第十一章剂型和工艺选择.docx
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第十一章剂型和工艺选择
第十一章剂型和工艺选择
第一节剂型的选择
剂型是药物使用的具体形态,中药剂型的选择应以中医药理论、临床需要、药物性质、用药对象与剂量等为依据,通过文献研究和预试验予以确定。
剂型与药效密切相关,通常可描述为:
E=f(A,S,C)
式中E:
药效;A:
药物本身活性;S:
用药者对药物的感受性;
C:
作用部位的药物浓度。
式中A和S对所用药物和使用者来说,基本上是常数,而选用适宜的剂型,有利于增加C值,充分发挥药效。
剂型对疗效起着积极的作用,甚至是决定性的作用。
不仅影响药效动力学,也影响着药代动力学。
剂型应有助于药物到达有效部位,有选择性地作用于靶器官,并在一定时间内维持有效浓度,使毒副作用控制在最低限度。
第二节工艺的选择
选择合理的工艺路线关系到有效成分的提取,也关系到制剂的稳定性、有效性、安全性。
制剂工艺的选择可以从以下几个方面考虑。
一、临床治疗的要求
对处方的组成药物加以分析、设计,选择能提取有效成分、舍弃无效组分的工艺路线。
二、选用合适的溶媒
中药制剂中使用最多的溶媒是水,其次是乙醇,不同浓度的乙醇可以起到纯化除杂的作用。
三、采用新技术、新设备
采用减压浓缩、薄膜蒸发和喷雾干燥,甚至冷冻干燥等方法,较好地保持了生物体成分的活性。
四、新赋形剂的应用
新的沉淀剂、助溶剂、抗氧剂、表面活性剂的作用,使制剂更具特色,更好地发挥药物作用。
五、质量标准的制定
对某些药物来说,虽没有明确有效的化学成分,或者知道一类化学成分而无法测定,那么可选择一些指标成分。
六、符合GMP要求
GMP对制药工艺有明确的要求。
同时,工艺与厂房、设备物料、硬件、软件等有着相辅相成的关系。
(一)片剂制剂的工艺流程(图11-1)
(二)工艺路线的比较以下工艺路线优、缺点比较如下:
1、第一种路线(图11-2)
传统工艺线路手工操作,技术难度小,投资设备费用少。
从原料到成品制作周期长,耗气、耗工时严重,生产环境粉尘飞扬严重,容易造成交叉污染。
GMP认证不能通过。
2、第二种路线(图11-3、11-4)
介于传统工艺与现代工艺之间。
既有传统工艺路线又有现代工艺路线,既可生产老品种,也可生产新品种。
主要在工艺布局、设备配备上进行改进,对工艺物料流向加以调节,体现了GMP的基本理念。
3、第三种路线(图11-5、11-6)
现代工艺制作路线,制作周期短、省电、省工时,产品质量好,无粉尘飞扬,现代工艺制作路线因有技术与设备的配套,碍件与软件的配套,为GMP认证提供了良好的基础。
第三节新药物剂型筛选的原则
剂型筛选是研究中药新制剂的重要内容之一,因为药物制剂的剂型是影响中药制剂质量稳定、给药途径、有效成分溶出和吸收,药物显效快慢、强弱的主要因素,即它与制剂疗效直接相关。
一、剂型与药物疗效的关系
(一)剂型对中药制剂稳定性的影响
药物剂型不同,其稳定性有显著差异,所以《新药审批办法》规定对新制剂要作较长时是的稳定性考察,且“中药新药稳定性试验要求”是按剂型定的,不同剂型其稳定性考核项目不同,考核时间各异。
(二)剂型对中药制剂有效成分的溶出和吸收的影响中药制剂种类繁多,组成各异,给药途径也是多样的(如表3-12)。
1、由于各种剂型物质结构的不同、载药形式不同、释放药物的方式与速度不同,它们在体内运转过程及其血药浓度与时间关系明显不同(如图3-1)。
如口服的汤、散、丸、片剂药物有效成分经过肝脏,进行代谢,将有一部分被损失;而栓剂可人直肠下静脉进入血液,不经过肝脏;外用膏剂有效成分经透皮吸收进入组织,而静脉注射的药物则直接进入血液。
2、剂型不同,给药后药物溶出、吸收不同,则各自的起效时间、达峰时间、作用强度也随之各异。
