengembangan obat untuk pengobatan penyakit menular adalah fokus utama dari penelitian awal dan upaya pengembangan; pada tahun 1900 pneumonia, TBC, dan diare adalah tiga penyebab utama kematian di Amerika Serikat dan kematian pada tahun pertama kehidupan melebihi 10%. Pada tahun 1911 arsphenamine , obat anti-infeksi sintetis pertama, dikembangkan oleh Paul Ehrlich dan ahli kimia Alfred Bertheim dari Institute of Experimental Therapy di Berlin. Obat itu diberi nama komersial Salvarsan. Ehrlich, mencatat toksisitas umum arsenik dan penyerapan selektif dari pewarna tertentu oleh bakteri, berhipotesis bahwa pewarna yang mengandung arsenik dengan sifat penyerapan selektif yang sama dapat digunakan untuk mengobati infeksi bakteri. Arsphenamine disiapkan sebagai bagian dari kampanye untuk mensintesis serangkaian senyawa seperti itu, dan ditemukan menunjukkan toksisitas selektif parsial. Arsphenamine terbukti menjadi pengobatan efektif pertama untuk sifilis, suatu penyakit yang pada saat itu tidak dapat disembuhkan dan menyebabkan ulserasi kulit yang parah, kerusakan neurologis, dan kematian.

Pendekatan Ehrlich secara sistematis memvariasikan struktur kimia dari senyawa sintetik dan mengukur efek dari perubahan ini pada aktivitas biologis dilakukan secara luas oleh para ilmuwan industri, termasuk ilmuwan Bayer Josef Klarer, Fritz Mietzsch, dan Gerhard Domagk. Pekerjaan ini, juga didasarkan pada pengujian senyawa yang tersedia dari industri pewarna Jerman, menyebabkan pengembangan Prontosil. perwakilan pertama dari kelas antibiotik sulfonamide. Dibandingkan dengan arsphenamine, sulfonamid memiliki spektrum aktivitas yang lebih luas dan jauh lebih toksik, yang berfungsi untuk infeksi yang disebabkan oleh patogen seperti streptokokus. Pada tahun 1939, Domagk menerima Hadiah Nobel dalam Kedokteran untuk penemuan ini. Meskipun demikian, penurunan dramatis dalam kematian akibat penyakit menular yang terjadi sebelum Perang Dunia II terutama merupakan hasil dari tindakan kesehatan masyarakat yang ditingkatkan seperti air bersih dan perumahan yang kurang ramai, dan dampak dari obat anti-infeksi dan Vaksin signifikan terutama setelah Perang Dunia II.

Pada tahun 1885 Louis Pasteur dan Pierre Paul Émile Roux menciptakan vaksin rabies pertama . Vaksin difteri pertama diproduksi pada tahun 1914 dari campuran toksin difteri dan antitoksin (diproduksi dari serum hewan yang diinokulasi), tetapi keamanan inokulasi bersifat marjinal dan tidak banyak digunakan. Amerika Serikat mencatat 206.000 kasus difteri pada tahun 1921 yang menghasilkan 15.520 kematian. Pada tahun 1923 oleh Gaston Ramon di Institut Pasteur dan Alexander Glenny di Laboratorium Penelitian mengarah pada penemuan bahwa vaksin yang lebih aman dapat diproduksi dengan memperlakukan toksin difteri dengan formaldehida. Pada tahun 1944, Maurice Hilleman dari Squibb Pharmaceuticals mengembangkan vaksin pertama melawan ensefelitis Jepang . Hilleman kemudian akan pindah ke Merck di mana ia akan memainkan peran kunci dalam pengembangan vaksin terhadap campak , gondong , cacar air , rubella ,hepatitis A , hepatitis B , dan meningitis .

