『壹』 水溶性丙烯酸树脂污染物排放标准
随着城市区域和工业的快速发展,涂料的应用越来越广泛,其在推动我国经济发展中起到了重要的作用。我国涂料产量从2000年的183.9万吨增加到了2004年的298.1万吨,已成了世界涂料生产和消费的第二大国。国际上著名的涂料公司PPG、阿克苏、立邦、巴斯夫等都已经落户中国。与此同时,涂料使用对人体健康的影响也越来越得到人们的重视,绿色、环保已经成为产品市场竞争中的重要砝码,也成为国际贸易中国绿色壁垒的组成部分。限制挥发性有机物(VOCs)的排放已成为加强行业管理、提高市场竞争力的重要方面。除了涂料使用过程中VOCs的挥发外,涂料生产过程中产生的废水、废气、固体废物等也是涂料工业污染物排放的重要组成部分,在一定程度上也对周围环境造成了影响,美国,欧盟等对涂料生产过程中的VOCs的排放制订了专门的较为严格的标准,而我国目前仍执行污染物综合排放标准,已经不能适应目前环境保护的要求,也不符合涂料工业发展的趋势。为了推动“资源节约型、环境友好型社会”的建设,国家环境保护总局科技标准司已经下达任务制订《国家涂料工业污染物排放标准》,以进一步加强行业污染控制,规范行业环境保护管理工作。该标准也已经被国家标准委列为强制执行标准。
涂料种类繁多,虽然水性涂料、粉末涂料、辐射固化涂料、高固分涂料等“节约型、环保型”涂料得到迅速发展,但在很长时间内,溶剂型涂料尚无法完全退出市场,因此制订涂料工业污染物排放标准既要考虑生产工艺的特点,又要考虑行业的发展趋势。本文下面主要对制订标准的原则、国外标准的状况和标准体系的构建进行了探讨。
2制订标准的总体原则
(1)以实现经济、社会的可持续发展为目标,以国家环境保护和污染防治相关法律、法规、规章、政策和规划为依据,促进环境效益、经济效益和社会效益的统一;
(2)有利于保护生活环境、生态环境和人体健康,有利于相关法律、法规和规范性文件的实施;
(3)符合涂料工业的实际情况和发展要求;与经济、技术发展水平和相关方的承受能力相适应,具有先进性,促进科学技术进步;
(4)按照优先污染物的原则,逐步进行实施;
(5)以科学研究成果和实践经验为依据;坚持控制技术可行和经济可行;
(6)根据本国实际情况,参照国外相关标准、技术法规;
(7)淡化功能区分类控制,重视总量控制;
(8)促进清洁生产,体现污染的过程控制;
3国外标准体系及控制标准比较
3.1美国涂料工业排放标准
美国环境保护署于2002年设立了有关涂料行业有毒有害空气污染物的排放标准,并于2005年12月颁布最新版的《混合涂料生产的有毒有害气体排放标准》(:;FinalRule)。美国标准的最大特点是基于最大可得污染控制技术(MACT)的技术上制订的,标准值是考虑行业中先进企业的控制水平制订的。制订过程中根据调查的企业中环境保护排名前30家企业的排污平均值作为MACT底线,MACT标准一底线是确保所有的主要污染源使用现有较好的控制技术且排放较少的污染物的最低控制水平,作为制订标准的最低要求,不得突破底线,但可制订严格于底线的标准。
美国大气污染物排放标准的体系中包括了对储罐、工艺设备、废水收集和输送系统,输送系统及辅助设备等排放的HAPs的限值。主要的HAPs为甲苯,甲醇,二甲苯,氯化氢、二氯甲烷等。具体规定如下:
3.1.1工艺设备:
①对容积大于等于0.94m3(250加仑)的固定式,便携式容器,要求加盖子。
②对现源固定式设备除了要求加盖密封外,还必须在未控制的基线上削减有机HAP75%以上。
③对新源固定式,便携式容器除了加盖外,要求削减有机HAP95%以上。
④作为选择方案,可以在有特定限制温度使用冷凝器。
3.1.2储存罐:
①标准涉及的储存罐:α)现源:储存罐容积大于或等于75m3(20000加仑),储存物的蒸汽压大于或等于13.1KPa(1.9磅平方时):β)新源:储存罐容积大于或等于75m3(20000加仑)但小于94m3(25000加仑),储存物的蒸汽压大于或等于10.3KPa,或储存罐容积大于94m3(25000加仑),储存物的蒸汽压为0.7KPa。
②对现/新源要求削减有机HAP90%以上,或使用浮顶罐或水汽平衡装置。
3.1.3废水处理系统:
①对现源,若特定HAP的浓度大于等于4000ppmW,则要求将废水引入有所控制的水管,以削减有机HAP。
②对新源,若特定HAP的浓度大于等于2000ppmW,则要求;曙废水引入有所控制的水管,以削减有机HAP。
3.1.4输送操作
若输送的物质中含有至少1140万升/年(300万加仑/年),且HAP分压大于等于10.3kPa),则要求控制75%HAP的排放。可采用的措施包括将水汽回送至工艺中,或在特定温度限制下使用冷凝器。
3.1.5设备泄漏:
启动泄漏检查和修理计划(LDAR)。
3.1.6对热交换系统等,建议起草减少排放和月泄漏检查计划。
3.1.7清洗同样被认为是工艺用水,因此同其他工艺用水一样,遵守在通风孔,储存罐、设备泄漏及废水系统中的标准。
3.2欧盟涂料工业相关排放标准
3.2.1欧盟空气污染控制指令
欧盟在1999/13/EC((VOCs))中对涂料行业的VOCs的排放做了详细的规定。其中涂料生产过程VOCs排放的标准分溶剂使用量的大小分为两大类,分别规定了VOCs排放浓度(mS/C/m3)、无组织排放量和全工艺总排放量(按照溶剂使用量的百分比控制,分别为5%、3%)。其中欧盟在制订该标准时也考虑了不同溶剂使用的不同控制标准,比如卤代烃等。
3.2.2德国相关涂料行业标准
(1)废水排放标准
德国有专门的《涂料和清漆树脂生产废水排放标准》(2001.9.20)\《无机颜料生产废水》(2001.9.20),《化工废水》(2001.9.20)等标准在《涂料和清漆树脂生产废水排放标准》中规定了适用于生产水合分散染料,合成树脂粘合膏、水稀释涂料、清漆树脂,溶剂型涂料以及辅助材料的生产废水的排放标准。具体规定了:排污点(排入水体)的标准(指标有COD、BOD、鱼类毒性,如表1),对重金属和AOX、VHHC规定了与其他废水混合前的要求、此外结合工艺对生产流程,溶剂回收等进行了限制性规定。
标准中规定相关企业通过对各污染源具体情况的考察,在以下措施容许的条件下,应尽量降低污染物的负荷:
①如果在生产流程中需要制造真空,通过使用采用无废水技术制造真空以减少废水的产生量。
②废水中不得含有汞化合物和含锡有机化合物(源于防腐剂和杀菌剂的使用),为确认废水中不含有以上污染物,生产商应出具有关证明,证实防腐剂、牙口杀菌剂的原料和辅料中不含有这些物质。
③通过对溶剂回收,蒸馏残渣骤冷工艺生产的溶剂型涂料,其生产废水不得排放。
(2)德国TA-Luft(空气质量控制技术规范)
除了欧盟的1999/13/EC指令外,德国的TA-Luft中也规定了大量的有机物的废气排放浓度和排放速率,涂料使用的主要介于Ⅱ类和Ⅲ类。
TA-Luft陪空气有机污染物根据致癌性,恶臭、毒性高低分为三个级别,还规定了无机颗粒物,气态无机物、致癌污染物的排放标准。
4.我国涂料工业污染物排放标准的框架体系设计
4.1标准体系
4.1.1工艺分类的考虑
拟把涂料按照产品进行分类制订排放标准,共分为:溶剂涂料(再细分为丙烯酸树脂涂料,醇酸树脂涂料、环氧树脂涂料,氨基树脂涂料、丙烯酸树脂涂料,聚氨酯涂料、其他)、水性涂料,粉末涂料,高固体分涂料、特种涂料。
4.1.2标准分级
标准将不按照环境功能区分级,制订统一的排放标准。
(1)水污染物排放标准
污染物分一类污染物质和二类污染物,制订统一的排放标准和预处理标准。此外,还规定单位产品最高允许排水量。
(2)大气污染物排放标准
将制订最高允许排放浓度,最高允许排放速率、无组织排放限值和VOCs的排放总量限值。其中排放速率不再沿用国家大气污染物综合排放标准的“按照不同排气筒高度制订不同的排放速率”的体系,制订统一的排放速率。
4.1.3标准实施分阶段
根据项目建设时间分为两个时间段,以2008年1月1日界定两个时间段,分现有企业和新、扩、改建企业,分别制订污染物排放标准。但给予现有污染源2-3年的过渡期,过渡期后执行统一的标准。
4.1.4标准的适用范围
本标准将规定涂料工业生产企业废水、废气和固体废物处置(控制)的污染物排放限值、监测及实施监督。
本标准适用于我国行政管辖范围内一切涂料工业生产企业所产生的废水、废气和固体废物处置(控制)排放管理。
本标准不适用于应用涂料企业的涂装过程中废水、废气、固体废物和噪声等的控制。
4.2标准控制指标筛选
4.2.1水污染物控制指标
(1)一类污染物:总汞、总镉、总铅、总铬(含六价铬)、总铜,总锡
(2)二类污染物:pH、色度、COD,TOC、BOD、SS、氨氮、总锌
(3)特征控制污染物:可吸附有机卤素(AOX)、苯、甲苯,二甲苯、甲醇、二氯甲烷、甲醛、生物毒性。
(4)总量控制指标:单位产品最高允许排污量
4.2.2大气污染物控制指标
(1)粉尘
(2)甲醇,苯、甲苯、二甲苯、乙苯、甲醛、甲苯二异氰酸酯、苯乙烯、卤素、二氯甲烷、2-硝基丙烷、乙酸乙酯、乙酸丁酯;
(3)VOCs、臭气浓度。VOCs主要规定其最低削减率。
4.3水污染物控制指标的初步考虑
4.3.1一类污染物
我国的一类污染物的现行标准基本上都远远超过卫生基准值或者基于毒性的计算值。需要考虑对该类污染物逐步加严。对于涂料行业来说,由于业内已经对含汞、含铅、含锡的成份进行了严格的淘汰或限制措施,所以考虑一类污染物排放标准参考德国规定了“废水中不得含有汞化合物和含锡有机化合物(源于防腐剂和杀菌剂的使用)”等,规定涂料中重金属的限制条款。
4.3.2常规污染物
初步考虑的pH、色度、COD、TOC、BOD、SS、氨氮、总锌等常规污染物因子,将主要基于企业调研资料,按照控制技术的水平设计。初步拟定的标准值如表3所示。
废水排放标准中拟考虑以下两点:
(1)常规污染物将制订排放标准值和预处理标准值。预处理标准值将针对废水排入设置污水处理厂的废水。
(2)与目前国家污水综合排放标准规定的标准值是日平均值不同,以上标准均指瞬间的最高允许排放浓度值。
(3)强调TOC的标准,是为了更好的推动在线监测装置,强化监控。标准文本中;将重点考虑对在线装置的要求。
4.3.3特征污染物
由于根据初步的调研和了解,很多企业在特征污染物方面缺乏监测,所以)曙主要基于风险、参考国外标准和污染控制技术水平分析来决定。与目前污水综合排放标准相比,将在以下几方面加强标准的实施:
