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1、第十九章 缓控迟释制剂,第一节 概述,第一代 普通制剂第二代 缓释制剂、肠溶制剂第三代 控释制剂 第四代 靶向制剂DDS类型1.速度控制型：缓释、控释、延迟释药2.方向控制型：靶向、定位3.应答式给药系统：外调试、自调试,药物传递系统DDS,第二节 缓释、控释给药系统,缓释(sustained-release)制剂系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。一级控释(controlled release)制剂系指药物能在预定的时间内自动以预定速度释放，使血药浓度长时间恒定维持在有效浓度范围的制剂。零级迟释(delayed-release)制剂：指延迟药物释放的一类制剂，包括肠溶制
2、剂、结肠定位制剂和脉冲制剂等。,各类制剂药-时曲线,缓控释制剂的特点:,1.减少给药次数；2.血药浓度平稳；3.作用时间持久；4.节省药物用量。5.剂量调节灵活性低，成本高,不宜制成缓控释制剂的药物1.药效甚剧而剂量要求特别精确的药物。2.t1/2 很短(1h)或很长(24h)药物3.一次剂量本身很大的药物（1g）4.溶解困难或吸收很差的药物5.有特定部位主动吸收药物6.肝首过作用较强药物。破坏7.抗菌药,常见的缓控释制剂,一、缓控释制剂设计原则,1.理化因素（1）剂量大小：最大单剂量0.51.0g（2）药物的理化性质 药物的溶解度、pKa、分配系数（3）胃肠道稳定性：酸碱、酶、细菌分解,（一
3、）缓控释制剂设计应考虑的因素,（1）生物半衰期 半衰期1h 或 半衰期24h 的药物不适宜制成缓释制剂。（2）药物的吸收 缓释制剂的释药速度必须比吸收速度慢，释放速度常数控制在-1。本身吸收常数小的药物，不太适宜制成缓释制剂。（3）代谢 肠壁酶有饱和性，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。,2.生物因素,（二）缓控释制剂的设计要求,适于t1/2为28h药物；许多限制已被突破t1/2 1h(硝酸甘油)或12h(地西泮)药物肝首过作用较强药物：美托洛尔、普罗帕酮抗菌药：头孢氨苄缓释胶囊成瘾性药物：吗啡剂量很大、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
4、，一般不宜制成缓控释制剂。,1.药物的选择,2.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剂80%120%的范围内。若药物吸收部位主要在胃和小肠，宜设计每12h服一次，若药物在结肠也有吸收，则可考虑每24h服一次。,3.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12h服一次，而半衰期长的或治疗指数宽的药物则可24h服一次。,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滞剂(retardants)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。,1
5、.骨架型阻滞材料,（1）亲水性(hydrogel)凝胶骨架材料：天然：海藻酸钠、琼脂、西黄芪胶；纤维素类：HPMC,MC,HEC,CMC-Na；非纤维素多糖：壳聚糖、半乳糖甘露聚糖；乙烯聚合物：carbopol，PVA。（2）非溶蚀(non-erodible)骨架材料：EC、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯、聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、硅橡胶等。（3）生物溶蚀性(bioerodible)骨架材料：蜂蜡、巴西棕榈蜡、氢化植物油、硬脂醇、硬脂酸、单硬脂酸甘油酯等。,（1）不溶性材料：EC,CA,丙烯酸树脂；（2）肠溶性材料：CAP,HPMCP,羟丙甲纤维素琥珀酸酯(HPM-CAS),丙烯酸树脂L、S型等
6、。,2.释包衣材料有：,3.增稠剂(thickener)：,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、PVP、CMC、PVA、右旋糖酐等。,（一）溶出原理,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。具体方法：1.制成溶解度小的盐或酯 2.与高分子化合物生成难溶性盐 3.控制粒子大小,三、释药机理,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，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：1.水不溶性包衣膜 2.含水性孔道的包衣膜
7、 3.骨架型的药物扩散,（二）扩散原理,储库型，零级释放,不呈零级释放，符合Higuchi方程,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.制成植入剂5.制成经皮吸收制剂6.制成乳剂：W/O，注射剂7.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会最后形成空骨架，缺点则是由于影响因素多，其释药动力学较难控制。,（三）溶蚀与扩散相结合,（四）渗透压机制,利用该原理制成的控释制剂，能均匀恒速地释放药物，比骨
8、架型缓释制剂更为优越。,（水不溶性聚合物）,（水溶性药物和水溶性聚合物或其他辅料）,（激光或高速机械钻）,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。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pH值无关，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。,树脂+药物-+X-树脂+X-+药物-树脂-药物+Y+树脂-Y+药物+,（五）离子交换作用,药树脂,阳树脂结合有机胺盐,阴树脂结合羧酸盐、磺酸盐,四、缓控释制剂简介,（一）骨架型缓控释制剂（1）亲水性凝胶骨架片：HPMC；MC,CMC-
