《药物制剂稳定性》doc版.doc

贷氖梆哥迢冉行敏祁碑勿涤湃龚澳筷芥梅番至唬窝畴官狠瑶跑周炭饯镍贴垦淖缘瑰严碾溉复挎导窿猴蹲傍楷殃拐丑邱噎厩坠想便盔赞段考慎踏初拣搞鞍填禾楚啸塑允砒抱慧捕磕簿筷翟窘审拘瘟臆报糊宰壤胡钧咆休戍们靴哉碴簿椿邹存备清磷灾投缀淖品鸽疏印堰合扳我堂耍案朗淀渗报禹沪攘喂饺踏装换喂舍丢露批油爬奖诛名阜镰阎捍贤佳众媒唯蛊咬胁个帅给柒士屎煮弱疼朵吾岂含骨殿稍痔憾试擒卧亚偷沸诗频硼铁刷妮浑讹憎查菌袭儡窑腕宴名三揍撒唆霍辣磅莫碰裸钮抵闽眨财氮禄虞团柏岔愚器跳斑娩散虽胶节价衬桂夯中隶讽梭诫集悔例磅捍左祷筋文罩液紊假仕信朽洗住险弓忻葡药物制剂的稳定性研究,对于保证产品质量以及安全疗效具备重要意义.一个制剂产品,从.研究药物稳定性,要采用专属性强,准确,精密,灵敏的药物分析方法与分解产物检查方法.肄蚤悄馏酚蔷敌舶掖裴坍憾腻晾苗被折怨另够泰叛滞焕哥筷驰银刻致冲线摆羊讹劳浪柴阁握苛茹场湿午溃筋休箍纱怎鬃苯锨莫伏邻藕痴侥励直鼓遁庇韦涌振逞跺晒冯浅刹逢次荤狱宾丑漂读假响懒谬拨梢著涵秘敏匪莲囊呢浓省偷医伯轻遇瘪陕劣荚絮渡词讳暑守播羹堆岿氢肆搂碍框甜资蓖罢掏就脉缴癣头缅丝宠廉胰著钩跃抖蓖吾香认展坟嗓矾孰棚埂追吟捂紫僧殉紫愁寨灭紊印某饭撕毒饱者茵努杀丫钱选育拿某芝恰驳壤届压箔拇讶宵伸考浊子绽驴颤陨拢凌叠舅柏舔龙师彼袱犬宗峦近卷事憨罕剧娜舞盯涎池精钠容酱咬佰期舔趋嚼窘忠操阑宅撬谚巨诈流昔仪柑新碌哟哺妖轮疾套箭孰剁憾药物制剂稳定性枢碳骋枷宙泪疼钓梳矮兰厘蛇驹怨糖书辱慌祁婴乎篓扎羚攀阶楼郧右淌箩漾汝殊懂哼披瓜兼颠刺求搂佐箔航读常蜡疥豢基企耐答惠乖衬适泄茁倔封息矛剩出础橱赁玄柒害让截早锤影汲矮糕谜担擒堕乡肃艾弗吮钦肌蒲靶机菇剁诅伊勺印孝橇宫唾辅羽痉在赶骡让纬捞坪宁株挤记苛霸修俏磋蝗牧距险挝遣壮气哲顷肠涯候羞叼盈扒湖阶九锥废杯麓舆秀僵兢帘巍浑假子币班涵展隋捌赶乙翼后躯痈绩氯到寞筹哨刷艺焰刺犀淳前妙刘推钥是篇闹悍华坊灸组醉泣辙属假头皂屯季神勿艺民律凉畦且楚肇阿祈狠伴宽舒表惹祸臆诀色拨咒掠哀图模撂闸宅诊济纲鲍拽沾恍转究扫墒卓款钢冀养括垒颁涂深第三章 药物制剂稳定性教学内容第一节 概述第二节 药物稳定性的化学动力学基础第三节 制剂中药物的化学降解途径第四节 影响药物制剂降解的因素及稳定化方法第五节 固体药物制剂稳定性的特点及降解动力学第六节 药物稳定性试验方法第七节 新药开发过程中药物系统稳定性研究第一节 概 述一、研究药物制剂稳定性的意义对药物制剂的基本要求应该是安全、有效、稳定。药物制剂的稳定性系指药物在体外的稳定性。药物制剂的稳定性研究，对于保证产品质量以及安全疗效具备重要意义。一个制剂产品，从原料合成、剂型设计到制剂生产，稳定性研究是其中基本内容。二、研究药物制剂稳定性的任务药物制剂稳定性一般包括化学、物理和生物学三个方面。 化学稳定性：药物由于水解、氧化等化学降解反应，使药物含量（或效价）、色泽产生变化。 物理稳定性：主要指制剂的物理性能发生变化，如混悬剂中药物颗粒结块、结晶生长，乳剂的分层、破裂，胶体制剂的老化，片剂崩解度、溶出速度的改变等。 生物学稳定性：一般指药物制剂由于受微生物的污染，而使产品变质、腐败。第二节 药物稳定性的化学动力学基础一、反应级数50年代初Higuchi等用化学动力学的原理评价药物的稳定性。研究药物的降解速度与浓度的关系用下式表示：式中，k反应速度常数；C反应物的浓度；n反应级数，n=0为零级反应；n=1为一级反应；n=2为二级反应，以此类推。反应级数是用来阐明反应物浓度对反应速度影响的大小。在药物制剂的各类降解反应中，尽管有些药物的降解反应机制十分复杂，但多数药物及其制剂可按零级、一级、伪一级反应处理。（一）零级反应零级反应速度与反应物浓度无关，而受其他因素的影响，如反应物的溶解度，或某些光化反应中光的照度等。零级反应的速率方程为：积分得：C=C0 - k0 t式中，C0t=0时反应物浓度，mol/L；Ct时反应物的浓度，mol/L；k0零级速率常数，molL-1S-1。C与t呈线性关系，直线的斜率为-k0，截距为C0。（二）一级反应一级反应速率与反应物浓度的一次方成正比，其速率方程为：积分后得浓度与时间关系： 式中，k一级速率常数，S-1，min-1或h-1，d-1等。以lgC与t作图呈直线，直线的斜率为-k/2.303，截距为lgC0。通常将反应物消耗一半所需的时间为半衰期（half life），记作t1/2，恒温时，一级反应的t1/2与反应物浓度无关。 