(1)生物毒性
对于水质的毒性评价指标目前主要涉及的有生物发光菌毒性和鱼类毒性。各种控制方式的有效性也不同,不具有可比性。根据近期的研究,发光菌毒性在测定中也受到很多因素的影响,因此拟定参照德国标准,制定鱼类毒性指标。
(2)单位产品排水量
本项指标主要目的在于规定单位产品排污负荷,由于涂料行业的品种众多,拟定按照主要品种(基料种类)分水性涂料,溶剂型涂料分别制定单位产品最高允许排水量。按月平均值计算。
4.4大气污染物排放标准制定的初步考虑
4.4.1有组织排放的浓度控制
(1)颗粒物
众多的研究表明颗粒物与呼吸系统疾病死亡率具有非常直接的关系,也是城市大气能见度的主要影响因素。很多城市的首要大气污染物是颗粒物。颗粒物越小,对人体的危害越大。所以对粉尘的控制应该逐渐严格。美国在1997年就开始制定了PM2.5的大气环镜质量标准,对企业的颗粒物排放也带来了极大的)中击。
由于随着颗粒物的除尘技术的发展,一般袋式除尘可以达到较高的除尘效率,所以拟定颗粒物按照德国的控制,即50mg/m3。
(2)VOCs
挥发性有机物种类繁多,除了毒性相对较大的甲醇,苯、甲苯,二甲苯、乙苯、甲醛、甲苯二异氰酸酯、苯乙烯、卤素、二氯甲烷、2-硝基丙烷,乙酸乙酯,乙酸丁酯等将单独制定标准外,还将制订总量VOCs的总量控制。
除此之外,欧盟还规定含有“三致”作用的VOCs的涂料(欧盟的R45、R46、R49、R60、R61的规定范围)的应该尽快淘汰,同时排放浓度应达到2mg/m3的要求。我国非甲烷总烃的排放限值为120mg/m3。
根据国外的参考,涂料工业VOCs排放的初步控制设想:排放浓度控制在150mg/m3以下。初步拟定如表5所示。
4.4.2有组织排放的总量控制
对于单一污染物排放拟考虑仍沿用我国《大气污染物综合排放标准》(GBl6297-1996)中的体系,制定最高允许排放速率的限制。
4.4.2臭气浓度
4.4.4无组织排放控制
无组织排放是涂料企业VOCs的一个重要方面,目前规定的厂界浓度限值在实际运行中遇到不少的困难,欧盟的无组织排放总量控制限值较为科学,而且美国最新的涂料行业大气排放标准也在一定程度上参考了该方式,所以本涂料标准中将参照欧盟的标准,规定无组织排放不得小于溶剂使用量的3%。以提高企业的可操作性。
『贰』 聚酯丙烯酸树脂是什么有毒吗
无毒来。丙烯酸自树脂类系由丙烯酸,甲基丙烯酸及其醋类分别搭配相互共聚而成。
聚酯丙烯酸树脂是由丙烯酸酯类和甲基丙烯酸酯类及其它烯属单体共聚制成的树脂,通过选用不同的树脂结构,不同的配方,生产工艺及溶剂组成,可合成不同类型,不同性能和不同应用场合的丙烯酸树脂,丙烯酸树脂根据结构和成膜机理的差异又可分为热塑性丙烯酸树脂和热固性丙烯酸树脂。
(2)释药控制性辅料丙烯酸树脂扩展阅读:
注意事项:
1、被涂物体的表面要先进行整面的处理先,必须保证被涂物的表面没有锈渍和灰尘等。
2、进行丙烯酸涂料施工,基材的温度必须是在3摄氏度以上,否则过低的温度导致漆膜不固化,影响施工的顺利进行。
3、丙烯酸涂料的施工可以采取喷涂、涂刷、滚涂等多种方式进行。
4、为保证施工的时间过长,导致涂料的沉淀,需要不断地进行搅拌处理。
『叁』 请详细讲述丙烯酸树脂在药学中的应用
药物释放系统的发展方向与趋势
20世纪年代以来,药物剂型和制剂研究已进入药物释放系统(drug delivery System DDS)时代。新型药物释放系统已成为药学领域的重要发展方向,第6届药剂学国际会议论文所占比重基本反映了当前国际上药剂学研究的重点,主要有:①缓释、长效制剂;②靶向给药制剂;③皮肤给药制剂;④粘膜给药制剂。
1 口服缓释控释给药系统(Sustained and controlled-release drugs delivery system)这类制剂要求平稳血药浓度到以提高病人在疾病状态下的药效为目标。
1.1 口服缓释、控释给药的特点
1.1.1 适宜于制成缓控释制剂的药物范围广泛
(1)首过作用强的药物中已有不少被研制成缓释及控释制剂;(2)一些半衰期很短或很长的药物制成缓释或控释制剂;(3)头孢类抗生素缓释制剂、头孢氨苄缓释胶囊;(4)一些成瘾性药物制成缓释制剂以适应特殊医疗应用。
1.1.2 一天一次的给药系统:每日给药一次的制剂,便于患者服用,在保证有效治疗浓度的同时,降低药物的毒副作用,避免耐药性的产生。
1.1.3 流体缓释及控释制剂:一些缓释微粒或微囊也可直接制备成混悬剂,缓释乳剂是利用一些脂肪醇或脂肪酸酯等为外相,以水及水溶性高分子为内相,凝胶缓释制剂是利用一些高分子材料粘性的特点制备的凝胶状制剂直接服用后在胃肠液内形成粘稠液体,减慢药物吸收速率而发挥缓释作用。
1.1.4 复方缓释及控释制剂
复方缓释及控释制剂多数仅对其中一种药物进行控释,而另一药物系以速释组分存在制剂中,这部分药物大多数有较长的半衰期或通常也仅需一天一次给药。
1.2 缓控释制剂技术
缓控释制剂的三种类型:定时、定速、定位释药。缓控制剂属于定速释放型,常用的技术有膜控释和骨架控释,而高分子交换树脂和渗透泵等技术要求高,不易推广。便于实现工业化生产的新技术有:多层缓释片和包衣缓释片技术,一次挤出离心制丸工艺,药物与高分子混溶挤出工艺,不溶性高分子固体分散技术等。
1.2.1 定速释放技术
是指制剂以一定速率在体内释放药物。基本符合零级释放动力学规律,口服后在一定的时间内能使药物释放和吸收速率与体内代谢速率相关,定速释放可减少血药浓度波动情况,增加病人服药的顺应性。借助于改变片剂的几何形状来控制药物的释放。迭层扩散骨架片,双凹形带孔包衣片,环形骨架片等。
1.2.2 定位释放技术 :位释放可增加局部治疗作用或增加特定吸收部位对药物的吸收。在口腔或胃肠道适当部位长时间停留,并释放一定量药物,以达到增加局部治疗作用或增加特定吸收部位对药物的吸收。利用一些比重小于水以及具有高粘性的材料也可以使制剂在胃内滞留较长时间并定速释药。胃内滞留系统有,胃漂浮系统,胃内膨胀系统,生物粘附系统。小肠定位给药系统(肠溶制剂)避免药物在胃内降解或对胃的刺激,提高一些药物的疗效。常用的技术有,利用结肠高PH生理环境溶解适宜聚合物包衣材料,或利用结肠特殊酶或正常菌落分解特异性聚合物如α-淀粉、果胶钙等。
1.2.3 定时释放技术:定时释放可根据生物时间节律特点释放需要量药物,使药物发挥最佳治疗效果。定时释放又称为脉冲释放,即根据生物时间节律特点释放需要量的药物,针对某些疾病容易在特定时间发作的特点,研究在服药后可在特定时间释药的制剂,如通过调节聚合物材料的溶蚀速度可在预定时间释药,释药的时间根据药物时辰动力学研究结果确定。此外,有人研究了电控制PDDS,超声波控制PDDS和微波辐射PDDS等。
2 靶向给药系统 (Targeted delivery drugs system TDDS)
2.1 概况
由于药物是在靶部位释放,可以提高靶组织的药理作用强度和降低全身的不良反应,载体的趋靶性和长循环是药物载体的研究向药物一抗体共轭,载体-抗体介导、载体物理或化学修饰、纳米粒等发展以达到更高级靶向目的。对多种靶向给药系统的靶向机制、制备方法、特性、体内分布和代谢规律等都有了较为清楚的认识。但是TDDS研究成果在生产和临床上的应用还存在不少问题,如载药量小的问题,稳定性差的问题,临床给药的制剂学问题,体内代谢动力学模型问题;TDDS的质量评价项目和标准问题,体内生理作用问题等等,这些都是脂质体、微球(囊)等胶体型靶向给药系统需要研究解决的问题。
2.2 靶向制剂技术
靶向给药系统有前体药物合成和药物载体(脂质体、单克隆抗体、红细胞等)途径,发展趋势是利用脂质体、类脂质、蛋白、可生物降解高分子聚合物作为载体将药物包封或嵌入种种类型的胶体系统。在结肠靶向给药的制备方面是包衣法。
2.3 制剂的靶向性
靶向性是脂质体作为药物最突出的特征。它有天然靶向性、隔室靶向性、物理靶向性和配体专一靶向性四个类型,近年有新类型的脂质体-空间稳定脂质体(S-liposome)又称长循环脂质体。
2.3.1 被动靶向制剂: 被动靶向制剂是将药物固定在一定大小的颗粒载体上,通过局部毛细血管的阻留而实现定位释放。如将抗癌药固定在白蛋白、聚合物或磁性颗粒上可以达到在靶部位的定位释放作用,增强治疗效果。
2.3.2 主动靶向制剂: 利用抗原-抗体或受体等分子亲和作用将药物定向分布在靶组织或靶细胞内。
2.3.3 靶向作用的前体给药:药物通过与单克隆抗体交联,或对药物进行不影响疗效的化学结构修饰等方法制成具有靶向作用的药物。
2.4 肠道靶向制剂: 口服结肠定位释药系统(OCDDS)是通过传递技术口服给药后药物在上消化道并不释放而到达结肠定位释放,在人体回盲部发挥局部或全身作用的一种独特的作用形式。
4.1 粘膜给药的种类: 粘膜给药有粘膜贴附剂、喷雾剂等,且有多种剂型从单层发展到多层,从缓释给药发展到贮库给药等。主要包括除胃肠道以外的口腔给药、鼻腔给药、直肠给药、眼部给药和子宫阴道给药等。用于口腔粘膜给药的剂型有贴片、贴膜、舌下片、舌下喷雾剂、咀嚼片等。用于鼻腔粘膜给药的有滴鼻剂、喷雾剂、粉未制剂、微球制剂、凝胶制剂、脂质体多肽,蛋白质类药物。用于直肠粘膜给药的有凝胶栓、渗透泵栓、微囊双层栓、中空栓等。用于眼部粘膜给药的新剂型有亲水凝胶剂、脂质体、纳米粒剂、植入剂等。用于阴道粘膜给药的有环剂、膜剂、栓剂、片剂、药膏、海绵剂等。
4.2 吸收促进剂的应用: 对于口腔、眼、直肠、阴道粘膜给药系统存在的主要问题是制剂在这些腔道内的存留时间一般较短,药物吸收量有限。因此,研究和开发在这些腔道内具有特殊粘附作用的生物粘附材料和新型渗透促进剂是解决这些腔道内粘膜给药系统现存问题的关键。
4.3 常用的粘膜给药
4.3.1 口腔粘膜给药,可延长制剂在胃肠道的停留时间,也可将药物制剂定位于胃肠道的病变部位,发挥靶向释药局部治疗作用。结肠部位疾病等要求能在结肠定位释药,对在胃肠道上段稳定性差或吸收利用差而在结肠吸收利用较好的药物,可应用生物粘附作用实现结肠定位释药。
4.3.2 鼻腔粘膜给药: 药物由鼻腔毛细血管进入体循环,不经门静脉进入肝脏,可避免肝首过作用,在胃肠液与胃肠壁膜中代谢的或首过作用的药物尤为适用。