9、Na，HEC（2）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（3）不溶性骨架片：EC,CA,丙烯酸树脂（4）骨架型小丸：凝胶、蜡质、不溶性,（二）膜控型缓控释制剂,1.微孔膜包衣片：EC,CA,EVA,丙烯酸树脂2.膜控释小片：3mm，包衣，装胶囊3.肠溶膜控释片：Eudragit L,S4.膜控释小丸：同包衣片5.渗透泵片：,（三）渗透泵型控释制剂,药物半透膜材料：CA,EC渗透压活性物质：氯化钠、乳糖、果糖、葡萄糖、甘露糖助推剂：聚羟甲基丙烯酸烷基酯、PVP,组成,五、质量评价,（一）体外释放度试验1.释放度试验方法溶剂：脱气纯化水，稀盐酸、磷酸盐缓冲液。溶剂量不少于
10、形成饱和溶液量3倍2.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，且累积释放率要求达到90%以上。开始0.51h(累积释放率约30%)，用于考察药物是否有突释；2)中间时间点(累积释放率约50%)，用于确定释药特性；3)最后的取样时间点(累积释放率75%)，用于考察释药量是否基本完全。,（二）体内生物利用度和生物等效性,中国药典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续用药达稳态时，药物的吸收程度、稳态血浓和波动情况。,（三）体内外相关性,系
11、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曲线与整个血药浓度-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线预测体内情况。,1.体内-体外相关性的建立（1）体外累积释放率-时间的释放曲线（2）体内吸收率-时间的吸收曲线2.体内-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，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（P0.01），可确定体内外相
12、关。,研究方法：,第三节 择时与定位释药系统,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，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。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。,一、口服择时释药系统,包括：渗透泵脉冲释药制剂包衣脉冲释药制剂定时脉冲塞胶囊剂,（一）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的定时释药制剂。如美国上市产品
13、Covera-HS，其主药为盐酸维拉帕米。该药在晚上临睡前服用，次日清晨300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，十分符合该病节律变化的需要。,（二）包衣脉冲释药制剂,（1）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）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。,1.膜包衣技术,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膨胀型脉冲制剂：高粘度的H
14、PMC，羟乙基纤维素（HEC）等。,2.压制包衣技术,3.半包衣双层脉冲片,组成：水不溶性胶囊壳体、药物贮库、定时塞、水溶性胶囊帽。柱塞有膨胀型、溶蚀型和酶降解型等。酶降解型柱塞有单层和双层两种。单层塞由底物和酶组成，双层柱塞由底物层和酶层组成。,（三）定时脉冲塞胶囊剂,二、口服定位释药系统,包括：胃定位释药系统结肠定位释药系统小肠定位释药系统,目的：,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、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
15、释药系统,1.胃内漂浮片组成：亲水凝胶+固体脂肪2.胃壁黏附片生物黏附辅料：carbopol,HPC,CMC-Na,壳聚糖；半胱氨酸修饰壳聚糖。,（二）结肠定位释药系统,口服结肠定位释药系统(OCDDS)是指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。,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，有利于治疗结肠部位病变，如Crohns病、溃疡性结肠炎、结肠癌和便秘等；结肠给药可避免首过效应；结肠部位酶活性低，有利于多肽、蛋白质类大分子药物的吸收；固体制剂在结肠中的转运
16、时间很长，可达2030h，因此OCDDS的研究对缓、控释制剂，特别是日服一次的制剂的开发具有指导意义。,OCDDS的类型：,1.时间控制型OCDDS用适当方法制备具有一定时滞即口服后512h开始释放药物，可达结肠靶向转运的目的。,2.pH依赖型OCDDS是利用在结肠较高pH值环境下溶解的pH依赖性高分子聚合物（如聚丙烯酸树酯、醋酸纤维素肽酸酯等），使药物在结肠部位发挥疗效。3.时控和pH依赖型OCDDS有时可能因为结肠病变或细菌作用，其pH低于小肠，使药物在结肠不能充分释药，因此pH依赖型OCDDS和时控型系统结合，以提高结肠定位释药的结果。,5.生物降解型OCDDS是利用结肠中细菌及酶对某些材料具有专一的降解性能而制成，如偶氮降解酶、糖苷酶。前体药物型OCDDS：偶氮双键前体药物、葡聚糖前体药物包衣型OCDDS：壳聚糖、环糊精、果胶，偶氮聚合物、二硫化合物聚合物骨架片型OCDDS：同包衣型,4.压力控制型OCDDS利用结肠内容物粘度大，蠕动时压力大而使物体破碎，释放出药物。,
