缓控释制剂介绍.doc

第十六章 缓控迟释制剂教学目的：通过介绍缓控释制剂的定义、特点及应用，学习缓释、控释制剂的类型、释药原理，熟悉缓释、控释制剂的处方设计原理和制备工艺、常用辅料及体内外评价方法。教学要求：1、掌握缓释、控释制剂的定义、特点。2、熟悉缓释、控释制剂的类型和原理。3、熟悉缓释、控释制剂的处方设计原理和制备工艺、常用辅料。4、掌握缓（控）释制剂的体内外评价方法。5、了解口服定时和定位释药系统。6、掌握靶向制剂的定义、分类、特点、结构及体内作用机制、靶向性评价。7、了解主动靶向制剂和前体药物；物理化学靶向制剂。1概述背景：剂型的发展经历四个阶段：第一代为普通制剂；第二代为缓释制剂、肠溶制剂等；第三代为控释制剂，以及靶向制剂；第四代为基于体内反馈情报靶向于细胞水平的给药系统。其中第二代至四代药物制剂，统称为药物传递系统。药物传递系统分为速度控制型给药系统，方向控制型给药系统，应答式给药系统。对于TI值为2-4的药物以及消除半衰期短的药物在以普通释药系统给药时常出现以下三种情况： 小剂量频繁给药以维持血药浓度； 剂量较大，峰浓度达到有效治疗浓度但给药间隔超过药物消除时间，血药浓度长时间低于有效治疗浓度。 剂量大，给药次数减少，有效治疗浓度的维持时间长，但峰浓度超出治疗窗，导致副反应。(1)缓释制剂：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。 控释制剂：指药物能在预定的时间内自动以预定速度释放，使血药浓度长时间恒定维持在有效浓度范围的制剂。广义的讲,控释制剂包括控制药物的速度、方向和时间，靶向之际、透皮吸收制剂均属此列。狭义的控释制剂则一般是指在预定时间内以零级或接近零级速度释放药物的制剂。血药浓度控释制剂缓释制剂普通制剂血药浓度BA(2)特点： 对半衰期短的或需要频繁给药的的药物可减少服药次数，提高病人的顺应性，尤其适合慢性病病患者及中老年患者。 血压浓度平稳，避免峰谷现象，降低药物的毒副作用，尤其适合治疗指数窄的药物。，治疗指数(TI)指产生副反应的血药浓度与最低有效治疗浓度的比值，反映药物的相对安全性。 减少用药总剂量，最小剂量、最大疗效； 剂量很大(1g)、半衰期过长(24h)或过短(Ct时，。Cs,dC/dt。2、延缓药物的溶出方法： 制成溶解度小的盐或酯：青霉素的普鲁卡因盐或二苄基乙二胺盐；醇类药物酯化，药效延长，睾丸素丙酸酯、环戊丙酸酯、庚酸酯，油性注射液。 与高分子化合物生成难溶性盐：鞣酸与生物碱成盐； 控制粒子大小：超慢性胰岛素中含胰岛素锌晶粒（10um，30小时）；半慢性胰岛素中含胰岛素锌晶粒（醋酸乙烯虫胶)； 微囊压制片(适合含药量高的情况):药物阻滞剂微囊片剂 小丸压成片，再包薄膜衣：药物乳糖EC水分散体(必要时加入熔融的十六醇与十八醇的混合物)小丸包衣液(HPMC、PEG400的混合水溶液)包衣丸。胃内滞留片=药物+亲水胶体+疏水且相对密度小的酯类、脂肪醇类、脂肪酸类、蜡类物质，如单甘酯、鲸蜡脂、硬脂醇、硬脂酸、蜂蜡。+乳糖、甘露醇，可加速释药聚丙烯酸酯、，可减缓释药(3)胃内滞留片(胃内漂浮片)：一类能滞留于胃液中，延长药物在消化道的释放时间，改善药物吸收，提高药物生物利用度的片剂。实际上是一种不崩解的亲水性骨架片。注意：尽量采用可粉末直接压片或干法制粒压片的亲水胶体。