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1 第 6 章药用高分子材料

2 6.1 药用高分子材料概论 6.2 缓控释制剂 6.3 缓控释制剂释药原理 溶出原理, 扩散原理溶蚀与扩散 溶出结合, 渗透压原理, 离子交换作用 6.4 缓控释制剂设计的影响因素 理化因素, 生物因素 6.5 缓控释制剂的分类 贮库型 ( 膜控制型 ), 骨架型 ( 基质型 ) 渗透泵型控释制剂, 微囊和微粒型控释制剂 6.6 口服脉冲释放释药系统和结肠定位给药系统 口服脉冲释放释药系统结肠定位给药 释药系统 6.7 常用高分子材料在缓控释领域中的应用 6.8 缓释包衣膜的处方组成 6.9 缓控释给药系统发展趋势

3 6.1. 药用高分子材料概论 药用高分子的由来与发展 : 我国是医药文明古国, 中草药用于治疗生物体疾病的历史十分悠久, 天然药用高分子的使用要比西方国家早得多 东汉张仲景 ( 公元 142~219) 在 伤寒论 和 金匮要略 中记载的栓剂 洗剂 软膏剂 糖浆剂及脏器制剂等十余种制剂中, 首次记载了采用动物胶汁 炼蜜和淀粉糊等天然高分子为多种制剂的赋形剂, 并且至今仍然沿用

4 早在公元前 1500 年开始, 人们就开始有意识地利用植物和动物治病 高分子化合物在医药中的应用虽然也有相当长的历史, 但早期使用的都是天然高分子化合物, 如树胶 动物胶 淀粉 葡聚糖 甚至动物的尸体等 如今, 尽管天然高分子药物在医药中仍占有一定的地位, 但无论从原料的来源 品种的多样化以及药物本身的物理化学性质和药理作用等方面看, 都有一定的局限性

5 冷香丸 : 要春天开的白牡丹花蕊十二两, 夏天开的白荷花蕊十二两, 秋天的白芙蓉蕊十二两, 冬天的白梅花蕊十二两. 将这四样花蕊, 于次年春分这日晒干, 和在药末子一处, 一齐研好. 又要雨水这日的雨水十二钱, 白露这日的露水十二钱, 霜降这日的霜十二钱, 小雪这日的雪十二钱. 把这四样水调匀, 和了药, 再加十二钱蜂蜜, 十二钱白糖, 丸了龙眼大的丸子, 盛在旧磁坛内, 埋在花根底下. 若发了病时, 拿出来吃一丸, 用十二分黄柏煎汤送下

6 近一个多世纪以来, 通过有机合成的方法获得了大量的小分子药物, 但是 : 小分子药物却同时存在着很大的副作用 小分子药物在生物体内新陈代谢速度快, 半衰期短, 易排泄, 因而在发病期间要频繁进药 过高的药剂浓度常常带来过敏 急性中毒和其他副作用 另一方面, 小分子药物对进入体内指定的部位也缺乏选择性, 这也是使进药剂量增多 疗效较低的原因之一

7 高分子药物特点 : 具有低毒 高效 缓释和长效等 与生物体的相容性好, 停留时间长 可通过单体的选择和共聚组分的变化, 调节药物的释放速率, 达到提高药物的活性 降低毒性和副作用的目的 进入人体后, 可有效地到达症患部位

8 药用高分子的类型和基本性能 : ( 一 ) 药用高分子的类型在不少专著中, 将药用高分子按其应用目的不同分为药用辅助材料和高分子药物两类 药用辅助材料是指在药剂制品加工时所用的 为改善药物使用性能而采用的高分子材料, 例如稀释剂 润滑剂 粘合剂 崩解剂 糖包衣 胶囊壳等 药用辅助材料本身并不具有药理作用, 只是在药品的制造和使用中起从属或辅助的作用

9 而高分子药物则不同, 它依靠 : 1 连接在聚合物分子链上的药理活性基团 2 高分子本身的药理作用, 进入人体后, 能与肌体组织发生生理反应, 从而产生医疗效果或预防性效果 此外, 近年来还逐渐形成了介于这二者之间的一类处于过渡态的高分子药物 这类材料虽然本身不具有药理作用, 但由于它的使用和存在却延长了药物的效用, 为药物的长效化 低毒化提供帮助 例如用于药物控制释放的高分子材料

10 ( 二 ) 高分子药物 按分子结构和制剂的形式, 高分子药物可分为三大类 : 高分子化的小分子药物 这类高分子药物亦称高分子载体药物, 其药效部分是低分 子药物, 以某种化学方式连接在高分子链上

11 本身具有药理活性的高分子药物 这类药物只有整个高分子链才显示出医药活性, 它们相应 的小分子模型化合物一般并无药理作用 物理包埋的小分子药物 ( 药物缓释 ) 起药理活性作用的是小分子药物, 以物理的方式被包裹 在高分子膜中, 并通过高分子材料逐渐释放

12 例 : 碘酒曾经是一种最常用的外用杀菌剂, 消毒效果很好 但是由于它的刺激性和毒性较大, 近年来日益受到人们的冷落 如果将碘与聚乙烯吡咯烷酮结合, 可形成水溶性的络合物, 碘伏 [ CH 2 CH ] n I N CH 2 C O CH 2 CH 2 I 这种络合物在药理上与碘酒有同样的杀菌作用 由于络合物中碘的释放速度缓慢, 因此刺激性小, 安全性高, 可用于皮肤, 口腔和其他部位的消毒

13 ( 三 ) 药用高分子应具备的基本性能由于药用高分子的使用对象是生物体, 通过口服或注射等方式进入消化系统 血液或体液循环系统, 因此必须具备一些基本的特性 对高分子药物的要求包括 : 高分子药物本身以及它们的分解产物都应是无毒的, 不会引起炎症和组织变异反应, 没有致癌性 ; 进入血液系统的药物, 不会引起血栓 ;

14 具有水溶性或亲水性, 能在生物体内水解下有药理活性的基团 能有效地到达病灶处, 并在病灶处积累, 保持一定浓度 对于口服的药剂, 聚合物主链应不会水解, 以便高分子残骸能通过排泄系统被排出体外 如果药物是导入循环系统的, 为避免其在体内积累, 聚合物主链必须是易分解的, 才能排出人体或被人体所吸收

15 6.2 缓控释药物制剂 药物给药形式 : 必须适合于患者应用, 即是以制剂的形式应用于疾病的预防 治疗或者诊断 药物剂型 : 应该与其给药途径相适应, 同一种原料药可以制备成不同的剂型用于多种给药途径 药剂学 (pharmaceutics): 研究药物试剂的处方设计 基本理论 制备工艺和合理应用的综合性学科

16 头孢拉定可以分别制备成片剂 胶囊剂或口服液供口服给药, 制备成粉针剂用于注射给药, 或制备成软膏剂用于皮肤给药等

17 膏等自调式给药系统靶向给药系统和胶囊剂等缓控释剂型剂 注射剂 丹 散药物剂型的发展历史 第一代 第二代第五代片第三代 第四代 丸 Your Text

18 普通制剂, 缓释制剂和控释制剂

19 (1) 普通制剂 常规的口服或者注射剂型, 通常要一天给药数次 使用不方便, 血药浓度起伏大, 存在着明显的 峰谷 现象 ( 图 6-1) 高峰 : 副作用, 甚至中毒低谷 : 不能产生疗效