鼻腔中粘液纤毛将药物从鼻甲部向鼻咽部清除,这样大大缩短了药物与吸附的接触时间,影响药物的吸收及生物利用度。鼻粘膜吸收制剂发展较快,除了一些常规制剂,如滴鼻剂、喷雾剂、一些新型给系统也在鼻粘膜给药中得到应用,如微球缓释、控释制剂等。鼻粘附型的片剂、膜剂、凝胶剂研究也较多。
鼻粘膜吸收促进剂:大分子药物鼻粘膜吸收比较困难,可通过一些吸收促进剂来增加其对鼻粘膜的穿透作用,提高其生物利用度。良好的鼻粘膜吸收促进剂应该对鼻粘膜刺激性小,促进作用强,对鼻纤毛功能影响小,无毒副作用。常用的鼻粘膜吸收促进剂有:胆盐如牛磺胆酸盐、甘胆酸盐、脱氧牛磺胆酸盐等以及牛磺二氢褐霉酸钠、聚氧乙烯-月桂醇醚等。
4.3.3 眼粘膜给药: 药物通过眼部给药而吸收进入体循环的优点,简单、经济、有些药物通过眼粘膜吸收与注射给药同样有效,眼部给药可以避免肝脏首过作用。眼部组织对免疫反应不敏感。适用于蛋白质类、肽类药物。药物通过眼部吸收仍存在许多问题,刺激性问题,药物剂量损失,药物在眼部的停留时间问题。眼部给药量有限,且药物停留时间短,容易流失,因而生物利用度低。为了提高眼角膜吸收的生物利用度,常需要使用吸收促进剂。眼吸收促进剂对刺激性方面要求较高。肽类药物的眼粘膜给药,给这类药物的方便有效地进入体内带来了新希望.眼部长效制剂的发展将使更多的药物能够有效地从眼粘膜吸收。如眼用膜剂,以亲水性高分子材料为基质的凝胶剂等。这些剂型能有效地延长药物与眼部的接触时间,并能有效地控制药物的释放速率。
四种制剂技术和特点比较
给药系统 药代动力学特点常用技术 备 注
控缓释给药 服用方便,释药平稳,峰谷小,副作用小 定速:膜控释,骨架控释第二代制剂
控缓:控制计量给药速度并保持药效
缓释:延缓药物的过程而延长药效
靶向给药:将药物输送到机体的特定部位或器官
透皮给药:经皮肤给药发挥全身治疗作用的控释膜剂
粘膜给药:通过粘膜上皮细胞给药
控缓:零级定量释药
缓释:一级定比释药
定位释放,生物利用度高,毒副作用小,类型多 避免首过效应和胃肠降解,生物利用度高,使用方便
透皮给药特点:剂量小、生物利用度高,起效快
离子交换树脂,包衣技术,渗透泵
定位:结肠靶向给药技术
定时:脉冲释放
静脉乳剂技术,脂质体技术,磁性微球,单克隆抗体,毫微囊技术,药物前体化
膜渗透控释,骨架控释技术,微小贮库技术,粘合剂分散型技术,促渗技术,吸收促进剂
化学:药物前体化
物理:离子电渗,电穿孔,超声促渗,激光导入口腔给药,鼻腔给药,直肠给药发展日趋成熟
第四代制剂研究开发阶段
5.5.5 新兴制剂技术研究重点
5 新型给药系统: 蛋白质-多肽类药物(如胰岛素、促红素等)是无法制成口服制剂(片剂、胶囊或口服液)。以锌为基质的胰岛素颊含服片,分子量在45KD以内的多肽药物均适合开发成为颊含服片剂。
5.1.3 可在胃肠道内释放的智能化制剂: 这种新型制剂能停留在胃(肠)的某些特定部位,然后缓缓的释放出药物。为了让某些制酸药或抗溃疡药可长时间地作用于胃部,利用树脂作为原料的微珠制剂。进入胃内后可较长时间悬浮在胃液之中。在酸性胃液溶化掉微珠表面的乙基纤维素后,其内部的碳酸氢钠可慢慢释放出来并中和掉过量的胃酸。采用藻酸代树脂加成微珠,内装药物,再经冻干法干燥成为口服制剂。
5.1.4 超微颗粒气雾剂: 纳米技术可加工成100nm左右的超微颗粒,再进一步加工成方便携带和使用的气雾剂,可大大提高多种药物的生物利用度。
5.2 脑给药系统中的一些新方法: 血药屏障(brain blood barrier.BBB)的存在,使很多药物不能进入脑部,限制了脑部疾病的治疗。为此研究了许多脑给药系统的技术。
通过鼻腔向脑输送药物:雌二醇、多巴胺、孕酮、神经生长因子等,通过鼻腔给药直接进入脑脊液。
脑内植入:将全合成的、生物相容性好、可生物降解的高分子材料与药物制成小丸,圆片,微球植入脑内。
药物与谷氨酸结合:一般透过血脑屏障的药物要求是相对分子量小于400,为亲脂性,对一些不能穿透的药物可采用与L-谷氨酸结合,利用谷氨酸作为载体使之透过血脑屏障。
5.3 免疫隔离释药系统: 用胶囊包裹啮齿动物的胰岛,植入人体内,由胶囊隔离人体免疫系统的细胞和抗体分子进入胶囊与动物胰岛产生免疫反应,而人体的营养物质可通过胶囊为胶囊内的胰岛提供养分,由动物胰岛分泌出的胰岛素起调节血糖作用。这一释药系统称为免疫隔离释药系统,也称为生物杂交释药系统或胶囊包裹细胞释药系统。最近,又发展了“微囊包裹释药系统”。
缓释、控释药用高分子材料的研究和应用
1 概述
在药物制剂领域中,高分子材料的应用具有久远的历史。人类从远古时代在谋求生存和与疾病斗争的过程中,广泛地利用天然的动植物来源的高分子材料,如淀粉、多糖、蛋白质、胶质等作为传统药物制剂的黏合剂、赋形剂、助悬剂、乳化剂。上世纪30年代以后,合成的高分子材料大量涌现,在药物制剂的研究和生产中的应用日益广泛。可以说任何一种剂型都需要利用高分子材料,而每一种适宜的高分子材料的应用都使制剂的内在质量或外在质量得到提高。上世纪六十年代开始,大量新型高分子材料进入药剂领域,推动了药物缓控释剂型的发展.这些高分子材料以不同方式组合到制剂中,起到控制药物的释放速率,释放时间以及释放部位的作用。
与以往的常规剂型如片剂、胶囊、注射剂比较,缓释、控释制剂的主要优点是①能够减少给药次数,改善患者的顺应性;②减少血药浓度的峰谷现象,降低毒副作用,提高疗效;③增加药物治疗的稳定性。另外克服缓控释制剂还可以避免某些药物对胃肠道的刺激性,避免夜间给药。由于这些优点,缓控释制剂被称为继常规制剂后的第二代和第三代药物制剂。是目前发展最快,产业化水平最高的新型药物制剂。在缓控释制剂中,高分子材料几乎成了药物在传递、渗透过程中的不可分割的组成部分。可以说缓控释制剂的发展虽然与制药设备的不断发展更新有关,但起主要作用的是新辅料的开发与应用。一种新辅料的应用,可开发出一大批制剂产品,并促进一大批制剂产品的质量提高,取得十分显著的经济效益和社会效应。
2 缓控释制剂的分类: 缓控释制剂作用机理有多种,制备工艺也千差万别,因此有多种不同的分类方法。粗略说来,有下列几类:
2.1 贮库型(膜控制型):控释制剂该类制剂是在药库外周包裹有控制释药速度的高分子膜的一类剂型,根据需要,可以制备成多层型,圆筒型,球型或片型的不同形式,并有相应的制备方法。如以乙基纤维素、渗透性丙烯酸树脂包衣的各种控释片剂、以乙烯-醋酸乙烯共聚物为控释膜的毛果芸香碱周效眼膜、以硅橡胶为控释膜的黄体酮宫内避孕器,以微孔聚丙烯为控释膜、聚异丁烯为药库的东莨菪碱透皮贴膏。其中以各种包衣片剂和包衣小丸为常见。
2.1.1 微孔膜控释系统在药物片芯或丸芯上包衣,包衣材料为水不溶性的膜材料(如EC、丙烯酸树脂等)与水溶性致孔剂(如聚乙二醇、羟丙基纤维素、聚维酮)的混合物。制剂进入胃肠道后,包衣膜中水溶性致孔剂被胃肠液溶解而形成微孔。胃肠液通过这些微孔渗入药芯使药物溶解,被溶解的药物溶液经膜孔释放。药物的释放速度可以通过改变水溶性致孔剂的用量来调节。
2.1.2 致密膜控释系统这种膜不溶于水和胃肠液,但水能通过。胃肠液渗透进入释药系统,药物溶解,通过扩散作用通过控释膜释放。药物的释放速度由膜材料的渗透性决定,选用不同渗透性能的膜材料及其混合物,可调节释药速度达到设计要求。常用膜材料有EC,丙烯酸树脂RL、RS型、醋酸纤维素等。
2.1.3 肠溶性膜控释系统这种膜材料不溶于胃液,只溶于肠液,如肠溶性丙烯酸树脂,羟丙甲纤维素酞酸酯等。为了达到缓控释目的,这类膜材常常与其它成膜材料混合使用,如不溶性的EC,水溶性的HPMC等。在胃中药物释放很少或不释放,进入小肠后,肠溶材料溶解,形成膜孔,药物可通过膜孔的扩散作用从释药系统释放。药物的释放速度可通过调节肠溶性材料的用量加以控制。如采用丙烯酸树脂肠溶Ⅱ号、HPMC、EC等不同配比,制成的硫酸锌包衣颗粒,其体外释放时间可达24小时。
2.2 骨架型(基质型)控释制剂该类制剂制备简单,不需控释膜,将药物直接分散在高分子材料形成的骨架中,药物释放速度取决于骨架材料的类型和药物在该材料中的扩散速度。如以PVA和PVP为骨架的硝酸甘油贴膏,以HPMC、Carbopol为骨架材料的各种缓释片剂、以HPC/Carbopol为粘附材料的黏膜粘附制剂等。
2.2.1 不溶性骨架缓控释系统采用无毒塑料如无毒聚氯乙烯、聚乙烯、聚氧硅烷等作为骨架基质材料,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。这些材料口服后不被机体吸收,无变化地从粪便排出。应用这类材料制成的释药系统一般适合于水溶性药物。如国外有用聚氯乙烯制成的硝酸异山梨酯、硫酸奎尼丁控释片上市。
2.2.2 亲水凝胶骨架缓控释系统采用亲水性高分子材料为片剂的主要辅料,如甲基纤维素、羟丙甲纤维素(K4M,K15M、K100M)、Carbopol,海藻酸钠,甲壳素等,这些材料的特点是遇水以后经水合作用而膨胀,在释药系统周围形成一层稠厚的凝胶屏障,药物可以通过扩散作用通过凝胶屏障而释放,释放速度因凝胶屏障的作用而被延缓。材料的亲水能力是控制药物释放的主要因素。例如双氯芬酸钾为非甾体消炎镇痛药,半衰期短,1天需服用3~4次,且对胃肠道刺激性较强,可引起胃出血和胃溃疡。有报道研制了一种双氯芬酸钾水凝胶骨架缓释片,它以羟丙甲纤维素(HPMCK4M)为主要骨架材料,并辅以其它阻滞剂,以调节释药速度。可供选择的疏水性阻滞剂有乙基纤维素、硬脂酸,肠溶性丙烯酸树脂等。为达到适宜的释药速度,还可加入亲水性的材料作填充剂或致孔剂,如乳糖、微晶纤维素、聚维酮(PVP)。上述辅料和药物混合后,采用粉末直接压片工艺压制成片,人体生物等效性试验表明,该制剂口服后,半小时可达到有效治疗浓度,12小时内缓慢释药,可维持较长时间有效浓度,1天仅需服用1~2次。以上材料中若再加入一些蜡类和脂肪酸酯类,制成的片剂比重小于1,服用后可在胃液或食糜中飘浮较长时间,有利于药物持久释放。一些主要在胃内吸收或主要在胃中发挥治疗作用的药物制剂(如抗幽门螺旋杆菌的抗生素),可考虑制成胃内飘浮片。
2.2.3 蚀性骨架缓控释系统这类骨架材料多采用脂肪和蜡类物质如蜂蜡、硬脂酸丁酯等。口服后,固体脂肪或蜡在体液中逐渐溶蚀,药物从骨架中释放。释放速度取决于骨架材料的用量及其溶蚀性。制备常用方法是将药物趁热溶于或混悬于脂肪或蜡类物质材料中,冷却后磨成颗粒装入胶囊或压制成片。
