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药物剂型设计与临床用药. Dosage Form Design and Clinic Use. 主要内容. 药物剂型设计的原则 药物剂型设计的依据 可能引起安全问题的剂型 / 工艺因素 剂型设计的一般程序 质量源于设计 ( QbD ) : 新概念. 药物剂型设计的原则. 四大基本原则 Safety : 血浓 / 分布改变, ADME/T Efficacy : 血浓 / 分布改变, PK/PD
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药物剂型设计与临床用药 Dosage Form Design and Clinic Use
主要内容 • 药物剂型设计的原则 • 药物剂型设计的依据 • 可能引起安全问题的剂型/工艺因素 • 剂型设计的一般程序 • 质量源于设计(QbD):新概念
药物剂型设计的原则 四大基本原则 • Safety: 血浓/分布改变,ADME/T • Efficacy: 血浓/分布改变,PK/PD • Controllability: 可控性(透彻理解) (Stability): 稳定性/有效期 • Compliance: 途径/用法用量/大小形状/色/味/价格 根本目的:安全、有效、质量可控、方便 药物剂型设计与临床用药
剂型设计的依据 1. 药物生物学性质 • 吸收的速度和程度: • 药物的治疗窗: • 消除速度: • GI中不稳定性; • 体内分布情况等: • 毒性或刺激性等: 药物剂型设计与临床用药
剂型设计的依据 1.药物的生物学性质:剂型因素对吸收的影响 • 包括剂型、给药途径、处方、工艺 • 药物→崩解→溶出→吸收→体内→靶点→疗效 • 液体制剂>固体制剂 • 水溶液>油溶液 • 溶液型 > 胶体型 > 乳剂型 > 混悬型 • 口崩片>胶囊剂>片剂(速溶>普通>包衣)>SR/CR • iv>im>po(BA=?可以口服?其它非注射给药?) 药物剂型设计与临床用药
剂型设计的依据 药物的生物学分类系统(BCS) • 溶出度好,生物膜透过性好: • 溶出度差,生物膜透过性好:体内外相关性好 • 溶出度好,生物膜透过性差:体内外相关性差 • 溶出度差,生物膜透过性差: *体内外相关性(IVIVC):体外溶出与体内吸收 药物剂型设计与临床用药
剂型设计的依据 2.药物的理化性质 • 物理状态:固体制剂稳定、剂量准、生产效率高、使用方便,口服固体制剂占70% • 溶解度: • 溶出速率:难溶性/溶出慢,取决于制剂手段 • 分子量: • pKa:未解离型易吸收; 药物剂型设计与临床用药
剂型设计的依据 2.药物的理化性质 • 分配系数:适当的脂溶性有利于吸收 • 多晶型:溶解、溶出、稳定、吸收(可的松5种晶型) • 挥发性: 微囊化/软胶囊/乳剂型等 • 粉体学:粒度,形态,流动性,可压性,吸湿性等 • 熔 点: Yalkowsky-Valvani溶解度方程: logSw =0.5 —0.01× (MP—25)—logKo/w 药物熔点(MP)越高,油水分配系数(K )越大,溶解度越小。 药物剂型设计与临床用药
剂型设计的依据 2.药物的理化性质:稳定性 • 对胃肠中酸碱环境不稳定: • 首过性代谢问题: • 化学稳定性: • 物理稳定性:如乳剂,混悬剂 • 生物稳定性: • 配伍问题(复方、辅料): 药物剂型设计与临床用药
剂型设计的依据 3.临床治疗的需要 • 全身起效/局部起效 • 急症、重症 • 速效、长效?(口崩,缓释/控释) • 治疗、预防?(硝酸甘油:舌下、透皮、口服) • 长期用药、短期用药、一次性用药? • 特殊情况:吞咽难、不配合、难以到达 • 特殊病种:治疗肿瘤时对安全性要求可能适当降低 药物剂型设计与临床用药
剂型设计的依据 3.临床治疗的需要:用药的顺应性 • 一般特殊味觉的药 • 长期用药体积不宜太大,或数量太多 • 长期用药每日次数不宜太多 • 长期用药不宜注射 • 长期用药不宜特殊途径:栓剂/眼部用药 • 不包衣以白色为好 • 药物的外观; • 性价比? 药物剂型设计与临床用药
剂型设计的依据 4.其它方面:市场因素等 • 市场需求,市场容量 • 开发难度,可行性,创新性 • 开发成本 主要依据:药物生物学性质、理化性质、临床需求 药物剂型设计与临床用药
剂型设计的依据 剂型的选择 普通制剂-DDS 给药途径-具体剂型 口服给药(占70%以上): • 溶出度较高: • 口服吸收好: • 口服吸收不太, • 长期用药: • 用于胃肠道给药: • 使用方便、安全、自然:尽可能首选 药物剂型设计与临床用药
剂型设计的依据 剂型的选择 注射给药: • 水溶性好/同时? • 口服吸收不好: • 在胃肠道中不稳定: • 急救(抢救): • 重症(如肿瘤): • 速效(如麻醉): • 不能口服的病人: • 长效(如微球): • 特殊情况(如植入剂): 药物剂型设计与临床用药
剂型设计的依据 剂型的选择 皮肤/粘膜给药 • 用于不同的局部: • 作用持久而稳定(如贴剂): • 使用方便、安全: • 口服给药首过作用强(舌下、直肠等): • 发挥速效作用(如吸入、舌下): • 其它给药途径不方便时(如小儿直肠给药): 药物剂型设计与临床用药