20 (2) 缓释制剂 (sustained-release preparations) 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 药物释放主要是一级速度过程 注射型制剂 : 持续数天至数月 ; 口服剂型 : 持续时间根据其在消化道内的停留时间而有所不同, 一般以小时计

21 血药浓度趋于平稳, 降低峰谷现象, 减少毒副反应 减少用药频率, 提高制剂的药效和用药安全度

22 (3) 控释制剂 (controlled-release preparation) 指药物能在预定的时间范围内自动以预定的速度释放, 使血药浓度长时间恒定维持在有效浓度范围内的制剂 狭义 : 是指在预定时间内以零级或接近零级的速度释放 广义 : 控制释药的速度 方向和时间, 靶向制剂等也都属于广义的控释制剂范畴

23 缓释 控释制剂的主要优点 : 减少给药次数, 增加患者的顺应性对半衰期短的或者需要频繁给药的药物中老年患者或者需要长期给药的慢性疾病患者, 例如心血管疾病 糖尿病 心绞痛和高血压等 使血药浓度平稳, 避免峰谷现象降低药物的毒副作用, 增加药物治疗的稳定性和安全性 减少用药的总量 口服可以避免药物对胃肠道的刺激性, 避免夜间给药

24 不利的方面 : 对剂量调节的灵活性降低如果遇到某种特殊情况 ( 如出现较大副反应 ), 往往不能立即停止治疗 ; 不能灵活调节给药方案基于健康人群的平均动力学参数而设计 释药缓慢, 起效也较普通剂型慢, 包囊不同厚度衣膜制成片剂或制成胶囊, 使同一制剂即有缓释也有速释部分, 如芬必得 康泰克 较常规制剂昂贵

25 缓释制剂与控释制剂的主要区别 : 缓释制剂 : 按时间变化先多后少的非恒速释药 控释制剂 : 不受时间影响的恒速释药, 可以得到更为平稳的血药浓度, 即 峰谷 波动小, 直至基本吸收完全 图 6-2: 缓释 控释制剂与常规制剂释药动力学的差异

26 制备原理 : 主要是基于溶出速率的减小和扩散速率的减慢, 从而达到缓释和延长疗效的目的 高分子材料常用作阻滞剂或缓释剂骨架, 把药物制成溶解度小的盐类或酯类, 制成水包油粉末乳剂或包衣粉末混悬液以延缓药物的释放 延缓药物的吸收来考虑, 则可制成油溶液 油混悬液 黏稠水溶液 水不溶性盐及植入剂等

27 高分子材料辅料的历史 : 在远古时代, 天然动植物来源的高分子材料如淀粉 多糖 蛋白质 胶质等, 作为黏合剂 赋形剂 助悬剂 乳化剂 20 世纪 30 年代, 合成高分子材料 20 世纪 60 年代开始, 新型高分子材料推动了缓控释剂型药物的发展, 控制药物的释放速率 释放时间以及释放部位

28 6.3 缓控释制剂释药原理 溶出原理 药物释放受溶出的限制, 溶出速度慢的药物显示缓释的性质 减小药物的溶解度, 增大粒径, 可降低药物的溶出速度, 从而使药物缓慢释放, 达到长效作用

29 制备方法如下 : 1 制成溶解度小的盐或酯青霉素钾盐 青霉素的普鲁卡因盐或二苄基乙二胺盐 与高分子化合物生成难溶性盐毛果芸香碱 海藻酸毛果芸香碱胰岛素 胰岛素鱼精蛋白锌 控制粒子大小 超慢 : 10um 胰岛素 30 小时 半慢 : 2um 胰岛素 小时 包藏于溶蚀性骨架中脂肪 蜡类等物质为基质, 药物溶于或混合在这些基质中 包藏于亲水性胶体物质中亲水胶体为骨架, 在体液吸水膨胀, 药物逐渐扩散到表面而溶于体液中

30 6.3.2 扩散原理 药物首先溶解成溶液后再从制剂中扩散出来进入体液释药速度受扩散速率控制 药物的释放以扩散为主的情况有以下几种 :

31 (1) 水不溶性高分子膜包衣的制剂 制剂表面为不可溶解膜, 如乙基纤维素 这类制剂释放速度符合 Fick s 第一定律

32 (2) 部分水溶性聚合物膜包衣的制剂 例如 : 乙基纤维素与甲基纤维素混合膜材 ( 甲基纤维素 ) 扩散原理的膜控型缓控释制剂 : 一般均可获得零级释药, 释药速度可通过改变聚合物的性质来满足各种药物及临床的需要 缺点 : 含药量比较大 对于植入性的给药系统, 需考虑如何将不溶性的聚合物从体内除去

33 (3) 水不溶性骨架型制剂 通过骨架中许多弯弯曲曲的孔道扩散进行 骨架中药物粒子溶出速率必须大于药物溶解的扩散速率 优点 : 可用于释放大分子量的药物, 缺点 : 药物不呈零级释放 对植入剂型, 释放后骨架必须从体内取出

34 利用扩散原理达到缓 控释作用的方法 : 1 包衣 2 制成微囊 3 制成不溶性骨架片剂 4 增加粘度以减少扩散速度 5 制成植入剂 6 制成乳剂 7 制成药树脂

35 1 包衣用阻滞材料包衣 分为部分包衣或者其包衣厚度不同随着包衣的慢慢崩解或溶解, 药性逐渐显现 药效延长 阻滞材料包括肠溶材料和阻滞剂 2 制成微囊微囊膜为半透膜, 在肠胃道中, 水分可渗透进入囊内, 溶解囊内的药物, 形成饱和溶液, 然后扩散与囊外的消化液中而被机体吸收 膜的厚度 微孔的孔径 微孔的弯曲度决定药物的释放速度

36 3 制成不溶性骨架片 以水不溶性材料, 如聚氯乙烯 聚乙烯 聚甲基丙烯酸甲酯等药物的溶解度 骨架的孔率 孔径等影响释药速度 水溶性药物较适合于这类片剂, 可以保证较快的释放速度 4 增加黏度以减少扩散速度 注射液或其他液体制剂通过增加溶液黏度以延长药物释放时间聚乙烯吡咯烷酮 (PVP) 用于胰岛素 安眠药 局部麻醉剂等

37 5 制成植入剂将不溶性药物熔融后倒入模型中形成, 用外科手术埋藏于皮下, 药效可达数月甚至数年 6 制成乳剂主要针对水溶性的药物, 将药物制成水 / 油型乳剂, 通常精制的羊毛醇和植物油为油相 在肌体内, 水相中的药物向油相扩散, 再由油相分配到体液, 从而发挥长效的作用

