藥物分析學：總論第七章 藥物制劑分析

1、總論 第七章 藥物制劑分析藥物分析學學習要求掌握藥物制劑分析的特點，溶出度、釋放度和含量均勻度的概念及檢查意義。影響藥物溶出的因素，片劑、膠囊、注射劑和軟膏劑的常規(guī)檢查項目及含量測定結(jié)果的表示和計算方法。常用敷料對含量測定的干擾和排除方法、輔料與藥物的相容性及其常用分析方法。了解溶出度與生物利用度的體內(nèi)外相關(guān)性。目 錄藥物制劑分析的特點1藥物制劑的溶出度試驗2藥物制劑的含量均勻度檢查3藥物劑型分析4輔料與藥物的相容性分析53 思考題1.那一類制劑需要檢查崩解度或溶出度?何種情況下檢查溶出度?2.那類制劑需檢查含量均勻度?制劑分析定義 利用物理、化學或生物測定方法對不同劑型的藥物進行檢驗分析，以

2、確定其是否符合質(zhì)量標準。藥物以制劑形式供臨床使用，故藥物制劑分析是藥物分析的一個重要組成部分。中國藥典（2010年版）二部（22種）片劑 注射劑 膠囊劑 眼用制劑膜劑 軟膏劑 搽劑 凝膠劑(迪痘）酊劑 氣霧劑 乳劑 貼劑栓劑 洗劑 糖漿劑 散劑口服溶液劑（口服劑） 丸劑 顆粒劑耳用制劑 鼻用制劑 植入劑2010年版中國藥典分為三部出版，一部為中藥，二部為化學藥，三部為生物制品。本版藥典共收載品種4567種，新增1386種。 各國藥典均收載了多種類型的藥物制劑。其中，片劑、膠囊劑、注射劑和半固體制劑等被ChP2010、EP7、USP35-NF30和JP16共同收載。藥物制劑類型植入劑優(yōu)點：1長效

3、作用。其釋藥期限可長達數(shù)年之久，減少了連續(xù)用藥的麻煩。這種給藥常用于避孕、治療癌癥或慢性關(guān)節(jié)炎等。2恒釋作用。由于聚合物骨架的阻滯作用，系統(tǒng)中藥物釋放速率常呈零級釋藥，在整個用藥期間可提供均勻的血藥水平。3釋放的藥物經(jīng)吸收直接進入血液循環(huán)起全身作用，避開首關(guān)效應(yīng)。4生物活性增強。如醋酸甲地孕酮為強效抗排卵孕激素，它無任何雌激素或雄激素活性，皮下植入給藥時比皮下注射高11倍以上。5皮下神經(jīng)分布較少，對外來異物反應(yīng)小，植入后的刺激和疼痛較低。6易于達到用藥者滿意，并改善使用效果。不足：1植入時需在局部做一個小切口，或用特殊的注射器將植入劑推入，若材料降解性不好易引起炎癥反應(yīng)，還需手術(shù)取出，故患者順

4、應(yīng)性受影響。2因植入劑產(chǎn)生位移而無法取出。3可能產(chǎn)生多聚物毒性反應(yīng)。 是一類經(jīng)手術(shù)植入或經(jīng)針頭導(dǎo)入皮下或其他靶向部位的給藥系統(tǒng)。具有長效、恒釋、靶向、生物利用度高、可隨時中止給藥等優(yōu)點。 植入劑 符合質(zhì)量標準的原料藥賦形劑、稀釋劑附加劑（穩(wěn)定劑、防腐劑、著色劑）不同制劑藥物制劑不同類型的藥物制劑，其質(zhì)量控制項目、質(zhì)量指標、分析方法及樣品預(yù)處理方法也常常不同 令人震驚的賦料事件(一) 齊二藥違反有關(guān)規(guī)定，將“二甘醇”輔料用于“亮菌甲素注射液”生產(chǎn)，導(dǎo)致多人腎功能急性衰竭. 齊二藥購入的藥用輔料“丙二醇”實際為“二甘醇”。 齊二藥生產(chǎn)和質(zhì)量管理混亂，檢驗環(huán)節(jié)失控，檢驗人員違反有關(guān)規(guī)定，將“二甘醇”