压力大小需注意。(4)生物粘附片：有生物粘附性的能粘附于粘膜并吸收药物以达到治疗目的的片状制剂。可应用于口腔、鼻腔、眼眶、阴道、胃肠道的特定区段，加强药物于粘膜的紧密性与持续性。可局部也可全身应用。(5)骨架型小丸：类型与骨架片相同。骨架性材料药物成型辅料(乳糖)调节释药速率的辅料(PEG、表面活性剂)小丸制法：挤压滚圆法、热熔挤压法。2、模控型缓释、控释制剂(1)微孔膜包衣片常规片剂微孔包衣膜A、 PEG、PVP、PVA、十二烷基硫酸钠、糖、盐B、 水不溶性粉末，如滑石粉、二氧化硅C、 药物(可兼作速释部分)微孔包衣膜不溶性衣膜+致孔剂要求：水溶性药物应具有一定硬度和较快的溶出速率。零级释放的条件：膜内为饱和溶液；漏槽状态。(2)膜控释小片：药物+辅料颗粒压小片(d=3mm)包缓释膜装硬胶囊。装胶囊的小片可为不同种类衣膜的小片、不同厚度的小片。药物糖衣液含药糖衣液药物辅料片芯+肠溶包衣液肠溶片肠溶膜控释片(3)肠溶膜控释片：口服结肠定位给药系统(OCDDS):用适当方法,使药物仅在人体回肠、盲肠释放而发挥局部或全身治疗作用。pH敏感型的OCDDS:结肠较高的pH环境下溶解的聚合物如聚丙烯酸树脂包衣。(4)膜控释小丸丸芯+控释薄膜衣(亲水性；不溶性；微孔膜衣；肠溶衣)丸芯药物稀释剂、粘合剂(蔗糖、乳糖、淀粉、微晶纤维素、MC、PVA、PVP、HPC、HPMC)3、渗透泵片=药物+半透膜材料(醋酸纤维素、乙基纤维素)+渗透压活性物质+推动剂(促渗透聚合物、助渗剂)渗透压活性物质：乳糖、果糖、葡萄糖、甘露糖。推动剂(可吸水膨胀，产生推动力)：聚羟甲基丙烯酸烷基酯4、植入剂：主要为皮下植入剂。(1)优点：易达血循环，生物利用度高；释药、吸收慢，血药浓度平稳。皮下植入药物后疼痛小、刺激小。骨架需取出。(2)分为膜控型、骨架型、渗透压驱动释放型。(3)材料 生物降解材料 非生物降解材料：接近零级释药速率；生物降解速率药物扩散速率时，载药量最小；无突释效应。如：聚乳酸、乳酸乙醇酸共聚物、谷氨酸多肽、谷氨酸/亮氨酸多肽、聚己酸内酯、甲壳素、甘油酯、聚原酸酯等等。目前多制成微粒甚至毫微粒，可注射植入。五、缓释、控释制剂质量评价(一)体外释放度试验1、释放度试验方法：转瓶法、流室法。2、释放试验的介质(1)溶出介质及pH:人工胃液、人工肠液、0.1mol/L 盐 酸、pH6.8的磷酸盐缓冲液 、pH4-8的缓冲液，难溶性药物可加入少量十二烷基硫酸钠(0.5%以下)、异丙醇、乙醇(小于10%，不得超过30%)。介质的选择最好提供体内外相关性的依据；释放试验最好作时间、pH与释放量的三维曲面图，选择可拉开差距的释放条件。(2)实验安排：至少三个取样点。时间点要求目的第一点(释药1-2h)溶出15-40%考察有无突释效应第一点(释药4-6h)溶出40-70%第一点(释药7-10h)溶出70%释药是否完全(3)释放度标准:根据药物在胃肠道停留时间、在吸收部位的特性、给药间隔确定。3、药物释放曲线的拟合 零级释放：y%=kr0t 一级释放： Higuchi 方程：Q=kHt1/2 Weibull分布函数：方法：释放量时间曲线，拟合。新产品需进行释放均一性试验，对多批的释放参数进行方差分析。(二)体内生物利用度(bioavailability,药物吸收进入人体大血液循环的速度和程度，是药物制剂质量的重要指标)研究(1) 研究对象：多在人体内进行，正常健康(检查后确定)的自愿受试者，各种条件应一致。