一、基本概念
药物是指用于预防和诊断的物质。药物通常不能直接用于患者,药品是临床上用于患者的最终产品。我国《中华人民共和国药品管理法》(2015年4月24日实施)的附则中将药品定义为:药品是指用于预防、治疗、诊断人的疾病,有目的地调节人的生理功能,并规定有适应证或者功能主治、用法和用量的物质,包括中药材、中药饮片、中成药、化学原料及其制剂、抗生素、生化药品、放射性药品、疫苗、血液制品和诊断药品等。
原料药是经过加工制成具有一定剂型,可直接应用的成品。任何一种药物,在供临床应用前,都须制成适合于治疗或预防应用的、与一定给药途径相适应的给药形式,这种给药形式称为药物剂型(简称剂型)。例如,片剂、注射剂、胶囊剂、软膏剂、栓剂、气雾剂等剂型,剂型是制剂的基本形式。中药剂型也往往包括传统中药剂型,如膏、丹、丸、散等。
药物制剂(简称制剂)是指某个药物按某一种剂型要求,根据药典或国家标准制成的供临床应用的药品。制剂是剂型中的品种,包括中药制剂、化学合成药制剂、生物技术药物制剂、放射性药物制剂和诊断用药制剂等,如罗红霉素片、注射用抑肽酶、细胞色素C注射液、头孢克洛胶囊、醋酸氟轻松软膏、甲硝唑栓、盐酸异丙肾上腺素气雾剂等。给药系统(drug delivery systems,DDS)是新剂型、新制剂的总称,但同时包含有新技术的概念。
药物制剂技术是指在药剂学理论指导下的药物制剂的生产与制备技术,是药剂学理论在药品生产制备过程中的体现和应用,是药学专业的一门主要专业课程。任何原料药物在用于临床之前,必须制备成一定的制剂。药剂学是研究剂型和制剂的处方设计、配制理论、生产技术和质量控制等的综合性应用技术的科学。研究药物制剂生产工艺理论的科学称为制剂学。研究方剂的配制技术和理论的科学称为调剂学。制剂学和调剂学总称为药剂学。
二、基本任务
药物制剂技术的基本任务是为预防和临床诊治疾病提供安全、有效、稳定、使用方便的药物制剂。由于药物剂型和制剂的研究开发涉及理论、技术、设备、辅料等多方面的内容,因此,药物制剂技术的任务也有多个方面。药品生产中制剂处方的设计、制备工艺的选择、制剂稳定性的研究及制剂质量的控制等工作,需要依据药剂学理论和丰富的实践知识才能完成。药品生产企业生产的药物制剂都是经药品监督管理部门核准的品种,具有处方合理、安全有效、工艺规范、制剂稳定、质量可控的特点,但受原料药和辅料来源、生产工艺及条件差异、操作人员技术熟练程度、质量检测水平等因素的影响,都可能使制剂生产出现各种问题,需要有丰富的药物制剂理论知识和实践经验的药物制剂技术人员去解决。药物剂型的改革和新剂型的研发、新产品的试制和中试放大,医院药学部日常处方调剂、临床药学研究和药学服务等工作,也都是药物制剂工作者的重要任务。
在药品的生产制备过程中,需要有大批的技术应用型人员工作在各个业务岗位上,他们不仅要掌握与本岗位群工作密切相关的技术操作,如不同剂型制备岗位的生产操作技术、制剂产品及半成品的质量控制,还需要掌握与生产过程密切相关的技术管理与质量管理常识及程序等,这些专业能力都可以通过要本课程的深入学习和训练获得。药物制剂工作者的基本任务如下。
(1)指导制药企业药物制剂生产与质量控制及医院药房医院制剂与调剂等岗位实践,促进药物制剂的发展和进步。
(2)掌握和应用新剂型和制剂新技术,实现开发和利用高效、长效、低毒、缓释、控释、定位和靶向释药等新型制剂产品。
(3)会应用药用新辅料,促进药物剂型的创新、提高产品质量和推动制剂新技术的应用。
(4)会应用新型制药机械设备,使药品质量获得更大保障,确保安全用药,使制剂生产向封闭、高效、多功能、连续化和自动化的方向发展。
(5)会应用现代中药制剂技术,丰富和发展中药的新剂型和新品种,提高中药的疗效,扩大临床应用范围。