5、判為“丙二醇”投料生產(chǎn)；“二甘醇”在病人體內(nèi)氧化成草酸，導(dǎo)致腎功能急性衰竭，目前共計11人受到影響，除1人病情較輕已出院、4人因救治無效已死亡外，其余6人正在住院治療。 令人震驚的賦料事件(二)1937-1938年,美國出現(xiàn)以乙二醇代替丙二醇作溶劑制備磺胺醑劑的制劑,在未經(jīng)動物試驗的前提下即將之用于臨床.因乙二醇中二乙烯乙二醇而使用藥者腎衰竭,最終導(dǎo)致107死亡,358人中毒.令人震驚的賦料事件(三)澳大利亞曾發(fā)生抗癲癇藥苯妥英鈉膠囊的中毒事件,其原因是生產(chǎn)廠家將苯妥英鈉膠囊中的填充劑硫酸鈣改為乳糖,但未進行充分的溶出度研究和藥動學研究,臨床應(yīng)用時導(dǎo)致患者血中苯妥英鈉濃度過高而中毒.研究結(jié)果表

6、明,硫酸鈣具有表面吸附作用,可使苯妥英鈉釋放緩慢,血藥濃度增加緩慢;而乳糖無表面吸附作用,所以導(dǎo)致苯妥英鈉的吸收速度加快.藥物制劑分析的特點與原料藥相比，由于藥物制劑組成復(fù)雜(含有活性成分及輔料)、藥物含量低、須進行劑型檢查等原因，藥物制劑分析通常比原料藥分析困難。不同類型的藥物制劑，其質(zhì)量控制項目、質(zhì)量指標、分析方法及樣品預(yù)處理方法也常常不同。1.藥物制劑分析的特點鑒別特點檢查特點含量測定 特點雜質(zhì)檢查項目可能不同。不需重復(fù)原 料藥的項目，而檢查在制劑制備和貯藏過程中可能引入的雜質(zhì)。限量要求不同。劑型常規(guī)檢查保證均一性、安全性、有效性測定方法可能不同化學原料注重精密度；制劑注重選擇性和靈敏度

7、。結(jié)果表示不同原料多用百分含量，制劑多用標示量。含量合格要求不同13（3）通常制劑鑒別項目數(shù)少于原料示例 ChP2010甲苯磺丁脲及其片劑的鑒別法甲苯磺丁脲的鑒別法：(1)取本品約0.3g， 加硫酸溶液(13)12ml，加熱回流30分鐘，放冷，即析出白色沉淀，濾過，沉淀用少量水重結(jié)晶后，熔點約為138。(2)取上述濾液，加20%氫氧化鈉溶液使成堿性后，加熱，即發(fā)生正丁胺的特臭。(3)本品的紅外光吸收圖譜應(yīng)與對照的圖譜(光譜集102圖)一致。甲苯磺丁脲片的鑒別法：(1)取本品細粉適量(約相當于甲苯磺丁脲0.5g)，加丙酮8ml，振搖使甲苯磺丁脲溶解，濾過，濾液置水浴上蒸干；取殘渣0.2g，加硫酸

8、溶液(13)12ml，加熱回流30分鐘，放冷，即析出白色沉淀，濾過，濾液加20%氫氧化鈉溶液使成堿性后，加熱，即發(fā)生正丁胺的特臭。(2)上述殘渣的紅外光吸收圖譜應(yīng)與對照的圖譜(光譜集102圖)一致。示例4 ChP2010阿司匹林及其普通片的鑒別阿司匹林：（1）本品加水，煮沸，放冷，加三氯化鐵TS，顯紫色。（2）本品，加碳酸鈉TS煮沸，放冷，加過量稀硫酸，析出白色沉淀，并發(fā)生醋酸的臭氣；（3）IR。阿司匹林片：（1）細粉適量，加水，煮沸，放冷，加三氯化鐵TS，顯紫色。（2）HPLC。阿司匹林栓：（1）取本品， 加乙醇，微溫使溶解，至冰浴中冷卻，并不斷攪拌，濾過，濾液水浴蒸干，殘渣按阿司匹林項下鑒