(1)从给药途径讲,吸收速度、起效时间等一般按下列顺序由快到慢:
静脉>吸入>肌肉>皮下>直肠或舌下>口服>皮肤。
(2)从剂型来看,不同的剂型其药物显效速度差异很大。
一般认为,同一处方以几种不同方法制成不同的剂型后,其血药浓度与时间关系差别明显。
(二)根据药物及其有效成分的性质
中药制剂多由复方组成,每味中药所含成分众多,实为一个小复方,即复方成分多而复杂。
如生物碱、黄酮、挥发油、甾体、皂苷、氨基酸、蛋白质、鞣质……其性各异。
尤其是溶解性、化学稳定性、在体内运转过程及其吸收、代谢、分布、排泄情况皆不相同。
而制剂的剂型对复方制剂稳定性、溶解性、体内运转过程及吸收、代谢分布、排泄又有直接的影响,所以不同处方、不同药物、不同的有效成分应做成各自相宜的剂型。
(三)根据处方规定的日服剂量
(四)根据工厂技术水平和生产条件
固体制剂虽比液体制剂要求低一点,但也必须要有一定的条件。
如颗粒剂、冲剂的制备,须解决最关键的问题是提取、分离、浓缩的问题。
第四节工艺路线的选择
一、工艺路线选择的意义
制剂的工艺路线是以保证实现处方的功能主治为目的,紧紧围绕功能主治的要求,对药物的处理原则、方法和程序所作的最基本的规定。
它直接决定着提取物的种类、存在形式、提取物与功能主治之间的吻合程度,决定着制剂质量的优劣,也决定着该制剂大生产的可行性和经济效益。
二、工艺路线选择的依据
工艺路线的选择要根据药物的性质、制剂剂型以及新药的类别要求、生产可行性、生产成本等因素来决定。
(一)药物的性质
中医处方讲究结构严谨、包括:
药味、饮片规格、用量、方与证的吻合。
所成制剂之作用能否与原方保持一致,关键在于中间体的质量,也就是说提取物是影响制剂质量的关键。
(二)剂型需要
各种剂型对成型前的中间体有特殊的要求。
1、颗粒剂、片剂、胶囊剂等固体制剂为了造型需要,常使用填充剂,为节省原料和保存药效,可将方中部分药材打成细粉或微粉代淀粉作填充剂。
口服液因制剂有澄清度的要求,所以供配液用的中间体都必须是
提取物。
注射液:
实际上是要求每味药单独提取,提取物最好做成干燥品并制订出具可控性的完整的质量标准,再以此半成品作二次投料配制注射剂。
(三)新药类别的要求
对6类、9类中药新药的要求仍沿于传统,强调复方的综合疗效,主要利用全方药物有效成分的富集物,而对内涵、杂质限度皆未作全面要求,只要有疗效,无明显毒副作用即可。
所以6类、9类一般采取全方共提。
而中药的5类新药是要有效部位或有效部位群。
首先要疗效确切,然后要把具此疗效的总值平分出来,作为独立的原料药,此原料所含可测成分之和应达50%以上。
至于5类中药新药的提取路线,单味药肯定是直接选择有效部位进行提取。
而复方应如何提取,则需进行研究。
(四)生产可行性及成本核算的需要
1、应具可行性:
工艺路线越单纯、简单,无交叉,其大生产可行性越大。
2、应具可操作性、安全性大 制订工艺路线要与工厂生产条件紧密结合,要把生产上每个环节的实际情况考虑进去,如果工艺路线脱离实际,轻则操作困难,增加工时,重则可发生安全事故。
3、消耗少、成本低 大生产的成本除原辅料以外,还有若干项目(如包装材料、燃料、动力、工资、设备折旧费、设备税、流动资金利息、企业管理费、新产品开发费、产品销售费、税费、利润、其它等等)。
第五节 工艺条件的筛选
一、工艺条件研究的原则
(一)研究工作要有系统性
工艺研究一定要全面系统地进行,才能找到最佳工艺条件,新形成的工艺方具有科学性、合理性和可行性。
所谓系统研究包括三个层次的意思:
1、要按工艺路线确定的顺序,依先后次序逐一进行,不可遗漏,也不可颠倒。
2、要对每个环节的主要影响因素进行全面研究。
3、对每个影响因素要进行三个水平或更多水平的比较研究。
通过实验取得数据,将数据进行统计学处理找出好的因素及水平。
(二)试验研究用原材料要保持一致性