(6)会应用生物技术药物制剂技术,为生物技术药物的生产服务。
案例——想一想
目前,世界卫生组织公布,全世界每年发生的癌症患者新增近1 000余万人,对于这些患者的治疗,现有的治疗药物对患者机体普遍存在毒副作用和不良反应。在这种情况下,新药研发人员的工作重要之一是提高药物的靶点浓度,降低药物对非靶点和正常细胞的毒性。请查阅资料说出目前已上市抗癌药物中应用了哪些制剂技术。
三、药物剂型的分类
随着药物科学的发展,药物剂型种类也逐渐增多,通常,可将药物剂型按以下几种方法进行分类。
(一)按形态分类
按剂型的物理外观形态,可分为以下几种。
1.液体剂型 药物制剂以液态形式存在,如洗剂、滴剂、溶液剂、注射剂等。
2.固体剂型 药物制剂以固态形式存在,如散剂、丸剂、片剂、胶囊剂等。
3.半固体剂型 药物制剂以半固态、形式存在,如软膏剂、糊剂、凝胶剂等。
4.气体剂型 药物制剂以气态形式存在,如气体吸入剂。
这种纯粹按物理外观来分类的方法,具有直观、明确的优点,对制备、贮藏、运输有一定指导意义。因为剂型的形态相同时,制备特点比较类似。例如液体制剂制备时多需溶解,固体制剂多需粉碎、混合、成型,半固体制剂大多需熔化和研匀。不同形态的制剂对机体起效的速率和作用时间往往不同,一般以液体制剂较快,固体制剂则较慢。这种分类法虽比较简单,但没有考虑制剂的内在特性和给药途径。
(二)按分散系统分类
此法应用物理化学原理说明各种类型制剂的特点。一种或几种物质(分散相)分散于另一种物质(分散介质)之中形成的系统称为分散系统。可将剂型看作分散系统,按剂型内在的分散特性分类如下。
1.溶液型 溶液型剂型是指药物是以分子或离子状态(直径小于1nm)分散在分散介质中形成均匀分散系统的液体制剂,如糖浆剂、溶液剂、甘油剂、滴剂及注射剂等。
2.胶体型 胶体溶液型剂型是指固体药物或大分子药物分散在分散介质中所形成不均匀(溶胶)或均匀的(高分子溶液)分散系统的液体制剂,分散相直径在1~100nm,如胶浆剂、溶胶剂、涂膜剂等。
3.乳剂型 乳状液型(简称乳剂型)剂型是指液体分散相分散在液体分散介质中形成不均匀分散系统的液体制剂,分散相直径通常在0.1~50μm,如乳剂、静脉乳剂、部分滴剂、微乳、亚微乳等。
4.混悬型 混悬液型(简称混悬型)剂型是指固体药物分散在液体分散介质组成不均匀分散系统的液体制剂,分散相直径通常在0.1~50μm,如洗剂、混悬剂、混悬注射剂、混悬软膏剂、混悬滴剂等。
5.气体分散型 气体分散型剂型是指液体或固体药物分散在气体分散介质中形成不均匀分散系统的制剂,如气雾剂、喷雾剂等。
6.固体分散型 固体分散型剂型是指药物与辅料混合呈固态的制剂,如散剂、丸剂、片剂等。
7.微粒分散型 微粒分散型(简称微粒型)剂型是指药物与辅料经采用一定的方法处理后,形成的微米级或纳米级微粒剂型,如微囊、微球、脂质体、纳米囊、纳米球、纳米脂质体等。微粒型常常只是制剂中间体,多数情况下还需将其制备成一定剂型,如胶囊剂、冻干制剂、片剂等。
这种分类法基本上可以反映出制剂的均匀性、稳定性以及制法的要求,但不能反映给药途径对剂型的要求,还会出现一种剂型由于辅料与制法的不同而必须分到几个分散系统的分类中去的情况,如注射剂中有溶液型、混悬型、乳状液型及粉针剂型等。
(三)按给药途径分类
目前,人体共有十多种给药途径,如口腔、消化道、呼吸道、其他腔道、血管、组织、皮下、肌肉等,可将用于同一给药途径的剂型归为一类。按照这一分类方法,药物剂型可以分为以下几种。
1.胃肠道给药剂型 此类剂型的制剂多系口服给药,在胃肠道吸收发挥疗效,如溶液剂、糖浆剂、乳剂、混悬剂、散剂、片剂、丸剂、胶囊剂等。口服给药方法最简单。某些易受胃酸破坏的药物(如红霉素)可经肠溶包衣后口服。某些药物直肠给药较口服吸收好,且剂量小、少受或不受肝代谢的破坏,可以制成直肠给药剂型,如直肠给药的灌肠剂、栓剂、直肠用胶囊栓等。