38 7 制成药树脂阳离子交换树脂与有机胺类药物的盐交换, 或阴离子交换树脂与有机羧酸盐或磺酸盐交换, 即成药树脂, 口服胶囊或片剂 在肠胃液中, 药物再被交换而释放与消化液中 只有解离型的药物才适用于制成药树脂 交换容量甚少, 故剂量大的药物不适用于 维生素 B1 维生素 B2 维生素 B12 维生素 C 阿托品等均有被制成药树脂

39 6.3.3 溶蚀与扩散 溶出组合 移动界面扩散系统 : 某些骨架系统不仅药物可从骨架中扩散出来, 而且骨架本身也处于溶解的过程 当聚合物溶解时, 药物扩散的路径长度改变 优点 : 于材料的生物溶蚀性能不会最后形成空骨架缺点 : 由于影响因素多, 释药动力学很难控制

40 生物溶蚀型缓释制剂 : 化学键将药物和聚合物结合 药物通过水解或酶反应从聚合物中释放出来此类系统载药量很高, 而且释药速率较易控制 采用膨胀型控释骨架 药物溶于聚合物中, 聚合物为膨胀型水进入骨架, 药物溶解, 从膨胀的骨架中溶出由于药物释放前, 聚合物必须先膨胀, 这种系统通常可减小突释效应

41 6.3.4 渗透压原理 利用渗透压原理制成的控释制剂, 能均匀恒速地释放药物 ( 激光或高速机械钻 ) ( 水不溶性聚合物 ) ( 水溶性药物和水溶性聚合物或其他辅料 )

42 以口服片剂为例 : 片心为水溶性药物和水溶性聚合物或其他的辅料制成, 外面用不溶性的聚合物 ( 如醋酸纤维素 乙基纤维素或乙烯醋酸乙烯共聚物等 ) 制成的半渗透膜包衣, 该半渗透膜透水不透药物 在半透膜一端开一小孔, 当药物进入体内, 水通过半透膜进入片心溶解药物称为饱和溶液, 达到比较高的渗透压, 药物通过渗透压差连续地从小孔释放出来, 从小孔流出的溶液与通过半透膜的水量相等, 直到片心内的药物溶解完为止

43 两种类型 : 片心含有固体药物与电解质, 遇水溶解, 电解质可形成高压渗透差 药物以溶液的形式保存于非渗透性弹性囊内, 膜外周围为电解质, 可为单孔或多孔 优点 : 可传递体积较大, 但其造价高, 对溶液状态不稳定的药物不适用

44 6.3.5 离子交换作用 药树脂 : 水不溶性交联聚合物组成的树脂, 其聚合物链的重复单元上有成盐基团, 药物可结合于树脂上形成药物与树脂的复合物 当服用时, 胃肠液中的氢离子等, 带有电荷的离子 (X- 和 Y+) 与药树脂接触时, 可通过离子交换作用将药物缓慢地游离释放出来, 药树脂可进一步制成混悬液 胶囊剂或片剂供口服 树脂 + 药物 - + X - 树脂 + X - + 药物 - 树脂 - 药物 + + Y + 树脂 - Y + + 药物 +

45 6.4 缓控释制剂设计的影响因素 理化因素 剂量大小 :0.5~1.0g 的单剂量是最大剂量 pka 解离度和水溶性 : 非解离型的 脂溶性大的药物易通过脂性生物膜, 胃肠道 ph 和药物的 pka 会影响药物的解离程度 ; 对药物溶解度的要求下限为 0.1mg/ml 分配系数 : 药物分配系数越大, 其脂溶性越大而水溶性越小, 药物扩散就越快 稳定性 : 口服给药药物在体内要同时经受酸和碱的水解和酶降解作用

46 6.4.2 生物因素 生物半衰期一般半衰期 <1h 的药物就不是很适宜制成缓释制剂 半衰期长的药物 (t 1/2 >24h), 一般也不采用缓释制剂 吸收 : 本身吸收很低的药物, 不太适合制成缓释制剂 代谢 : 在吸收前有代谢作用的药物, 制成缓释制剂, 生 物利用度都会降低

47 6.5 缓控释制剂的分类 按释药机理分为 : 膜控型缓控释制剂 骨架型缓控释制剂 渗透泵型缓控释制剂

48 6.5.1 膜控制型 ( 贮库型 ) 大孔膜缓控释系统 : 孔径在 0.05~1.0μm 的大孔膜为膜材, 一般不需添加致孔剂 微孔膜型缓控释系统 : 以在胃肠道中不溶解的聚合物作为衣膜材料, 在其中加入少量致孔剂的物质调节药物的释放速度 致密膜型缓控释系统 : 不溶于水和胃肠液, 但水能通过 胃肠液能渗透进入系统, 使药物溶解, 通过扩散作用发挥药效 在肠液中不溶解, 不被吸收, 对人体无害 肠溶性膜控释系统 : 不溶于胃液, 只溶于肠液, 药物的释放速度可通过调节肠溶性材料的用量控制

49 6.5.2 骨架型 ( 基质型 ) 不溶性骨架控缓释系统 : 采用既不溶解也不溶蚀的材料, 加入药物, 再用丙酮等有机溶剂为润湿剂制成软材, 制粒 压片而成 一般适合于水溶性药物 亲水凝胶骨架缓控释系统 : 采用亲水性高分子材料为主要辅料, 材料的亲水能力是控制药物释放的主要因素 生物溶蚀性骨架缓控释系统 : 多采用不溶解但可溶蚀的脂肪和蜡质材料制成, 通过孔道扩散与蚀解控制释放 混合材料型骨架缓控释片 : 将药物与 2 种以上的不溶性蜡质 亲水凝胶骨架材料等相互混合后制成

50 统6.5.3 渗透泵型控释制剂 室渗透泵片系 单片系统 双室渗透泵

51 6.5.4 微囊和微粒型控释制剂 微囊化 : 将固态或液态药物 ( 通称囊心物 ) 包裹在天然或合成的高分子材料中而形成的直径 1~5000μm 的微小囊状物添加缓控释辅料使微囊长效化, 可制得缓控释微囊 微囊化药物的释放规律符合零级释放规律或一级释放规律, 故有 3 种释放机制解释药物微囊化的释药规律 : 1 透过囊壁扩散释放药物 2 随着囊壁的溶解而释放药物 3 随着囊壁的消化降解而释放药物

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53 微囊化药物的优点 : 1 可提高药物的稳定性 2 减轻药物不良气味 3 防止药物在胃肠道内失活, 减少对胃肠道的刺激性 4 延缓药物的释放, 延长药物作用时间 5 液体药物微囊固化, 降低生产成本, 便于贮存和使用 6 避免药物的配伍变化 7 使药物浓度集中于靶区 8 稳定生物活性

54 6.6 口服脉冲释放释药系统和结肠定位给药系统 口服脉冲释放释药系统 理想的脉冲式给药系统是多次脉冲控释制剂 现阶段主要是两次脉冲控释制剂第 1 剂量的药物可由速释制剂代替, 目前研究较多的是第 1 剂量缺失型的脉冲给药系统, 又称为定时释药制剂或择时释药制剂 按照制备技术不同, 脉冲式控释系统可分为 : 渗透泵脉冲释药系统 包衣脉冲给药系统和定时脉冲塞胶囊等

