缓控迟释制剂

1、第十九章第十九章 缓控迟释制剂缓控迟释制剂第一节第一节 概述概述第一代第一代 普通制剂普通制剂第二代第二代 缓释制剂、肠溶制剂缓释制剂、肠溶制剂第三代第三代 控释制剂控释制剂 第四代第四代 靶向制剂靶向制剂DDS类型类型1. 速度控制型：缓释、控释、延迟释药速度控制型：缓释、控释、延迟释药2. 方向控制型：靶向、定位方向控制型：靶向、定位3. 应答式给药系统：外调试、自调试应答式给药系统：外调试、自调试药物传递系统药物传递系统DDS第二节第二节 缓释、控释给药系统缓释、控释给药系统缓释缓释 (sustained-release)制剂系指用药后能在制剂系指用药后能在较长时间内持续释放药物以达到长

2、效作用的制剂。较长时间内持续释放药物以达到长效作用的制剂。一级一级控释控释(controlled release)制剂系指药物能在预定制剂系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。零级间恒定维持在有效浓度范围的制剂。零级迟释迟释(delayed-release)制剂：指延迟药物释放的制剂：指延迟药物释放的一类制剂，包括肠溶制剂、结肠定位制剂和脉冲一类制剂，包括肠溶制剂、结肠定位制剂和脉冲制剂等。制剂等。各类制剂药各类制剂药-时曲线时曲线缓控释制剂的特点缓控释制剂的特点: :1. 减少给药次数；减少给药次数

3、； 2. 血药浓度平稳；血药浓度平稳；3. 作用时间持久；作用时间持久； 4. 节省药物用量。节省药物用量。5. 剂量调节灵活性低，成本高剂量调节灵活性低，成本高不宜制成缓控释制剂的药物不宜制成缓控释制剂的药物1. 药效药效甚剧而剂量要求特别精确的药物。甚剧而剂量要求特别精确的药物。2. t1/2 很短很短(1h) 或或很很长长(24h)药物药物3. 一一次剂量本身很大的药物（次剂量本身很大的药物（1g）4. 溶解溶解困难或吸收很差的困难或吸收很差的药物药物5. 有有特定部位主动吸收特定部位主动吸收药物药物6. 肝肝首过作用较强药物。首过作用较强药物。 破坏破坏7. 抗菌抗菌药药 常见的缓控释

4、制剂常见的缓控释制剂一、缓控释制剂设计原则一、缓控释制剂设计原则1.理化因素理化因素（1）剂量大小：最大单剂量）剂量大小：最大单剂量0.51.0g（2）药物的理化性质）药物的理化性质 药物的溶解度、药物的溶解度、pKa、分配系数、分配系数（3）胃肠道稳定性：酸碱、酶、细菌分解）胃肠道稳定性：酸碱、酶、细菌分解（一）缓控释制剂设计应考虑的因素（一）缓控释制剂设计应考虑的因素（1）生物半衰期）生物半衰期 半衰期半衰期1h 或或 半衰期半衰期24h 的药物不适宜的药物不适宜制成缓释制剂。制成缓释制剂。（2）药物的吸收）药物的吸收 缓释制剂的缓释制剂的释药速度释药速度必须比吸收速度慢，必须比吸收速度慢

5、，释释放放速度常数控制在速度常数控制在0.17-0.23h-1。本身吸收常数。本身吸收常数小的药物，不太适宜制成缓释制剂。小的药物，不太适宜制成缓释制剂。（3）代谢）代谢 肠肠壁酶有饱和性，在吸收前有代谢作用的药壁酶有饱和性，在吸收前有代谢作用的药物制成缓释剂型，生物利用度都会降低。物制成缓释剂型，生物利用度都会降低。2. 生物因素生物因素（二）缓控释制剂的设计要求（二）缓控释制剂的设计要求适于适于t1/2为为28h药物；药物；许多限制已被突破许多限制已被突破t1/2 1h(硝酸甘油硝酸甘油) 或或12h(地西泮地西泮)药物药物肝首过作用较强药物：美托洛尔、普罗帕酮肝首过作用较强药物：美托洛尔