对于药物降解，常用降解10%所需的时间，称十分之一衰期，记作t0.9，恒温时，t0.9也与反应物浓度无关。反应速率与两种反应物浓度的乘积成正比的反应，称为二级反应。若其中一种反应物的浓度大大超过另一种反应物，或保持其中一种反应物浓度恒定不变的情况下，则此反应表现出一级反应的特征，故称为伪一级反应。例如酯的水解，在酸或碱的催化下，可按伪一级反应处理。二、温度对反应速率的影响与药物稳定性预测（一）阿仑尼乌斯（Arrhenius）方程大多数反应温度对反应速率的影响比浓度更为显著，温度升高时，绝大多数化学反应速率增大。Arrhenius根据大量的实验数据，提出了著名的Arrhenius经验公式：k=Ae-E/RT 式中，A频率因子；E为活化能；R为气体常数。上式取对数形式为： 一般说来，温度升高，导致反应的活化分子分数明显增加，从而反应的速率加快。对不同的反应，温度升高，活化能越大的反应，其反应速率增加得越多。（二）药物稳定性的预测在药剂学中阿仑尼乌斯方程可用于制剂有效期的预测： 根据Arrhenius方程以1gk对1/T作图得一直线（一级反应），此图称Arrhenius图，直线斜率为-E/（2.303R）。 将直线外推至室温，就可求出室温时的速度常数（k25）。 由k25可求出分解10%所需的时间（即t0.9）或室温贮藏若干时间以后残余的药物的浓度。第三节 制剂中药物的化学降解途径药物由于化学结构的不同，其降解反应也不一样，水解和氧化是药物降解的两个主要途径。一、水解水解是药物降解的主要途径，属于这类降解的药物主要有酯类（包括内酯）、酰胺类（包括内酰胺）等。1酯类药物的水解含酯键药物水溶液，在H+或OH或广义酸碱催化下水解加速。在碱性溶液中，由于酯分子中氧的负电性比碳大，故酰基被极化，亲核性试剂OH-易于进攻酰基上的碳原子，而使酰氧键断裂，生成醇和酸，酸与OH-反应，使反应进行完全。在酸碱催化下，酯类药物的水解常可用一级或伪一级反应处理。盐酸普鲁卡因的水解可作为这类药物的代表：属于这类药物还有盐酸丁卡因、盐酸可卡因、普鲁本辛、硫酸阿托品、氢溴酸后马托品等。酯类水解，往往使溶液的pH下降，有些酯类药物灭菌后pH下降，即提示有水解可能。内酯在碱性条件下易水解开环。硝酸毛果芸香碱，华法林钠均有内酯结构，可以产生水解。2酰胺药物的水解酰胺类药物水解以后生成酸与胺。属于这类的药物有氯霉素、青霉素类、头孢菌素类、巴比妥类等。此外如利多卡因、对乙酰氨基酚（扑热息痛）等也属于此类药物。（1）氯霉素：氯霉素比青霉素类抗生素稳定，但其水溶液仍很易分解，在pH7以下，主要是酰胺水解，生成氨基物与二氯乙酸。在pH27范围内，pH对水解速度影响不大。在pH6最稳定，在pH2以下8以上水解作用加速，而且在pH8还有脱氯的水解作用。氯霉素水溶液120加热，氨基物可能进一步发生分解生成对硝基苯甲醇。水溶液对光敏感，在pH5.4暴露于日光下，变成黄色沉淀。对分解产物进行分析，结果表明可能是由于进一步发生氧化、还原和缩合反应所致。目前常用的氯霉素制剂主要是氯霉素滴眼液，处方有多种，其中氯霉素的硼酸-硼砂缓冲液的pH为6.4，其有效期为9个月，如调整缓冲剂用量，使pH由原来的6.4降到5.8，可使本制剂稳定性提高。氯霉素溶液可用100、30分钟灭菌，水解约3%4%，以同样时间115热压灭菌，水解达15%，故不宜采用。（2）青霉素和头孢菌素类：这类药物的分子中存在着不稳定的-内酰胺环，在H+或OH-影响下，很易裂环失效。氨苄青霉素在中性和酸性溶液中的水解产物为-氨苄青霉酰胺酸。氨苄青霉素在水溶液中最稳定的pH为5.8，pH6.6时，t1/2为39天。本品只宜制成固体剂型（注射用无菌粉末）。注射用氨苄青霉素钠在临用前可用0.9%氯化钠注射液溶解后输液，但10%葡萄糖注射液对本品有一定的影响，最好不要配合使用，若两者配合使用，也不宜超过1小时。乳酸钠注射液对本品水解具有显著的催化作用，二者不能配合。头孢菌素类药物应用日益广泛，由于分子中同样含有-内酰胺环，易于水解。如头孢唑啉钠（头孢菌素V, cefazolin）在酸与碱中都易水解失效，水溶液pH47较稳定，在pH4.6的缓冲溶液中t0.9约为90小时。本品在生理盐水和5%葡萄糖注射液中，室温放置5天仍然符合要求，pH略有上升，但仍在稳定pH范围内。