55 6.6.2 结肠定位给药 释药系统 口服结肠定位给药 结肠释药系统是通过口服并使药物在结肠定位释放的给药形式 优点 : 1 可以治疗结肠局部疾病而避免药物引起的全身性副作用 ; 2 3 利用结肠对药物的择时吸收, 治疗时辰性发作疾病, 如哮 喘等 ; 避免胃肠道对多肽类药物的破坏而提高疗效

56 常用的结肠定位技术分类 : 1 时滞型胃肠定位给药系统 : 利用胃肠道运转时间设计的时间控释型, 其原理是药物经口服吸收后依次经胃 小肠到达结肠所需时间约 6h, 即存在所谓的时滞 2 ph 差异型结肠定位系统 : 利用结肠部位 ph 高的特点设计的 ph 控释型 3 自调式结肠定位给药系统 : 利用结肠细菌能产生许多独特的酶系, 某些高分子材料在结肠可被这些特定的酶所降解, 而这些高分子材料作为药物载体在胃 小肠中由于相应酶的缺乏不能被降解

57 6.6.3 植入型控释给药系统 优点 : 生物利用度高 ; 血药水平比较平稳且持续时间可长达数月甚至数年 ; 植入药物后的刺激 疼痛较小 ; 取出植入物, 机体可以恢复 缺点 : 需在局部创建切口, 用特殊的注射器将固态植入剂推入 药效终了时仍需手术取出, 会影响其可接受性

58 温敏型可生物降解凝胶温敏凝胶植入型释药体系 : 无需手术破坏皮肤, 通过普通注射即可实现药物凝胶的植入 药物释放速率可以通过调节高分子材料的降解速度来控制 药物释放完材料被生物降解吸收, 无需再次手术取出 温度升高 例 : 壳聚糖温敏感型凝胶, 常温下是液体, 温度升高到 37 时, 迅速转变为凝胶

59 6.7 缓控释领域中的常用高分子材料 在药物缓控释制剂体系中, 药物载体高分子材料按其来源来分类 : 天然高分子材料 天然衍生高分子材料 合成高分子材料

60 6.7.1 天然高分子药用材料 天然高分子材料具有囊材要求的多种基本特性 : 稳定 无毒 成膜性好和廉价易得等特点 常用的材料 : 淀粉 明胶 丝素蛋白 白蛋白 阿拉伯胶 蜡 海藻酸钠 蛋白类 松脂等

61 6.7.2 天然衍生高分子药用材料 在天然高分子材料的基础上进行改性和衍生化即在其分子结构中引入烃基 羟基 羧基等基团, 包括淀粉衍生物 纤维素衍生物 聚氧乙烯蓖麻油等 其中以纤维素衍生物为主 美国药典 2004 年版 (USP27/NF22) 收载了三种具控释膜功能的包衣材料 : 即乙基纤维素 醋酸纤维素和甲基丙烯酸纤维素共聚物 常用的还有羧甲基纤维素 领苯二甲酸醋酸纤维素 羟丙基 - 甲基纤维素及纤维素醋酸酯等材料

62 6.7.3 合成高分子药用材料 主要有 : 聚乳酸 聚羟基乙酸 聚乙烯吡咯烷酮 聚乳酸 - 乙醇酸共聚物 聚氰基丙烯酸酯 丙烯酸树脂 聚甲基丙烯酸甲酯及聚酰胺类 根据性质不同, 全合成高分子材料可分为生物降解和非生物降解高分子材料两类

63 合成高分子材料与天然材料相比优点 : 化学结构明确, 分子量确定 ; 来源稳定 性能优良 品种与规格较多 ; 通过分子结构设计与新的聚合方法还可获得具有特定结构的高分子材料, 以满足不同类型药物剂型尤其是新型给药系统的需要

64 缺点 : 需严格控制材料中混杂的未反应单体 残余引发剂 催化剂和小分子副产物等, 以避免可能引起的生物不相容性及与药物的不良相互作用 ; 生产条件通常比较苛刻, 制备过程复杂, 并且需要适应药品生产质量管理规范要求的专业生产辅料工厂或车间生产 ; 从开发到用于制剂生产需要比较长的时间

65 非生物降解的高分子材料 非生物降解材料 : 是指在体内为惰性的 不发生化学变化的聚合物, 可以是亲脂性, 也可以是亲水性, 但必须是非水解性的

66 聚丙烯酸 聚丙烯酸钠及其它们的衍生物 结构与制备聚丙烯酸 (PAA) 是由丙烯酸单体加成聚合而生成的高分子, 如果将聚丙烯酸用氢氧化钠中和即得到聚丙烯酸钠 (PAA-Na), 它们都是水溶性的聚电解质, 其化学结构如下 :

67 交联聚丙烯酸 \ 交联聚丙烯酸钠 与 PAA\ PAA-Na 相似, 假如以丙烯酸钠为单体, 在水溶性氧化 - 还原引发体系和二乙烯类交联剂存在下经沉淀聚合反应则可以生成水不溶性的交联聚丙烯酸钠 交联聚丙烯酸钠是一类高吸水树脂材料 它虽然不溶于水, 但能迅速吸收重量达自身数百倍的水分而充分溶胀

68 应用 聚丙烯酸 ( 钠 ) 及其衍生物对人体无毒或低毒 对皮肤无刺 激性 即使人体摄入也不被消化吸收 ; 制备过程中单体和某些溶剂则对人体有害, 因此对残留溶剂 未反应单体和低聚物组分含量有比较严格的要求 聚丙烯酸 ( 钠 ) 和其它衍生物则被在软膏 乳膏等外用药剂和化妆品中作为基质 增稠剂 分散剂 增粘剂以及薄膜包衣 药物缓释控释材料等使用 交联聚丙烯酸钠大量用作医用尿布 卫生巾等一次性复合卫生材料 ;

69 卡波姆 (Carbomer,CP) ( 一 ) 结构与命名 又名卡波姆 ( c a r b o me r ) 卡波普 ( c a r b o p o 1 ) 是丙烯酸与烯丙基蔗糖的共聚物, 由于蔗糖的多羟基的共聚而产生轻度的交联结构 CH 2 H C x C 3 H 5 C 12 H 21 O 12 y COOH 卡波姆的化学结构式

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71 卡波姆最早由美国 Go o d r i c h( 古立德 ) 公司生产, 现已收入美 英等国的药典, 我国 版药典也已收载 是一种优良的新型药用辅料, 被广泛应用于化妆品和药品的研究生产中 在药剂中主要用作增稠剂 助悬剂 黏合剂 凝胶剂的基质和控缓释制剂的骨架材料等

72 性质 ( 类似聚丙烯酸 ) 白色, 疏松, 酸性, 引湿性强, 特异臭, 粉末 ; 亲水性 (1%:pH2.5~3.0), 溶胀, 不溶解, 粘度低, 用碱 (NaOH KOH 氨水 碳酸氢钠 硼砂 三乙醇胺等) 中和 ( ph6.0~11.0 ), 溶解, 体积增大 1000 倍, 粘度快速增大达最大粘度且稳定, 进一步碱化, 粘度降低 ; 加入 5 个或 5 个以上乙氧基非离子表面活性剂 ( 羟基给予体 )- -- 形成氢键 - 增稠 粘度增加 ; 乳剂系统中有乳化和稳定双重作用 ; 稳定性 : 粉末加热 中和后凝胶水解 氧化 冻熔 高压稳定, 粘度稳定 (ph 光不稳定) 等

