固体分散技术简介
6. 双螺旋挤压法
将药物与载体材料置于双螺旋挤压机内,经混合、捏制 而成固体分散体,无需有机溶剂,同时可用两种以上的 载体材料,制备温度可低于药物熔点和载体材料的软化 点,因此药物不易破坏,制得的固体分散体稳定。
制备固体分散体的注意问题: 制备固体分散体的注意问题: ① 适用于剂量小的药物,即固体分散体中药物含量不应 太高,如占5%~20%。液态药物在固体分散体中所占比 例一般不宜超过10%,否则不易固化成坚脆物,难以 进一步粉碎。 ② 固体分散体在贮存过程中会逐渐老化。老化与药物浓 度、贮存条件及载体材料的性质有关。
2. 缓释原理
药物采用疏水或脂质类载体材料制成的固体分散体均 具有缓释作用。 缓释原理是载体材料形成网状骨架结构,药物以分子 或微晶状态分散于骨架内,药物的溶出必须首先通过 载体材料的网状骨架扩散,故释放缓慢。
五、固体分散体的物相鉴定
药物与载体材料制成的固体分散体,可选用下列方法进行物 相鉴定,对固体分散体中药物的分散状态进行鉴定,必要时 可同时采用几种方法。 溶解度及溶出速率 热分析法 X射线衍射法 红外光谱法 核磁共振谱法
3. 溶剂 熔融法 溶剂-熔融法
药物用少量有机溶剂溶解后与熔化了的载体混合均匀, 蒸去有机溶剂,冷却固化而得。 本法可适用于液态药物,如鱼肝油、维生素A、D、E等。 但只适用于剂量小于50mg的药物。凡适用熔融法的载体 材料均可采用。 一般除去溶剂的受热时间短,产物稳定,质量好。但注 意选用毒性小的溶剂,与载体材料应易混合。通常药物 先溶于溶剂再与熔融载体材料混合,必须搅拌均匀,防 止固相析出。
图 DTA基本结构示意图 1.参考池 2.样品池 3.温差检测器
图 各种试样的DTA曲线 (a)物理混合物 (b)固体分散物 (c)NFP (d)水溶性材料 (e)肠溶性材料
图1-6 DSC基本结构示意图 1.参考池 2.样品池 3.热量补偿器 4.进气口 5.出气口
图 布洛芬、PVP及其共沉淀物的DSC曲线 1.布洛芬 2.PVP 3.1:3布洛芬—PVP共沉淀物
3.2 聚丙烯酸树脂类 常用Eudragit L-100及 Eudragit S-100 ,分别相当于国产Ⅱ号 及Ⅲ号聚丙烯酸树脂,前者在pH6以上的介质中溶解,后者 在pH7以上的介质中溶解,有时两者联合使用,可制成缓释 速率较理想的固体分散体。 布洛芬以Eudragit L-100及 Eudragit S-100共沉淀物中5h释药 50%,8h释药近于完全。
2. 水不溶性载体材料
乙基纤维素 聚丙烯酸树脂类 脂质类
2.1 乙基纤维素(EC) 无毒,无药理活性,是理想的不溶性载体材料。 能溶于乙醇、苯、丙酮、CCl4等多种有机溶剂。 含有羟基能与药物形成氢键,有较大的粘性,作为载体 材料其载药量大、稳定性好、不易老化。
2.2 聚丙烯酸树脂类 为含季铵基的聚丙烯酸树脂Eudragit(包括E、RL和RS等 几种)。 在胃液中可溶胀,在肠液中不溶解,不吸收,对人体无 害,广泛用于制备缓释固体分散体的材料。 加入PEG或PVP等可调节释药速率。
1.3 表面活性剂类 大多含聚氧乙烯基 特点: 溶于水或有机溶剂; 载药量大,可是某些在PEG6000中溶解不良的药物明 显增加溶解度; 在蒸发过程中可阻滞药物产生结晶。
1.4 有机酸类 常用有枸橼酸、琥珀酸、酒石酸、胆酸、去氧胆酸等。 分子量较小,易溶于水而不溶于有机溶剂。 多形成低共熔混合物。 不适用于对酸敏感的药物。