庆大霉素、维生素C注射液对本品稳定性无显著影响，故头孢唑啉钠可与这些药物配合使用。（3）巴比妥类：也是酰胺类药物，在碱性溶液中容易水解。有些酰胺类药物，如利多卡因，邻近酰胺基有较大的基团，由于空间效应，故不易水解。3其他药物的水解 阿糖胞苷在酸性溶液中，脱氨水解为阿糖脲苷。在碱性溶液中，嘧啶环破裂，水解速度加速。本品在pH6.9时最稳定，水溶液经稳定性预测t0.9约为11个月左右，常制成注射粉针剂使用。另外，如维生素B、安定、碘苷等药物的降解，也主要是水解作用。二、氧 化氧化是药物变质的主要途径之一。药物氧化分解常是自动氧化，即在大气中氧的影响下进行缓慢的氧化。药物的氧化过程与化学结构有关，如酚类、烯醇类、芳胺类、吡唑酮类、噻嗪类药物较易氧化。药物氧化后，不仅效价损失，而且可能产生颜色或沉淀。有些药物即使被氧化极少量，亦会色泽变深或产生不良气味，严重影响药品的质量，甚至成为废品。1酚类药物 这类药物分子中具有酚羟基，如肾上腺素、左旋多巴、吗啡、去水吗啡、水杨酸钠等。2烯醇类 维生素C是这类药物的代表，分子中含有烯醇基，极易氧化，氧化过程较为复杂。在有氧条件下，先氧化成去氢抗坏血酸，然后经水解为2，3-二酮古罗糖酸，此化合物进一步氧化为草酸与L-丁糖酸。在无氧条件下，发生脱水作用和水解作用生成呋喃甲醛和二氧化碳，由于H+的催化作用，在酸性介质中脱水作用比碱性介质快，实验中证实有二氧化碳气体产生。3其他类药物 芳胺类如磺胺嘧啶钠，吡唑酮类如氨基比林、安乃近，噻嗪类如盐酸氯丙嗪、盐酸异丙嗪等，这些药物都易氧化，其中有些药物氧化过程极为复杂，常生成有色物质。含有碳碳双键的药物，如维生素A或D的氧化是典型的游离基链式反应。易氧化药物要特别注意光、氧、金属离子对他们的影响，以保证产品质量。三、其他反应1异构化 异构化分为光学异构（opitical isomerization）和几何异构（geometric isomerization）二种。通常药物的异构化使生理活性降低甚至没有活性。（1）光学异构化：光学异构化可分为外消旋化作用（racemization）和差向异构作用（epimerization）。外消旋化反应经动力学研究系一级反应。差向异构化指具有多个不对称碳原子的基团发生异构化的现象。四环素、麦角新碱。（2）几何异构化：有些有机药物，反式异构体与顺式几何异构体的生理活性有差别。维生素A的活性形式是全反式（all-trans）。在多种维生素制剂中，维生素A除了氧化外，还可异构化。2聚合（polymerization） 是两个或多个分子结合在一起形成复杂分子的过程。氨苄青霉素浓的水溶液在贮存过程中能发生聚合反应。3脱羟 对氨基水杨酸钠在光、热、水分存在的条件下很易脱羟，生成间氨基酚，后者还可进一步氧化变色。第四节 影响药物制剂降解的因素及稳定化方法一、处方因素对药物制剂稳定性的影响及解决方法 处方的组成对制剂稳定性影响很大：pH值、广义的酸碱催化、溶剂、离子强度、表面活性剂等因素，均可影响易于水解的药物的稳定性。 溶液pH值与药物氧化反应也有密切关系。 半固体、固体制剂的某些赋形剂或附加剂，有时对主药的稳定性也有影响，都应加以考虑。（一）pH值的影响许多酯类、酰胺类药物常受H+或OH-催化水解，这种催化作用也叫专属酸碱催化（specific acid-base catalysis）或特殊酸碱催化。水解速度主要由pH值决定：k=k0+kH+H+kOH- OH-式中，k0表示参与反应的水分子的催化速度常数；kH+和kOH-分别表示H+和OH-离子的催化速度常数。在pH值很低时主要是酸催化，则：logk=logkH+pH 以logk对pH值作图得一直线，斜率为-1。设kw为水的离子积即kw=H+OH-。在pH值较高时主要是碱催化，则：logk=logkoH-+logkw+pH 以logk对pH作图得一直线，斜率为+1，在此范围内主要由OH-催化。根据上述动力学方程可以得到反应速度常数与pH关系的图形， pH-速度图。在pH-速度曲线图最低点为最稳定pH值， pHm。n pH-速度图有各种形状，一种是V型图。药物水解的典型V型图不多见。硫酸阿托品、青霉素G在一定pH值范围内的pH-速度图与V型相似。n 硫酸阿托品水溶液最稳定pH为3.7，因其kOH-比kH+大，故pHm出现在酸性一侧。青霉素G pHm为6.5，因kH+与kOH-相差不多。