2.注射给药剂型 此类剂型一般较胃肠道给药起效快,生物利用度高,如静脉注射剂、肌内注射剂、皮下注射剂、皮内注射剂及穴位注射剂等。
3.呼吸道给药剂型 呼吸道包括鼻、咽、喉、气管、支气管等。这一给药途径可以起局部治疗作用,也可以起全身治疗作用。这一途径给药一般要求将药物制成气态或雾状,如吸入剂、喷雾剂、气雾剂、粉雾剂等。
4.皮肤给药剂型 这一给药途径给药方便,这一给药途径可以起局部治疗作用,也可以起全身治疗作用,如外用溶液剂、洗剂、搽剂、软膏剂、糊剂、贴剂等。
5.黏膜给药剂型 黏膜给药较胃肠道给药吸收快,如滴眼剂、滴鼻剂、含漱剂、舌下片剂、栓剂、膜剂、贴剂等。
6.腔道给药剂型 用于直肠、阴道、尿道、耳道的制剂,如栓剂、阴道片与阴道泡腾片、耳用制剂等。
这种分类法与临床使用关系比较密切,并能反映给药途径对于剂型制备的特殊要求,缺点是一种制剂由于给药途径的不同,可能多次出现,如生理氯化钠溶液,可以在注射剂、滴眼剂、含漱剂、灌肠剂等许多剂型中出现,贴剂可以有口腔用贴剂、皮肤用贴剂等。
上述分类方法各有优缺点。本教材根据医疗、生产实践、科研和教学等方面长期沿用的习惯,在总结各种分类方法的特点后,以临床给药途径与剂型形态相结合的原则分类,它既可与临床用药密切配合,又可体现出剂型特点,是一种综合分类法。
四、药物剂型和制剂的命名
(一)剂型的命名
1.以形状命名 如片剂、胶囊剂、丸剂、颗粒剂、散剂(粉剂)、软膏剂、硬膏剂、栓剂、喷雾剂、气雾剂、粉雾剂、乳剂、混悬剂、溶液剂、微囊、微球、纳米囊、纳米球、脂质体等。
2.以临床给药途径命名 如静脉输液、注射剂、植入剂、滴眼剂、滴鼻剂、滴耳剂、漱口剂、口含剂、贴剂、滴剂、洗剂、搽剂、灌肠剂等。
3.以形状与临床给药途径结合命名 如注射用粉末、眼用软膏剂、鼻用栓、阴道用胶囊栓、注射用脂质体、眼用脂质体、注射用微球、注射用纳米囊、混悬型滴剂、混悬型滴眼剂、乳剂型洗剂等。
4.以形状与特有功能结合命名 如缓释胶囊、控释片、渗透泵片、分散片、泡腾颗粒、结肠定位胶囊等。
(二)制剂的命名
因制剂的命名也就是药品的命名,制剂的命名应合理、规范及统一,体现药品命名的科学、明确、简短,也是合理用药的基本保证,是一个国家的医药科技水平和管理水平的标志。目前我国制剂的命名通常有3种。
1.通用名 列入国家药品标准的药品名称称为药品通用名称,国家药典委员会制定了药品命名原则。药品的通用名称按药品命名原则命名,为药品的法定名称,并以法律的规定的形式加以保护。一个药品的名称包括中文名、汉语拼音和英文名。英文名除另有规定外,一般采用国际非专利药品名。一个制剂的命名,其原料药名称列在前,剂型名列在后,如利巴韦林口服溶液(ribavirin oral solution)、阿莫西林胶囊(amoxicillin capsules)、法莫替丁注射液(famotidine injection)等。
非药品收载的药品,其通用名称必须采用《中国药品通用名称》所规定的名称,其剂型名称应与药典的一致。药品通用名称不得用作商品名(商标名)注册。
2.商品名 商品名也称专用名,是厂商为药品流通所起的专用名称,其他厂商的同一制品不可使用此名称。如由上海信谊药厂生产的法莫替丁片,在其药品包装盒上,标有“信法丁”字样作为商品名,其他厂商所生产的同样药品就不可再用此商品名。
3.国际非专利名 国际非专利名是世界卫生组织给每种药品的一个官方的非专利性名称。药品的英文名应尽量采用国际非专利名,以利于国际交流。
课堂讨论
如何理解制剂技术、制剂辅料和制剂设备对制剂的影响?