73 应用 黏合剂和包衣材料 ; 局部外用制剂基质 ; 乳化剂 增稠剂 助悬剂 ; 缓控释材料 ( 溶胀 凝胶 ) 药释 ph 依赖 ; 药物释放表现为零级或近于零级 ; 小用量表现为阻滞功能 ; 储存影响释药

74 应用实例 卡波姆为助悬剂制备氢氧化铝混悬液, 振摇分装后, 微粒沉降缓慢, 沉降后不结块, 分散性好, 克服了贮藏期间凝胶易发生黏稠和凝聚 不易倾倒的现象 用卡波姆研制了滞留型复方氧氟沙星滴眼液, 不但可增稠和延长滞留, 且与其它增稠滞留剂相比, 卡波姆在高温灭菌过程中稳定, 并可保持滴眼剂的黏度不变 制备了尼美舒利局部皮肤用制剂, 该系统可延缓药物释放, 延长药物在皮肤上的保留时间

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77 丙烯酸树脂 ( 类 ) ( 一 ) 结构 种类与制备 甲基丙烯酸酯 丙烯酸酯 甲基丙烯酸等单体按照不同比例共聚而成的一大类聚合物 ( 树脂材料 ), 主要可作为药物制剂的薄膜包衣 Me R 1 CH 2 C CH 2 C n 1 n 2 COOH COOR 2 甲基丙烯酸共聚物的结构式

78 德国 Rohm( 罗姆 ) 生产 Eudragit( 尤特奇肠溶型 胃崩型 高渗透型 低渗透性等 ) 系列树脂 国外丙烯酸树脂的种类

79 国内丙烯酸树脂的研发生产起步较晚, 品种较少, 规格型号不齐, 质量不稳定 渗透型树脂国内尚无厂家生产, 只能依赖进口 国内丙烯酸树脂种类

80 应用举例 肠溶薄膜包衣材料 : 主要用于易受胃酸破坏或对胃刺激性较大的药物, 兼有防水隔离的作用 应用较多的是国产聚丙烯酸树脂 Ⅱ 和聚丙烯酸树脂 Ⅲ 肠必清颗粒的有效成分总番泻苷, 主要作用于大肠以聚丙烯酸树脂 Ⅱ, Ⅲ 等量混合制成 5 % 的包衣液对肠必清颗粒包肠溶衣后, 可以使药物完全在肠道释放, 更好地发挥药物的作用

81 胃溶薄膜包衣材料 : 聚丙烯酸树脂 Ⅳ 常用作胃溶型薄膜包衣材料, 有利于药物防潮 避光 着色和掩味等 心可舒片 : 用聚丙烯酸树脂 Ⅳ 包薄膜衣后解决了其在包装和贮运过程中的破损 潮解 霉变 变色等现象, 其抗湿性 抗热性 抗磨损 外观等方面均优于糖衣片 非甾体类消炎药布洛芬稍有特异臭, 用胃溶型聚丙烯酸树脂乳胶液对其包薄膜衣可以掩盖其不良特异臭, 而且比糖衣片在贮存期质量稳定

82 其他应用 固体分散体材料 ; 微囊囊材 ; 透皮吸收制剂骨架及压敏胶 ; 黏合剂材料

83 乙烯基树脂 - 聚乙烯醇树脂 (PVA) ( 一 ) 聚乙烯醇树脂的结构和制备 水溶性聚合物 ; 聚乙烯醇由聚醋酸乙烯 (PVAc) 碱性或酸性醇解而成 ; H CH 2 C n H + nc 2 H 5 OH CH 2 C + nch 3 COOC 2 H 5 OCOCH 3 OH PVAc PVA n

84 按照粘度分为 : 高粘度 ( 分子量 ); 中粘度 ( 分子量 ); 低粘度 ( 分子量 30000) 产品名称后面有一些数字代号, 如 :PVA04-88 第一组数字代号乘 100 为 PVA 的聚合度 ; 后一组数字代号则为醇解度

85 PVA 的物理化学性质与其醇解度 聚合度以及产品中的羟基有很大关系 性状 : 白色至奶油色无臭颗粒或粉末 ; 溶解性 :PVA 溶解性随醇解度和聚合度而变化 PVA 溶于水, 水温越高则溶解度越大 ; 几乎不溶于有机溶剂 ; 部分醇解和低聚合度的 PVA 溶解极快, 而完全醇解和高聚合度 PVA 则溶解较慢 ; 分子量越大 结晶度越高, 水溶性越差, 醇解度为 87-89% 的聚乙烯醇水溶性最好, 低于或高于这一范围, 水溶性都会下降

86 成膜性 : PVA 易成膜, 其膜的机械性能优良, 膜的拉伸强度随聚合度 醇解度升高而增强 粘接性 : PVA 与亲水性的纤维素有很好的粘接力. 一般情况, 聚合度 醇解度越高, 粘接强度越强 热稳定性 : PVA( 玻璃化温度为 85 度 ) 粉末加热到 100 度 ( 开始脱水 ) 左右时, 外观逐渐发生变化 部分醇解的 PVA 在 190 度左右开始熔化, 200 度时发生分解 完全醇解的 PVA 在 230 度左右才开始熔化,240 度时分解 聚合度越低, 重量减少越快 ; 醇解度越高分解时间越短 安全性 : PVA 毒性很低无刺激性, 日本和美国等已批准用于医药和食品工业

87 应用举例 用作涂膜剂的成膜材料以 PVA05-88 为成膜材料制备的涂膜剂性质稳定, 涂在皮肤上能迅速成膜, 膜片不易脱落 在凝胶型制剂中作基质采用 CMC- Na 和 PVA-124 作为混合型亲水性凝胶基质制得的丹皮酚凝胶, 涂展性好 凝胶与皮肤表面能很好地藕合 能形成弹性膜 使用舒适 药物稳定性好并有缓释作用

88 助悬剂 增稠剂 增粘剂 缓控释制剂的骨架材料 微球 高分子 - 药物结合物 其他

89 聚醋酸乙烯酞酸酯 (PVAP) PVA 与醋酸 酞酸酐反应而得 ; 白色至类白色微酸臭无定形粉末 ; 玻璃化转变温度 :42.5 度 在 PH4.5~5.0 范围溶解度有敏锐的响应性 ;

90 应用 : 黏度调节剂 ; 肠溶包衣, 常需加增塑剂, 高温高湿下包衣层不易水解 ; 隔离层包衣 ( 糖衣片片芯, 代替虫胶 ); 口服无毒 无刺激性

91 聚维酮 ( 聚乙烯吡咯烷酮 ) 化学结构与制备 聚维酮 (PVP) 是由 N- 乙烯基 -2- 吡咯烷酮 (VP) 单体催化聚合生成的一类水溶性聚合物 以过氧化物为引发剂 自由基聚合反应

