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第三节 影响制剂稳定性的因素及剂型对药物吸收的影响
简单来说,影响药物制剂稳定性的因素可以分为两大方面,一方面是化学因素,一方面是物理因素。这两方面主要影响着药物制剂的稳定性,从这两方面着手,分析内在原因,就可以找到维持制剂稳定性的有效方法。
一、影响药物制剂稳定性的物理因素
药物制剂存放在容器中放在空间里,就会受到周围环境的影响,这些因素也就是影响药物制剂稳定性的物理因素,具体如下:
(一)存放容器对药物制剂稳定性的影响
药物制剂都需要存放在一种容器之中,存放容器的好坏是影响药物制剂的重要物理因素。选择劣质、不妥当的容器会导致药物制剂的损坏失效,也会造成容器的损坏。同时存放容器受外界环境的影响程度也会改变药物制剂的稳定性。
(二)温度对药物制稳定性剂的影响
对大多数药物而言,温度越高药物降解速度越快。举一个例子来说明,两组青霉素溶液在不同温度下储存状况比较,第一组在5°C的温度下储存,8天后损失效价为18%,同时另一组在25°C储存,8天后损失效价为80%。由此可以看出温度对于药物制剂的影响很大,不同的药物需要储存在合适的温度下。
(三)水分和湿度对药物制剂稳定性的影响
在使用过药物制剂后,对于在容器中剩下的药物制剂会和空气有一定的接触,所以同时受到空气湿度和水分的影响。
(四)光线对药物制剂稳定性的影响
光线是一种能量,具有辐射的作用,光线具有的能量能够使得药物制剂发生氧化反应。很多药物制剂的储存容器上会标注避免光线照射,那么这一类的药物制剂的稳定性就会受到光线的影响。主要包括酚类药物和分子中含双键的药物,其稳定性更容易受光线影响。
(五)氧气对药物制剂稳定性的影响
少部分的药物制剂只要极少的氧就能够产生反应。在一般的空间内,很难存在真空的条件,不管是药物制剂所存放的容器内或者是容器外,都会存在一定量的氧气,细微的氧含量就足够引起这些药物制剂的反应,使得药物制剂变得不稳定,从而影响药物制剂的疗效。
二、影响药物制剂稳定性的化学因素
(一)溶媒对药物制剂的影响
首先溶媒是有极性的,极性指一根共价键或一个共价分子中电荷分布的不均匀性,然后是溶媒的介电常数,这两个主要溶媒因素是会影响药物制剂的降解反应。在极性较高的溶媒中,药物水解反应可能增加,反之可以延缓水解反应:在极性较小的溶媒中,则药物水解反应减弱。不合适的溶媒中药物的稳定性下降,例如β-内酰胺类抗生素以5%葡萄糖注射液稀释稳定性不及以生理盐水稀释。卡铂注射液以生理盐水稀释,有部分降解为顺铂,而在5%葡萄糖注射液和5%果糖注射液中稳定。不合适的溶媒中药物可能变混浊,析出沉淀。例如地西泮注射液不宜用生理盐水稀释,苯妥英钠注射液不宜用糖溶液稀释,应以注射用水或生理盐水稀释。
(二)pH对药物制剂的影响
pH对药物制剂影响可以分三个方面来说。第一个方面是当pH值增大的时候,药物制剂的氧化反应加剧,药物制剂不稳定:第二个方面是当pH值在中间的时候,药物制剂的降解反应速度基本与pH无关:第三方面是当pH值较低的时候,药物制剂就比较稳定,降解反应、水解反应以及氧化反应就很少出现。
(三)离子强度对药物制剂的影响
在药物制剂中,通常因为调节pH值或者其他原因来加入电解质,所以这样就改变了药物制剂中的离子强度,药物制剂就受到了一定的影响。简单地说,在离子强度加强的时候,降解的反应速度就被加快。同时需要注意的是如果药物分子是中性的,那么离子强度就对药物制剂没有很大的影响。
三、维护药物制剂稳定性的方法
从之前的影响药物制剂稳定性的因素来看,对于维护药物制剂方法也是要具体问题具体分析。
(一)选择合适的储存容器
根据不同的药物制剂性质选择不同的容器,例如容易受空气和湿度影响的药物就可以用玻璃或者塑料容器,并且这些材料也需要有一定的保护措施,例如给金属容器涂环氧树脂层,以防被氧化。
(二)注意储藏温度和储藏环境