2. 溶剂法
亦称共沉淀法是指将药物与载体材料共同溶解于有机溶剂 中,蒸去有机溶剂后使药物与载体材料同时析出,即可得 到药物与载体材料混合而成的共沉淀物,经干燥即得。 常用的有机溶剂有氯仿、无水乙醇、95%乙醇、丙酮等。 可选用能溶于水或多种有机溶剂、熔点高、对热不稳定的 材料,如PVP类、半乳糖类、甘露醇类、胆酸类等。 本法的优点为避免高热,适用于对热不稳定或挥发性药物。
1.水溶性载体材料
聚乙二醇类 聚维酮类 表面活性剂类 有机酸类 糖类与醇类 纤维素衍生物
1.1 聚乙二醇类
具有良好的水溶性,亦能溶于多种有机溶剂,可使某些药物以分 子状态分散,可阻止药物聚集。 一般选用分子量1000~20000的PEG作为固体分散体的材料。最常 用的PEG4000和PEG6000。它们的熔点低(55~65℃),毒性较小。 化学性质稳定(但180℃以上分解),能与多种药物配伍。 药物为油类时,宜用分子量更高的PEG类作载体。单用PEG6000 作载体,则固体分散体变软,特别是温度较高时载体发粘。
4. 溶剂 喷雾(冷冻)干燥法 溶剂-喷雾(冷冻) 喷雾
将药物与载体材料共溶于溶剂中,然后喷雾或冷冻干燥, 除尽溶剂即得。 溶剂-喷雾干燥法可连续生产,溶剂常用C1~C4的低级醇或 其他混合物。 溶剂冷冻干燥法适用于易分解或氧化、对热不稳定的药物。
5. 研磨法
将药物与较大比例的载体材料混合后,强力持久地研磨 一定时间,不需加溶剂而借助机械力降低药物的粒度, 或使药物与载体材料以氢键相结合,形成固体分散体。 常用的载体材料有微晶纤维素、乳糖、PVP类、PEG类 等。
4.固体分散体的分类 4.固体分散体的分类 固体分散体的
固体分散体按药剂学释药性能分为速释型固体分散体,缓 (控)型固体分散体和靶向释药型固体分散体; 按分散状态可分为低共熔混合物、固态溶液和共沉淀物。
二、常用载体材料
载体材料应具有下列条件: 载体材料应具有下列条件 无毒、无致癌性、不与药物发生化学变化、不影响主药的化 学稳定性、不影响药物的疗效与含量检测、能使药物得到最 佳分散状态或缓释效果、价廉易得。 常用载体材料可分为水溶性、难溶性和肠溶性三大类。几种 载体材料可联合应用,以达到要求的速释或缓释效果。
(2)制备粉状溶液或溶剂沉积物 粉状溶液是指一种微溶性药物在高沸点,无毒性,且能与 水相混溶的溶剂(如PEG400)中溶解后,粘附于象微粉硅 胶一类能提供很大表面积的惰性载体上,药物处于分子状 态的固体粉末。 溶剂沉积技术是指将难溶性药物,在可溶性溶剂中,沉积 于惰性载体表面,以增大表面积,提高溶出速率的技术。
固体分散技术简介
主要内容
概述 常用载体材料 固体分散体的制备方法 固体分散体的速释和缓释原理 固体分散体的物相鉴定
一、概 述 1.定义 1.定义
固体分散技术是将难溶性药物高度分散在另一种固体载 体中的新技术。
2.固体分散技术的类型 2.固体分散技术的类型
(1)药物微粉化:利用机械粉碎法或微粉结晶法得到 10μm以下,甚至小于1μm的微粉,增加表面积,加快药物 溶出,提高药物溶出度。
3.固体分散体的特点 3.固体分散体的特点
利用载体的包蔽作用,可延缓药物的水解和氧化,提高药物稳定性; 掩盖药物不良气味和刺激性; 使液体药物固体化; 大大加速药物的溶出,提高药物的生物利用度,使之成为一种速效、 高效的制剂; 采用难溶性载体,可以达到缓释作用; 采用肠溶性载体,可以控制药物仅在肠中释放; 缺点:老化现象( 缺点:老化现象(固体分散体在贮存过程中,出现硬度变大、析出结晶 或结晶粗化,从而降低药物生物利用度的现象) )