2.3 微囊和微粒型控释制剂可以看成是微型化的贮库制剂和骨架制剂,大小在1mm以下,更普遍的仅0.1μm或数十微米.可选用水溶或水不溶性高分子材料,随着高分子材料研究的进展,生物降解性高分子材料在微囊和微粒制剂中的应用也逐日增多。应用较广泛的高分子材料有明胶,淀粉,白蛋白,聚丙烯酸-淀粉接枝物,聚乳酸,聚羟基乙酸-乳酸共聚物,聚甲酰胺,聚甲基丙烯酸甲酯,聚丙烯腈烷基酯,乙基纤维素等。
3新型缓控释制剂 近年来新型高分子材料的研究和应用使缓控释制剂步入了定时,定向,定位,速效、高效,长效的精密化给药的新途径。出现了口服渗透泵控释系统、脉冲释放型释药系统、pH敏感型定位释药系统、结肠定位给药系统等新型缓控释制剂。
3. 以下简单介绍一下口服脉冲释放释药系统和结肠定位给药系统。
3.1 口服脉冲释放释药系统一般说来,缓释制剂以一级速度释放药物,控释制剂以零级速度释放药物,能够在较长时间维持稳定的血药浓度,保证了药物的长效。但在治疗期间某些药物的缓释制剂可造成疗效降低和副作用增加,尤其是首过作用大的药物如左旋多巴和丙氧芬缓释制剂会造成降解量增大,继而降低药物的生物利用度。此外药物与受体相互作用长期刺激使之灭活,产生耐药性,从而降低疗效。如应用硝酸甘油控释贴膏长时间维持一定血药浓度,易产生耐药性,不利于心绞痛的治疗。随着时间生物学、时间药理学,时间药物治疗学研究的深入,发现人的机体、组织、细胞对药物敏感性具有周期节律差异。如皮质激素类、抗哮喘、心血管、抗风湿等药物作用往往受昼夜波动的影响。80%的哮喘在起床时发生,故希望药物药物在就寝时服用而在早晨起效。原发性高血压在早晨起床前的血压最高,午后逐渐下降,就寝时最低,因此抗高血压药物不需要维持24小时恒定血药浓度。这种情况下,一种新型的时间控制型给药系统-脉冲式药物释放系统应运而生。这种制剂能够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放药物,近年来受到国内外研究者和许多制药公司的普遍重视。理想的脉冲式给药系统是多次脉冲控释制剂,现阶段口服脉冲释放系统主要是两次脉冲控释制剂,其中第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。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。如一种"定时爆破"系统,核心是蔗糖颗粒,核心外包裹上模型药物双氯芬酸钠;再利用羟丙甲纤维素作粘结物将崩解物质低取代羟丙基纤维素包于药物层外;最外层用带有致孔剂的不溶性包衣材料如乙基纤维素作控释膜包衣。该系统不是投药后立即释药,而是有一个明显的时滞,大约间隔2小时开始释药,释放后3~4小时释药完全。这种包衣微丸进入胃肠道后,胃肠液能透过控释膜进入溶胀崩解层,此时亲水性凝胶材料经过水合、溶胀,产生一定溶胀压,高分子材料从溶胀到溶解需要一定时间,当溶胀压和膨胀体积足够大时,包衣膜破裂,此时将爆破式释放药物,形成脉冲释药。如人体胃酸分泌在晚上10点左右有一高峰,法莫替丁脉冲控释胶囊设计为服药后10~14小时释放第2剂量药物,使药物在体内有两个释药峰。在一天口服一次的情况下也能有效控制胃酸分泌。
3.2 结肠定位给药系统结肠释药系统是近年来研究较多的定位释药技术。结肠释药对于结肠疾病治疗,增加药物的全胃肠道吸收有很大意义。随着生物技术发展,蛋白质多肽类药物品种逐渐增多,该类药物易被胃肠道酶系统降解,但在结肠段,酶系较少,活性较低,是蛋白质多肽药物口服吸收较理想的部位。常用的结肠定位技术有利用胃肠道转运时间设计的时间控释型、利用结肠部位pH高的特点设计的pH控释型、以及利用结肠特殊的酶系统或正常菌丛分解特异性高分子材料(如果胶钙,α-淀粉)设计的结肠定位给药系统等。
『肆』 丙烯酸树脂制成后粘度高,固含低是啥原因
下午好,液体丙烯酸树脂出现低固高粘一般是在稀释溶剂中使用或者含有一版定浓度的不良溶剂造成,比如权丙烯酸树脂之前用甲苯或者丙酮溶解为低粘度,其中再加入一些无水甲醇或者工业庚烷就会使粘度明显增大。以前检测过两家液丙就遇到过这种以次充好的现象,看着外观粘稠固含量貌似很大也未发现有增稠辅料结果一查溶剂就露馅。
『伍』 谁能提供篇关于HPMC在药物中作为缓释材料的缺点的中文文献啊
海尔药业针对HPMC多重性合理选择润湿剂
来源: 中国医药报
羟丙甲纤维素(HPMC)可作为促溶出和缓释、控释材料等,被广泛应用于固体制剂的生产中。但因其具有多重性的特点,在一定条件下,其用于药物制剂中有时甚至表现出相反的作用。青岛海尔药业有限公司的生产人员发现,在润湿剂种类和浓度的选择和调整上要充分考虑,这样才能发挥HPMC的作用。他们通过合理使用润湿剂以及工艺,以《中国药典》为依据,研制出萘普生缓释片、麦迪霉素薄膜衣片等新产品,并解决了部分片剂溶出度异常的难题。 研制萘普生缓释片 据该公司技术人员介绍,萘普生是一个良好的抗炎镇痛药物,但由于需长期服用及副作用明显,临床使用受到很大影响。为此,该公司立项研制口服一日一片、24小时有效的缓释片剂,单剂量达500毫克/片。但是设计处方时受限于选用《中国药典》的HPMC(相当于美国药典2906型),加入量一般不能高于5%,而HPMC作为缓释材料的使用量通常应占总投料量的40%~95%。因此,如何使片剂每片两小时释放量达到20%~40%,6小时释放量达到40%~60%,12小时释放量达到65%以上的要求,成为一个“瓶颈”。为此,他们对处方进行正交设计试验。结果显示,润湿剂的浓度是影响缓释片缓释指标的主要因素。根据试验结果,以80%的乙醇作为润湿剂,加入5%的HPMC,能确保样品达到相关要求。该工艺条件经小试、中试和大生产,均达到缓释片剂的标准。 研制麦迪霉素薄膜包衣片 麦迪霉素片曾是一线口服抗生素,原料药系日本进口。其处方设计为外加少量HPMC作为促溶出剂,同时选用HPMC作为包衣材料,但试验样品溶出度项目常不合格。经初步分析发现,HPMC混合不均及加入量太少是主要原因。因考虑到原料购买困难,因此技术人员在继续试验时将以前生产的样品直接粉碎后制粒、压片,这样药片表面的HPMC薄膜可直接混入细粉中,作促溶出材料使用。但经检验,该样品溶出度为10%,比返工前下降40%(30分钟)。研究人员进一步分析后发现,返工样品中HPMC在这种工艺条件下已不发挥溶出促进剂的作用,反而形成具有缓释效果的一种骨架结构,其作用已转化为缓释效用。根据这一分析结果,技术人员重新设计处方,将HPMC溶入润湿剂中制软材,60°C干燥,压片,采用丙烯酸树脂包肠溶衣。同时,在生产过程中严格控制工艺参数,试验出合格样品。 增加替硝唑片溶出度 替硝唑片是一个深度伤口感染的首选抗厌氧菌和抗胃肠道幽门螺旋杆菌感染药物。但在大规模生产时,常出现溶出度不合格的异常现象。如海尔药业公司某生产车间仅根据其促药物溶出性质采取逐渐增加HPMC投料量的办法返工,期望一次合格。但结果是溶出度仍然不合格,同时因辅料的不断加入导致片重和片型越来越大,以致专用的压片和铝塑包装模具不能使用,近3000万片的药物颗粒无法处理,在生产车间积压3个月以上,面临报废处理。 在解决这一问题时,技术人员依据HPMC的多重性,调整或增加新的不同浓度的润湿剂。在进行大生产返工时,最终采用80%的乙醇作润湿剂制软材,工艺、处方不变,经一次性处理,全部合格。近3000万片药品也顺利投放市场,至今无任何质量反馈,为企业挽回近6000万元的损失。 提高复方磺胺类药片溶出度 据海尔药业的技术人员介绍,一外贸客户委托加工生产一种复方磺胺类药片,除必须符合《中国药典》要求外,其溶出度指标要求达到90%以上(30分钟)。为此,技术人员在复方磺胺片处方中设计了2%的HPMC作为药物溶出促进剂,同时选定有利于促进HPMC发挥作用的润湿剂,即60%左右的乙醇及淀粉浆,另溶入0.3%的十二烷基磺酸钠,制软材,60℃干燥,压片。最终结果是:实际生产产品10批,各项指标符合合同要求,溶出度>90%。
『陆』 药剂学中水驱动系统和溶胀系统达零级条件
药物释放系统的发展方向与趋势
20世纪90年代以来,药物剂型和制剂研究已进入药物释放系统(drug delivery System DDS)时代。新型药物释放系统已成为药学领域的重要发展方向,第6届药剂学国际会议论文所占比重基本反映了当前国际上药剂学研究的重点,主要有:①缓释、长效制剂;②靶向给药制剂;③皮肤给药制剂;④粘膜给药制剂。
1 口服缓释控释给药系统(Sustained and controlled-release drugs delivery system)这类制剂要求平稳血药浓度到以提高病人在疾病状态下的药效为目标。
1.1 口服缓释、控释给药的特点
1.1.1 适宜于制成缓控释制剂的药物范围广泛
(1)首过作用强的药物中已有不少被研制成缓释及控释制剂;(2)一些半衰期很短或很长的药物制成缓释或控释制剂;(3)头孢类抗生素缓释制剂、头孢氨苄缓释胶囊;(4)一些成瘾性药物制成缓释制剂以适应特殊医疗应用。
1.1.2 一天一次的给药系统:每日给药一次的制剂,便于患者服用,在保证有效治疗浓度的同时,降低药物的毒副作用,避免耐药性的产生。
1.1.3 流体缓释及控释制剂:一些缓释微粒或微囊也可直接制备成混悬剂,缓释乳剂是利用一些脂肪醇或脂肪酸酯等为外相,以水及水溶性高分子为内相,凝胶缓释制剂是利用一些高分子材料粘性的特点制备的凝胶状制剂直接服用后在胃肠液内形成粘稠液体,减慢药物吸收速率而发挥缓释作用。
1.1.4 复方缓释及控释制剂
复方缓释及控释制剂多数仅对其中一种药物进行控释,而另一药物系以速释组分存在制剂中,这部分药物大多数有较长的半衰期或通常也仅需一天一次给药。
1.2 缓控释制剂技术
缓控释制剂的三种类型:定时、定速、定位释药。缓控制剂属于定速释放型,常用的技术有膜控释和骨架控释,而高分子交换树脂和渗透泵等技术要求高,不易推广。便于实现工业化生产的新技术有:多层缓释片和包衣缓释片技术,一次挤出离心制丸工艺,药物与高分子混溶挤出工艺,不溶性高分子固体分散技术等。
1.2.1 定速释放技术
是指制剂以一定速率在体内释放药物。基本符合零级释放动力学规律,口服后在一定的时间内能使药物释放和吸收速率与体内代谢速率相关,定速释放可减少血药浓度波动情况,增加病人服药的顺应性。借助于改变片剂的几何形状来控制药物的释放。迭层扩散骨架片,双凹形带孔包衣片,环形骨架片等。