6、、普罗帕酮抗菌药：头孢氨苄缓释胶囊抗菌药：头孢氨苄缓释胶囊成瘾性药物：吗啡成瘾性药物：吗啡l剂量很大、药效剧烈、溶解吸收差、剂量要求精密调节、剂量很大、药效剧烈、溶解吸收差、剂量要求精密调节、抗菌效果依靠峰浓度抗生素等，一般不宜制成缓控释制抗菌效果依靠峰浓度抗生素等，一般不宜制成缓控释制剂。剂。1.药物的选择药物的选择2.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通制缓控释制剂的相对生物利用度一般应在普通制剂剂80%120%的范围内。的范围内。若药物吸收部位主要在胃和小肠，宜设计每若药物吸收部位主要在胃和小肠，宜设计每12h服一次，若药物在结肠

7、也有吸收，则可考虑每服一次，若药物在结肠也有吸收，则可考虑每24h服一次。服一次。3.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峰浓度与谷浓度之比应小于普通缓控释制剂稳态时峰浓度与谷浓度之比应小于普通制剂。根据此项要求，一般半衰期短、治疗指数窄制剂。根据此项要求，一般半衰期短、治疗指数窄的药物，可设计每的药物，可设计每12h服一次，而半衰期长的或治服一次，而半衰期长的或治疗指数宽的药物则可疗指数宽的药物则可24h服一次。服一次。二、缓控释制剂的辅料二、缓控释制剂的辅料缓、控释制剂中多以高分子化合物作为阻缓、控释制剂中多以高分子化合物作为阻滞剂滞剂(retardants)控制药物的释放

8、速度。其控制药物的释放速度。其阻滞方式有骨架型、包衣膜型和增稠剂等。阻滞方式有骨架型、包衣膜型和增稠剂等。1.骨架型阻滞材料骨架型阻滞材料（1）亲水性）亲水性(hydrogel)凝胶骨架材料：凝胶骨架材料：天然：海天然：海藻酸钠、琼脂、西黄芪胶；纤维素类：藻酸钠、琼脂、西黄芪胶；纤维素类：HPMC,MC,HEC,CMC-Na；非纤维素多糖：壳；非纤维素多糖：壳聚糖、半乳糖甘露聚糖；聚糖、半乳糖甘露聚糖；乙烯聚合物：乙烯聚合物：carbopol，PVA。（2）非溶蚀）非溶蚀(non-erodible)骨架材料：骨架材料：EC、聚甲基、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯、聚丙烯、乙烯丙烯酸甲酯、聚乙烯、聚丙

9、烯、乙烯-醋酸乙烯共醋酸乙烯共聚物、硅橡胶等。聚物、硅橡胶等。（3）生物溶蚀性）生物溶蚀性(bioerodible)骨架材料：蜂蜡、巴骨架材料：蜂蜡、巴西棕榈蜡、氢化植物油、硬脂醇、硬脂酸、单硬西棕榈蜡、氢化植物油、硬脂醇、硬脂酸、单硬脂酸甘油酯等。脂酸甘油酯等。（1）不溶性材料：）不溶性材料：EC, CA, 丙烯酸树脂；丙烯酸树脂；（2）肠溶性材料：）肠溶性材料：CAP, HPMCP, 羟丙甲纤维素琥羟丙甲纤维素琥珀酸酯珀酸酯(HPM-CAS), 丙烯酸树脂丙烯酸树脂L、S型等。型等。2.释包衣材料有：释包衣材料有：3.增稠剂增稠剂(thickener)：是一类水溶性高分子材料，主要用于液体

10、制剂。是一类水溶性高分子材料，主要用于液体制剂。常用的有明胶、常用的有明胶、PVP、CMC、PVA、右旋糖酐、右旋糖酐等。等。（一）溶出原理（一）溶出原理溶出速度慢的药物显示出缓释的性质。根据溶出速度慢的药物显示出缓释的性质。根据Noyes-Whitney溶出速度公式，通过减少药溶出速度公式，通过减少药物的溶解度，增大药物的粒径，以降低药物物的溶解度，增大药物的粒径，以降低药物的溶出速度，达到长效作用。的溶出速度，达到长效作用。具体方法：具体方法： 1.制成溶解度小的盐或酯制成溶解度小的盐或酯 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 3.控制粒子大小控制粒子大小三、释药机理三

11、、释药机理以扩散为主的缓、控释制剂，药物首先溶以扩散为主的缓、控释制剂，药物首先溶解成溶液后再从制剂中扩散出来进入体液，解成溶液后再从制剂中扩散出来进入体液，其释药受扩散速率的控制。药物的释放以其释药受扩散速率的控制。药物的释放以扩散为主的结构有以下几种：扩散为主的结构有以下几种： 1.水不溶性包衣膜水不溶性包衣膜 2.含水性孔道的包衣膜含水性孔道的包衣膜 3.骨架型的药物扩散骨架型的药物扩散（二）扩散原理（二）扩散原理储库型，零级释放储库型，零级释放不呈零级释放，不呈零级释放，符合符合Higuchi方程方程利用扩散原理达到缓控释作用的方法：利用扩散原理达到缓控释作用的方法：1.包衣包衣2.制