92 性质 : 白色至乳白色粉末 ; 易吸湿 无嗅 可压性好 ( 弹性复原 ), 5% 的水溶液 ph 为 3-7 易溶于水和甲醇 乙醇 丙二醇 甘油以及有机酸 酯 酮 氯仿等 ; 化学性质比较稳定, 能与大多数无机盐 天然或合成聚合物 化合物在溶液中混溶 可与多种化合物形成可溶复合物 不溶复合物以及分子加成物

93 聚维酮是被美国药典正式收录的药用辅料之一, 它安全无毒, 具有许多优良的特性, 加之规格多样, 使用灵活, 所以在药剂生产中有着十分广泛的应用 可以用作 : 固体制剂的粘合剂 药品包衣材料 固体分散载体 缓释控释制剂以及在药物制剂中起到助悬 增稠 胶体保护等

94 应用举例 固体分散体以 PVP 为载体用溶剂法将非诺贝特制成固体分散物, 制成水溶性凝胶骨架片, 非诺贝特级释片释放机制符合一级动力学模型, 有良好缓释效果 ; 包衣材料的致孔剂 PVP 作为致孔剂对 N- 苄基 -N, N 二甲基一 N 一 ( 2 - 吡啶基 ) 乙二胺盐酸盐骨架型缓释片释放度的影响 与不加 PVP 的处方相比, 加 5% PVP 处方 8 h 释放度增加 3 7%, 加 2 0%P VP 处方 8 h 释放度增加 55%, 当加入 l 0% ~2 0% PVP 时, 溶出模式达最优化, 药物以每小时 l 0% 的速度释放

95 亲水凝胶骨架材料以吲哚美辛与 PVP K15,PVP K30 和 PVP K90 溶于 7 O% 的乙醇, 形成吲哚美辛 /PVP 共沉淀样品, 经体外溶试验表明, 增加 PVP 含量或增大 PVP 分子量, 释药速度均随之延缓, 其中吲哚美辛 PVP K90 共沉淀物释药速度最慢. 胃内滞留片 桂利嗪胃漂浮胶囊, 并对其漂浮性 释药性及稳定性进行实验 结果表明, 其在人工胃液中可漂浮 8h, 并能缓慢释放药物, 加入乳糖或 PVP 可以加速药物的释放

96 交联聚维酮 由乙烯基吡咯烷酮单体和少量双官能团单体的共聚反应制备而成的网状结构高分子 ; 聚乙烯吡咯烷酮的高分子量物理交联物 ( 氢键 ); 白色 无味 流动性良好 粉末或颗粒 ; 不能溶于水 有机溶剂以及强酸 强碱 但可以在水中发生溶胀 ; 毛细管活性高, 可将大量水分吸收到它的聚合物骨架中来, 因此主要用作药物片剂的崩解剂 (1~2%) 干性黏合剂 填充剂 赋形剂 ; 无毒 无副作用 不被胃肠道吸收

97 应用举例 : 作为崩解剂 使用交联聚维酮提高强力银翘片中扑热息痛溶出度, 与淀粉相比, 交联聚维酮可显著提高强力银翘片溶出度一倍, 且不随贮存时间而改变

98 乙烯 / 醋酸乙烯 ( 酯 ) 共聚物 (EVA) 以乙烯和醋酸乙烯 ( 酯 ) 两种单体共聚下生成 ; 过氧化物或偶氮异丁腈为引发剂 ; 水不溶性高分子 H CH 2 CH 2 CH 2 C x y OCOCH 3

99 根据共聚物中醋酸乙烯酯的含量和分子量的高低, 可将共聚物分为低 中 高三种类型 ; 分别采用本体聚合 溶液聚合或乳液聚合生产方法进行制备. 分子量的增加, 共聚物的玻璃化温度和机械强度均逐渐增高 在分子量相同的情况下, 醋酸乙烯的比例越大, 材料的溶解性 柔软性 弹性和透明性越大 ; 无毒, 无刺激性 适用皮肤 腔道 眼内 植入给药系统

100 用于临床并商品化的药物控释材料 Alza 制药公司 ( 美国 ) 用 EVA 制成的治疗青光眼的接触眼镜 ( 商品名是 Ocusert), 内含毛果芸香碱, 释放药物有效期是 1 周释放孕酮的宫内节育器 ( 商品名是 Progestastert), 有效期是 1 年 Ocusert Progestastert

101 硅酮弹性体 ( 硅橡胶 ) 世界上首次用作药物控释载体的聚合物 主要优点 : 对小分子药物的透过性比其他材料好容易加工成各种形状的制剂

102 硅橡胶制成的含女性抗生育药物的长效抗生育植埋剂 Norplant, 一次植入 6 根可安全避孕 5 年, 已在 27 个国家注册使用, 是迄今唯一已商品化的长效埋植剂

103 环氧乙烷类均聚物和共聚物 聚乙二醇 (polyethylene glycol, PEG) 用环氧乙烷与水或乙二醇逐步加成聚合而得 ; 水溶性聚醚

104 聚合物分子量越大 溶液粘度越高 吸湿性 : 吸湿性强, 随着分子量增大, 吸湿性下降 粘度 : 低分子量 PEG, 粘度不大, 分子量增加, 粘度增大 电解质和温度对 PEG 粘度影响不大, 高温和大量盐使粘度明显下降 化学性质 : 正常条件下较稳定 聚乙二醇在药物制剂中应用广泛, 它可用于注射用复合溶剂, 药物栓剂 软膏和化妆品的基质, 液体药物的助悬剂, 固体药物的载体 致孔剂 粘合剂 打光剂 润滑剂等

105 应用举例 作为高效乳化剂辅料难溶性药物如加工成常规口服制剂 ( 片剂或胶囊 ) 由其体内溶解度小而影响药物的生物利用度 如若将难溶药物与 P E G 一起加工成乳化剂可大大增加药物的生物利用度, 最终可提高药效并相应减少用药剂量 作为固体分散体的辅料 PEG 对槲皮素的增溶作用 : 以不同相对分子质量 PEG 为载体, 采用溶融法制备槲皮为固体分散体, 可以显著提高槲皮素的溶解性

106 水凝胶剂 ( 药物渗透泵 ) 以 PEG 为基质加入主药及其它一些药物赋形剂可加工成为 水凝胶剂 一些常用消炎止痛药物 ( 如吲哚美辛 萘普生与布洛芬等等 ) 均可加工成为水凝胶剂 将其擦在皮肤痛处或关节肿胀处可促使药物加速透过皮肤 ( 关节 ) 从而发挥止痛效果 氯硝西泮 ( 抗惊厥药物凝胶 ) 当病人因癫痫大发作不省人事 ( 通常牙关紧咬 ) 无法服药之时, 医护人员将 氯硝西泮水凝胶 擦在其身体上可使药物快速透皮进入血液循环从而发挥抗惊厥作用

107 耦合体类制剂 ( 缓释助剂 ) PEG 分子末端的 2 个羟基可与醇类物质或蛋白质多肽物质耦合成一种新型混合物 进入体内会因酶的作用而慢慢降解, 主药从 P E G 的羟基上脱落进人血液循环从而可 延时释放, 主药发挥缓释作用, 故 PEG 也可视为一种缓释助剂 将免疫球蛋白与 PEG 加工成耦合体后可成为口服制剂, 从而免去其注射的麻烦 ; 国外最新报道, 将 生长因子 与 PEG 加工成耦合体制剂后可用于促进骨质的再吸收, 从而治疗发病人数众多的骨质疏松症.