(3)制备固体分散体 药物高度分散于载体中,形成一种以固体形式存在的分散系 统,利用不同性质的载体使药物在高度分散状态下,达到增 加难溶性药物的溶解度和溶解速率,从而提高药物的生物利 用度。 难溶性药物通常是以分子、胶态、微晶或无定形状态分散在 另一种水溶性、或难溶性、或肠溶性材料中呈固体分散体。 固体分散体可看作是中间体,用以制备药物的速释或缓释制 剂,也可制备肠溶制剂。
四、固体分散体的速释和缓释原理
1. 速释原理
1.1 药物的高度分散状态
药物在固体分散体中所处的状态是影响药物溶出速率的重要因素。 药物以分子状态、胶体状态、亚稳定态、微晶态以及无定形态在载体 材料中存在,药物所处分散状态不同溶出速率也不同,分子分散时溶 出最快,其次为无定形,而微晶最慢。 药物分散于载体材料中可以两种或多种状态分散。 载体材料可阻止已分散的药物再聚集粗化,有利于药物溶出。
三 、固体分散体的制备方法
熔融法 溶剂法 溶剂熔融法 溶剂-喷雾(冷冻)干燥法 研磨法 双螺旋挤压法
1. 熔融法
将药物与载体材料混合,加热至熔融,在剧烈搅拌下迅速冷却成固体, 或将熔融物倾到在不锈钢板上成薄层,用冷空气或冰水使骤冷成固体。 再将此固体在一定温度下放置变脆成易碎物,放置的温度及时间视不同 的品种而定。 为了缩短药物的加热时间,亦可将载体材料先加热熔融后,再加入已粉 碎的药物(60~80目筛)。 60~80 此法制得的固体分散体,一般来说,药物在载体中有较高度的分散状态, 本法较简便、经济,适用于对热稳定的药物,多用熔点低、或不溶于有 机溶剂的载体材料,如PEG类、poloxamer、枸橼酸、糖类等,但不耐热 的药物和载体不宜用此法,以免分解、氧化。
1.2 载体材料对药物溶出的促进作用 (1)载体材料可提高药物的可润湿性 (2)载体材料保证药物的高度分散性 (3)载体材料对药物有抑晶作用 药物和载体材料(如PVP)在溶剂蒸发过程中,由于氢 键、络合作用使粘度增大。载体材料能抑制药物晶核的 形成及成长,使药物成为非结晶性无定形态分散于载体 材料中,得共沉淀物。
2.3 脂质类 常用的有胆固醇、β-谷甾醇、棕榈酸甘油酯、胆固醇 硬脂酸酯、蜂蜡、巴西棕榈蜡及氢化蓖麻油、蓖麻油 蜡等。 常采用熔融法制备。 降低了药物溶出速率,延缓了药物释放,制备缓释固 体分散体。 可加入表面活性剂、糖类、PVP等水溶性材料,以适 当提高其释放速率,达到满意的缓释效果。
3. 肠溶性载体材料
1. 溶解度及溶出速率
将药物制成固体分散体后,其溶 解度和溶出速率有改变。例如: 当双炔失碳酯(AD)与PVP的 重量比为1:3~1:6时,可加快 AD的溶出,但未形成共沉淀物; 而1:8时形成了共沉淀物,其20 分钟时的溶出度比原药约大38倍。
布洛芬-PVP共沉淀物特性溶出速率
2. 热分析法
差热分析法(differential thermal analysis ,DTA)是使试样 和参比物在程序升温或降温的相同环境中,测量两者的温度 差随温度(或时间)的变化关系。 差示扫描量热法(differential scanning calorimetery,DSC) 又称为差动分析,是使试样和参比物在程序升温或降温的相 同环境中,用补偿器测量使两者的温度差保持为零所必须的 热流量对温度(或时间)的依赖关系。