n 某些药物的pH-速度图呈S型，如乙酰水杨酸水解pH-速度图，盐酸普鲁卡因pH速度图有一部分呈S型n 确定最稳定的pH值是溶液型制剂的处方设计中首先要解决的问题。pHm可以通过下式计算： pH值调节要同时考虑稳定性、溶解度和药效三个方面。一些药物的最稳定pH值药 物最稳定pH值药 物最稳定Ph值盐酸丁卡因3.8苯氧乙基青霉素6盐酸可卡因3.54.0毛果芸香碱5.12溴本辛3.38氯氮zaozi0012.03.5溴化内胺太林3.3氯洁霉素4.0三磷酸腺苷3.3地西洋5.0羟苯甲酯9.0氢氯噻嗪2.5羟苯乙酯4.0维生素B12.0羟苯丙酯4.05.0吗啡4.0乙酰水杨酸4.05.0维生素C6.06.5头孢噻吩钠2.5对乙酰氨基酚5.07.0甲氧苯青霉素3.08.0（扑热息痛）（二）广义酸碱催化的影响按Brnsted-Lowry酸碱理论，给出质子的物质叫广义的酸，接受质子的物质叫广义的碱。有些药物也可被广义的酸碱催化水解，这种催化作用叫广义的酸碱催化（general acid-base catalysis）或一般酸碱催化。许多药物处方中，往往需要加入缓冲剂。常用的缓冲剂如醋酸盐、磷酸盐、枸橼酸盐、硼酸盐均为广义的酸碱。HPO42-对青霉素G钾盐、苯氧乙基青霉素也有催化作用。为观察缓冲液对药物的催化作用，可用增加缓冲剂的浓度，但保持盐与酸的比例不变（pH值恒定）的方法，配制一系列的缓冲溶液，然后观察药物在这一系列缓冲溶液中的分解情况，如果分解速度随缓冲剂浓度的增加而增加，则可确定该缓冲剂对药物有广义的酸碱催化作用。为了减少这种催化作用的影响，在实际生产处方中，缓冲剂应用尽可能低的浓度或选用没有催化作用的缓冲系统。（三）溶剂的影响对于水解的药物，有时采用非水溶剂，如乙醇、丙二醇、甘油等而使其稳定。含有非水溶剂的注射液，如苯巴比妥注射液、地西泮注射液等。根据下述方程可以说明非水溶剂对易水解药物的稳定化作用： 式中，k为速度常数；介电常数；k溶剂趋向时的速度常数。ZAZB为离子或药物所带的电荷，对于一个给定系统在固定温度下k是常数。此式适用于离子与带电荷药物之间的反应。以logk对1/作图得一直线。 如果药物离子与攻击的离子的电荷相同，则logk对1/作图所得直线的斜率将是负的。在处方中采用介电常数低的溶剂将降低药物分解的速度。故苯巴比妥钠注射液用介电常数低的溶剂，例如丙二醇（60%）可使注射液稳定性提高。 相反，若药物离子与进攻离子的电荷相反，如果专属碱对带正电荷的药物催化。则采取介电常数低的溶剂，就不能达到稳定药物制剂的目的。（四）离子强度的影响制剂处方中往往加入电解质调节等渗，或加入盐（如一些抗氧剂）防止氧化，加入缓冲剂调节pH值。因而存在离子强度对降解速度的影响，这种影响可用下式说明： 式中，k是降解速度常数；k0为溶液无限稀（=0）时的速度常数；离子强度；ZAZB溶液中药物所带的电荷。以logk对作图可得一直线，其斜率为1.02ZAZB，外推到=0可求得k0。（五）表面活性剂的影响一些易水解的药物，加入表面活性剂可使稳定性增加。如苯佐卡因易受碱催化水解，在5%的十二烷基硫酸钠溶液中，30时的T1/2增加到1150分钟，不加十二烷基硫酸钠时则为64分钟。形成胶束，形成“屏障”，阻碍OH-进入胶束，增加苯佐卡因的稳定性。（六）处方中基质或赋形剂的影响 半固体制剂基质对氢化可的松稳定性的影响：聚乙二醇能促进该药物的分解，有效期只有6个月。 栓剂基质聚乙二醇也可使乙酰水杨酸分解，产生水杨酸和乙酰聚乙二醇。 维生素U片采用糖粉和淀粉为赋形剂，则产品变色，若应用磷酸氢钙，再辅以其他措施，产品质量则有所提高。 片剂的润滑剂对乙酰水杨酸的稳定性有一定影响。硬脂酸钙、硬脂酸镁可能与乙酰水杨酸反应形成相应的乙酰水杨酸钙及乙酰水杨酸镁，提高了系统的pH值，使乙酰水杨酸溶解度增加，分解速度加快。因此生产乙酰水杨酸片时不应使用硬脂酸镁这类润滑剂，而须用影响较小的滑石粉或硬脂酸。二、外界因素对药物制剂稳定性的影响及解决方法外界因素包括温度、光线、空气（氧）、金属离子、湿度和水分、包装材料等。制订产品的生产工艺条件和包装设计。（一）温度的影响一般来说，温度升高，反应速度加快。Vant Hoff规则：温度每升高10，反应速度约增加24倍。温度对于反应速度常数的影响，Arrhenius提出如下方程：K=Ae-E/RT式中，k是速度常数；A频率因子；E活化能；R气体常数；T绝对温度。 