1.2.2 定位释放技术 :位释放可增加局部治疗作用或增加特定吸收部位对药物的吸收。在口腔或胃肠道适当部位长时间停留,并释放一定量药物,以达到增加局部治疗作用或增加特定吸收部位对药物的吸收。利用一些比重小于水以及具有高粘性的材料也可以使制剂在胃内滞留较长时间并定速释药。胃内滞留系统有,胃漂浮系统,胃内膨胀系统,生物粘附系统。小肠定位给药系统(肠溶制剂)避免药物在胃内降解或对胃的刺激,提高一些药物的疗效。常用的技术有,利用结肠高PH生理环境溶解适宜聚合物包衣材料,或利用结肠特殊酶或正常菌落分解特异性聚合物如α-淀粉、果胶钙等。
1.2.3 定时释放技术:定时释放可根据生物时间节律特点释放需要量药物,使药物发挥最佳治疗效果。定时释放又称为脉冲释放,即根据生物时间节律特点释放需要量的药物,针对某些疾病容易在特定时间发作的特点,研究在服药后可在特定时间释药的制剂,如通过调节聚合物材料的溶蚀速度可在预定时间释药,释药的时间根据药物时辰动力学研究结果确定。此外,有人研究了电控制PDDS,超声波控制PDDS和微波辐射PDDS等。
2 靶向给药系统 (Targeted delivery drugs system TDDS)
2.1 概况
由于药物是在靶部位释放,可以提高靶组织的药理作用强度和降低全身的不良反应,载体的趋靶性和长循环是药物载体的研究向药物一抗体共轭,载体-抗体介导、载体物理或化学修饰、纳米粒等发展以达到更高级靶向目的。对多种靶向给药系统的靶向机制、制备方法、特性、体内分布和代谢规律等都有了较为清楚的认识。但是TDDS研究成果在生产和临床上的应用还存在不少问题,如载药量小的问题,稳定性差的问题,临床给药的制剂学问题,体内代谢动力学模型问题;TDDS的质量评价项目和标准问题,体内生理作用问题等等,这些都是脂质体、微球(囊)等胶体型靶向给药系统需要研究解决的问题。
2.2 靶向制剂技术
靶向给药系统有前体药物合成和药物载体(脂质体、单克隆抗体、红细胞等)途径,发展趋势是利用脂质体、类脂质、蛋白、可生物降解高分子聚合物作为载体将药物包封或嵌入种种类型的胶体系统。在结肠靶向给药的制备方面是包衣法。
2.3 制剂的靶向性
靶向性是脂质体作为药物最突出的特征。它有天然靶向性、隔室靶向性、物理靶向性和配体专一靶向性四个类型,近年有新类型的脂质体-空间稳定脂质体(S-liposome)又称长循环脂质体。
2.3.1 被动靶向制剂: 被动靶向制剂是将药物固定在一定大小的颗粒载体上,通过局部毛细血管的阻留而实现定位释放。如将抗癌药固定在白蛋白、聚合物或磁性颗粒上可以达到在靶部位的定位释放作用,增强治疗效果。
2.3.2 主动靶向制剂: 利用抗原-抗体或受体等分子亲和作用将药物定向分布在靶组织或靶细胞内。
2.3.3 靶向作用的前体给药:药物通过与单克隆抗体交联,或对药物进行不影响疗效的化学结构修饰等方法制成具有靶向作用的药物。
2.4 肠道靶向制剂: 口服结肠定位释药系统(OCDDS)是通过传递技术口服给药后药物在上消化道并不释放而到达结肠定位释放,在人体回盲部发挥局部或全身作用的一种独特的作用形式。
4.1 粘膜给药的种类: 粘膜给药有粘膜贴附剂、喷雾剂等,且有多种剂型从单层发展到多层,从缓释给药发展到贮库给药等。主要包括除胃肠道以外的口腔给药、鼻腔给药、直肠给药、眼部给药和子宫阴道给药等。用于口腔粘膜给药的剂型有贴片、贴膜、舌下片、舌下喷雾剂、咀嚼片等。用于鼻腔粘膜给药的有滴鼻剂、喷雾剂、粉未制剂、微球制剂、凝胶制剂、脂质体多肽,蛋白质类药物。用于直肠粘膜给药的有凝胶栓、渗透泵栓、微囊双层栓、中空栓等。用于眼部粘膜给药的新剂型有亲水凝胶剂、脂质体、纳米粒剂、植入剂等。用于阴道粘膜给药的有环剂、膜剂、栓剂、片剂、药膏、海绵剂等。
4.2 吸收促进剂的应用: 对于口腔、眼、直肠、阴道粘膜给药系统存在的主要问题是制剂在这些腔道内的存留时间一般较短,药物吸收量有限。因此,研究和开发在这些腔道内具有特殊粘附作用的生物粘附材料和新型渗透促进剂是解决这些腔道内粘膜给药系统现存问题的关键。
4.3 常用的粘膜给药
4.3.1 口腔粘膜给药,可延长制剂在胃肠道的停留时间,也可将药物制剂定位于胃肠道的病变部位,发挥靶向释药局部治疗作用。结肠部位疾病等要求能在结肠定位释药,对在胃肠道上段稳定性差或吸收利用差而在结肠吸收利用较好的药物,可应用生物粘附作用实现结肠定位释药。
4.3.2 鼻腔粘膜给药: 药物由鼻腔毛细血管进入体循环,不经门静脉进入肝脏,可避免肝首过作用,在胃肠液与胃肠壁膜中代谢的或首过作用的药物尤为适用。
鼻腔中粘液纤毛将药物从鼻甲部向鼻咽部清除,这样大大缩短了药物与吸附的接触时间,影响药物的吸收及生物利用度。鼻粘膜吸收制剂发展较快,除了一些常规制剂,如滴鼻剂、喷雾剂、一些新型给系统也在鼻粘膜给药中得到应用,如微球缓释、控释制剂等。鼻粘附型的片剂、膜剂、凝胶剂研究也较多。
鼻粘膜吸收促进剂:大分子药物鼻粘膜吸收比较困难,可通过一些吸收促进剂来增加其对鼻粘膜的穿透作用,提高其生物利用度。良好的鼻粘膜吸收促进剂应该对鼻粘膜刺激性小,促进作用强,对鼻纤毛功能影响小,无毒副作用。常用的鼻粘膜吸收促进剂有:胆盐如牛磺胆酸盐、甘胆酸盐、脱氧牛磺胆酸盐等以及牛磺二氢褐霉酸钠、聚氧乙烯-月桂醇醚等。
4.3.3 眼粘膜给药: 药物通过眼部给药而吸收进入体循环的优点,简单、经济、有些药物通过眼粘膜吸收与注射给药同样有效,眼部给药可以避免肝脏首过作用。眼部组织对免疫反应不敏感。适用于蛋白质类、肽类药物。药物通过眼部吸收仍存在许多问题,刺激性问题,药物剂量损失,药物在眼部的停留时间问题。眼部给药量有限,且药物停留时间短,容易流失,因而生物利用度低。为了提高眼角膜吸收的生物利用度,常需要使用吸收促进剂。眼吸收促进剂对刺激性方面要求较高。肽类药物的眼粘膜给药,给这类药物的方便有效地进入体内带来了新希望.眼部长效制剂的发展将使更多的药物能够有效地从眼粘膜吸收。如眼用膜剂,以亲水性高分子材料为基质的凝胶剂等。这些剂型能有效地延长药物与眼部的接触时间,并能有效地控制药物的释放速率。
四种制剂技术和特点比较
给药系统 药代动力学特点常用技术 备 注
控缓释给药 服用方便,释药平稳,峰谷小,副作用小 定速:膜控释,骨架控释第二代制剂
控缓:控制计量给药速度并保持药效
缓释:延缓药物的过程而延长药效
靶向给药:将药物输送到机体的特定部位或器官
透皮给药:经皮肤给药发挥全身治疗作用的控释膜剂
粘膜给药:通过粘膜上皮细胞给药
控缓:零级定量释药
缓释:一级定比释药
定位释放,生物利用度高,毒副作用小,类型多 避免首过效应和胃肠降解,生物利用度高,使用方便
透皮给药特点:剂量小、生物利用度高,起效快
离子交换树脂,包衣技术,渗透泵
定位:结肠靶向给药技术
定时:脉冲释放
静脉乳剂技术,脂质体技术,磁性微球,单克隆抗体,毫微囊技术,药物前体化
膜渗透控释,骨架控释技术,微小贮库技术,粘合剂分散型技术,促渗技术,吸收促进剂
化学:药物前体化
物理:离子电渗,电穿孔,超声促渗,激光导入口腔给药,鼻腔给药,直肠给药发展日趋成熟
第四代制剂研究开发阶段
5.5.5 新兴制剂技术研究重点
5 新型给药系统: 蛋白质-多肽类药物(如胰岛素、促红素等)是无法制成口服制剂(片剂、胶囊或口服液)。以锌为基质的胰岛素颊含服片,分子量在45KD以内的多肽药物均适合开发成为颊含服片剂。
5.1.3 可在胃肠道内释放的智能化制剂: 这种新型制剂能停留在胃(肠)的某些特定部位,然后缓缓的释放出药物。为了让某些制酸药或抗溃疡药可长时间地作用于胃部,利用树脂作为原料的微珠制剂。进入胃内后可较长时间悬浮在胃液之中。在酸性胃液溶化掉微珠表面的乙基纤维素后,其内部的碳酸氢钠可慢慢释放出来并中和掉过量的胃酸。采用藻酸代树脂加成微珠,内装药物,再经冻干法干燥成为口服制剂。
5.1.4 超微颗粒气雾剂: 纳米技术可加工成100nm左右的超微颗粒,再进一步加工成方便携带和使用的气雾剂,可大大提高多种药物的生物利用度。
5.2 脑给药系统中的一些新方法: 血药屏障(brain blood barrier.BBB)的存在,使很多药物不能进入脑部,限制了脑部疾病的治疗。为此研究了许多脑给药系统的技术。
通过鼻腔向脑输送药物:雌二醇、多巴胺、孕酮、神经生长因子等,通过鼻腔给药直接进入脑脊液。
脑内植入:将全合成的、生物相容性好、可生物降解的高分子材料与药物制成小丸,圆片,微球植入脑内。
药物与谷氨酸结合:一般透过血脑屏障的药物要求是相对分子量小于400,为亲脂性,对一些不能穿透的药物可采用与L-谷氨酸结合,利用谷氨酸作为载体使之透过血脑屏障。
5.3 免疫隔离释药系统: 用胶囊包裹啮齿动物的胰岛,植入人体内,由胶囊隔离人体免疫系统的细胞和抗体分子进入胶囊与动物胰岛产生免疫反应,而人体的营养物质可通过胶囊为胶囊内的胰岛提供养分,由动物胰岛分泌出的胰岛素起调节血糖作用。这一释药系统称为免疫隔离释药系统,也称为生物杂交释药系统或胶囊包裹细胞释药系统。最近,又发展了“微囊包裹释药系统”。
缓释、控释药用高分子材料的研究和应用
1 概述
在药物制剂领域中,高分子材料的应用具有久远的历史。人类从远古时代在谋求生存和与疾病斗争的过程中,广泛地利用天然的动植物来源的高分子材料,如淀粉、多糖、蛋白质、胶质等作为传统药物制剂的黏合剂、赋形剂、助悬剂、乳化剂。上世纪30年代以后,合成的高分子材料大量涌现,在药物制剂的研究和生产中的应用日益广泛。可以说任何一种剂型都需要利用高分子材料,而每一种适宜的高分子材料的应用都使制剂的内在质量或外在质量得到提高。上世纪六十年代开始,大量新型高分子材料进入药剂领域,推动了药物缓控释剂型的发展.这些高分子材料以不同方式组合到制剂中,起到控制药物的释放速率,释放时间以及释放部位的作用。
与以往的常规剂型如片剂、胶囊、注射剂比较,缓释、控释制剂的主要优点是①能够减少给药次数,改善患者的顺应性;②减少血药浓度的峰谷现象,降低毒副作用,提高疗效;③增加药物治疗的稳定性。另外克服缓控释制剂还可以避免某些药物对胃肠道的刺激性,避免夜间给药。由于这些优点,缓控释制剂被称为继常规制剂后的第二代和第三代药物制剂。是目前发展最快,产业化水平最高的新型药物制剂。在缓控释制剂中,高分子材料几乎成了药物在传递、渗透过程中的不可分割的组成部分。可以说缓控释制剂的发展虽然与制药设备的不断发展更新有关,但起主要作用的是新辅料的开发与应用。一种新辅料的应用,可开发出一大批制剂产品,并促进一大批制剂产品的质量提高,取得十分显著的经济效益和社会效应。