9、別（1）、（2）試驗。雜質(zhì)檢查：一般原料藥項下的檢查項目不需重復(fù)檢查，只檢查在制備和儲運過程中產(chǎn)生的雜質(zhì)及制劑相應(yīng)的檢查項目。 如：鹽酸普魯卡因注射液“對氨基苯甲酸”阿司匹林片“水楊酸” 阿司匹林 “水楊酸”0.1%阿司匹林片 “水楊酸”0.3%制劑含量分析特點-11、干擾組分多 (要求方法具有一定的專屬性)2附加成份 賦形劑、穩(wěn)定劑、稀釋劑、抗氧 劑、防腐劑、著色劑、調(diào)味劑復(fù)方制劑 復(fù)方磺胺甲惡唑 碘胺甲惡唑 甲氧芐氨嘧啶制劑含量分析特點-22. 主要成分含量低 (要求方法具有一定的靈敏度)硫酸阿托品（含量測定） 原料：非水滴定法 片劑 注射劑 酸性染料比色法制劑含量分析特點-3藥物制劑的含

10、量測定方法多與相應(yīng)原料藥的含量測定方法不同。藥物制劑的輔料常常干擾藥物的含量測定，故藥物制劑的含量測定須采用過濾、提取、色譜分離等方法排除干擾后再進行，或改用選擇性更強的分析方法(如HPLC法)。當藥物制劑的輔料不干擾藥物的含量測定時，可直接采用相應(yīng)原料藥的含量測定方法測定藥物制劑的含量。 示例 ChP2010硫酸沙丁胺醇及其制劑的含量測定法硫酸沙丁胺醇的含量測定法：采用非水溶液滴定法測定。硫酸沙丁胺醇膠囊的含量測定法：取內(nèi)容物，混合均勻，研細，用流動相振搖使硫酸沙丁胺醇溶解，濾過，HPLC法測定。硫酸沙丁胺醇緩釋膠囊含量測定法：取內(nèi)容物，混合均勻，研細，用0.1mol/L鹽酸溶液超聲溶解硫酸

11、沙丁胺醇，濾過，HPLC法測定 原料藥不含附加成分，一般根據(jù)藥物的理化性質(zhì)，直接測定；而制劑不僅要考慮主藥的理化性質(zhì)，還要考慮附加成分的干擾，有效成分之間的干擾。如：阿司匹林原料：中性乙醇直接滴定 阿司匹林普通片和腸溶片：兩步滴定法 阿司匹林栓：HPLC 2.藥物制劑的溶出度試驗 系指藥物從片劑、膠囊劑等制劑在規(guī)定條件下溶出的速率和程度。測定藥物制劑溶出度的過程，是一種模擬口服固體制劑在胃腸道中崩解和溶出的體外試驗方法。溶出度 dissolution rate:溶出度試驗 dissolution test:22藥物溶出理論1溶出度測定2體外溶出度與體內(nèi)生物利用度的相關(guān)性3藥物溶出理論 23藥物

12、溶出過程藥物溶出理論漏槽條件 下，CsatCsol 特定藥物在特定溶出條件下，D和 h 為一定值dW/dt：溶出速率K：溶出速率常數(shù)D：溶解藥物的擴散系數(shù)h：擴散層厚度S：藥物粒子的表面積Csat：藥物在溶出介質(zhì)中 的飽和濃度Csol：任一時間藥物在總 體介質(zhì)中的濃度24Noyes-Whitney方程dW/dt=KDS(csat-csol)/hdW/dt=KS(csat-csol)dW/dt=KScsat藥物溶出理論3制劑處方和工藝2藥物的理化性質(zhì)溶解度、水合狀態(tài)、晶型等1藥物粒子大小影響藥物溶出的主要因素25藥物粒子越小，溶出越快。采用微粉化可減少藥物粒子的粒徑藥物在介質(zhì)中的溶解度越大，其飽

13、和濃度越大，藥物溶出越快。難溶性弱酸或弱堿制成鹽提高溶解度敷料的種類、性質(zhì)和用量都可能影響制劑中藥物的溶出度溶出度測定26適用于大部分口服固體制劑。易漂浮的制劑首選。適用于大部分口服固體制劑。適用于小劑量固體制劑，主要滿足UV測定法的要求?；@法basket method漿法paddle method小杯法small vessel methodChP 測定方法基于攪拌法和流通法溶出度測定27影響測定結(jié)果的主要因素溶出介質(zhì)轉(zhuǎn)速樣液中顆粒的去除方法取樣位置轉(zhuǎn)籃干濕儀器工作環(huán)境操作因素:儀器平穩(wěn)度水浴箱水平度轉(zhuǎn)桿垂直度轉(zhuǎn)桿偏心度轉(zhuǎn)籃/ 槳底距杯底高度杯內(nèi)溫度穩(wěn)定性轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性儀器因素:溶出度測定28溶出