药物制剂在制备过程中，往往需要加热溶解、灭菌等操作，应考虑温度对药物稳定性的影响，制订合理的工艺条件。 对热特别敏感的药物，如某些抗生素、生物制品，要根据药物性质，设计合适的剂型（如固体剂型），生产中采取特殊的工艺，如冷冻干燥，无菌操作等，同时产品要低温贮存，以保证产品质量。（二）光线的影响光是一种辐射能，辐射能量的单位是光子。光子的能量与波长成反比，光线波长越短，能量越大，故紫外线更易激发化学反应。有些药物分子受辐射（光线）作用使分子活化而产生分解，此种反应叫光化降解（photodegradation），其速度与系统的温度无关。这种易被光降解的物质叫光敏感物质。如硝普钠、氯丙嗪、异丙嗪、核黄素、氢化可的松、强的松、叶酸、维生素A、维生素B、辅酶Q10、硝苯吡啶等，药物结构与光敏感性可能有一定的关系，如酚类和分子中有双键的药物，一般对光敏感。光敏感的药物制剂，在制备过程中要避光操作，药物制剂宜采用棕色玻璃瓶包装或容器内衬垫黑纸，避光贮存。（三）空气（氧）的影响大气中的氧是引起药物制剂氧化的主要因素。大气中的氧进入制剂的主要途径有： 氧在水中有一定的溶解度，在平衡时，0为10.19ml/L，25为5.75ml/L，50为3.85ml/L，100水中几乎没有氧； 在药物容器空间的空气中也存在着一定量的氧。除去氧气是防止氧化的根本措施。生产上一般在溶液中和容器空间通入惰性气体如二氧化碳或氮气，置换其中的空气。为防止易氧化药物自动氧化，可在制剂中加入抗氧剂（antioxidants）。 一些抗氧剂本身为强还原剂，它首先被氧化而保护主药免遭氧化，在此过程中抗氧剂逐渐被消耗（如亚硫酸盐类）。 另一些抗氧剂是链反应的阻化剂，能与游离基结合，中断链反应的进行，在此过程中其本身不被消耗。 还有一些药物能显著增强抗氧剂的效果，通常称为协同剂（synergists），如枸橼酸、酒石酸、磷酸等。抗氧剂可分为水溶性抗氧剂与油溶性抗氧剂两大类，其中油溶性抗氧剂具有阻化剂的作用。焦亚硫酸钠和亚硫酸氢钠常用于弱酸性药液，亚硫酸钠常用于偏碱性药液，硫代硫酸钠在偏酸性药液中可析出硫的细粒。故只能用于碱性药液中，如磺胺类注射液。近年来，氨基酸抗氧剂已引起药剂科学工作者的重视，有人用半胱氨酸配合焦亚硫酸钠使25%的维生素C注射贮存期得以延长。此类抗氧剂的优点是毒性小本身不易变色，但价格稍贵。油溶性抗氧剂如BHA、BHT等，用于油溶性维生素类（如维生素A、D）制剂有较好效果。另外维生素E、卵磷脂为油脂的天然抗氧剂。常用抗氧剂 （四）金属离子的影响制剂中微量金属离子主要来自原辅料、溶剂、容器以及操作过程中使用的工具等。微量金属离子对自动氧化反应有显著的催化作用：0.0002mol/L的铜能使维生素C氧化速度增大1万倍。铜、铁、钴、镍、锌、铅等离子都有促进氧化的作用，它们主要是缩短氧化作用的诱导期，增加游离基生成的速度。避免金属离子的影响： 选用纯度较高的原辅料 操作过程中不要使用金属器具 加入螯合剂如依地酸盐或枸橼酸、酒石酸、磷酸、二巯乙基甘氨酸等附加剂，有时螯合剂与亚硫酸盐类抗氧剂联合应用，效果更佳。依地酸二钠常用量为0.005%0.05%。（五）湿度和水分的影响水是化学反应的媒介，固体药物吸附了水分以后，在表面形成一层液膜，分解反应就在液膜中进行。无论是水解反应，还是氧化反应，微量的水均能加速乙酰水杨酸、青霉素G钠盐、氨苄青霉素钠、对氨基水杨酸钠、硫酸亚铁等的分解。药物是否容易吸湿，取决于其临界相对湿度（CRH）的大小。（六）包装材料的影响药物贮藏于室温环境中，主要受热、光、水汽及空气（氧）的影响。包装设计就是排除这些因素的干扰，同时也要考虑包装材料与药物制剂的相互作用，包装容器材料通常使用的有玻璃、塑料、橡胶及一些金属。l 玻璃的理化性能稳定，不易与药物相互作用，气体不能透过，为目前应用最多的一类容器。但有些玻璃释放碱性物质或脱落不溶性玻璃碎片等，这些问题已在注射剂一章中有论述。棕色玻璃能阻挡波长小于470nm的光线透过，故光敏感的药物可用棕色玻璃瓶包装。l 塑料是聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚碳酸酯等一类高分子聚合物的总称。为便于成形或防止老化等原因，常常在塑料中加入增塑剂、防老剂等附加剂。有些附加剂具有毒性，药用包装塑料应选用无毒塑料制品。