缓释与控释技术[医学材料]课件.ppt
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1、缓释与控释技术缓释与控释技术张烜张烜北京大学北京大学 药剂学系药剂学系1专业材料第一节第一节 概述概述 定义定义n指用药后能在较长时间内持续释放药物以指用药后能在较长时间内持续释放药物以达到长效作用的制剂,药物释放主要是一达到长效作用的制剂,药物释放主要是一级速度过程。级速度过程。n控释制剂是指在预定的时间内药物以零级控释制剂是指在预定的时间内药物以零级或接近零级速度释放药物的制剂。或接近零级速度释放药物的制剂。缓释制剂缓释制剂控释制剂控释制剂2专业材料缓释控释制剂缓释控释制剂n口服给药口服给药n经皮给药经皮给药n注射给药注射给药固体制剂固体制剂液体制剂液体制剂植入制剂植入制剂微球微球3专业材
2、料缓释制剂缓释制剂Sustained-release preparationsn指在规定释放介质中,按要求指在规定释放介质中,按要求缓慢非恒速释放缓慢非恒速释放药物,与其药物,与其相应的普通制剂相比,相应的普通制剂相比,给药频率给药频率有所减少或减少一半,且有所减少或减少一半,且能显著增加患者的顺应性的制剂。能显著增加患者的顺应性的制剂。4专业材料控释制剂控释制剂Controlled-release preparationsn指在规定释放介质中,按要求缓慢指在规定释放介质中,按要求缓慢恒速或接近恒速释放恒速或接近恒速释放药物,药物,与其相应的普通制剂相比,与其相应的普通制剂相比,给药频率给药频
3、率有所减少或减少一半,控有所减少或减少一半,控释制剂释制剂血药浓度血药浓度更加平稳,且能显著增加患者顺应性的制剂。更加平稳,且能显著增加患者顺应性的制剂。5专业材料二、缓二、缓/控释制剂的特点控释制剂的特点 n对于半衰期短或需频繁给药的药物,可减少给药次数,提高对于半衰期短或需频繁给药的药物,可减少给药次数,提高患者的顺应性,使用方便。如普通制剂服药次数为一天患者的顺应性,使用方便。如普通制剂服药次数为一天3 3次,次,缓释缓释/控释制剂的服药次数为一天控释制剂的服药次数为一天2 2次或次或1 1次。次。n使血药浓度平稳,避免峰谷现象,降低药物的毒副作用。使血药浓度平稳,避免峰谷现象,降低药物
4、的毒副作用。n可减少用药的总剂量,可用最小剂量达到最大药效。可减少用药的总剂量,可用最小剂量达到最大药效。6专业材料三、缓释、控释制剂的类型三、缓释、控释制剂的类型n骨架型骨架型缓缓/控释制剂:亲水凝胶骨架片、腊质骨架片、不溶性骨控释制剂:亲水凝胶骨架片、腊质骨架片、不溶性骨架片、丸等。架片、丸等。n膜控型膜控型缓缓/控释制剂:微孔膜包衣片、丸,肠溶膜控片、丸等。控释制剂:微孔膜包衣片、丸,肠溶膜控片、丸等。n渗透泵型控释片渗透泵型控释片n植入式缓植入式缓/控释制剂控释制剂n透皮给药系统透皮给药系统n脉冲给药系统脉冲给药系统7专业材料第二节第二节 缓缓/控释制剂释药的原理控释制剂释药的原理 8
5、专业材料第二节第二节 缓缓/控释制剂释药的原理控释制剂释药的原理 一、溶出原理一、溶出原理二、扩散原理二、扩散原理三、溶蚀与扩散、溶出结合三、溶蚀与扩散、溶出结合四、渗透压原理四、渗透压原理五、离子交换原理五、离子交换原理9专业材料一、溶出原理一、溶出原理 dc/dt:溶解速率溶解速率D:扩散系数扩散系数S:药物粒子的表面积药物粒子的表面积V:介质体积介质体积L:扩散层厚度扩散层厚度Cs:药物的溶解度药物的溶解度C:药物浓度药物浓度C)s(CVLDSdtdcNoyesWhitney方程方程10专业材料一、溶出原理一、溶出原理 n制成溶解度小的盐或酯制成溶解度小的盐或酯n与高分子化合物生成难溶性