18-40岁男性，标准体重，停用其他药物，忌烟酒，标准饮食，多为24例。(2) 实验制剂与标准参比制剂：标准参比制剂：安全性、有效性已证明合格产品，多为上市的同类产品、或质量好的速释制剂。(3) 分析方法的指标与要求：专属性、准确性、精密、灵敏，回收率70%，日内、日间差10%。(4) 单剂量给药计划 计划：双处理(two treatment)、两周期(two period)随机交叉试验设计，两周期间为洗净期(约为10倍半衰期,通常为一周)。 剂量：一日剂量与临床治疗剂量一致。 采样：吸收相、平衡相各3次，消除相4-8次，采样时间为3-5个半衰期或血药浓度为峰浓度的1/101/20。(5) 单剂量试验结果处理：每一个受试者的药动学参数，如tmax、Cmax、AUC0-t、Ka、Ke。(6) 多剂量给药计划缓释制剂按设计要求给药，参比的普通制剂按常规方法给药，连续服用一定时间(7t1/2),测定谷浓度(至少3次)，确保达稳态，制后至少测定1个剂量间隔内的血药浓度时间曲线(最好是全天，考察节律变化)。(7) 多剂量试验结果的处理平均稳态血药浓度；波动百分数 或 FI缓释、控释FI普通。(8) 结果统计分析：相对生物利用度差异在20%。AUC、Cmax经过数学转换后进行方差分析。三、体内外相关性：找到可用于控制体内过程的体外溶出、释放参数。1、整个体外溶出释放时间过程与整个体内时间过程之间存在相关关系，如：累积溶出量对血药浓度累积溶出量对累积吸收量。2、 体外溶出时间过程与体内时间过程的参数之间存在相关关系，如体外平均溶出时间对体内平均溶出时间；体外平均溶出时间对体内平均滞留时间；体外溶出速度常数对体内吸收速度常数。3、 单点相关关系(1) 某一特定时间点体外溶出量和体内药动学参数(AUC、Cmax、MRT)之间(2) 体外溶出某一百分数量所需时间(Tx%)与体内药动学参数(AUC、Cmax、MRT)之间(3) 体外溶出参数(如一级溶出速率常数Kd、零级溶出速率常数K0、平均溶出时间MDT)与体内药动学参数(AUC、Cmax)之间有相关性。第三节 择时和定位释药制剂一、口服定时释药系统：根据人体的生物节律特点，按照生理和治疗的需要而定时定量释药的一种新型给药系统。(一)渗透泵定时释药系统药物敷料成丸崩解层控释膜(EC+致孔剂增塑剂)(二)包衣脉冲系统1、膜包衣技术(1)膜包衣定时爆释系统：用外层膜和膜内崩解物质控制水进入膜，使崩解物质崩解而胀破膜的时间来控制药物的释放时间。(2)薄膜包衣片：2、压制包衣技术(1)半渗透型：包衣材料为蜡类致孔剂(2)溶蚀型：低粘度HPMC，如HPMC E5、HPMC E3、HPMC E50(3)膨胀型：高粘度HPMC、HEC3、柱塞式定时释药系统水不溶性胶囊壳体药物储库定时塞水溶性胶囊帽(1)膨胀型柱塞：亲水凝胶(HPMC+PEO)+柔性包衣膜(Eudragit RS100、RL100、NE30D)，释药间隔时间由水性凝胶柱塞的厚度和体积决定。(2)溶蚀型柱塞：LHPMC、PVP、PEO压制成，也可由聚乙烯甘油酯熔融浇铸(3)酶可降解型柱塞：单层(底物如果胶酶如果胶酶)、双层(底物层酶层)二、口服定位释药系统定义：口服后能将药物选择性的输送到胃肠道的某一特定，从而速释或缓释、控释药物的剂型。