14、介質(zhì)對測定結(jié)果的影響介質(zhì)的溫度介質(zhì)中溶解的氣體溶出度測定29中國藥典溶出度試驗指導(dǎo)原則 在水中微溶至不溶的難溶性藥物口服固體制劑； 因處方與生產(chǎn)工藝不同容易造成臨床療效差異的制劑、 治療量與中毒量接近或不宜釋放過快的口服固體制劑 （包括易溶性藥物）； 緩釋制劑、控釋制劑、腸溶制劑和透皮貼劑。水：最常用，良好脫氣水的pH 為5.0-7.0。適用于溶解度對pH 不敏感的藥物。鹽酸溶液：模擬酸性胃液的介質(zhì)，適用于酸中穩(wěn)定的藥物，其濃度一般為0.01-0.1 mol/L，pH 1.0-2.0。乙酸鹽緩沖液：模擬中等酸性胃液的介質(zhì)，濃度一般為0.05 mol/L，pH 3.0-6.0。磷酸鹽緩沖液：模擬

15、中等酸性至弱堿性胃液或腸液的介質(zhì)，其濃度一般為0.05 mol/L，pH 3.0-7.6。推薦：籃法 50-100 r/min 槳法 50-75 r/min 小杯法 35-50 r/min一點法：一般固體制劑多點法：對溶出速率有特別要求的制劑常見限度：70-85%體外溶出度與體內(nèi)生物利用度的相關(guān)性30生物藥劑學分類系統(tǒng) 根據(jù)藥物的水溶解性（solubility）和腸滲透性 （permeability）對藥物進行分類的一種科學方法 作為制定體外溶出度質(zhì)量標準的依據(jù) 用于預(yù)測藥物的體內(nèi)外相關(guān)性 與溶出度試驗相結(jié)合，判斷是否能免做生 物等效性試驗（bio-waiver）Biopharmaceutic

16、s classification system，BCS體外溶出度與體內(nèi)生物利用度的相關(guān)性31體內(nèi)外相關(guān)性是指由制劑產(chǎn)生的生物學性質(zhì)或由生物學性質(zhì)衍生的參數(shù)（如tmax、cmax 或AUC）與同一制劑的物理化學性質(zhì)之間建立的定量相關(guān)關(guān)系。IVIVC 一般是指制劑的體外溶出度與體內(nèi)生物利用度之間的相關(guān)性。 In vivo-in vitro correlation，IVIVC體外溶出度與體內(nèi)生物利用度的相關(guān)性32IVIVC的分類 體外溶出速率與體內(nèi)吸收速率之間的點對點相關(guān)。一般是線性相關(guān)。藥品審評機構(gòu)推薦的首選方法。體外平均溶出時間和體內(nèi)平均滯留時間或體內(nèi)平均溶出時間之間的相關(guān)。不能預(yù)測實際的體內(nèi)血

17、藥濃度- 時間曲線。應(yīng)用并不廣泛。溶出度參數(shù)（如t50%、t90%）和藥動學參數(shù)（如cmax，AUC）之間的單點相關(guān)性。不能反映完整的血藥濃度- 時間曲線。在處方篩選初期有一定作用。一個或幾個藥動學參數(shù)與不同溶出時間點的藥物溶出量之間的多點相關(guān)性。有時，多重C 級與A 級相關(guān)性同樣有用。B 級C 級多重C級A 級IVIVC 模型的評價體外溶出度與體內(nèi)生物利用度的相關(guān)性33IVIVC模型的建立方法學評價預(yù)測能力評價3.藥物制劑的含量均勻度檢查34系指小劑量或單劑量的固體制劑、半固體制劑和非均相液體制劑的每片（個）含量符合標示量的程度?？刂菩┝炕騿蝿┝恐苿┑馁|(zhì)量，保證給藥劑量的準確性。檢查目的：