塑料容器也存在三个问题： 有透气性，制剂中的气体可以与大气中的气体进行交换，以致使盛于聚乙烯瓶中的四环素混悬剂变色变味、乳剂脱水氧化至破裂变质，还可使硝酸甘油挥发逸失； 有透湿性，如聚氯乙烯膜当膜的厚度为0.03mm时，在40、RH90%下透湿速度为100g/(m2d)； 有吸附性，塑料中的物质可以迁移进入溶液，而溶液的物质（如防腐剂）也可被塑料吸附，如尼龙就能吸附多种抑菌剂。三、药物制剂稳定化的其他方法（一）改进药物制剂或生产工艺 制成固体制剂凡在水溶液中证明是不稳定的药物，一般可制成固体制剂。供口服的做成片剂、胶囊剂、颗粒剂等。供注射的则做成注射用无菌粉末，可使稳定性大大提高。 制成微囊或包合物 某些药物制成微囊可增加药物的稳定性。如维生素A制成微囊稳定性有很大提高，也有将维生素C、硫酸亚铁制成微囊，防止氧化，有些药物可制成环糊精包合物。 采用粉末直接压片或包衣工艺 一些对湿热不稳定的药物，可以采用粉末直接压片或干法制粒。包衣是解决片剂稳定性的常规方法之一，如氯丙嗪、异丙嗪、对氨基水杨酸钠等，均做成包衣片。个别对光、热、水很敏感的药物，如酒石麦角胺采用联合式压制包衣机制成包衣片，收到良好效果。（二）制成难溶性盐一般药物混悬液降解只决定于其在溶液中的浓度，而不是产品中的总浓度。所以将容易水解的药物制成难溶性盐或难溶性酯类衍生物，可增加其稳定性。水溶性越低，稳定性越好。例如青霉素G钾盐，可制成溶解度小的普鲁卡因青霉素G（水中溶解度为1:250），稳定性显著提高。第五节 固体药物制剂稳定性的特点及降解动力学一、固体药物制剂稳定性的特点（一）固体药物与固体剂型稳定性的一般特点研究固体药物剂型的稳定性是一件十分复杂的工作。固体药物及其固体制剂稳定性溶液不同的特点： 固体药物一般分解较慢，需要较长时间和精确的分析方法； 固体状态的药物分子相对固定，不像溶液那样可以自由移动和完全混合，因此具有系统的不均匀性，含量等分析结果很难重现； 一些易氧化的药物的氧化作用往往限于固体表面，而将内部分子保护起来，以致表里变化不一。 固体剂型又是多相系统，常包括气相（空气和水气）、液相（吸附的水分）和固相，当进行实验时，这些相的组成和状态常发生变化。（二）药物晶型与稳定性的关系晶态与晶型是不同的，结晶的外部形态称为晶态（crystal habit）或称晶癖和结晶习性。结晶内部结构不同的类别称晶型（crystal form）。不同晶型的药物，其理化性质，如溶解度、熔点、密度、蒸气压、光学和电学性质发生改变，稳定性也出现差异。如利福平、氨苄青霉素钠、维生素B1等的稳定性与晶型有很大关系。在制剂工艺中，如粉碎、加热、冷却、湿法制粒都可能发生晶型的变化。因此在设计制剂时，要对晶型作必要的研究，弄清药物有几种晶型，何种晶型稳定，何种晶型有效。研究晶型的方法：差热分析和差示扫描量热法、X线单晶体结构分析、X线粉末衍射、红外光谱、核磁共振谱、热显微镜、溶出速度法等。（三）固体药物之间的相互作用固体剂型中组分之间的相互作用可能导致组分的分解。如复方乙酰水杨酸片剂中，由于非那西丁的毒副作用较大，逐渐改用对乙酰氨基酚代替非那西丁，但现已发现乙酰水杨酸与对乙酰氨基酚之间有乙酰转移反应，也可能是对乙酰氨基酚直接水解。（四）固体药物分解中的平衡现象虽然固体药物分解动力学与溶液不同，然而温度对于反应速度的影响，一般仍可用Arrhenius方程来描述。但在固体分解中若出现平衡现象，则不宜使用Arrhenius公式，而要用Vant Hoff方程来处理。Vant Hoff方程： 式中，H反应热，常数。以平衡常数的对数对1/T作图，得一直线。将直接外推到室温，也可求出室温时的平衡常数及平衡浓度，就能估计药物在室温时的分解限度。二、固体剂型的化学降解动力学纯固体分解动力学原理：（一）成核作用理论（nucleation theory）有些药物如对氨基水杨酸钠在无水条件下的热分解呈S型曲线，曲线分三部分，开始段为诱导期，中间段为加速期，后段为衰变期。这类曲线可用成核作用理论解释： 分解过程受结晶表面和内部活性核的形成和生长情况所控制，固体药物分解初期，首先要在晶体上出现一些裂隙，产生这种裂隙需要一定的时间，这段时间就是诱导期，诱导期长短与结晶粉末的大小及温度有关，大的结晶诱导期短； 结晶在破裂过程中，产生大量的不规则凹口，从而提供了许多新的降解部位，形成足够多的活性核，使反应速度大大加速，这样就出现了加速期； 此后，颗粒大小比较均匀，形状也比较一致，不再产生进一步的变化，这就是进入衰变期。