第17章-缓控释制剂课件.ppt
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- 17 控释 制剂 课件
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1、药学系药剂教研室药学系药剂教研室吴华璞吴华璞sustained release preparations & controlled release preparationobjectn掌握掌握缓、控释制剂的概念、特点与类型;缓、控释制剂的概念、特点与类型; 口服定时和定位释药系统的概念及特点;口服定时和定位释药系统的概念及特点; 靶向制剂的定义、类型;靶向制剂的定义、类型;n熟悉熟悉缓释、控释制剂的设计原理与制备工艺、缓释、控释制剂的设计原理与制备工艺、常用辅料;常用辅料; n了解了解缓、控释制剂的体内外试验法。缓、控释制剂的体内外试验法。 1 Introduction(sustained r
2、elease preparations) 指口服药物在规定释放介质中,按要求缓指口服药物在规定释放介质中,按要求缓慢地慢地以达到长效作用的制剂。以达到长效作用的制剂。 每每24小时用药次数与相应的普通制剂比较小时用药次数与相应的普通制剂比较从从3-4次减少至次减少至1-2次的制剂。次的制剂。(controlled release preparation) 指口服药物在规定释放介质中,按要求缓指口服药物在规定释放介质中,按要求缓慢地慢地释放,使血药浓度长时释放,使血药浓度长时间恒定维持在有效浓度范围的制剂。间恒定维持在有效浓度范围的制剂。 每每24小时用药次数与相应的普通制剂比较小时用药次数与相
3、应的普通制剂比较从从3-4次减少到次减少到1-2次的制剂。次的制剂。n调释制剂调释制剂(modified release preparation) 是药物释放时间或释放部位适合治疗需是药物释放时间或释放部位适合治疗需要或与普通制剂相比较更方便用药的制剂。要或与普通制剂相比较更方便用药的制剂。调释制剂调释制剂(prolonged release preparation)(delayed release preparation)控释制剂控释制剂缓释制缓释制剂剂1、 服药次数,服药次数, 病人顺应性,使用方便。病人顺应性,使用方便。2、使血液浓度平稳,避免峰谷现象,、使血液浓度平稳,避免峰谷现象,
4、药物药物的毒副作用。的毒副作用。3、 用药的总剂量。用药的总剂量。4、对胃肠道刺激性大的药物,可、对胃肠道刺激性大的药物,可 刺激性。刺激性。不足:不足:临床使用临床使用剂量调整缺乏灵活性剂量调整缺乏灵活性等。等。项目项目 普通制剂普通制剂 缓、控释制剂缓、控释制剂治疗血浓维持治疗血浓维持t 短短 长长 Cmax 高高 低低 Cmin 低低 高高 药物载体药物载体 淀粉、蔗糖等淀粉、蔗糖等 聚合物聚合物EC、EVA等等 临床使用临床使用 不便、量大、频繁不便、量大、频繁 方便、量小、次数少方便、量小、次数少 适用于适用于 短暂治疗短暂治疗 长期防治长期防治 不良反应不良反应 较大较大 较小较小
5、 研究制造研究制造 简单、粗糙简单、粗糙 复杂、精密复杂、精密口服缓控释口服缓控释制剂的在商业上的制剂的在商业上的特点:特点: 研究的周期较短,开发成功率较高;研究的周期较短,开发成功率较高; 经济风险小,投资回报率高;经济风险小,投资回报率高; 技术含量高,便于市场宣传技术含量高,便于市场宣传。 表表1. 20001. 200020052005年全球年全球DDSDDS市场销售额(亿美元)市场销售额(亿美元) D D S( 剂剂 型型 ) 2000 年年 2005 年年 增增 长长 率率 ( ) 控控 释释 制制 剂剂 140 263 87.86 吸吸 入入 制制 剂剂 117 226 93.