2 缓控释制剂的分类: 缓控释制剂作用机理有多种,制备工艺也千差万别,因此有多种不同的分类方法。粗略说来,有下列几类:
2.1 贮库型(膜控制型):控释制剂该类制剂是在药库外周包裹有控制释药速度的高分子膜的一类剂型,根据需要,可以制备成多层型,圆筒型,球型或片型的不同形式,并有相应的制备方法。如以乙基纤维素、渗透性丙烯酸树脂包衣的各种控释片剂、以乙烯-醋酸乙烯共聚物为控释膜的毛果芸香碱周效眼膜、以硅橡胶为控释膜的黄体酮宫内避孕器,以微孔聚丙烯为控释膜、聚异丁烯为药库的东莨菪碱透皮贴膏。其中以各种包衣片剂和包衣小丸为常见。
2.1.1 微孔膜控释系统在药物片芯或丸芯上包衣,包衣材料为水不溶性的膜材料(如EC、丙烯酸树脂等)与水溶性致孔剂(如聚乙二醇、羟丙基纤维素、聚维酮)的混合物。制剂进入胃肠道后,包衣膜中水溶性致孔剂被胃肠液溶解而形成微孔。胃肠液通过这些微孔渗入药芯使药物溶解,被溶解的药物溶液经膜孔释放。药物的释放速度可以通过改变水溶性致孔剂的用量来调节。
2.1.2 致密膜控释系统这种膜不溶于水和胃肠液,但水能通过。胃肠液渗透进入释药系统,药物溶解,通过扩散作用通过控释膜释放。药物的释放速度由膜材料的渗透性决定,选用不同渗透性能的膜材料及其混合物,可调节释药速度达到设计要求。常用膜材料有EC,丙烯酸树脂RL、RS型、醋酸纤维素等。
2.1.3 肠溶性膜控释系统这种膜材料不溶于胃液,只溶于肠液,如肠溶性丙烯酸树脂,羟丙甲纤维素酞酸酯等。为了达到缓控释目的,这类膜材常常与其它成膜材料混合使用,如不溶性的EC,水溶性的HPMC等。在胃中药物释放很少或不释放,进入小肠后,肠溶材料溶解,形成膜孔,药物可通过膜孔的扩散作用从释药系统释放。药物的释放速度可通过调节肠溶性材料的用量加以控制。如采用丙烯酸树脂肠溶Ⅱ号、HPMC、EC等不同配比,制成的硫酸锌包衣颗粒,其体外释放时间可达24小时。
2.2 骨架型(基质型)控释制剂该类制剂制备简单,不需控释膜,将药物直接分散在高分子材料形成的骨架中,药物释放速度取决于骨架材料的类型和药物在该材料中的扩散速度。如以PVA和PVP为骨架的硝酸甘油贴膏,以HPMC、Carbopol为骨架材料的各种缓释片剂、以HPC/Carbopol为粘附材料的黏膜粘附制剂等。
2.2.1 不溶性骨架缓控释系统采用无毒塑料如无毒聚氯乙烯、聚乙烯、聚氧硅烷等作为骨架基质材料,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。这些材料口服后不被机体吸收,无变化地从粪便排出。应用这类材料制成的释药系统一般适合于水溶性药物。如国外有用聚氯乙烯制成的硝酸异山梨酯、硫酸奎尼丁控释片上市。
2.2.2 亲水凝胶骨架缓控释系统采用亲水性高分子材料为片剂的主要辅料,如甲基纤维素、羟丙甲纤维素(K4M,K15M、K100M)、Carbopol,海藻酸钠,甲壳素等,这些材料的特点是遇水以后经水合作用而膨胀,在释药系统周围形成一层稠厚的凝胶屏障,药物可以通过扩散作用通过凝胶屏障而释放,释放速度因凝胶屏障的作用而被延缓。材料的亲水能力是控制药物释放的主要因素。例如双氯芬酸钾为非甾体消炎镇痛药,半衰期短,1天需服用3~4次,且对胃肠道刺激性较强,可引起胃出血和胃溃疡。有报道研制了一种双氯芬酸钾水凝胶骨架缓释片,它以羟丙甲纤维素(HPMCK4M)为主要骨架材料,并辅以其它阻滞剂,以调节释药速度。可供选择的疏水性阻滞剂有乙基纤维素、硬脂酸,肠溶性丙烯酸树脂等。为达到适宜的释药速度,还可加入亲水性的材料作填充剂或致孔剂,如乳糖、微晶纤维素、聚维酮(PVP)。上述辅料和药物混合后,采用粉末直接压片工艺压制成片,人体生物等效性试验表明,该制剂口服后,半小时可达到有效治疗浓度,12小时内缓慢释药,可维持较长时间有效浓度,1天仅需服用1~2次。以上材料中若再加入一些蜡类和脂肪酸酯类,制成的片剂比重小于1,服用后可在胃液或食糜中飘浮较长时间,有利于药物持久释放。一些主要在胃内吸收或主要在胃中发挥治疗作用的药物制剂(如抗幽门螺旋杆菌的抗生素),可考虑制成胃内飘浮片。
2.2.3 蚀性骨架缓控释系统这类骨架材料多采用脂肪和蜡类物质如蜂蜡、硬脂酸丁酯等。口服后,固体脂肪或蜡在体液中逐渐溶蚀,药物从骨架中释放。释放速度取决于骨架材料的用量及其溶蚀性。制备常用方法是将药物趁热溶于或混悬于脂肪或蜡类物质材料中,冷却后磨成颗粒装入胶囊或压制成片。
2.3 微囊和微粒型控释制剂可以看成是微型化的贮库制剂和骨架制剂,大小在1mm以下,更普遍的仅0.1μm或数十微米.可选用水溶或水不溶性高分子材料,随着高分子材料研究的进展,生物降解性高分子材料在微囊和微粒制剂中的应用也逐日增多。应用较广泛的高分子材料有明胶,淀粉,白蛋白,聚丙烯酸-淀粉接枝物,聚乳酸,聚羟基乙酸-乳酸共聚物,聚甲酰胺,聚甲基丙烯酸甲酯,聚丙烯腈烷基酯,乙基纤维素等。
3新型缓控释制剂 近年来新型高分子材料的研究和应用使缓控释制剂步入了定时,定向,定位,速效、高效,长效的精密化给药的新途径。出现了口服渗透泵控释系统、脉冲释放型释药系统、pH敏感型定位释药系统、结肠定位给药系统等新型缓控释制剂。
3. 以下简单介绍一下口服脉冲释放释药系统和结肠定位给药系统。
3.1 口服脉冲释放释药系统一般说来,缓释制剂以一级速度释放药物,控释制剂以零级速度释放药物,能够在较长时间维持稳定的血药浓度,保证了药物的长效。但在治疗期间某些药物的缓释制剂可造成疗效降低和副作用增加,尤其是首过作用大的药物如左旋多巴和丙氧芬缓释制剂会造成降解量增大,继而降低药物的生物利用度。此外药物与受体相互作用长期刺激使之灭活,产生耐药性,从而降低疗效。如应用硝酸甘油控释贴膏长时间维持一定血药浓度,易产生耐药性,不利于心绞痛的治疗。随着时间生物学、时间药理学,时间药物治疗学研究的深入,发现人的机体、组织、细胞对药物敏感性具有周期节律差异。如皮质激素类、抗哮喘、心血管、抗风湿等药物作用往往受昼夜波动的影响。80%的哮喘在起床时发生,故希望药物药物在就寝时服用而在早晨起效。原发性高血压在早晨起床前的血压最高,午后逐渐下降,就寝时最低,因此抗高血压药物不需要维持24小时恒定血药浓度。这种情况下,一种新型的时间控制型给药系统-脉冲式药物释放系统应运而生。这种制剂能够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放药物,近年来受到国内外研究者和许多制药公司的普遍重视。理想的脉冲式给药系统是多次脉冲控释制剂,现阶段口服脉冲释放系统主要是两次脉冲控释制剂,其中第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。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。如一种"定时爆破"系统,核心是蔗糖颗粒,核心外包裹上模型药物双氯芬酸钠;再利用羟丙甲纤维素作粘结物将崩解物质低取代羟丙基纤维素包于药物层外;最外层用带有致孔剂的不溶性包衣材料如乙基纤维素作控释膜包衣。该系统不是投药后立即释药,而是有一个明显的时滞,大约间隔2小时开始释药,释放后3~4小时释药完全。这种包衣微丸进入胃肠道后,胃肠液能透过控释膜进入溶胀崩解层,此时亲水性凝胶材料经过水合、溶胀,产生一定溶胀压,高分子材料从溶胀到溶解需要一定时间,当溶胀压和膨胀体积足够大时,包衣膜破裂,此时将爆破式释放药物,形成脉冲释药。如人体胃酸分泌在晚上10点左右有一高峰,法莫替丁脉冲控释胶囊设计为服药后10~14小时释放第2剂量药物,使药物在体内有两个释药峰。在一天口服一次的情况下也能有效控制胃酸分泌。
3.2 结肠定位给药系统结肠释药系统是近年来研究较多的定位释药技术。结肠释药对于结肠疾病治疗,增加药物的全胃肠道吸收有很大意义。随着生物技术发展,蛋白质多肽类药物品种逐渐增多,该类药物易被胃肠道酶系统降解,但在结肠段,酶系较少,活性较低,是蛋白质多肽药物口服吸收较理想的部位。常用的结肠定位技术有利用胃肠道转运时间设计的时间控释型、利用结肠部位pH高的特点设计的pH控释型、以及利用结肠特殊的酶系统或正常菌丛分解特异性高分子材料(如果胶钙,α-淀粉)设计的结肠定位给药系统等。
『柒』 丙烯酸树脂Ⅳ号为药用辅料,在片剂中的主要用途是什么
胃溶包衣
另外Ⅰ号、Ⅱ号、Ⅲ号是肠溶包衣
『捌』 丙烯酸树脂是什么
丙烯酸树脂是丙烯酸、甲基丙烯酸及其衍生物聚合物的总称。丙烯回酸树脂涂料就是以答(甲基) 丙烯酸酯、苯乙烯为主体,同其他丙烯酸酯共聚所得丙烯酸树脂制得的热塑性或热固性树脂涂料,或丙烯酸辐射涂料。
热塑性丙烯酸树脂在成膜过程中不发生进一步交联,因此它的相对分子量较大,具有良好的保光保色性、耐水耐化学性、干燥快、施工方便,易于施工重涂和返工,制备铝粉漆时铝粉的白度、定位性好。
热固性丙烯酸树脂是指在结构中带有一定的官能团,在制漆时通过和加入的氨基树脂、环氧树脂、聚氨酯等中的官能团反应形成网状结构,热固性树脂一般相对分子量较低。
(8)释药控制性辅料丙烯酸树脂扩展阅读:
丙烯酸树脂的危害:
1、皮肤接触可导致皮肤刺激不适和发疹;
2、眼睛接触可导致眼睛刺激不适、流泪或视线模糊;
3、呼入此产品可导致上呼吸道刺激、咳嗽与不适,或不特定不舒服症状,如恶心、头痛或虚弱;
4、食入此产品可导致特定不舒服症状如恶心、头痛或虚弱。患者应立即去医院救治。
参考资料来源:网络-丙烯酸树脂
『玖』 有没有关于高分子材料在现代药剂中的应用方面的资料
药物释放系统的发展方向与趋势
20世纪90年代以来,药物剂型和制剂研究已进入药物释放系统(drug delivery System DDS)时代。新型药物释放系统已成为药学领域的重要发展方向,第6届药剂学国际会议论文所占比重基本反映了当前国际上药剂学研究的重点,主要有:①缓释、长效制剂;②靶向给药制剂;③皮肤给药制剂;④粘膜给药制剂。
1 口服缓释控释给药系统(Sustained and controlled-release drugs delivery system)这类制剂要求平稳血药浓度到以提高病人在疾病状态下的药效为目标。