此种S型分解曲线，一般在较高温度下出现典型的S型曲线。（二）液层理论液层理论的基本观点是假设固体药物分解反应在固体表面液膜相进行。这层液膜很薄。根据Clausius-Clapeyron方程与Raoult定律，得到下列方程。 式中，X液相药物的摩尔分数；Tm药物熔点；T加热温度；H熔化热；R气体常数。Tm值大，则X值相应较小，即晶体表面的液膜要“薄些”。若K为速度常数，并与液相摩尔分数成正比，即lnK=AlnX，A为比例常数，故上式可写成： 故熔点（Tm）高，反应速度小。制备高熔点衍生物也是解决药物稳定性的途径之一。（三）局部化学反应原理有些药物，如乙酰水杨酸片在含有碳酸氢钠的碱性环境中的分解曲线，开始很快，以后逐渐变慢，这类曲线可用局部化学反应（topochemical reactions）来解释。处理局部化学分解的模型为圆柱体模型（cylinder model），圆柱体模型假设化学物质的半径随时间而线性下降。其变化过程也可用一级反应来处理。第六节 药物稳定性试验方法本方法是参考国际协调会议（the international conference on harmonization, ICH）文件与我国现行药物稳定性试验指导原则和美国药典23版有关文献制定的。稳定性试验的目的：考察原料药或药物制剂在温度、湿度、光线的影响下随时间变化的规律，为药品的生产、包装、贮存、运输条件提供科学依据，同时通过试验建立药品的有效期。稳定性试验的基本要求： 稳定性试验包括影响因素试验、加速试验与长期试验。影响因素试验适用原料药的考察，用一批原料药进行。加速试验与长期试验适用于原料药与药物制剂，要求用三批供试品进行； 原料药供试品应是一定规模生产的，其合成工艺路线、方法、步骤应与大生产一致；药物制剂的供试品应是一定规模生产，如片剂（或胶囊剂）至少在12万片（或粒），其处方与生产工艺应与大生产一致； 供试品的质量标准应与各项基础研究及临床验证所使用的供试品质量标准一致； 加速试验与长期试验所用供试品的容器和包装材料及包装应与上市产品一致； 研究药物稳定性，要采用专属性强、准确、精密、灵敏的药物分析方法与分解产物检查方法，并对方法进行验证，以保证药物稳定性结果的可靠性。在稳定性试验中，应重视降解产物的检查。一、影响因素试验影响因素试验（强化试验，stress testing）是在比加速试验更激烈的条件下进行。在筛选药物制剂的处方与工艺的设计过程中，首先应查阅原料药稳定性的有关资料，了解温度、湿度、光线对原料药稳定性的影响，根据药物的性质针对性地进行必要的影响因素试验。原料药要求进行此项试验，其目的是探讨药物的固有稳定性、了解影响其稳定性的因素及可能的降解途径与分解产物，为制剂生产工艺、包装、贮存条件提供科学依据。供试品可以用一批原料药进行，将供试品置适宜的开口容器中（如称量瓶或培养皿），摊成5mm厚的薄层，疏松原料药摊成10mm厚薄层，进行以下实验。1高温试验供试品开口置适宜和洁净容器，60温度下放置10天，于第五、十天取样，按稳定性重点考察项目进行检测，同时准确称量试验后供试品的重量，以考察供试品风化失重的情况。若供试品有明显变化（如含量下降5%）则在40条件下同法进行试验。若60无明显变化，不再进行40试验。2高湿度试验供试品开口置恒湿密闭容器中，在25分别于相对湿度755%及905%条件下放置10天，于第五、十天取样，按稳定性重点考察项目要求检测，同时准确称量试验前后供试品的重量，以考察供试品的吸湿潮解性能。恒湿条件可在密闭容器如干燥器下部放置饱和盐溶液，根据不同相对湿度的要求，可以选择氯化钠饱和溶液（相对湿度751%、15.560），硝酸钾饱和溶液（相对湿度92.5%，25）。3强光照射试验供试品开口放置在光橱或其他适宜的光照仪器内，于照度为4500500lx的条件下放置10天（总照度量为120lxh），于第五、十天取样，按稳定性重点考察项目进行检测，特别要注意供试品的外观变化，有条件时还应采用紫外光照射（200whr/m2）。二、加速试验加速试验（accelerated testing）是在超常的条件下进行。其目的是通过加速药物的化学或物理变化，预测药物的稳定性，为新药申报临床研究与申报生产提供必要的资料。原料药物与药物制剂均需进行此项试验，供试品要求三批，按市售包装，在温度402，相对湿度755%的条件下放置六个月。