12、成微囊制成微囊3.制成不溶性骨架片剂制成不溶性骨架片剂4.制成植入剂制成植入剂5. 制成经皮吸收制剂制成经皮吸收制剂6.制成乳剂：制成乳剂：W/O，注射剂，注射剂7.增加黏度以减少扩散速度：注射剂增加黏度以减少扩散速度：注射剂释药系统绝大多数取决于溶出或扩散，但某释药系统绝大多数取决于溶出或扩散，但某些骨架型制剂，骨架本身也处于溶蚀的过程，些骨架型制剂，骨架本身也处于溶蚀的过程，结果使药物扩散的路径长度改变，形成移动结果使药物扩散的路径长度改变，形成移动界面扩散系统。界面扩散系统。此类系统的优点在于材料的生物溶蚀性能不此类系统的优点在于材料的生物溶蚀性能不会最后形成空骨架，缺点则是由于影响因素

13、会最后形成空骨架，缺点则是由于影响因素多，其多，其释药动力学较难控制释药动力学较难控制。（三）溶蚀与扩散相结合（三）溶蚀与扩散相结合（四）渗透压机制（四）渗透压机制利用该原理制成的控释制剂，能均匀恒速利用该原理制成的控释制剂，能均匀恒速地释放药物，比骨架型缓释制剂更为优越。地释放药物，比骨架型缓释制剂更为优越。（水不溶性聚合物）（水不溶性聚合物）（水溶性药物和水溶性聚（水溶性药物和水溶性聚合物或其他辅料）合物或其他辅料）（激光或高速机械钻）（激光或高速机械钻）只要膜内药物维持饱和溶液状态，释药只要膜内药物维持饱和溶液状态，释药速率恒定，即以零级速率释放药物。速率恒定，即以零级速率释放药物。胃肠

14、液中的离子不会渗透入半透膜，故胃肠液中的离子不会渗透入半透膜，故渗透泵型片剂的释药速率与渗透泵型片剂的释药速率与pH值无关，值无关，在胃中与肠中的释药速率相等。在胃中与肠中的释药速率相等。此类系统的优点在于其理论上可以实现此类系统的优点在于其理论上可以实现零级释放，且释放与药物的性质无关，零级释放，且释放与药物的性质无关，缺点是造价贵，质控指标严。缺点是造价贵，质控指标严。树脂树脂+药物药物- + X- 树脂树脂+X- + 药物药物-树脂树脂- 药物药物+ + Y+ 树脂树脂- Y+ + 药物药物+ （五）离子交换作用（五）离子交换作用药树脂药树脂阳树脂结合有机胺盐阳树脂结合有机胺盐阴树脂结合

15、羧酸盐、磺酸盐阴树脂结合羧酸盐、磺酸盐四、缓控释制剂简介四、缓控释制剂简介（一）骨架型缓控释制剂（一）骨架型缓控释制剂（1）亲水性凝胶骨架片：）亲水性凝胶骨架片：HPMC；MC, CMC-Na，HEC（2）蜡质类骨架片：蜂蜡、巴西棕榈蜡、硬）蜡质类骨架片：蜂蜡、巴西棕榈蜡、硬脂醇、硬脂酸、单硬脂酸甘油酯等脂醇、硬脂酸、单硬脂酸甘油酯等（3）不溶性骨架片：）不溶性骨架片：EC, CA, 丙烯酸树脂丙烯酸树脂（4）骨架型小丸：凝胶、蜡质、不溶性）骨架型小丸：凝胶、蜡质、不溶性（二）膜控型缓控释制剂（二）膜控型缓控释制剂1.微孔膜包衣片：微孔膜包衣片：EC, CA, EVA, 丙烯酸树脂丙烯酸树脂2