目的：改善吸收，避免其失活； 治疗局部疾病，可提高疗效，减少剂量，降低全身性副作用；改善缓释、控释制剂因受胃肠运动影响而造成的药物吸收不完全、个体差异大等现象。（一）胃定位释药系统主要是口服胃滞留给药系统(OSDDS)，适用于胃中吸收的药物或在酸性环境中溶解的药物，及小肠上部吸收率高的药物和治疗胃、十二指肠溃疡等疾病的药物。具体有胃内滞留片和采用生物粘附材料制成的胃粘附微球等（二）口服小肠释药系统：防止药物在胃内失活或对胃的刺激性，主要是包肠溶衣的释药系统。适宜pH范围溶解的聚合物、定时释药系统及(控制释药时间的技术+采用肠包衣技术)（三）口服结肠定位释药系统（OCDDS）:用适当方法，使药物口服后避免在胃、十二指肠、空肠和回肠前端释放药物，运送到回盲肠部后释放药物而发挥局部和全身治疗作用的一种给药系统，是一种定位在结肠释药的制剂。优点：提高结肠局部药物浓度，利于治疗局部病变结肠给药可避免首过效应；有利于多肽、蛋白质类大分子药物的吸收在结肠中的转运时间很长，对日服一次制剂的开发具有指导意义。（1）时控型OCDDS：口服后512h开始释放药物，药物贮库和外面包衣层或控制塞（2）pH敏感型OCDDS：结肠较高pH值环境下溶解的pH依赖性高分子聚合物，如聚丙烯酸树脂、醋酸纤维素酞酸酯等。可和时控型系统结合，以提高结肠定位释药的效果。（3）生物降解型OCDDS：利用结肠中细菌产生的酶对某些材料具有专一的降解性能制成，可分为材料降解型(偶氮聚合物和天然的果胶、瓜尔胶、壳聚糖和-淀粉)和前体药物型。 第二十章 靶向制剂一、概述：普通制剂缓释制剂控释制剂靶向制剂定义：是指载体将药物通过局部给药或全身血液循环而选择性的浓集定位于靶组织、靶器官、靶细胞、或细胞内结构的给药系统。背景：普通口服药物要受到两种首过效应的影响(胃肠道上皮细胞中、肝中酶系统的降解)，注射药物经过蛋白结合、排泄、代谢、分解等步骤，只有少量药物才能达到靶组织。因此只有增加剂量才能增加靶组织的药物浓度，但毒副作用增加。同时，分子生物学、细胞生物学、材料学的发展为靶向制剂的研发成为可能。特点：提高药效、降低毒副作用，提高药品的安全性、有效性、可靠性、顺从性。靶向制剂1、 被动靶向制剂(自然靶向制剂)：药物通过被单核巨噬细胞系统巨噬细胞(肝Kuffer细胞)摄取，通过正常生理过程运送之肝、脾等器官。微粒粒径的大小2.5r10um,巨噬细胞r7um,肺单核白细胞r7um,肝、脾巨噬细胞200r400nm,可迅速被肝清除r10nm,缓慢富集于骨髓微粒表面性质A、 所吸附的调理素和巨噬细胞受体的种类B、 亲水性，肺；疏水性，肝；C、 带正电，肺；带负电，肝2、主动靶向制剂：修饰后的药物载体将药物定向的运送到靶区。A、 修饰后的载体B、 前体药物3、物理化学靶向制剂：采用物理化学方法将药物定向的运送到靶区。A、 磁性靶向制剂B、 热敏感靶向制剂C、 pH敏感靶向制剂要求：定位浓集、控制释药、无毒可生物降解。(一)分类（二）靶向性评价1、相对摄取率re：AUCi第i个器官或组织药时曲线下面积，p和s分别表示药物制剂及溶液。re1,在第i个器官或组织有靶向性，re1,在第i个器官或组织无靶向性。2、靶向效率te：表示药物制剂对靶器官的选择性。，te1,对靶器官有选择性。表示药物制剂靶向性增强的倍数。