剂型设计的问题举例 • 头孢类抗生素制成注射液或大输液? • 红霉素可制成普通固体制剂? • 某药物溶液与玻璃瓶有相互作用,现要求做注射剂? • 肝功能调节剂硫普罗宁,有胃刺激性,做成普通片剂? • 喹诺酮类抗生素,为浓度依赖型,做成常规缓释制剂? • 塞克硝唑口服吸收近100%,做成静脉给药? • 剂量大、味差的药,开发口崩片? • 吲哚美辛滴眼剂有一定的眼部毒性,做成脂质体滴眼液? 药物剂型设计与临床用药
可能引起安全问题的剂型因素 辅料的种类(性质)/用量/来源/型号: • 药物的溶出行为(疏水变为亲水辅材料) • 释控释制剂中药物的释放速度和模型(缓释材料,渗透压物质,致孔剂等) • 药物的吸收速度与程度(疏水变为亲水辅材料) • 透皮吸收(吸收促进剂) • 药物的安全性(牛海绵状脑病BSE的动物源辅料,乳糖) • 抑菌剂的抑菌效果 • 制剂的其它特性:可压性,流动性等 药物剂型设计与临床用药
可能引起安全问题的剂型因素 其它常见剂型因素 • 结药途径:局部/口服/全身 • 剂型的规格,形状,尺寸等:主药/辅料的比例,重量,体积 • 主药:性状,理化性质,质量标准,产地,储存条件,有效期,生产原料药的溶剂,试剂和中间体及质量标准 • 包装:包材种类,遮光,防潮功能,容器大小形状,单剂量/多剂量,普通/预填式,安瓿/带塞玻瓶,瓶/泡罩,玻瓶/PE瓶/输液袋,干燥剂,封口系统,生产商 药物剂型设计与临床用药
可能引起安全问题的工艺因素 制备工艺 • 灭菌工艺:灭菌方法,条件,步骤,设备,洁净要求, • 交叉污染: • 制备工艺:制粒方法,干燥方法, • 制备设备:类型,型号,操作原理, • 生产过程的质控方法 药物剂型设计与临床用药
制剂设计的一般程序 Preformulation 1.文献/现状调查 • 上市?专利?研究进展?生物学特性、理化特性、市场、生产成本,等等 • 临床需求,用药顺应性 • 检索方法:CA,PUBMED,SCIFINDER,SCIRUS 2.生物学特性测定:BCS? • 对生物膜的通透性(细胞、在体、离体、整体) • 在GI中的吸收是否存在部位物异性 • 在GI中的稳定性,等等 药物剂型设计与临床用药
制剂设计的一般程序 2.理化性质的测定 • 结晶性/显微镜等:结晶、无定形;晶型(针、方、片) • 多晶型/熔点、热分析、IR、X衍射、显微技术等 • 溶解度/平衡溶解度:饱和-过滤-测定 • 溶出速率/恒定表面法、悬浮法等 • 分配系数/摇瓶法:水/正辛醇-振摇-分出水相-测定: P=(C-CW)/CW • pKa/电位滴定、分光光度法、溶解度法 • 吸湿性/吸湿曲线、CRH • 粉体学/粉体物性测定仪:粒度大小、分布、密度、流动性、压缩性、润湿性等 • 稳定性/影响因素试验:含量、有关物质(破坏性试验) 药物剂型设计与临床用药
制剂设计的一般程序 4.主药与辅粒与相互作用 • 一般是针对创新药物 • 试验方法:HPLC、DSC等 • 常规试验:药/1种辅料一定比例-封于小瓶(加水5%)-不同T/光-不同时间-分析 • 加速试验(高温、高湿):药/1种辅料一定比例-混合-不同T/RH-不同时间-分析 • 多种辅粒试验:药/多种辅料-多个处方-(加水20%)-不同T/光-不同时间-分析 药物剂型设计与临床用药
试验设计方法 优化设计的方法学 • Simplex method • Lagrangian’s method • Response surface method • Factorial design • Central composite design • Orthogonal design • Uniform design 药物剂型设计与临床用药
药物剂型设计的程序 总结:设计程序 • 根据剂型设计的4大原则 • 按照剂型设计的主要依据 • 进行充分的处方前研究 • 通过科学的试验 • 确定给药途径、剂型 • 确定最终的处方、制备工艺 药物剂型设计与临床用药
质量源于设计:新概念 • GMP cGMP QbD • 产品设计 产品生产 产品质量控制 • GMP:对药品生产人员、厂房、设备、卫生、原料、辅料、包材、生产管理、包装、贴签、管理文件、质量管理部门、自检、销售记录、用户意见、不良反应报告等制定了具体的标准和要求 • cGMP:动态/现行GMP,它要求在产品生产和物流的全过程都必须验证 • QbD:产品的质量设计出来的! 药物剂型设计与临床用药
质量源于设计:新概念 • QbD: Quality by Design • 药品从研发开始就考虑最终产品的质量,在处方设计,工艺路线设计,工业化等各个方面,深入研究,透彻理解基础上,精心设计 • 研发现状:研发者满足最低标准;监管者不放心;病人不放心 • 举例:多晶型药物的招回 • QbD,FDA新理念?在半导体/汽车行业成功应用;中国企业为生存奋斗?世界同步的机会? • QbD, cGMP的组成部分,主动的研发方法 • 理想状态:三赢!生产者成本下降(设计空间),弹性监管,有效的药物 药物剂型设计与临床用药
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