108 将一些沿用已久的传统药与 PEG 加工成耦合体制剂 : 提高其药效 ; 减轻药物的毒性 ; 增加生物利用度 ; 降低药物剂量

109 对于分子量大于 的环氧乙烷均聚物, 虽然它们的化学结构与聚乙二醇并无区别, 但由于分子量大, 羟基在整个分子中所占的比例自然要小, 所以其物理性质与聚乙二醇差别较大, 习惯上把它称为聚氧乙烯

110 聚氧乙烯 白色至灰白色流动性粉末, 轻微氨臭 ; 片剂粘合剂, 片剂包衣材料 ; 液体制剂增稠剂 ; 生物粘合剂 ( 透皮给药系统 ) 亲水性骨架基质 ( 高黏度, 释药性能与溶胀性和相对分子量 ); 无皮肤刺激性 无致敏性 对眼睛无刺激 用于各种给药系统无明显毒性

111 聚氧乙烯蓖麻油衍生物 低分子量聚乙二醇 蓖麻油酸 甘油形成的非离子型表面活性剂, 是多种成分的混合物 淡黄色油状液体或白色糊状物质, 有异臭 ; 易溶于水 低级醇 氯仿 乙酸乙酯等有机溶剂 ; 加热时与脂肪酸及动植物油混溶 ; 衍生物有较强表面活性, 对疏水性物质有较强的增溶 乳化作用

112 应用 一般认为无毒 无刺激性, 但慎用静脉注射 ( 致敏 ) 增溶剂 ; 乳化机 ; 润湿剂 ; 气雾剂 ; 抛射剂 (propellants) 是气雾剂喷射动力来源, 可兼做药物的溶剂或稀释剂, 是气雾剂组成部分之一 栓剂 ; 化妆品基质

113 Pluronic 是聚氧 ( 化 ) 乙烯 / 聚氧 ( 化 ) 丙烯共聚物 ;

114 性状 : 白色蜡状固体或无色液体, 其物理化学性质与规格型号有关 ; 溶解性 : 泊洛沙姆是不同比率的聚氧乙烯 ( 相对亲水 ) 和聚氧丙烯 ( 相对亲油 ) 链段所构成的嵌段共聚物, 从而形成油溶性到水溶性多种产品 浊点 : 加热时, 发生溶液起浊或起晕现象 表面活性 : 表面活性与聚氧丙烯和聚氧乙烯链段的比例密切相关

115 凝胶作用 : 多数在较高浓度时形成凝胶, 分子量越大, 凝胶越容易形成 具有很高的使用安全性, 毒性低 刺激性小 生物相容性好 ; 常用于液体制剂中的乳化剂 助悬剂 增稠剂 分散剂 以及软膏 滴丸等的基质材料等

116 应用举例 : 在栓剂中的应用以 Pluronic 和卡波姆为基质制备了胰岛素的可逆融变凝胶栓剂, 该栓剂在体温下发生相变, 形成生物粘附性凝胶, 可提高胰岛素的生物利用度 试验证明, 其物理化学性质最适于直肠给药, 安全性较好 加入乙酰水杨酸钠作为促透剂, 生物利用度较高 制备固体分散体应用溶剂一熔融法将葛根大豆甙与 Pluronic 制成的共沉淀物后均可提高葛根大豆的平衡溶解度 (12 倍 )

117 在眼部给药系统中的应用 更长的滞留时间 ; 更容易被病人接受, 病人的顺应性更好 ; 具有很高的安全性, 毒性低, 无刺激过敏性, 生物相容性好 例如 : 聚氰基丙烯酸丁酯为基质的匹鲁卡品纳米囊, 然后将此纳米囊包入 Pluronic 凝胶中进行眼部给药 结果表明 : Pluronic 增加了匹鲁卡品与吸收部位的接触时间, 从而提高了生物利用度

118 可生物降解的高分子材料 可生物降解高分子材料 : 是指在一定时间和一定条件下, 能被微生物 ( 细菌 真菌 霉菌 藻类等 ) 或其分泌物在酶或化学分解作用下发生降解的高分子材料 目前作为药物载体被广泛研究的生物降解性高分子 : 聚磷酸酯 聚酯 聚酸酐 聚磷腈 聚碳酸酯类

119 生物降解高分子材料分为以下 3 种 : 天然高分子材料胶原 海藻酸钠 透明质酸等, 其次是淀粉及纤维素衍生物 合成生物降解高分子材料较成熟的有聚乳酸 (PLA) 聚已内酯(PCL) 等, 这类材料具有良好的力学性能, 且容易通过化学或物理修饰进行控制 ; 微生物合成高分子由微生物发酵法制成的一类材料, 此法合成的生物降解高分子比较纯净, 无需引入添加剂, 主要有可聚羟基丁酸戊酯 (PHBV) 聚羟基丁酯(PHB) 和聚羟基戊酸酯 (PHV) 等

120 合成可生物降解材料作为药物缓释载体具有以下 3 个特点 : 1 缓释速率对药物性质的依赖性较小 ; 2 释放速率更为稳定在扩散控释体系中, 释放速率一般都会随时间而递减 ; 3 适应不稳定药物的释放要求

121 聚乙醇酸 (PGA) 结晶度高 ; 机械性能好 ; 可生物降解, 最终产物为二氧化碳和水 ( 太快, 与其他聚酯共聚后可减缓降解速度 ), 医用 : 手术缝合线, 骨折内固定

122 聚乳酸 (PLA) 因乳酸的不同光学活性而制备得到 PDLA( 结晶度高 ),PLLA( 力学强度优良, 降解时间长 ),PDLLA( 降解和吸收速度均快 ) 三种不同性能的产物 降解与相对分子质量和结晶度有关 可生物降解性 生物相容性 生物可吸收性 ; 应用 : 微囊, 微球, 埋植剂, 医用手术缝合线, 缓释制剂

123 乙醇酸 - 乳酸共聚物 (PLGA) 乙醇酸 - 乳酸共聚物 (PLGA) 由丙交酯和乙交酯开环缩合制备 ; 调节二单体的比例, 可得到不同结晶度的 PLGA 可水解, 水解速度取决与单体的配比 ; 等摩尔配比时, 共聚物结晶度最低 降解速度最大 应用 : 缓释制剂

124 聚己内酯 (PCL) 单体无毒, 生物相容性 生物降解性, 生理条件下水解 酶解 在体内吸收和排泄需 2~4 年 ; 分子量越大, 降解越慢 PCL 与 PGA 共聚, 改善加工性, 控制体内外降解速率 微球 微囊 膜 纤维 长效避孕埋植剂 药物控释载体