16、.膜控释小片：膜控释小片：3mm，包衣，装胶囊，包衣，装胶囊3.肠溶膜控释片：肠溶膜控释片：Eudragit L, S4.膜控释小丸：同包衣片膜控释小丸：同包衣片5.渗透泵片：渗透泵片：（三）渗透泵型控释制剂（三）渗透泵型控释制剂药物药物半透膜材料：半透膜材料：CA, EC渗透压活性物质：氯化钠、乳糖、果糖、渗透压活性物质：氯化钠、乳糖、果糖、葡萄糖、甘露糖葡萄糖、甘露糖助推剂：聚羟甲基丙烯酸烷基酯、助推剂：聚羟甲基丙烯酸烷基酯、PVP组成组成五、质量评价五、质量评价（一）体外释放度试验（一）体外释放度试验1.释放度试验方法释放度试验方法溶剂：脱气纯化水，稀盐酸、磷酸盐缓冲液。溶剂：脱气纯化水

17、，稀盐酸、磷酸盐缓冲液。溶剂量不少于形成饱和溶液量溶剂量不少于形成饱和溶液量3倍倍2.取样点的设计取样点的设计释药全过程的时间不应低于给药的时间间隔，且释药全过程的时间不应低于给药的时间间隔，且累积释放率要求达到累积释放率要求达到90%以上。以上。开始开始0.51h(累积释放率约累积释放率约30%)，用于考察药物，用于考察药物是否有突释；是否有突释；2) 中间时间点中间时间点(累积释放率约累积释放率约50%)，用于确定释药特性；用于确定释药特性；3)最后的取样时间点最后的取样时间点(累积释累积释放率放率75%)，用于考察释药量是否基本完全。，用于考察释药量是否基本完全。（二）体内生物利用度和生

18、物等效性（二）体内生物利用度和生物等效性中国药典中国药典规定缓控释制剂的生物利用规定缓控释制剂的生物利用度与生物等效性试验应在单次给药与多次度与生物等效性试验应在单次给药与多次给药两种条件下进行。给药两种条件下进行。单次给药（双周期交叉）比较受试者于空单次给药（双周期交叉）比较受试者于空腹状态下服用缓控释制剂动力学特征。腹状态下服用缓控释制剂动力学特征。多次给药比较受试制剂与参比制剂多次连多次给药比较受试制剂与参比制剂多次连续用药达稳态时，药物的吸收程度、稳态续用药达稳态时，药物的吸收程度、稳态血浓和波动情况。血浓和波动情况。（三）体内外相关性（三）体内外相关性系指体内吸收相的吸收曲线与体外释

19、放曲线之间系指体内吸收相的吸收曲线与体外释放曲线之间对应的各个时间点回归，得到直线回归的相关系对应的各个时间点回归，得到直线回归的相关系数符合要求，即可认为具有相关性。数符合要求，即可认为具有相关性。体内外相关性试验反映缓控释制剂整个体外释放体内外相关性试验反映缓控释制剂整个体外释放曲线与整个血药浓度曲线与整个血药浓度-时间曲线之间的关系。时间曲线之间的关系。只有当体内外具有相关性，才能通过体外释放曲只有当体内外具有相关性，才能通过体外释放曲线预测体内情况。线预测体内情况。1.体内体内-体外相关性的建立体外相关性的建立（1）体外累积释放率）体外累积释放率-时间的释放曲线时间的释放曲线（2）体内

20、吸收率）体内吸收率-时间的吸收曲线时间的吸收曲线2.体内体内-体外相关性检验体外相关性检验当体外药物释放为体内药物吸收的限速因素时，当体外药物释放为体内药物吸收的限速因素时，可利用线性最小二乘法回归原理，将同批试样体可利用线性最小二乘法回归原理，将同批试样体外释放曲线和体内吸收曲线上相对应的各个时间外释放曲线和体内吸收曲线上相对应的各个时间点的释放率和吸收率回归，得直线方程。如果直点的释放率和吸收率回归，得直线方程。如果直线的相关系数大于临界相关系数（线的相关系数大于临界相关系数（P0.01），可），可确定体内外相关。确定体内外相关。研究方法：研究方法：第三节第三节 择时与定位释药系统择时与定

21、位释药系统口服择时释药系统口服择时释药系统（oral chronopharmacologic drug delivery system)就是根据人体的生物节律变化特点，就是根据人体的生物节律变化特点，按照生理和治疗的需要而定时定量释药的一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。种新型给药系统。口服定位释药系统口服定位释药系统（oral site-specific drug delivery system）是指口服后能将药物选择）是指口服后能将药物选择性的输送到胃肠道某一特定部位，以速释、性的输送到胃肠道某一特定部位，以速释、缓释或控制释放药物的剂型。缓释或控制释放药物的剂型。一、