6、16 鼻鼻 粘粘 膜膜 释释 药药 系系 统统 82 160 95.12 透透 皮皮 释释 药药 系系 统统 67 127 89.55 植植 入入 聚聚 合合 物物 释释 药药 系系 统统 38 72 89.47 透透 粘粘 膜膜 ( 口口 腔腔 、 阴阴 道道 等等 ) 24 65 170.83 细细 胞胞 、 基基 因因 治治 疗疗 制制 剂剂 0 50 脂脂 质质 体体 12 33 175.00 直直 肠肠 给给 药药 制制 剂剂 5 12 140.00 无无 针针 头头 注注 射射 剂剂 4 10 150.00 其其 他他 制制 剂剂 15 25 66.67 总总 计计 504 104
7、3 106.94 口服、腔道黏膜、注射、植入、经皮吸收等。口服、腔道黏膜、注射、植入、经皮吸收等。口服缓、控释制剂包括口服缓、控释制剂包括 小丸、胶囊剂、骨架片、多层缓释片、包衣缓小丸、胶囊剂、骨架片、多层缓释片、包衣缓释制剂、胃内滞留漂浮制剂、定位控释片、控释释制剂、胃内滞留漂浮制剂、定位控释片、控释液体制剂、口服缓释膜剂、缓释干混悬剂等。液体制剂、口服缓释膜剂、缓释干混悬剂等。(一)、释药原理(一)、释药原理缓缓( (控控) )释制剂释制剂药物以分子或微晶、微药物以分子或微晶、微粒的形式均匀分散在各粒的形式均匀分散在各种载体材料中种载体材料中骨架型骨架型药物被包裹在高分子聚药物被包裹在高分
8、子聚合物膜内合物膜内贮库型贮库型溶出溶出、扩散扩散、溶蚀溶蚀、渗透压或离子交换渗透压或离子交换。n药物从固体表面通过边界层扩散进入溶液主体,药物从固体表面通过边界层扩散进入溶液主体,其溶出速度其溶出速度dC/dt用用Noyes-Whitney方程描述方程描述:溶出速率溶出速率溶出速率常数溶出速率常数溶液中溶液中药浓药浓 或或 药物溶出速率药物溶出速率 1、制成溶解度小的盐或酯制成溶解度小的盐或酯 如青霉素普鲁卡因盐、睾丸素丙酯。如青霉素普鲁卡因盐、睾丸素丙酯。2、与高分子化合物生成难溶性盐与高分子化合物生成难溶性盐 如鱼精蛋白锌胰岛素如鱼精蛋白锌胰岛素-长效制剂。长效制剂。3、控制粒子大小控制
9、粒子大小 药物的表面积减小,溶出速度减慢。药物的表面积减小,溶出速度减慢。n 以扩散为主的缓、控制剂,药物首先以扩散为主的缓、控制剂,药物首先溶解成溶液后再从制剂中扩散出来进入体溶解成溶液后再从制剂中扩散出来进入体液,其释药受扩散速率控制。液,其释药受扩散速率控制。n以扩散为主的结构情况以扩散为主的结构情况: : 包衣膜扩散包衣膜扩散(药库型药库型) 聚合物骨架扩散聚合物骨架扩散(骨架型骨架型)n1) 水不溶性包衣膜水不溶性包衣膜 如如EC包制的微囊和小丸,包制的微囊和小丸, 其释放速度符合其释放速度符合Fick第一定律:第一定律: dM/dt = ADKC/Ln2) 含水性孔道的包衣膜含水性
10、孔道的包衣膜 如如MC与与EC混合组成的膜材,混合组成的膜材, 其释放速度:其释放速度: dM/dt = ADC/L药物的扩散药物的扩散原料药原料药0.164mm羟丙基纤维素羟丙基纤维素-聚醋聚醋酸乙烯酯复合膜(酸乙烯酯复合膜(8:2)0.204mm羟丙基纤维素羟丙基纤维素-聚醋聚醋酸乙烯酯复合膜(酸乙烯酯复合膜(6:4)羟丙基纤维素羟丙基纤维素-聚醋酸乙烯酯聚醋酸乙烯酯复合膜(复合膜(6:4) 水杨酸膜贮库制剂体外释放曲线图水杨酸膜贮库制剂体外释放曲线图 n3)骨架型的药物扩散骨架型的药物扩散 骨架型缓、控释制剂中药物的释放符合骨架型缓、控释制剂中药物的释放符合Higuchi方程:方程: Q