125 聚氨基酸 性质 : 生物相容性 生物可降解性 生物活性 安全性 : 安全无毒, 生物相容性, 生物降解性 应用 : 缝合线材料 人工皮肤 药物控释材料 ( 计划生育 抗肿瘤等 )

126 聚酸酐 性质 : 可水解, 可降解 ( 降解速度与聚合物结构密切相关 ) 安全性 : 细胞毒性极小 无致炎 致热 致畸 致突变作用 应用 : 药物控释材料 ( 抗肿瘤 抗生素 多肽类 蛋白质 )

127 聚磷腈 性质 : 兼具无机和有机聚合物的性质生物相容性, 生物降解性 安全性 : 生物相容性, 生物降解性 应用 : 埋植剂, 微球制剂, 水凝胶基质

128 交联海藻酸盐 海藻酸钠为水溶性聚合物, 常用于片剂制备黏合剂和崩解剂, 与钙盐作用形成的衣膜具控制药物释放速率的能力 例如 : 以 1% 海藻酸钠水溶液与 1.7% 氯化钙水溶液同时或交替喷至吲 哚美辛和乙酰氨基酚小丸上, 带负电的海藻酸钠通过静电作用与钙离子发生交联, 在小丸表面形成不溶性膜, 膜厚 100μm 的小丸释药可持续 8h

129 不同性能的包衣聚合物联合使用 例如 : 若药物溶解度随 ph 升高而降低, 致使从控释衣膜中的扩散速度降低, 则可在渗透型包衣材料或不溶性包衣材料 EC 中加入肠溶型包衣材料以弥补因药物在肠道中溶解度降低而引起的释药速率的变化

130 6.8 缓释包衣膜的处方组成 包衣水分散体 乙基纤维素水分散体 聚丙烯酸树脂水分散体 醋酸纤维素乳胶 胃肠溶包衣材料的水分散体

131 包衣膜增塑剂 添加增塑剂作用 : 提高包衣材料的成膜能力 增加衣膜的柔韧性和强度 改善衣膜对底物的黏附状态 利用不同性质的增塑剂调节衣膜的释药速率 按加入的方式和性质分为内增塑和外增塑 内增塑 : 通过共聚合作用来完成的 ; 外增塑 : 指在包衣溶液或分散液中加入增塑剂来改变衣膜的性质, 一般制剂包衣膜的增塑作用多属后一种情况

132 增塑剂的性能要求 : 与聚合物有好的混溶性, 即成为热力学稳定的分子分散 化学稳定应, 能长期保留在衣膜内, 并在使用和贮存过 程中损失越小越好, 要求高沸点和低挥发性 无毒 无味 无臭 耐寒 耐热 耐光和耐菌性好等 实际上要求一种增塑剂具备以上全部条件是不可能的, 因此常将两种或两种以上增塑剂混合使用 选择增塑剂主要是依据增塑剂与聚合物的相容性

133 包衣致孔剂 缓释或控释包衣材料如醋酸纤维素 乙基纤维素和无渗透性的材料硅酮弹性体等制成封闭性的膜时, 往往药物无法从片芯或丸芯中溶解 渗透出来, 常在这些材料的包衣液中加入一些称为致孔剂或致沟槽剂的物质, 来增加包衣膜的通透性, 以获得所需释药速率的包衣制剂 致孔剂多为一些水溶性的物质如 PEG PVP 蔗糖 乳糖 盐类, 以及其他水溶性成膜材料如 HPMC HPC 或将部分药物加载包衣液中做致孔剂, 同时这部分药物又起速释作用 含致孔剂的缓释包衣与水或消化液接触时, 包衣膜上的致孔剂部分溶解或脱落, 使膜形成微孔或海绵状结构, 增加介质和药物的通透性

134 包衣抗黏剂 包衣操作时, 特别是以有机溶剂制成的包衣液包制小丸剂 颗粒剂时, 粒子往往易于粘连结块, 包衣操作困难, 耗时长, 影响成品的外观 收率以及缓释或控释效果 可在包衣液中加入少量细小的滑石粉 硬脂酸镁 二氧化硅 二氧化钛等 抗黏剂的用量一般为包衣液体积的 1%~3%

135 6.9 缓控释给药系统发展趋势 20 世纪 90 年代, 缓控释制剂在工艺技术上正发展成各 具特点又相互结合的三种类型, 即定速释放 定位释放和定时释放技术 近年来, 口服液体控释系统 脉冲式给药系统 自动 反馈释药系统成为缓控释给药系统研究的热点领域

136 中药缓控释制剂从外用制剂 ( 贴剂 膜剂 ) 向口服缓控释给药系统 ( 胶囊剂 片剂 微囊 微球等 ) 发展 ; 从单方 ( 如 : 雷公藤缓释片 青藤碱缓释片 ) 向复方 ( 复方丹参缓释片 ) 发展

137 缓控释制剂的发展新方向和要求 : 即从延长药物作用时间 方便用药 平稳血药浓度 减小毒副作用为目标进而以提高病人在疾病状态下的药效为目的 例如硝苯地平渗透片 盐酸地尔硫咗缓释胶囊两种口服制剂因为利用先进的缓控释技术达到更理想的药效学性质

138 新的缓控释制剂应考虑如下问题 : (1) 该制剂能否提高治疗值? 即该制剂能够达到治疗需要 的释药速度 ( 并非恒释就好 ) 释药时间( 并非延长释放时间就好 ) 及释药部位或靶位? (2) 制剂如何达到规定的要求? 即对其释药性是否经过优 化选择? 是否经过了药效学和药理学实验取得了药动学与药效学的相关 (3) 剂型和技术是否与目标特征最适合? 是否包括了对药 物经济学 方便用药和制定剂量方案等方面的综合考虑

139 例如 (1) 定时脉冲释药系统 24h 给药 1 次的美托洛尔迟释脉冲制剂在晚间 10 时服药, 6h 后开始缓释药物, 在上午 8 时至 12 时有最大血药浓度, 然后维持有效血药浓度至第二次服药 这对于清晨发作频率最高的偏头痛的治疗无疑优于一般的缓释制剂

140 例子 (2) 靶向给药系统 借助载体 配体或抗体将药物通过局部给药 胃肠道或全身血液循环而选择性地浓集于靶组织 靶器官或细胞内结构的制剂 可提高疗效并降低全身毒副作用

141 141

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图 对片剂累积释放度的影响 岳红坤 常明 游雅 邱树虹 王婧 乔宇 石家庄学院化工学院 河北石家庄 为筛选盐酸小檗碱胃漂浮片的处方并评价其漂浮和体外释放特性 根据辅料性质及制剂质量要求 通过单因素实验及正交试验确定影响盐酸小檗碱胃漂浮片性能的主要参数 确定了最优 处方 采用干粉直接压片制得盐酸小檗碱胃漂浮片 在人工胃液中考察其漂浮性能及溶出度 并用 紫外可见分光光度法检测其释药量 优选的处方为每片含 碳酸氢钠 羧甲基淀粉钠 聚乙二醇

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