整个工艺条件研究都围绕着有效成分的种类、数量进行,为使研究工作自始至终都具连贯性和可比性,必须要求被研究对象——中药材原料质量一致。
要原料保持稳定,应强调以下几方面的问题:
1、基原品种;2、药用部位;
3、产地;4、采收季节;
5、加工;6、规格等级;
7、有效成分的含量。
要原料保持稳定,应强调以下几方面的问题:
(三)试验操作应规范化
试验的目的是要取得数据,而准确的数据来自规范的实验方法与操作,否则得到的数据不具科学性和可行性。
二、药材的净选与炮制
(一)净选
通过检选、淘洗等工序除去非药用部分和杂质。
(二)炮制加工对药物成分及疗效的影响
1.炮制对药物理化性质的影响
(1)对含生物碱类药物的影响;
(2)对含苷类药物的影响;
(3)对含挥发油类药物的影响;
(4)对含鞣质类药物的影响;
(5)对含有机酸类药物的影响;
(6)对含油脂类药物的影响;
(7)对含树脂类药物的影响;
(8)对含蛋白质、氨基酸类药物的影响;
2.炮制对药物性味的影响 饮片的切制即是改变药物外形,对片型以及为切片所采取水处理程度等,都要依据用药要求及药物性质而制订。
三、工艺条件筛选
(一)原料处理工艺条件筛选
1.粉碎
2.提取
(1)溶媒选择
1)选择依据
①被提取的主要有效成分及其性质。
②过去用药经验
③生产可行性
2)常用溶媒的种类:
(2)提取方法选择
1)选择方法的依据:
首先是药物有效成分的性质。
2)关于水煎法、水提醇沉及醇水双提法的比较:
①水煎法
②水提醇沉法
③醇水双提法
(3)提取工艺条件筛选
1)筛选因素的水平:
合理可行的工艺是筛选出来。
①水平数:
由于需要找的是最好的条件,这是比较出来的,若选两个水平,两点连成一条直线,不能确定顶点。
若设三个水平,出来的是一条曲线,可在峰顶上选点。
如图3-6,图3-7。
②水平的确定:
首先定水平的起点,如加水量应加多少倍较合理,这个数字可参考积累的经验,若没有过去的经验数据就需先作预试,务求准确。
2)筛选因素
①蒸馏提“油”法②渗漉法③煎煮法
3)筛选方法
工艺条件筛选涉及的因素(影响提取效果或直接影响评价指标的因子)和水平(每个因素所取值的个数)较多。
根据多、快、好、省原则,选择恰当的实验方法,使之能减少试验次数,提高效率,节约时间和经费,而且能得到准确的结论和最佳工艺条件。
①全面试验法
这种方法只有一个变量,其余条件皆固定不变,如将煎煮时间、次数、操作方法都固定后,考查加水量对提取效果(收膏率、指标成分含量、大类成分含量)的影响。
这种方法试验的次数比较多,试验次数N=rqs次(s为因素个数,q为水平数,r为实验重复次数)。
如3个因素,每个因素有5个水平,实验次数量少为53=125。
a.只有当因素水平较少时才采用此法。
所以前面在设计蒸馏、渗漉、煎煮方法的工艺条件筛选中,因素水平可另选方法。
b.单因素试验,只能有一个变量,不可两个变量同时考查。
如考查某复方药物煎煮工艺条件时,设计的如下实验方案欠妥(见表3-42):
②正交试验法
它是根据组合理论,按一定规律构造正交表用来安排多因素试验的方法。
正交试验所需作的试验次数,较全面试验少得多,如三因素五水平只需作52=25次试验。
采用正交试验法应首先根据实验本身需筛选的因素、水平,选择好正交表头和相对应的正交试验表,将其排列组合好。
目前中工经新制剂研究中常用的有下列两种正交表:
L9(34)表和L18(37)表(见表3-43、表3-44、表3-45、表3-46)。
a.选择的因素须具可比性:
整齐可双是正交试验最突出的特点。
为此在设计正交试验时正交容纳的因素必须是在同一个操作步骤中,或水煎,或乙醇回流,或乙醇沉淀……。
不可一个正交试验包括工艺研究的全过程,或跨步骤选因素设计。
b.分析结果:
正交试验目的有二,一是明确各因素影响程度的大小,这由对实验数据进行方