6、盐与高分子化合物生成难溶性盐n控制粒径大小:控制粒径大小:n将药物包藏于溶蚀或亲水性骨架中,调节药物释放。将药物包藏于溶蚀或亲水性骨架中,调节药物释放。n将药物包裹在可溶解的包衣材料中,通过包衣材料的溶将药物包裹在可溶解的包衣材料中,通过包衣材料的溶解调整药物的释放。解调整药物的释放。11专业材料一、溶出原理一、溶出原理 制成溶解度小的盐或酯制成溶解度小的盐或酯 如青霉素的普鲁卡因盐,药效比青霉素钾盐显著延长;如青霉素的普鲁卡因盐,药效比青霉素钾盐显著延长;醇类药物经酯化后,水溶性减小,药效延长,如睾丸素丙酸酯醇类药物经酯化后,水溶性减小,药效延长,如睾丸素丙酸酯油溶液,肌肉注射后水解成母体药
7、物,药效延长油溶液,肌肉注射后水解成母体药物,药效延长2-3倍。倍。12专业材料一、溶出原理一、溶出原理 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n如鞣酸与生物碱药物可形成难溶性盐,其药效比母体化如鞣酸与生物碱药物可形成难溶性盐,其药效比母体化合物延长合物延长2-3倍。倍。13专业材料一、溶出原理一、溶出原理 控制粒径大小:控制粒径大小:n难溶性药物粒径增加,延缓吸收,难溶性药物粒径增加,延缓吸收,n如胰岛素锌粗晶体(粒径如胰岛素锌粗晶体(粒径10微米以上)制剂给药,其作用微米以上)制剂给药,其作用延长达延长达30小时,细晶体(粒径小时,细晶体(粒径2微米以下)制剂给药,作用微米以
8、下)制剂给药,作用时间约时间约12小时。小时。14专业材料一、溶出原理一、溶出原理 dc/dt:溶解速率溶解速率n药物在骨架材料中均匀分布,通过控制药物在骨架材料中均匀分布,通过控制表面积表面积,控制药物,控制药物释放处于释放处于恒速恒速或或非恒速非恒速C)s(CVLDSdtdcNoyesWhitney方程方程15专业材料一、溶出原理一、溶出原理 n将药物包藏于溶蚀或亲水性骨架中,调节药物释放。将药物包藏于溶蚀或亲水性骨架中,调节药物释放。n将药物包裹在可溶解的包衣材料中,通过包衣材料的溶解调将药物包裹在可溶解的包衣材料中,通过包衣材料的溶解调整药物的释放。整药物的释放。16专业材料二、扩散原
9、理二、扩散原理 n水不溶性膜包衣制剂:水不溶性膜包衣制剂:如乙基纤维素包制的微囊或小丸、片等,如乙基纤维素包制的微囊或小丸、片等,包衣膜中含有部分水溶性物质作为致孔剂。包衣膜中含有部分水溶性物质作为致孔剂。符合符合Ficks第一定律,药物接近零级过程第一定律,药物接近零级过程n水不溶性骨架片:水不溶性骨架片:药物释放是通过骨架中弯曲的孔道。药物释放是通过骨架中弯曲的孔道。符合符合Higuchi方程方程17专业材料二、扩散原理二、扩散原理 n利用扩散原理达到缓控释作用的方法包括:利用扩散原理达到缓控释作用的方法包括:增加粘度、包衣、制成微囊、不溶性骨架片、植入剂、增加粘度、包衣、制成微囊、不溶性
10、骨架片、植入剂、药树脂、乳剂。药树脂、乳剂。18专业材料二、扩散原理二、扩散原理 包衣:包衣:将药物小丸或片剂用阻滞剂材料包衣。将药物小丸或片剂用阻滞剂材料包衣。制成微囊:制成微囊:微囊膜为半透膜,在胃肠道中,水分可渗透进入囊内,微囊膜为半透膜,在胃肠道中,水分可渗透进入囊内,溶解囊内药物,形成饱和溶液,然后向囊外扩散。溶解囊内药物,形成饱和溶液,然后向囊外扩散。19专业材料二、扩散原理二、扩散原理 制成不溶性骨架片剂:制成不溶性骨架片剂:以不溶性塑料例如无毒聚氯乙烯、聚乙烯、聚甲基丙以不溶性塑料例如无毒聚氯乙烯、聚乙烯、聚甲基丙烯酸树脂、硅橡胶等制成不溶性骨架片。烯酸树脂、硅橡胶等制成不溶性