1.1 口服缓释、控释给药的特点
1.1.1 适宜于制成缓控释制剂的药物范围广泛
(1)首过作用强的药物中已有不少被研制成缓释及控释制剂;(2)一些半衰期很短或很长的药物制成缓释或控释制剂;(3)头孢类抗生素缓释制剂、头孢氨苄缓释胶囊;(4)一些成瘾性药物制成缓释制剂以适应特殊医疗应用。
1.1.2 一天一次的给药系统:每日给药一次的制剂,便于患者服用,在保证有效治疗浓度的同时,降低药物的毒副作用,避免耐药性的产生。
1.1.3 流体缓释及控释制剂:一些缓释微粒或微囊也可直接制备成混悬剂,缓释乳剂是利用一些脂肪醇或脂肪酸酯等为外相,以水及水溶性高分子为内相,凝胶缓释制剂是利用一些高分子材料粘性的特点制备的凝胶状制剂直接服用后在胃肠液内形成粘稠液体,减慢药物吸收速率而发挥缓释作用。
1.1.4 复方缓释及控释制剂
复方缓释及控释制剂多数仅对其中一种药物进行控释,而另一药物系以速释组分存在制剂中,这部分药物大多数有较长的半衰期或通常也仅需一天一次给药。
1.2 缓控释制剂技术
缓控释制剂的三种类型:定时、定速、定位释药。缓控制剂属于定速释放型,常用的技术有膜控释和骨架控释,而高分子交换树脂和渗透泵等技术要求高,不易推广。便于实现工业化生产的新技术有:多层缓释片和包衣缓释片技术,一次挤出离心制丸工艺,药物与高分子混溶挤出工艺,不溶性高分子固体分散技术等。
1.2.1 定速释放技术
是指制剂以一定速率在体内释放药物。基本符合零级释放动力学规律,口服后在一定的时间内能使药物释放和吸收速率与体内代谢速率相关,定速释放可减少血药浓度波动情况,增加病人服药的顺应性。借助于改变片剂的几何形状来控制药物的释放。迭层扩散骨架片,双凹形带孔包衣片,环形骨架片等。
1.2.2 定位释放技术 :位释放可增加局部治疗作用或增加特定吸收部位对药物的吸收。在口腔或胃肠道适当部位长时间停留,并释放一定量药物,以达到增加局部治疗作用或增加特定吸收部位对药物的吸收。利用一些比重小于水以及具有高粘性的材料也可以使制剂在胃内滞留较长时间并定速释药。胃内滞留系统有,胃漂浮系统,胃内膨胀系统,生物粘附系统。小肠定位给药系统(肠溶制剂)避免药物在胃内降解或对胃的刺激,提高一些药物的疗效。常用的技术有,利用结肠高PH生理环境溶解适宜聚合物包衣材料,或利用结肠特殊酶或正常菌落分解特异性聚合物如α-淀粉、果胶钙等。
1.2.3 定时释放技术:定时释放可根据生物时间节律特点释放需要量药物,使药物发挥最佳治疗效果。定时释放又称为脉冲释放,即根据生物时间节律特点释放需要量的药物,针对某些疾病容易在特定时间发作的特点,研究在服药后可在特定时间释药的制剂,如通过调节聚合物材料的溶蚀速度可在预定时间释药,释药的时间根据药物时辰动力学研究结果确定。此外,有人研究了电控制PDDS,超声波控制PDDS和微波辐射PDDS等。
2 靶向给药系统 (Targeted delivery drugs system TDDS)
2.1 概况
由于药物是在靶部位释放,可以提高靶组织的药理作用强度和降低全身的不良反应,载体的趋靶性和长循环是药物载体的研究向药物一抗体共轭,载体-抗体介导、载体物理或化学修饰、纳米粒等发展以达到更高级靶向目的。对多种靶向给药系统的靶向机制、制备方法、特性、体内分布和代谢规律等都有了较为清楚的认识。但是TDDS研究成果在生产和临床上的应用还存在不少问题,如载药量小的问题,稳定性差的问题,临床给药的制剂学问题,体内代谢动力学模型问题;TDDS的质量评价项目和标准问题,体内生理作用问题等等,这些都是脂质体、微球(囊)等胶体型靶向给药系统需要研究解决的问题。
2.2 靶向制剂技术
靶向给药系统有前体药物合成和药物载体(脂质体、单克隆抗体、红细胞等)途径,发展趋势是利用脂质体、类脂质、蛋白、可生物降解高分子聚合物作为载体将药物包封或嵌入种种类型的胶体系统。在结肠靶向给药的制备方面是包衣法。
2.3 制剂的靶向性
靶向性是脂质体作为药物最突出的特征。它有天然靶向性、隔室靶向性、物理靶向性和配体专一靶向性四个类型,近年有新类型的脂质体-空间稳定脂质体(S-liposome)又称长循环脂质体。
2.3.1 被动靶向制剂: 被动靶向制剂是将药物固定在一定大小的颗粒载体上,通过局部毛细血管的阻留而实现定位释放。如将抗癌药固定在白蛋白、聚合物或磁性颗粒上可以达到在靶部位的定位释放作用,增强治疗效果。
2.3.2 主动靶向制剂: 利用抗原-抗体或受体等分子亲和作用将药物定向分布在靶组织或靶细胞内。
2.3.3 靶向作用的前体给药:药物通过与单克隆抗体交联,或对药物进行不影响疗效的化学结构修饰等方法制成具有靶向作用的药物。
2.4 肠道靶向制剂: 口服结肠定位释药系统(OCDDS)是通过传递技术口服给药后药物在上消化道并不释放而到达结肠定位释放,在人体回盲部发挥局部或全身作用的一种独特的作用形式。
4.1 粘膜给药的种类: 粘膜给药有粘膜贴附剂、喷雾剂等,且有多种剂型从单层发展到多层,从缓释给药发展到贮库给药等。主要包括除胃肠道以外的口腔给药、鼻腔给药、直肠给药、眼部给药和子宫阴道给药等。用于口腔粘膜给药的剂型有贴片、贴膜、舌下片、舌下喷雾剂、咀嚼片等。用于鼻腔粘膜给药的有滴鼻剂、喷雾剂、粉未制剂、微球制剂、凝胶制剂、脂质体多肽,蛋白质类药物。用于直肠粘膜给药的有凝胶栓、渗透泵栓、微囊双层栓、中空栓等。用于眼部粘膜给药的新剂型有亲水凝胶剂、脂质体、纳米粒剂、植入剂等。用于阴道粘膜给药的有环剂、膜剂、栓剂、片剂、药膏、海绵剂等。
4.2 吸收促进剂的应用: 对于口腔、眼、直肠、阴道粘膜给药系统存在的主要问题是制剂在这些腔道内的存留时间一般较短,药物吸收量有限。因此,研究和开发在这些腔道内具有特殊粘附作用的生物粘附材料和新型渗透促进剂是解决这些腔道内粘膜给药系统现存问题的关键。
4.3 常用的粘膜给药
4.3.1 口腔粘膜给药,可延长制剂在胃肠道的停留时间,也可将药物制剂定位于胃肠道的病变部位,发挥靶向释药局部治疗作用。结肠部位疾病等要求能在结肠定位释药,对在胃肠道上段稳定性差或吸收利用差而在结肠吸收利用较好的药物,可应用生物粘附作用实现结肠定位释药。
4.3.2 鼻腔粘膜给药: 药物由鼻腔毛细血管进入体循环,不经门静脉进入肝脏,可避免肝首过作用,在胃肠液与胃肠壁膜中代谢的或首过作用的药物尤为适用。
鼻腔中粘液纤毛将药物从鼻甲部向鼻咽部清除,这样大大缩短了药物与吸附的接触时间,影响药物的吸收及生物利用度。鼻粘膜吸收制剂发展较快,除了一些常规制剂,如滴鼻剂、喷雾剂、一些新型给系统也在鼻粘膜给药中得到应用,如微球缓释、控释制剂等。鼻粘附型的片剂、膜剂、凝胶剂研究也较多。
鼻粘膜吸收促进剂:大分子药物鼻粘膜吸收比较困难,可通过一些吸收促进剂来增加其对鼻粘膜的穿透作用,提高其生物利用度。良好的鼻粘膜吸收促进剂应该对鼻粘膜刺激性小,促进作用强,对鼻纤毛功能影响小,无毒副作用。常用的鼻粘膜吸收促进剂有:胆盐如牛磺胆酸盐、甘胆酸盐、脱氧牛磺胆酸盐等以及牛磺二氢褐霉酸钠、聚氧乙烯-月桂醇醚等。
4.3.3 眼粘膜给药: 药物通过眼部给药而吸收进入体循环的优点,简单、经济、有些药物通过眼粘膜吸收与注射给药同样有效,眼部给药可以避免肝脏首过作用。眼部组织对免疫反应不敏感。适用于蛋白质类、肽类药物。药物通过眼部吸收仍存在许多问题,刺激性问题,药物剂量损失,药物在眼部的停留时间问题。眼部给药量有限,且药物停留时间短,容易流失,因而生物利用度低。为了提高眼角膜吸收的生物利用度,常需要使用吸收促进剂。眼吸收促进剂对刺激性方面要求较高。肽类药物的眼粘膜给药,给这类药物的方便有效地进入体内带来了新希望.眼部长效制剂的发展将使更多的药物能够有效地从眼粘膜吸收。如眼用膜剂,以亲水性高分子材料为基质的凝胶剂等。这些剂型能有效地延长药物与眼部的接触时间,并能有效地控制药物的释放速率。
四种制剂技术和特点比较
给药系统 药代动力学特点常用技术 备 注
控缓释给药 服用方便,释药平稳,峰谷小,副作用小 定速:膜控释,骨架控释第二代制剂
控缓:控制计量给药速度并保持药效
缓释:延缓药物的过程而延长药效
靶向给药:将药物输送到机体的特定部位或器官
透皮给药:经皮肤给药发挥全身治疗作用的控释膜剂
粘膜给药:通过粘膜上皮细胞给药
控缓:零级定量释药
缓释:一级定比释药
定位释放,生物利用度高,毒副作用小,类型多 避免首过效应和胃肠降解,生物利用度高,使用方便
透皮给药特点:剂量小、生物利用度高,起效快
离子交换树脂,包衣技术,渗透泵
定位:结肠靶向给药技术
定时:脉冲释放
静脉乳剂技术,脂质体技术,磁性微球,单克隆抗体,毫微囊技术,药物前体化
膜渗透控释,骨架控释技术,微小贮库技术,粘合剂分散型技术,促渗技术,吸收促进剂
化学:药物前体化
物理:离子电渗,电穿孔,超声促渗,激光导入口腔给药,鼻腔给药,直肠给药发展日趋成熟
第四代制剂研究开发阶段
5.5.5 新兴制剂技术研究重点
5 新型给药系统: 蛋白质-多肽类药物(如胰岛素、促红素等)是无法制成口服制剂(片剂、胶囊或口服液)。以锌为基质的胰岛素颊含服片,分子量在45KD以内的多肽药物均适合开发成为颊含服片剂。
5.1.3 可在胃肠道内释放的智能化制剂: 这种新型制剂能停留在胃(肠)的某些特定部位,然后缓缓的释放出药物。为了让某些制酸药或抗溃疡药可长时间地作用于胃部,利用树脂作为原料的微珠制剂。进入胃内后可较长时间悬浮在胃液之中。在酸性胃液溶化掉微珠表面的乙基纤维素后,其内部的碳酸氢钠可慢慢释放出来并中和掉过量的胃酸。采用藻酸代树脂加成微珠,内装药物,再经冻干法干燥成为口服制剂。
5.1.4 超微颗粒气雾剂: 纳米技术可加工成100nm左右的超微颗粒,再进一步加工成方便携带和使用的气雾剂,可大大提高多种药物的生物利用度。
5.2 脑给药系统中的一些新方法: 血药屏障(brain blood barrier.BBB)的存在,使很多药物不能进入脑部,限制了脑部疾病的治疗。为此研究了许多脑给药系统的技术。
通过鼻腔向脑输送药物:雌二醇、多巴胺、孕酮、神经生长因子等,通过鼻腔给药直接进入脑脊液。
脑内植入:将全合成的、生物相容性好、可生物降解的高分子材料与药物制成小丸,圆片,微球植入脑内。
药物与谷氨酸结合:一般透过血脑屏障的药物要求是相对分子量小于400,为亲脂性,对一些不能穿透的药物可采用与L-谷氨酸结合,利用谷氨酸作为载体使之透过血脑屏障。