18、含量均勻度：Content uniformity凡檢查含量均勻度的制劑，一般不再檢查重（裝）量差異。ChP 規(guī)定：含量均勻度檢查 除另有規(guī)定外,每片(個)標示量不大于10mg,或主藥含量小于每片(個)重量的5%者,有效濃度與毒副反應(yīng)濃度較接近的、工藝中難混勻的。片劑生產(chǎn)過程中，由于顆粒的流動性及均勻度較差、生產(chǎn)設(shè)備的性能較低等原因，使片劑的藥物含量產(chǎn)生差異。當主藥與片劑輔料混合均勻時(按重量計)，重量差異檢查是片劑劑量單位均勻度檢查的簡便方法。1.方法與計算 用規(guī)定的含量測定方法分別測定10片（個）藥物，計算每片（個）的含量Xi，然后計算 A + 1.8 S =？計量型方案，二次抽檢法，以標示

19、量為參照值 S = 標準差2.判斷標準（1） A + 1.80 S15.0另取20片復(fù)試, 按30片計A + 1.45 S15.0（若改變限度，則改15.0）符合規(guī)定不符合規(guī)定符合規(guī)定（2） A + S15.0（3） A + 1.80 S15.0, 且 A+ S15.0 含量均勻度的限度應(yīng)符合各品種項下的規(guī)定。如該品種項下規(guī)定含量均勻度的限度為20%或其他數(shù)值時，應(yīng)將上述各判斷式中的15.0改為20.0或其他數(shù)值，但各判斷式中的系數(shù)不變。重量差異試驗含量均勻度適用范圍普通片劑(混合均勻)小劑量片劑或較難混合均勻者檢查指標片重差異每片含量偏離標示量的程度特點簡便快速準確4.藥物劑型分析40片劑分

20、析1注射劑分析2膠囊劑分析3軟膏劑、乳膏劑和糊劑的分析4片劑分析41片劑的常規(guī)檢查重量差異 weight variation定義：每片重量與平均片重之間的差異程度。目的：通過控制各片重量的一致性，來控制片劑中藥物含量的均勻程度，從而保證用藥劑量的準確。糖衣片：片心應(yīng)檢查并符合規(guī)定，包糖衣后不再檢查。薄膜衣片：應(yīng)在包薄膜衣后檢查。崩解時限 disintegration定義：系指口服固體制劑在規(guī)定條件下全部崩解溶散或成碎粒，并全部通過篩網(wǎng)所需時間的規(guī)定限度。規(guī)定：凡檢查溶出度、釋放度、融變時限或分散均勻性的片劑，不再檢查崩解時限。目的：控制水溶性藥物口服片劑的質(zhì)量，保證藥物療效測定：崩解儀片劑分析

21、42片劑的含量測定糖類的干擾及其排除 干擾：氧化還原滴定排除：過濾、改用弱氧化劑還原性：乳糖、其它糖類水解產(chǎn)生的葡萄糖 硫酸亞鐵片劑：鈰量法； 原料：高錳酸鉀法硬脂酸鎂的干擾及其排除 鎂離子干擾配位滴定:掩蔽法排除: pH6-7.5時，酒石酸可掩蔽Mg2+ 硬脂酸根離子干擾非水溶液滴定 排除干擾掩蔽法： 酒石酸、草酸等掩蔽。提取分離法：有機溶劑提取藥物UV法： 硬脂酸鎂無UV吸收測定結(jié)果表示 靜脈用注射劑及供靜脈注射用無菌原料藥中不溶性微粒的大小及數(shù)量 檢查：光阻法 顯微計數(shù)法 滲透：溶劑通過半透膜由低濃度溶液向高濃度溶液擴散的現(xiàn)象 滲透壓：阻止?jié)B透所需施加的壓力注射劑分析43注射劑的常規(guī)檢查

22、 注射用無菌粉末需檢查，其目的是控制各瓶間裝量的一致性，以保證藥物含量的均勻性，從而保證用藥劑量的準確。常規(guī)檢查裝量 volume in a container 注射液及注射用濃溶液需檢查，其目的是保證單劑量注射用量不少于標示量，以達到臨床用藥劑量的要求。裝量差異 weight variation 滲透壓摩爾濃度 osmolality 處方中添加了滲透壓調(diào)節(jié)劑的制劑，均應(yīng)控制滲透壓摩爾濃度?？梢姰愇?visible foreign particulates規(guī)定條件下目視可以觀測到的不溶性物質(zhì)，粒徑或長度大于50m光散射法 檢查： 燈檢法 光散射法不溶性微粒 insoluble particul