这主要是针对热敏感和易受温湿度影响的药物,对于这类药物,要注意储藏温度,可以选择放在适宜的温度下储存,或者无菌操作、干燥等,保持药物制剂的稳定性和质量。也可以采用特殊的包装材料,例如真空包装,比如像胶囊那样包装,减少药物制剂与空气接触的时间,这样就可以减少因为湿度对药物制剂的影响,保持药物制剂的药效。同时对于要避免光线储藏的药物制剂,应该采用能够避光的容器来盛装或者存放在避光的阴暗的地方,以免药物制剂产生反应。很多制剂开启包装后保质期会发生变化,比如滴耳剂开启后四周就不能再使用了。
(三)有效适宜的调节pH
药物制剂会受到pH的影响,所以在进行调节的时候,要采取稳定的调节方法,尽量在调节的基础上不再影响药物制剂的稳定性。采用调节的缓冲溶液时候,要根据不同的药物制剂进行不同的选择,采用不同的浓度,保持药物制剂的稳定性。
四、剂型对药物吸收的影响
各种给药途径如口服、非静脉注射、腔道内给药、黏膜给药、透皮给药等均存在药物的吸收过程。药物的吸收程度和速度是决定药理作用强弱、快慢的主要因素之一。药物的吸收除受生理因素的影响外,还与剂型有非常重要的关系。不同的剂型在体内的过程不同,吸收程度与速度也不同。
(一)固体制剂与药物吸收
固体制剂最常见的给药途径是口服,另外可用于各种腔道给药。在体内一般须经崩解、分散、溶出过程,才可以被生物膜吸收。固体制剂中药物吸收的速度主要受药物的溶出过程及跨膜转运过程的限制。药物跨膜转运吸收与药物的分子量、脂/水溶性、药物的浓度等有关。一般当药物溶出或释放速率足够快时,跨膜转运是药物吸收的限速过程,但当药物的溶出或释放速率较慢时,溶出或释放可能成为药物吸收的限速过程。
药物本身的理化性质,如溶解度、分子量大小等可影响固体药物的吸收。一般溶解度大、分子量小的药物易于溶出或释放,吸收快。同一种药物的不同固体剂型,其溶出与吸收也有很大的差异。根据溶出速率快慢排列为:包衣片<片剂<胶囊剂<散剂。缓、控释固体制剂的吸收时间可以很长。近年来发展起来的速释技术以及制剂新技术的应用使传统的片剂有了极大的发展,如出现了利用固体分散体技术的高效片、速释片,冷冻干燥或压制的快速崩解片,均在一定程度上加快了药物的崩解或溶出,使吸收加快,吸收量增加。固体制剂中药物的溶出还受处方组成或添加剂的影响,片剂中崩解剂、粘合剂、填充剂的种类与用量是影响崩解的主要因素,其他因素如润滑剂的用量、片剂的硬度等亦会影响崩解。对于难溶性药物的溶出,添加一定量的润湿剂或增溶剂,如十二烷基硫酸钠、泊洛沙姆等将会大大促进药物的溶出。
(二)液体制剂与药物吸收
液体制剂不存在崩解、分散过程,溶液型制剂甚至没有溶出过程,因此药物的吸收相对较快。静脉注射剂不存在吸收过程,药物直接进入体循环;肌内注射药物由于肌肉组织的血流量大,因此吸收迅速;对于口服的液体制剂,其生物利用度大于固体制剂。
混悬剂与乳剂中的药物存在溶出过程,粒子越小,药物的溶出越快,吸收也越快,但这种制剂的吸收一般比溶液剂慢,然而乳剂粒子小到一定程度,可被胃肠道的巨噬细胞所吞噬,故吸收量大大增加。液体制剂的黏度影响药物的吸收,如带有苦味的药物制成糖浆剂后,可掩盖苦味,但稠厚的糖浆阻滞了药物的扩散,使得药物吸收变慢。应用于眼部的溶液剂,由于眼睑和鼻泪管的清除作用,多数药物未被吸收就已浪费,如果增加滴眼剂的黏度,可延长药物在眼部的停留时间以及与角膜的接触时间,可增加吸收。
(三)皮肤、黏膜给药与药物吸收
药物经皮肤和黏膜表面吸收,均要穿越细胞类脂膜疏水区域,具有相似的吸收机制,但皮肤有一层致密的角质层强疏水结构,对药物穿越造成更大的屏障。
药物穿透生物膜的被动扩散,与药物的脂溶性有密切关系,一般用油/水分配系数衡量药物的脂溶性,油/水分配系数大,则脂溶性大,有利于药物跨膜转运。药物的被动吸收速率与药物的扩散系数有关,分子量大的药物,其扩散阻力大,扩散速率慢。难以穿透皮肤、肺泡表面生物膜、鼻腔黏膜等,因此分子量不宜超过1000,否则可要考虑加入促透剂,或采用离子导入等方法来促进吸收。生物膜的生理状态,如部位、结构、健康状态等均对药物的吸收造成影响,破损的皮肤或去除角质层的皮肤,角质层较薄的部位,药物的穿透阻力较小,吸收较快。肺泡表面药物的吸收迅速,远远大于透皮吸收。
(邱 峰)
(感谢张渊在本章节编写中提供的帮助)
第二章 基层常用的药物剂型
学习目标
1.掌握基层常用药物剂型的特点。
2.熟悉基层常用药物剂型的分类。
3.了解缓、控释等新型制剂等研究应用进展。