11、 = DS (p (2A-Sp) t 1/2 药物的释放速度取决于药物在骨架材料中的药物的释放速度取决于药物在骨架材料中的扩散速度扩散速度而不是固体药物的溶解速度。而不是固体药物的溶解速度。 n(1) (1) 包衣;包衣;n(2) (2) 制成微囊;制成微囊;n(3) (3) 制成不溶性骨架片剂;制成不溶性骨架片剂;n(4) (4) 增加粘度以减少扩散速度;增加粘度以减少扩散速度;n(5) (5) 制成植入剂;制成植入剂;n(6) (6) 制成乳剂。制成乳剂。n溶蚀性骨架系统的释药过程溶蚀性骨架系统的释药过程: : 外层表面的磨蚀外层表面的磨蚀 - - 分散分散 - - 溶出溶出n亲水凝胶骨架
12、片的释药过程亲水凝胶骨架片的释药过程: : 骨架溶蚀和药物扩散的综合效应骨架溶蚀和药物扩散的综合效应. .n亲水凝胶骨架亲水凝胶骨架片片 约占上市骨架片品种的约占上市骨架片品种的60%60%70%70% 水溶性药物水溶性药物的释放的释放 - - 扩散扩散为主为主 难溶性药物难溶性药物的释放的释放 - - 骨架溶蚀骨架溶蚀为主为主n 利用渗透压原理利用渗透压原理制成的口服渗透泵片制成的口服渗透泵片和渗透植入剂,能在和渗透植入剂,能在体内均匀恒速地释放体内均匀恒速地释放药物,比骨架型缓释药物,比骨架型缓释制剂更优越。制剂更优越。 半透膜激光打孔,半透膜激光打孔,水渗入水渗入室内渗透压:室内渗透压:
13、4053-5066 kpa,体液渗透压:体液渗透压:760kpa。片心片心=药物药物+渗透活性物质渗透活性物质水水水 药药 物物 溶溶 液液半透性衣膜半透性衣膜CA CA 10100m释药孔(释药孔(Orifice) 4001000mn 渗透泵型片剂渗透泵型片剂片芯的吸水速度片芯的吸水速度决定于决定于膜的渗透性能和片芯的渗透压膜的渗透性能和片芯的渗透压。n 只要膜内药物维持饱和溶液状态,释放只要膜内药物维持饱和溶液状态,释放速率恒定,即以速率恒定,即以零级速率释放零级速率释放药物。药物。n 渗透泵片的渗透泵片的释药速率与释药速率与pH无关无关。药物游离释放:药物游离释放:树脂树脂药物药物-X-
14、 树脂树脂树脂树脂-树脂树脂-药物药物-药物药物+药物药物+X-Y+Y+n X-和和Y+为消化道中的离子,交换后游离为消化道中的离子,交换后游离的药物从树脂中扩散出来。的药物从树脂中扩散出来。影响扩散速度的因素:影响扩散速度的因素:n扩散面积、扩散路径长度、树脂的钢性。扩散面积、扩散路径长度、树脂的钢性。离子交换控释技术的不足之处:离子交换控释技术的不足之处:1 1、仅适于解离型药物;、仅适于解离型药物;2 2、剂量大的药物不宜制备药树脂;、剂量大的药物不宜制备药树脂;3 3、长期口服可致胃肠道功能紊乱。、长期口服可致胃肠道功能紊乱。(一)缓控释制剂设计时应考虑的问题一)缓控释制剂设计时应考虑
15、的问题A. 药物在释放系统中的行为和状态药物在释放系统中的行为和状态 B. 药物及其释放系统在体内的行为和状态药物及其释放系统在体内的行为和状态 n(1) 剂量大小剂量大小 单次剂量上限单次剂量上限 : 0.51.0gn(2) pKa、解离度和水溶性解离度和水溶性 药物的药物的pKa与环境的与环境的pH影响其解离状态影响其解离状态; 溶解度与胃肠道溶解度与胃肠道pH关系密切者不宜关系密切者不宜; 水溶性较大者适于制成缓控释制剂水溶性较大者适于制成缓控释制剂.n(3) 油油/水分配系数水分配系数n(4) 稳定性稳定性 t1/224h,不采用缓释剂型;如不采用缓释剂型;如warfarin t1/2