23、ate matter 無菌 sterility test 檢查：薄膜過濾法 直接接種法熱原或細菌內(nèi)毒素 靜脈用注射劑需檢查，以控制引起體溫升高的雜質(zhì)。 細菌內(nèi)毒素 bacterial endotoxins： 革蘭陰性菌細胞壁的組分，由脂多糖和微量蛋白組成 檢查：凝聚法、 光度測定法 熱原 pyrogen: 藥品中含有的能引起體溫升高的雜質(zhì)檢查：家兔法 Na2SO3，NaHSO3，Na2S2O5 均可被強 酸分解, 反應(yīng)式： Na2SO3 + 2HCl 2NaCl + H2O + SO2 NaHSO3 + HCl NaCl + H2O + SO2 Na2S2O5 + 2HCl 2NaCl + H

24、2O + 2SO2藥物含量較高、含量測定的取樣量較少時，可用有機溶劑稀釋后直接測定。常用弱氧化劑：H2O2、HNO3可與強還原劑（抗氧劑）發(fā)生反應(yīng)，但不與藥物反應(yīng)注射劑分析44 干擾常用抗氧劑：Na2SO3 NaHSO3 Na2S2O5 Vitamin C 氧化還原滴定法 亞硝酸鈉滴定法Vit C可能干擾UV法 排除1： 避開Vit C的最大吸收波長，可排除其對藥物UV測定法的干擾。排除2：加掩蔽劑 丙酮或甲醛甲醛也是還原劑，用作掩蔽劑時，宜選氧化性弱的滴定劑測定藥物含量。排除3：加酸使抗氧劑分解排除4：加弱氧化劑氧化干擾以水為溶劑的含量測定方法排除1：有機溶劑稀釋法排除2：有機溶劑提取法排除

25、3：柱色譜法5.輔料與藥物的相容性分析45輔料與藥物的相互作用1 輔料與藥物相容性的影響因素2輔料與藥物的相容性分析3輔料與藥物的相互作用46 改變藥物的物理性質(zhì)：顏色、形態(tài)、晶型、水合程度、溶解度等 干擾藥物制劑的分析方法：物理作用：化學作用：可使藥物與輔料發(fā)生各種化學反應(yīng)而產(chǎn)生新的物質(zhì)物理作用較強時，藥物難以從輔料中解離而不能在溶劑中完全溶解，導(dǎo)致含量測定和回收率試驗結(jié)果偏低。氫溴酸東莨菪堿片劑：含CMC-Na。以水提取藥物回收率只有57.8%，以1 mol/L 鹽酸提取藥物可以完全定量回收。輔料與藥物的相互作用47物理作用吸附減小藥物粒子的粒徑 提高藥物的溶出度和生物利用度增大藥物與溶出

26、介質(zhì)接觸的表面積吸附力過強，解吸附力相對較弱阻礙藥物溶出降低藥物的生物利用度正面作用positive interaction負面作用negative interaction復(fù)合常被用于改善藥物的溶解性、溶出度和生物利用度，提高藥物的穩(wěn)定性。如，環(huán)糊精類包合物輔料與藥物形成難溶性復(fù)合物，則會導(dǎo)致藥物的溶解度和口服生物利用度下降。包埋遇溶劑產(chǎn)生膨脹和膠凝現(xiàn)象的輔料，易與藥物產(chǎn)生包埋作用。如羥丙基甲基纖維素、預(yù)膠化淀粉藥物分子在輔料基質(zhì)內(nèi)部的包埋會阻礙藥物溶解和釋放。輔料與藥物的相互作用48化學作用幾乎都是負面作用，導(dǎo)致輔料與藥物不相容，不利于藥物制劑的穩(wěn)定性、安全性和有效性。胺類（伯胺、仲胺）與還原糖（葡萄糖、乳糖、麥芽糖等）的反應(yīng) Maillard 反應(yīng)：最典型的輔料與藥物的化學作用輔料與藥物相容性的影響因素49可直接與藥物發(fā)生反應(yīng)或加速藥物的降解 如