Obat-obatan yang tidak aman dan peraturan industri awal

Sebelum abad ke-20, obat-obatan pada umumnya diproduksi oleh produsen skala kecil dengan sedikit kendali regulasi atas pembuatan atau klaim keselamatan dan kemanjuran. Sejauh undang-undang tersebut memang ada, penegakan hukum masih lemah. Di Amerika Serikat, peningkatan regulasi vaksin dan obat biologis lain didorong oleh wabah tetanus dan kematian yang disebabkan oleh distribusi vaksin cacar yang terkontaminasi dengan antitoksin difteri. Suatu obat dianggap salah merek jika mengandung alkohol, morfin, opium, kokain, atau salah satu dari beberapa obat lain yang berpotensi berbahaya atau kecanduan, dan jika labelnya gagal menunjukkan jumlah atau proporsi obat tersebut. Upaya pemerintah untuk menggunakan undang-undang tersebut untuk menuntut para produsen karena membuat klaim kemanjuran yang tidak didukung dilemahkan oleh putusan Mahkamah Agung yang membatasi kekuatan penegakan pemerintah federal untuk kasus-kasus spesifikasi bahan obat yang salah. Pada tahun 1937 lebih dari 100 orang meninggal setelah menelan " Elixir Sulfanilamide " yang diproduksi oleh SE Massengill Company of Tennessee. Produk ini diformulasikan dalam sediaan dietilen glikol , pelarut yang sangat beracun yang sekarang banyak digunakan sebagai antibeku. Di bawah undang-undang yang ada pada saat itu, penuntutan produsen hanya mungkin berdasarkan teknis bahwa produk tersebut telah disebut "elixir", yang secara harfiah menyiratkan solusi dalam etanol.

Penelitian dan pengembangan

Penemuan obat adalah proses di mana obat potensial ditemukan atau dirancang. Di masa lalu sebagian besar obat telah ditemukan baik dengan mengisolasi bahan aktif dari obat tradisional atau dengan penemuan kebetulan . Bioteknologi modern sering berfokus pada pemahaman jalur metabolisme yang terkait dengan keadaan penyakit atau patogen , dan memanipulasi jalur ini menggunakan biologi molekuler atau biokimia . Banyak penemuan obat tahap awal secara tradisional telah dilakukan oleh universitas dan lembaga penelitian.

Pengembangan obat Sering perusahaan multinasional besar menunjukkan integrasi vertikal , berpartisipasi dalam berbagai penemuan dan pengembangan obat, pembuatan dan kontrol kualitas, pemasaran, penjualan, dan distribusi. Organisasi yang lebih kecil, di sisi lain, sering fokus pada aspek tertentu seperti menemukan kandidat obat atau mengembangkan formulasi. Seringkali, perjanjian kolaboratif antara organisasi penelitian dan perusahaan farmasi besar dibentuk untuk mengeksplorasi potensi zat obat baru.

Obat-obat anak yatim

Ada aturan khusus untuk penyakit langka tertentu ("penyakit anak yatim") di beberapa wilayah peraturan obat utama. Misalnya, penyakit yang melibatkan kurang dari 200.000 pasien di Amerika Serikat, atau populasi yang lebih besar dalam keadaan tertentu tunduk pada Orphan Drug Act. Karena penelitian medis dan pengembangan obat-obatan untuk mengobati penyakit semacam itu secara finansial tidak menguntungkan, perusahaan yang melakukan itu akan diberi pengurangan pajak, keringanan biaya, dan eksklusivitas pasar atas obat itu untuk waktu yang terbatas (tujuh tahun), terlepas dari apakah obat dilindungi oleh paten.

Paten dan generik

Bergantung pada sejumlah pertimbangan, sebuah perusahaan dapat mengajukan dan diberikan paten untuk obat tersebut, atau proses pembuatan obat, memberikan hak eksklusivitas biasanya selama sekitar 20 tahun. Namun, hanya setelah studi dan pengujian yang ketat, yang membutuhkan rata-rata 10 hingga 15 tahun, otoritas pemerintah akan memberikan izin bagi perusahaan untuk memasarkan dan menjual obat. Perlindungan paten memungkinkan pemilik paten untuk memulihkan biaya penelitian dan pengembangan melalui margin keuntungan tinggi untuk obat bermerek . Ketika perlindungan paten untuk obat berakhir, obat generikbiasanya dikembangkan dan dijual oleh perusahaan pesaing. Pengembangan dan persetujuan obat generik lebih murah, memungkinkan mereka dijual dengan harga lebih murah. Seringkali pemilik obat bermerek akan memperkenalkan versi generik sebelum paten berakhir untuk mendapatkan awal di pasar generik.