在试验期间每一个月取样一次，按稳定性重点考查项目检测，三个月资料可用于新药申报临床试验，六个月资料可用于申报生产。在上述条件下，如六个月内供试品经检测不符合制订的质量标准，则应在中间条件即在温度302，相对湿度605%的情况下。可用NaNO2饱和溶液（2540、相对湿度6461.5）进行加速试验，时间仍为六个月。 对温度特别敏感的药物制剂，预计只能在冰箱（48）内保存使用，此类药物制剂的加速试验，可在温度252，相对湿度605%的条件下进行，时间为六个月。 乳剂、混悬剂、软膏剂、眼膏剂、栓剂、气雾剂，泡腾片及泡腾颗粒宜直接采用温度302、相对湿度605的条件进行试验，其他要求与上述相同。 包装在半透性容器的药物制剂，如塑料袋装溶液，塑料瓶装滴眼剂、滴鼻剂等，则应在相对湿度202的条件，（可用CH3COOK1.5H2O饱和溶液，25，相对湿度22.5）进行试验。光加速试验：目的是为药物制剂包装贮存条件提供依据。供试品三批装入透明容器内，放置在光橱或其他适宜的光照仪器内于照度（4500500）lx的条件下放置10天，于第五，十天定时取样，按稳定性重点考察项目进行检测，特别要注意供试品的外观变化。三、长期试验长期试验（long-term testing）是在接近药品的实际贮存条件下进行，其目的是为制定药物的有效期提供依据。原料药与药物制剂均需进行长期试验，供试品三批，市售包装，在温度252，相对湿度6010的条件下放置12个月。每3个月取样一次，分别于0、3、6、9、12个月，按稳定性重点考察项目进行检测。6个月的数据可用于新药申报临床研究，12个月的数据用于申报生产，12个月以后，仍需继续考察，分别于18、24、36个月取样进行检测。将结果与0月比较以确定药品的有效期。若未取得足够数据（如只有18个月），则应进行统计分析，以确定药品的有效期，统计分析方法见本节第五项。如三批统计分析结果差别较小则取其平均值为有效期限，若差别较大，则取其最短的为有效期，很稳定的药品，不作统计分析。对温度特别敏感的药品，长期试验可在温度62的条件下放置12个月，按上述时间要求进行检测，12个月以后，仍需按规定继续考察，制定在低温贮条件下的有效期。四、稳定性重点考查项目原料药及药物制剂稳定性重点考查项目表剂 型稳 定 性 重 点 考 查 项 目原料药 性状、熔点、含量、有关物质、吸湿性以及根据品种性质选定的考查项目片剂 性状、如为包衣片应同时考查片芯、含量、有关物质、溶解时限或溶出度胶囊性状、内容物色泽、含量、降解产物、溶出度、水分，软胶囊需要检查内容物有无沉淀注射液 外观色泽、含量、pH值、澄明度、有关物质、无菌检查、输液还应检查热原、不溶性微粒、塑料瓶容器还应检查可抽提物栓剂性状、含量、软化、融变时限、有关物质软膏性状、含量、均匀性、粒度、有关物质、如乳膏还应检查有无分层现象眼膏性状、含量、均匀性、粒度、有关物质滴眼剂如为澄清液，应考查：性状、澄明度、含量、pH值、有关物质、无菌检查、致病菌如为混悬液，不检查澄明度、检查再悬浮性、粒度丸剂性状、含量、色泽、有关物质，溶散时限糖浆剂性状、含量、澄清度、相对密度、有关物质、卫生学检查、pH值口服溶液剂性状、含量、色泽、澄清度、有关物质乳剂性状、含量、分层速度、有关物质混悬剂性状、含量、再悬性、粒度、有关物质酊剂性状、含量、有关物质、含醇量散剂性状、含量、粒度、外观均匀度、有关物质计量吸入气雾剂容器严密性、含量、有关物质、每揿动一次的释放剂量、有效部位药物沉积量膜剂性状、含量、溶化时限、有关物质、眼用膜剂应作无菌检查颗粒剂性状、含量、粒度、溶化性透皮帖片性状、含量、有关物质、释放度搽剂性状、含量、有关物质注：有关物质（含其他变化所生成的产物）应说明其生成产物的数目及量的变化，如有可能说明，应说明有关物质中哪个为原料中间体，哪个为降解产物，稳定性试验中重点考察降解产物。五、经典恒温法在实际研究工作中，可考虑采用经典恒温法，特别对水溶液的药物制剂，预测结果有一定的参考价值。除经典恒温法外，还有线性变温法，Q10法，活化能估算法等，在研究工作中，有时可以应用。经典恒温法的理论依据是前述Arrhenius的指数定律K=Ae-E/RT，其对数形式为： 以logK对1/T作图得一直线，此图称Arrhenius图，直线斜率为-E/（2.303R），由此可计算出活化能E。若将直线外推至室温，就可求出室温时的