16、1h,不宜制成缓释剂型不宜制成缓释剂型; 如如frusemiden 释药速度必须比吸收速度慢释药速度必须比吸收速度慢n 一些较长半衰期的药物一些较长半衰期的药物 药药 物物t1/2 (h) 双香豆素双香豆素 27 氯磺丙脲氯磺丙脲 36 地西泮地西泮 54, 20 地高辛地高辛 34 苯妥英苯妥英 22 华法林华法林 52( (二二) )缓、控释制剂的设计缓、控释制剂的设计n1、药物的选择药物的选择 ; 一般不宜一般不宜: t1/212h的药物的药物 例外例外: 硝酸甘油硝酸甘油; 地西泮地西泮 其他不宜其他不宜: : 剂量很大、药效很剧烈、溶解吸收很差、剂量需剂量很大、药效很剧烈、溶解吸收很
17、差、剂量需精密调节的药物,抗生素类药物等精密调节的药物,抗生素类药物等. .n(1) 生物利用度生物利用度 (bioavailability) 缓、控释制剂的相对生物利用度一般应在普遍制缓、控释制剂的相对生物利用度一般应在普遍制剂的剂的80%120%的范围内。的范围内。n(2) 峰浓度与谷浓度之比峰浓度与谷浓度之比 缓、控释制剂稳态时缓、控释制剂稳态时Cmax与与Cmin之比应小于普通之比应小于普通制剂,也可用波动百分数表示。制剂,也可用波动百分数表示。n(3) 缓、控释制剂的剂量设计缓、控释制剂的剂量设计 一般采用与普通制剂相同的日剂量,再根据给药一般采用与普通制剂相同的日剂量,再根据给药间
18、隔确定剂量。也可采用药动学方法计算剂量。间隔确定剂量。也可采用药动学方法计算剂量。n(4) 缓缓 、控释制剂的辅料、控释制剂的辅料 辅料是调节药物释放速度的重要物质。辅料是调节药物释放速度的重要物质。 多以多以高分子化合物高分子化合物作为作为阻滞剂阻滞剂 (retardants)控制药控制药物的释放速度。物的释放速度。 阻滞方式阻滞方式:骨架型骨架型、包衣膜型包衣膜型和和增粘作用增粘作用等等 溶蚀性骨架材料溶蚀性骨架材料 动物脂肪、蜂蜡、巴西棕榈蜡等。动物脂肪、蜂蜡、巴西棕榈蜡等。亲水性凝胶骨架材料亲水性凝胶骨架材料MC、CMC-Na、HPMC、PVP等等不溶性骨架材料不溶性骨架材料EC、Eu
19、 RS,Eu RL、无毒聚氯无毒聚氯乙烯、聚乙烯、硅橡胶等。乙烯、聚乙烯、硅橡胶等。n不溶性高分子材料不溶性高分子材料 如如EC等。等。n肠溶性高分子材料肠溶性高分子材料 如醋酸纤维素酞酸酯如醋酸纤维素酞酸酯 (CAP)、L和和S型丙烯酸树脂、羟型丙烯酸树脂、羟丙甲纤维素酞酸酯丙甲纤维素酞酸酯(HPMCP)、醋酸羟丙甲纤维素琥珀酸醋酸羟丙甲纤维素琥珀酸酯酯(HPMCAS)等。等。n 一类一类水溶性高分子材料水溶性高分子材料,根据药物被动扩,根据药物被动扩散吸收规律,增加粘度可以减慢扩散速度,散吸收规律,增加粘度可以减慢扩散速度,延缓其吸收,延缓其吸收,主要用于液体药剂主要用于液体药剂。n常用常
20、用: 明胶、明胶、PVP、CMC、右右旋糖酐等旋糖酐等。(5) 缓缓 、控释制剂的剂型及生产可行性、控释制剂的剂型及生产可行性n注意选择合适剂型注意选择合适剂型n考虑制剂生产可行性考虑制剂生产可行性 制剂工艺尽量简化,便于大生产;制剂工艺尽量简化,便于大生产; 生产质控指标应定量化,生产质控指标应定量化, 经验性操作、经验性操作、 重现性。重现性。( (三三) )缓、控释制剂的处方和制备工艺缓、控释制剂的处方和制备工艺n1、骨架型缓、控释制剂骨架型缓、控释制剂 溶蚀性骨架型溶蚀性骨架型 亲水凝胶骨架型亲水凝胶骨架型 不溶性骨架型不溶性骨架型 药物释放速率取决于骨架材料的类型药物释放速率取决于骨