5.3 免疫隔离释药系统: 用胶囊包裹啮齿动物的胰岛,植入人体内,由胶囊隔离人体免疫系统的细胞和抗体分子进入胶囊与动物胰岛产生免疫反应,而人体的营养物质可通过胶囊为胶囊内的胰岛提供养分,由动物胰岛分泌出的胰岛素起调节血糖作用。这一释药系统称为免疫隔离释药系统,也称为生物杂交释药系统或胶囊包裹细胞释药系统。最近,又发展了“微囊包裹释药系统”。
缓释、控释药用高分子材料的研究和应用
1 概述
在药物制剂领域中,高分子材料的应用具有久远的历史。人类从远古时代在谋求生存和与疾病斗争的过程中,广泛地利用天然的动植物来源的高分子材料,如淀粉、多糖、蛋白质、胶质等作为传统药物制剂的黏合剂、赋形剂、助悬剂、乳化剂。上世纪30年代以后,合成的高分子材料大量涌现,在药物制剂的研究和生产中的应用日益广泛。可以说任何一种剂型都需要利用高分子材料,而每一种适宜的高分子材料的应用都使制剂的内在质量或外在质量得到提高。上世纪六十年代开始,大量新型高分子材料进入药剂领域,推动了药物缓控释剂型的发展.这些高分子材料以不同方式组合到制剂中,起到控制药物的释放速率,释放时间以及释放部位的作用。
与以往的常规剂型如片剂、胶囊、注射剂比较,缓释、控释制剂的主要优点是①能够减少给药次数,改善患者的顺应性;②减少血药浓度的峰谷现象,降低毒副作用,提高疗效;③增加药物治疗的稳定性。另外克服缓控释制剂还可以避免某些药物对胃肠道的刺激性,避免夜间给药。由于这些优点,缓控释制剂被称为继常规制剂后的第二代和第三代药物制剂。是目前发展最快,产业化水平最高的新型药物制剂。在缓控释制剂中,高分子材料几乎成了药物在传递、渗透过程中的不可分割的组成部分。可以说缓控释制剂的发展虽然与制药设备的不断发展更新有关,但起主要作用的是新辅料的开发与应用。一种新辅料的应用,可开发出一大批制剂产品,并促进一大批制剂产品的质量提高,取得十分显著的经济效益和社会效应。
2 缓控释制剂的分类: 缓控释制剂作用机理有多种,制备工艺也千差万别,因此有多种不同的分类方法。粗略说来,有下列几类:
2.1 贮库型(膜控制型):控释制剂该类制剂是在药库外周包裹有控制释药速度的高分子膜的一类剂型,根据需要,可以制备成多层型,圆筒型,球型或片型的不同形式,并有相应的制备方法。如以乙基纤维素、渗透性丙烯酸树脂包衣的各种控释片剂、以乙烯-醋酸乙烯共聚物为控释膜的毛果芸香碱周效眼膜、以硅橡胶为控释膜的黄体酮宫内避孕器,以微孔聚丙烯为控释膜、聚异丁烯为药库的东莨菪碱透皮贴膏。其中以各种包衣片剂和包衣小丸为常见。
2.1.1 微孔膜控释系统在药物片芯或丸芯上包衣,包衣材料为水不溶性的膜材料(如EC、丙烯酸树脂等)与水溶性致孔剂(如聚乙二醇、羟丙基纤维素、聚维酮)的混合物。制剂进入胃肠道后,包衣膜中水溶性致孔剂被胃肠液溶解而形成微孔。胃肠液通过这些微孔渗入药芯使药物溶解,被溶解的药物溶液经膜孔释放。药物的释放速度可以通过改变水溶性致孔剂的用量来调节。
2.1.2 致密膜控释系统这种膜不溶于水和胃肠液,但水能通过。胃肠液渗透进入释药系统,药物溶解,通过扩散作用通过控释膜释放。药物的释放速度由膜材料的渗透性决定,选用不同渗透性能的膜材料及其混合物,可调节释药速度达到设计要求。常用膜材料有EC,丙烯酸树脂RL、RS型、醋酸纤维素等。
2.1.3 肠溶性膜控释系统这种膜材料不溶于胃液,只溶于肠液,如肠溶性丙烯酸树脂,羟丙甲纤维素酞酸酯等。为了达到缓控释目的,这类膜材常常与其它成膜材料混合使用,如不溶性的EC,水溶性的HPMC等。在胃中药物释放很少或不释放,进入小肠后,肠溶材料溶解,形成膜孔,药物可通过膜孔的扩散作用从释药系统释放。药物的释放速度可通过调节肠溶性材料的用量加以控制。如采用丙烯酸树脂肠溶Ⅱ号、HPMC、EC等不同配比,制成的硫酸锌包衣颗粒,其体外释放时间可达24小时。
2.2 骨架型(基质型)控释制剂该类制剂制备简单,不需控释膜,将药物直接分散在高分子材料形成的骨架中,药物释放速度取决于骨架材料的类型和药物在该材料中的扩散速度。如以PVA和PVP为骨架的硝酸甘油贴膏,以HPMC、Carbopol为骨架材料的各种缓释片剂、以HPC/Carbopol为粘附材料的黏膜粘附制剂等。
2.2.1 不溶性骨架缓控释系统采用无毒塑料如无毒聚氯乙烯、聚乙烯、聚氧硅烷等作为骨架基质材料,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。这些材料口服后不被机体吸收,无变化地从粪便排出。应用这类材料制成的释药系统一般适合于水溶性药物。如国外有用聚氯乙烯制成的硝酸异山梨酯、硫酸奎尼丁控释片上市。
2.2.2 亲水凝胶骨架缓控释系统采用亲水性高分子材料为片剂的主要辅料,如甲基纤维素、羟丙甲纤维素(K4M,K15M、K100M)、Carbopol,海藻酸钠,甲壳素等,这些材料的特点是遇水以后经水合作用而膨胀,在释药系统周围形成一层稠厚的凝胶屏障,药物可以通过扩散作用通过凝胶屏障而释放,释放速度因凝胶屏障的作用而被延缓。材料的亲水能力是控制药物释放的主要因素。例如双氯芬酸钾为非甾体消炎镇痛药,半衰期短,1天需服用3~4次,且对胃肠道刺激性较强,可引起胃出血和胃溃疡。有报道研制了一种双氯芬酸钾水凝胶骨架缓释片,它以羟丙甲纤维素(HPMCK4M)为主要骨架材料,并辅以其它阻滞剂,以调节释药速度。可供选择的疏水性阻滞剂有乙基纤维素、硬脂酸,肠溶性丙烯酸树脂等。为达到适宜的释药速度,还可加入亲水性的材料作填充剂或致孔剂,如乳糖、微晶纤维素、聚维酮(PVP)。上述辅料和药物混合后,采用粉末直接压片工艺压制成片,人体生物等效性试验表明,该制剂口服后,半小时可达到有效治疗浓度,12小时内缓慢释药,可维持较长时间有效浓度,1天仅需服用1~2次。以上材料中若再加入一些蜡类和脂肪酸酯类,制成的片剂比重小于1,服用后可在胃液或食糜中飘浮较长时间,有利于药物持久释放。一些主要在胃内吸收或主要在胃中发挥治疗作用的药物制剂(如抗幽门螺旋杆菌的抗生素),可考虑制成胃内飘浮片。
2.2.3 蚀性骨架缓控释系统这类骨架材料多采用脂肪和蜡类物质如蜂蜡、硬脂酸丁酯等。口服后,固体脂肪或蜡在体液中逐渐溶蚀,药物从骨架中释放。释放速度取决于骨架材料的用量及其溶蚀性。制备常用方法是将药物趁热溶于或混悬于脂肪或蜡类物质材料中,冷却后磨成颗粒装入胶囊或压制成片。
2.3 微囊和微粒型控释制剂可以看成是微型化的贮库制剂和骨架制剂,大小在1mm以下,更普遍的仅0.1μm或数十微米.可选用水溶或水不溶性高分子材料,随着高分子材料研究的进展,生物降解性高分子材料在微囊和微粒制剂中的应用也逐日增多。应用较广泛的高分子材料有明胶,淀粉,白蛋白,聚丙烯酸-淀粉接枝物,聚乳酸,聚羟基乙酸-乳酸共聚物,聚甲酰胺,聚甲基丙烯酸甲酯,聚丙烯腈烷基酯,乙基纤维素等。
3新型缓控释制剂 近年来新型高分子材料的研究和应用使缓控释制剂步入了定时,定向,定位,速效、高效,长效的精密化给药的新途径。出现了口服渗透泵控释系统、脉冲释放型释药系统、pH敏感型定位释药系统、结肠定位给药系统等新型缓控释制剂。
3. 以下简单介绍一下口服脉冲释放释药系统和结肠定位给药系统。
3.1 口服脉冲释放释药系统一般说来,缓释制剂以一级速度释放药物,控释制剂以零级速度释放药物,能够在较长时间维持稳定的血药浓度,保证了药物的长效。但在治疗期间某些药物的缓释制剂可造成疗效降低和副作用增加,尤其是首过作用大的药物如左旋多巴和丙氧芬缓释制剂会造成降解量增大,继而降低药物的生物利用度。此外药物与受体相互作用长期刺激使之灭活,产生耐药性,从而降低疗效。如应用硝酸甘油控释贴膏长时间维持一定血药浓度,易产生耐药性,不利于心绞痛的治疗。随着时间生物学、时间药理学,时间药物治疗学研究的深入,发现人的机体、组织、细胞对药物敏感性具有周期节律差异。如皮质激素类、抗哮喘、心血管、抗风湿等药物作用往往受昼夜波动的影响。80%的哮喘在起床时发生,故希望药物药物在就寝时服用而在早晨起效。原发性高血压在早晨起床前的血压最高,午后逐渐下降,就寝时最低,因此抗高血压药物不需要维持24小时恒定血药浓度。这种情况下,一种新型的时间控制型给药系统-脉冲式药物释放系统应运而生。这种制剂能够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放药物,近年来受到国内外研究者和许多制药公司的普遍重视。理想的脉冲式给药系统是多次脉冲控释制剂,现阶段口服脉冲释放系统主要是两次脉冲控释制剂,其中第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。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。如一种"定时爆破"系统,核心是蔗糖颗粒,核心外包裹上模型药物双氯芬酸钠;再利用羟丙甲纤维素作粘结物将崩解物质低取代羟丙基纤维素包于药物层外;最外层用带有致孔剂的不溶性包衣材料如乙基纤维素作控释膜包衣。该系统不是投药后立即释药,而是有一个明显的时滞,大约间隔2小时开始释药,释放后3~4小时释药完全。这种包衣微丸进入胃肠道后,胃肠液能透过控释膜进入溶胀崩解层,此时亲水性凝胶材料经过水合、溶胀,产生一定溶胀压,高分子材料从溶胀到溶解需要一定时间,当溶胀压和膨胀体积足够大时,包衣膜破裂,此时将爆破式释放药物,形成脉冲释药。如人体胃酸分泌在晚上10点左右有一高峰,法莫替丁脉冲控释胶囊设计为服药后10~14小时释放第2剂量药物,使药物在体内有两个释药峰。在一天口服一次的情况下也能有效控制胃酸分泌。
3.2 结肠定位给药系统结肠释药系统是近年来研究较多的定位释药技术。结肠释药对于结肠疾病治疗,增加药物的全胃肠道吸收有很大意义。随着生物技术发展,蛋白质多肽类药物品种逐渐增多,该类药物易被胃肠道酶系统降解,但在结肠段,酶系较少,活性较低,是蛋白质多肽药物口服吸收较理想的部位。常用的结肠定位技术有利用胃肠道转运时间设计的时间控释型、利用结肠部位pH高的特点设计的pH控释型、以及利用结肠特殊的酶系统或正常菌丛分解特异性高分子材料(如果胶钙,α-淀粉)设计的结肠定位给药系统等。
『拾』 在水性丙烯酸树脂的合成中为使乳液稳定出料时应如何操作
水性固体丙烯酸树脂是粉末状的,水性丙烯酸成膜乳液是乳液的可以直接使用,固体的需要用水开稀后使用,固体的性价比较高。