22、口服择时释药系统一、口服择时释药系统包括：包括：渗透泵脉冲释药制剂渗透泵脉冲释药制剂包衣脉冲释药制剂包衣脉冲释药制剂定时脉冲塞胶囊剂定时脉冲塞胶囊剂（一）（一）渗透泵脉冲释药制剂渗透泵脉冲释药制剂渗透泵定时释药系统是用渗透泵技术制备渗透泵定时释药系统是用渗透泵技术制备的定时释药制剂。的定时释药制剂。如美国上市产品如美国上市产品Covera-HS，其主药为盐，其主药为盐酸维拉帕米。该药在晚上临睡前服用，次酸维拉帕米。该药在晚上临睡前服用，次日清晨日清晨3 00左右患者体内儿茶酚胺水平增左右患者体内儿茶酚胺水平增高时释放一个脉冲剂量的药物，十分符合高时释放一个脉冲剂量的药物，十分符合该病节律变化的

23、需要。该病节律变化的需要。（二）（二）包衣脉冲释药制剂包衣脉冲释药制剂（1）膜包衣定时爆释系统（）膜包衣定时爆释系统（time-controlled explosion system）是用外层膜和膜内崩解物质控制水是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。的时间来控制药物的释放时间。（2）包衣膜溶蚀型脉冲释药系统）包衣膜溶蚀型脉冲释药系统（corrosion pulsed-release system） 可采用普通片薄膜包衣技术制成。可采用普通片薄膜包衣技术制成。1. 膜包衣技术膜包衣技术半渗透型脉冲制剂：蜡类加致孔剂

24、半渗透型脉冲制剂：蜡类加致孔剂溶蚀型脉冲制剂：低粘度羟丙甲纤维素溶蚀型脉冲制剂：低粘度羟丙甲纤维素膨胀型脉冲制剂：高粘度的膨胀型脉冲制剂：高粘度的HPMC，羟，羟乙基纤维素（乙基纤维素（HEC）等。）等。2. 压制包衣技术压制包衣技术3.半包衣双层脉冲片半包衣双层脉冲片组成：水不溶性胶囊壳体、组成：水不溶性胶囊壳体、药物贮库、定时塞、水溶性药物贮库、定时塞、水溶性胶囊帽。胶囊帽。柱塞有膨胀型、溶蚀型和酶柱塞有膨胀型、溶蚀型和酶降解型等。降解型等。酶降解型柱塞有单层和双层酶降解型柱塞有单层和双层两种。单层塞由底物和酶组两种。单层塞由底物和酶组成，双层柱塞由底物层和酶成，双层柱塞由底物层和酶层组成

25、。层组成。（三）（三）定时脉冲塞胶囊剂定时脉冲塞胶囊剂二、口服定位释药系统二、口服定位释药系统包括：包括：胃定位释药系统胃定位释药系统结肠定位释药系统结肠定位释药系统小肠定位释药系统小肠定位释药系统目的：目的：改善药物在胃肠道的吸收，避免其在胃改善药物在胃肠道的吸收，避免其在胃肠生理环境下失活，如蛋白质、肽类药肠生理环境下失活，如蛋白质、肽类药物制成结肠定位释药系统；物制成结肠定位释药系统；治疗胃肠道的局部疾病，可提高疗效、治疗胃肠道的局部疾病，可提高疗效、减少剂量，降低全身性副作用；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改善缓释、控释制剂因受胃肠运动影响而造成的药物吸

26、收不完全、个体差异大而造成的药物吸收不完全、个体差异大等现象。等现象。（一）胃定位释药系统（一）胃定位释药系统1.胃内漂浮片胃内漂浮片组成：亲水凝胶组成：亲水凝胶+固体脂肪固体脂肪2.胃壁黏附片胃壁黏附片生物黏附辅料：生物黏附辅料：carbopol, HPC, CMC-Na, 壳聚糖；半胱氨酸修饰壳聚糖。壳聚糖；半胱氨酸修饰壳聚糖。（二）结肠定位释药系统（二）结肠定位释药系统口服结肠定位释药系统口服结肠定位释药系统(OCDDS)是指用适当是指用适当方法使药物口服后避免在胃、十二指肠、空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。给药系统，是一种定位在结肠释药的制剂。结肠定位释药系统的优点：结肠定位释药系统的优点：提高结肠局部药物浓度，提高药效，有利于治提高结肠局部药物浓度，提高药效，有利于治疗结肠部位病变，如疗结肠部位病变，如Crohns病、溃疡性结肠炎、病、溃疡性结肠炎、结肠癌和便秘等；结肠癌和便秘等；结肠给药可避