知识拓展
(一)药物制剂技术的分支学科
随着药物制剂技术和相关学科的不断发展,逐渐形成了几门药物制剂技术的分支学科,现简介如下。
1.工业药剂学 是研究制剂工业化生产的基本理论、工艺技术、生产设备和质量管理的一门分支学科。它吸收和融合了材料科学、机械科学、粉体工程学、化学工程学等学科的理论和实践,为新剂型、新制剂提供新工艺和新方法、新的机械与设备,并使之适合工业化生产。
2.物理药剂学 是应用物理化学的基本原理和手段,吸收流体力学、结构化学等的理论和方法,研究新剂型、新制剂在制造和贮存过程中的现象及内在规律的一门分支学科。它是指导新剂型、新制剂的设计和开发的重要理论基础。
3.药用高分子材料学 是研究各种药用高分子材料的制备、结构和性能及其在药物制剂中的应用的一门分支学科。它应用高分子物理、高分子化学和聚合物工艺学的有关内容,为新剂型设计和新剂型处方提供新型高分子材料和新方法。它对创制新剂型、新制剂和提高制剂质量起着重要的支撑作用和推动作用。
4.生物药剂学 研究药物及其剂型在体内的吸收、分布、代谢与排泄,阐明药物的剂型因素、用药对象的生物因素与药效三者的关系。因此,该学科是联系药剂学、药理学、药效学和生理学等学科的一门边缘学科。对药物新剂型、新制剂的设计和用药安全性和有效性具有指导意义。
5.药物动力学 可简称为药动学,是研究药物及其代谢物在人体或动物体内的量时过程,并提出用于解释这一过程的数学模型,为指导合理、安全用药及剂型和剂量设计等提供量化指标。药动学与生物药剂学相似,其研究内容已越过剂型和制剂本身的研究范畴。
此外,临床药学是一门与临床治疗学紧密联系的新学科,其内容主要阐述药物在疾病治疗中的作用、相互作用及指导合理用药。临床用药时涉及药物剂型与制剂,与药物制剂技术有一定的联系但比较间接,而与病理、药理和药效关系更密切,故通常不称其为药物制剂技术的分支学科。
(二)药物剂型与药物疗效的关系
药物剂型是根据医疗上的需要设计的,如急症患者,为使药物迅速发挥疗效,宜采用注射剂、栓剂、气雾剂与舌下片等;对于药物作用需要持久的患者则可用混悬剂、丸剂、缓释片或控释制剂等;对于药理作用强烈、毒副作用大的药物,则制成能靶向传递到病变部位的剂型或给药系统是最理想的。
药物剂型可以影响药物在体内药理作用的强弱、作用快慢和作用时间。例如抗心绞痛药物硝酸甘油的各种剂型具有不同的作用强度和持续时间,以适应不同的治疗或预防要求(表1-1)。
表1-1 不同剂型硝酸甘油的作用时间
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