11、骨架片。增加粘度以减少扩散:增加粘度以减少扩散:主要用于液体制剂和注射剂。主要用于液体制剂和注射剂。20专业材料二、扩散原理二、扩散原理 制成植入剂:制成植入剂:n植入剂为固体灭菌制剂。植入剂为固体灭菌制剂。n药物释放可分为:膜通透控释、骨架扩散、骨架溶蚀等。药物释放可分为:膜通透控释、骨架扩散、骨架溶蚀等。n用外科手术,埋藏于皮下,药效可达数月甚至数年,例如用外科手术,埋藏于皮下,药效可达数月甚至数年,例如孕激素的植入剂。孕激素的植入剂。21专业材料二、扩散原理二、扩散原理 n制成药树脂:制成药树脂:阳离子交换树脂与有机胺药物的盐交换,或阴离子交换树脂阳离子交换树脂与有机胺药物的盐交换,或阴
12、离子交换树脂与有机羧酸盐或磺酸盐交换,即成药树脂,药树脂外面还可与有机羧酸盐或磺酸盐交换,即成药树脂,药树脂外面还可以包衣,制成混悬型缓释制剂。以包衣,制成混悬型缓释制剂。n制成乳剂;制成乳剂;对于水溶性的药物,制成对于水溶性的药物,制成W/O型乳剂,有长效作用。型乳剂,有长效作用。22专业材料三、溶蚀与扩散、溶出结合三、溶蚀与扩散、溶出结合 n药物溶于聚合物骨架中,聚合物骨架在溶涨扩散、药物药物溶于聚合物骨架中,聚合物骨架在溶涨扩散、药物溶出的过程中,骨架逐渐变小,药物的释放过程。溶出的过程中,骨架逐渐变小,药物的释放过程。23专业材料四、渗透压原理四、渗透压原理 n利用渗透压原理制备成的控
13、释制剂,基本可达利用渗透压原理制备成的控释制剂,基本可达零级零级释放。释放。24专业材料四、渗透压原理四、渗透压原理 n片心由水溶性药物和水溶性聚合物及渗透压发生剂组成。片心由水溶性药物和水溶性聚合物及渗透压发生剂组成。n外面包上半透膜薄膜衣,外面包上半透膜薄膜衣,n片面或双面用激光打孔仪打孔。片面或双面用激光打孔仪打孔。原理:原理:25专业材料四、渗透压原理四、渗透压原理 n水通过半透膜进入片心,使药物溶解至饱和,渗透压水通过半透膜进入片心,使药物溶解至饱和,渗透压约约4000-5000kPa,n体液渗透压为体液渗透压为760kPa,n由于渗透压差导致药物溶液从激光小孔中逐渐流出,由于渗透压
14、差导致药物溶液从激光小孔中逐渐流出,达到控释目的。达到控释目的。原理:原理:26专业材料膨胀室膨胀室释药小孔释药小孔 半透膜半透膜含药片含药片心心模型图有两类模型图有两类药物药物可推动隔膜可推动隔膜27专业材料第三节第三节 缓缓/控释制剂的设计控释制剂的设计 28专业材料一、影响口服缓一、影响口服缓/控释制剂设计的因素控释制剂设计的因素 1、剂量、剂量一般认为上限为一般认为上限为0.5-1.0g。2、pKa、解离度和水溶性解离度和水溶性药物溶解度要求的下限为:药物溶解度要求的下限为:0.1mg/ml。3、分配系数、分配系数分配系数很低的药物,膜透性较差,应对吸收的影响。分配系数很低的药物,膜透
15、性较差,应对吸收的影响。29专业材料一、影响口服缓一、影响口服缓/控释制剂设计的因素控释制剂设计的因素 4、生物因素、生物因素 半衰半衰 期期:n生物半衰期太短、太长不宜制备成缓释生物半衰期太短、太长不宜制备成缓释/控释制剂。控释制剂。n半衰期太短,药物剂量必然太大,半衰期太短,药物剂量必然太大,n药物半衰期太长,本身具有长效性,无须缓释,或缓释后造成药物半衰期太长,本身具有长效性,无须缓释,或缓释后造成吸收相吸收不完全,生物利用度下降。吸收相吸收不完全,生物利用度下降。30专业材料一、影响口服缓一、影响口服缓/控释制剂设计的因素控释制剂设计的因素 吸收吸收 n吸收较慢的药物,不宜制备成缓释制
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