21、架材料的类型和用量。和用量。1 1)骨架片)骨架片n(1)(1) 骨架材料:骨架材料:HPMC-K4M 、HPMC-K15M 制备工艺制备工艺: 直接压片直接压片或或湿法制粒压片湿法制粒压片 水溶性药物水溶性药物的释放速度取决于的释放速度取决于 药物药物通过凝胶层的扩散速度通过凝胶层的扩散速度; 水溶性小的药物水溶性小的药物的释放速度取决于的释放速度取决于 凝胶层的逐步溶蚀速度凝胶层的逐步溶蚀速度。 举例举例 p.402n 由水不溶但可水溶蚀由水不溶但可水溶蚀(erodible)的蜡质材料制成,的蜡质材料制成,如巴西棕榈蜡如巴西棕榈蜡(carnauba wax)、硬脂醇、硬脂酸、甘硬脂醇、硬脂
22、酸、甘油三酯等。油三酯等。溶剂蒸发技术溶剂蒸发技术; 熔融技术熔融技术; 药物与十六醇在药物与十六醇在60混合,团块用玉混合,团块用玉 米朊醇溶液制粒。米朊醇溶液制粒。 n n骨架材料:水不溶性材料骨架材料:水不溶性材料 如乙基纤维素如乙基纤维素 (EC) 、聚乙烯、聚氯乙烯、甲基丙聚乙烯、聚氯乙烯、甲基丙烯 酸烯 酸 -丙 烯 酸 甲 酯 共 聚 物丙 烯 酸 甲 酯 共 聚 物 (methyl acrylat e -methacrylate copolymer) 等。等。 材料粉末与药物混合后直接压片材料粉末与药物混合后直接压片n具有缓释胶囊的优点具有缓释胶囊的优点, , 又保留片剂的长处
23、又保留片剂的长处. . 将三种不同释放速度的颗粒混合压片将三种不同释放速度的颗粒混合压片; 微囊压制片微囊压制片; 药物制成小丸药物制成小丸 压片压片包薄膜衣包薄膜衣stomach resort agentsn又称胃漂浮片又称胃漂浮片n 一种不崩解的亲水性凝胶骨架片,一般在一种不崩解的亲水性凝胶骨架片,一般在胃内滞留达胃内滞留达5-6h。 a.与胃酸接触后表面水化形成凝胶屏障与胃酸接触后表面水化形成凝胶屏障; b.水化膨胀密度水化膨胀密度 ,漂浮在胃内容表面漂浮在胃内容表面; c.药物释放速率缓慢药物释放速率缓慢简单胃漂浮片示意图简单胃漂浮片示意图 带有漂浮室的胃漂浮制剂带有漂浮室的胃漂浮制剂
24、 n常用亲水胶体常用亲水胶体: HPMC, HPC, MC, CMC-Na 漂浮滞留能力漂浮滞留能力-加入加入酯类酯类, 脂肪醇等。脂肪醇等。 释药速率释药速率-加入乳糖加入乳糖,甘露醇等甘露醇等。 释药速率释药速率-加入聚丙烯酸树脂等加入聚丙烯酸树脂等。 亲水性亲水性-加入十二烷基硫酸钠等表面活性剂加入十二烷基硫酸钠等表面活性剂。 药物药物+辅料辅料 制粒制粒 压片或装入胶囊压片或装入胶囊n1.1.改善某些药物的吸收效果改善某些药物的吸收效果 维生素维生素B6B6的胃漂浮片剂的胃漂浮片剂 呋喃苯氨酸胃漂浮制剂呋喃苯氨酸胃漂浮制剂 复方硫酸庆大霉素胃漂浮型缓释片复方硫酸庆大霉素胃漂浮型缓释片
25、甲硝唑胃漂浮型缓释片和胃漂浮型甲硝唑胃漂浮型缓释片和胃漂浮型控释微丸控释微丸 采用生物粘采用生物粘附性的聚合物作为附性的聚合物作为辅料制备的、能粘辅料制备的、能粘附于粘膜并吸收药附于粘膜并吸收药物以达到治疗目的物以达到治疗目的的片剂。的片剂。聚合物聚合物聚合物聚合物+药物药物n 生物粘附片可应用于口腔、鼻腔、眼眶、生物粘附片可应用于口腔、鼻腔、眼眶、阴道及胃肠道的特定区段,加强了药物与粘阴道及胃肠道的特定区段,加强了药物与粘膜接触的紧密性、持续性,经上皮细胞粘膜膜接触的紧密性、持续性,经上皮细胞粘膜直接吸收。直接吸收。n 生物粘附片既可安全有效地用于局部治生物粘附片既可安全有效地用于局部治疗,
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