3、峰浓度比Ce:,表明药物制剂改变药物分布的效果，值越大，改变效果越好。二、被动靶向制剂：利用药物载体是药物被生理过程自然吞噬而实现靶向的制剂。(一)乳剂1、特点：淋巴亲和性；油溶性药物O/W、O/W/O型乳剂肝、脾、肾；水溶性药物W/O、W/O/W型乳剂淋巴系统。2、转运途径： 由血液循环向淋巴转运； 由消化道向淋巴转运：口服小肠淋巴胸淋巴管淋巴系统。由组织向淋巴转运：对于蛋白类高分子物质，血液组织液淋巴系统，途径不可逆。3、转运特点：避免受过效应，提高生物利用度。4、W/O型和O/W型乳剂虽然都有淋巴定向性，但两者的程度不同。W/O更易集中于淋巴系统，是有效地将抗癌药物运送至淋巴器官的剂型。5、释药机制：透过细胞膜扩散、通过载体使亲水性药物变为疏水性而更易透过油膜或通过复乳中形成的混合胶束转运等。6、影响释药特性与靶向性的因素：乳滴粒径、乳化剂的种类、用量和乳剂的类型（二）脂质体(Liposome,类脂小球、液晶微囊)：将药物包封于类脂质双分子层内而形成的微型泡囊。厚度约为4nm。1、 脂质体的作用机制脂质体与细胞的相互作用：吸附、脂交换、内吞、融合。2、 给药途径：静脉注射、肌内和皮下注射、口服给药、眼部给药、肺部给药、经皮给药、鼻腔给药。（三）微球：缓释长效和靶向作用。多为生物降解材料。释放机制：扩散、材料的溶解和材料的降解r710 m，肺的最小毛细血管床机械滤过截留，被巨噬细胞摄取进入肺组织或肺气泡。（四）纳米粒：纳米囊和纳米球1、 特点：缓释、靶向、保护药物、提高疗效和降低毒副作用2、体内分布与消除：给药途径与聚合物材料影响分布与消除。静脉注射，一般肝脾肺，少量进入骨髓。某些纳米球有肿瘤聚集倾向。三、主动靶向制剂(一)修饰的药物载体(inverse targeting)：亲水面代替疏水面。1、修饰的脂质体(1) 长循环脂质体：修饰后脂质体的疏水表面被亲水表面代替，避免单核巨噬细胞系统的吞噬，延长了药物在体内的循环时间。可用PEG或(PEG+配体、抗体)修饰。(2) 免疫脂质体：在脂质体表面接上某种抗体，具有对靶细胞分子水平上的识别能力，可提高脂质体的专一靶向性。免疫脂质体可以提高人体免疫功能，加快免疫应答，增强脂质体结合与靶细胞释药的能力，同时具有载药量大、体内滞留时间长的特点。(3) 糖基修饰的脂质体：不同糖基结合在脂质体表面，在体内可产生不同的分布。半乳糖基可被肝实质细胞摄取，氨基甘露糖的衍生物能集中分布于肺内。2、修饰的微乳：3、修饰的微球4、修饰的纳米球：PEG修饰、免疫修饰。（二）前体药物和药物大分子复合物1、前体药物(prodrug):有活性药物衍生而成的药理惰性物质，能在体能经化学反应或酶反应，使活性的母体药物再生而发挥其治疗作用。基本条件：转化物（酶）只存在于靶部位；转化物的量足够多；前体药物同药物的受体能充分接近；母体药物能在靶部位停留。常见的前体药物种类：抗癌药前体药物；脑部靶向前体药物；结肠靶向前体药物。2、药物大分子复合物：药物与聚合物、抗体、配体以共价键形成的分子复合物，主要用于肿瘤靶向的研究。(1) 机理：药物在体内的传递，首先的屏障是血管系统的内皮和基底膜。肿瘤中的血管生长迅速，外膜细胞缺乏，基底膜变形，淋巴管道回流系统缺损，大量血管渗透性调节剂生成，导致肿瘤血管对大分子物质的渗透性增加以及大分子物质滞留蓄积于肿瘤的增加，即EPR效应。药物的大分子复合物有可能