初级药师考试-药剂学—绪论

初级药师考试辅导相关专业知识第1页药剂学——绪论一、概述1.药剂学的概念与任务药剂学是研究药物制剂的基本理论、处方设计、制备工艺、质量控制与合理应用等内容的综合性技术学科。药剂学的基本任务是将药物制成适于临床应用的剂型，并能批量生产安全、有效、稳定的制剂。具体任务：①药剂学基本理论的研究，包括处方设计、制备、质量控制、合理应用等方面的基本理论；②新剂型的研究与开发，如缓释、控释和靶向制剂等新剂型③新技术的研究与开发，近几年来蓬勃发展的微囊化技术、固体分散技术、包合技术、脂质体技术、球晶制粒技术、包衣技术、纳米技术等，为新剂型的开发和制剂质量的提高奠定了技术基础；④新辅料的研究与开发；⑤中药新剂型的研究与开发⑥生物技术药物制剂的研究与开发，如预防乙肝的基因重组疫苗、治疗严重贫血症的红细胞生长素、治疗糖尿病的人胰岛素、治疗侏儒症的人生长激素、治疗血友病的凝血因子等特效药都是现代生物技术药物的新产品；⑦制剂新机械和新设备的研究与开发。2.剂型、制剂、制剂学等名词的含义药物剂型（简称剂型）是根据疾病的诊断、治疗或预防的需要而制备的不同给药形式，如散剂、颗粒剂、片剂、胶囊剂、注射剂等。根据药物使用目的和性质不同，可将药物制备成适宜的不同剂型；各剂型中的具体药品名称为药物制剂（简称制剂），如阿司匹林片、胰岛素注射液、红霉素软膏等。研究制剂的理论和制备工艺的科学称为制剂学。3.药剂学的分支学科（1）工业药剂学：是研究剂型及制剂生产的基本理论、工艺技术、生产设备和质量管理，以便为临床提供安全、有效、稳定和便于使用的优质产品。（2）物理药剂学：是运用物理化学原理、方法和手段，研究药剂学中有关剂型、制剂的处方设计、制备工艺、质量控制等内容的边缘学科。（3）药用高分子材料学：主要介绍药剂学的剂型设计和制剂处方中常用的合成和天然高分子材料的结构、制备、物理化学特征以及其功能与应用。（4）生物药剂学：是研究药物在体内的吸收、分布、代谢与排泄的机制及过程，阐明药物因素、剂型因素和生理因素与药效之间关系的边缘学科。（5）药物动力学：是采用数学的方法，研究药物的吸收、分布、代谢与排泄的体内经时过程与药效之间关系的学科，对指导制剂设计、剂型改革、安全合理用药等提供量化指标。（6）临床药剂学：是以患者为对象，研究合理、有效、安全用药等，与临床治疗学紧密联系的新学科，亦称（广义的）调剂学或临床药学。二、药物剂型与传递系统（DDS）1.药物剂型的重要性*（1）不同剂型改变药物的作用性质：多数药物改变剂型后作用性质不变，但有些药物能改变作用性质，如硫酸镁口服剂型用做泻下药，但5%注射液静脉滴注，能抑制大脑中枢神经，有镇静、解痉作用。（2）不同剂型改变药物的作用速度：如注射剂、吸入气雾剂等，起效快，常用于急救；丸剂、缓、控释制剂、植入剂等作用缓慢，属长效制剂。（3）不同剂型改变药物的毒副作用：氨茶碱治疗哮喘病效果很好，但有引起心跳加快的毒副作用，若制成栓剂则可消除这种毒副作用；缓、控释制剂能保持血药浓度平稳，避免血药浓度的峰谷现象，从而降低药物的毒副作用。初级药师考试辅导相关专业知识第2页（4）有些剂型可产生靶向作用：含微粒结构的静脉注射剂，如脂质体、微球、微囊等进入血液循环系统后，被网状内皮系统的巨噬细胞所吞噬，从而使药物浓集于肝、脾等器官，起到肝、脾的被动靶向作用。（5）有些剂型影响疗效：固体剂型，如片剂、颗粒剂、丸剂的制备工艺不同会对药效产生显著的影响，特别是药物的晶型、粒子的大小发生变化时直接影响药物的释放，从而影响药物的治疗效果。2.药物剂型的分类（1）按给药途径分类：这种分类方法将给药途径相同的剂型作为一类，与临床使用密切相关。经胃肠道给药剂型，如散剂、片剂、颗粒剂、胶囊剂、溶液剂、乳剂、混悬剂等；非经胃肠道给药剂型，如注射剂、气雾剂、外用溶液剂、洗剂、贴剂、滴眼剂、滴鼻剂、栓剂等。（2）按分散系统分类：药物剂型可分为溶液型、胶体溶液型、乳剂型、混悬型、气体分散型、微粒分散型、固体分散型等。这种分类方法，便于应用物理化学的原理来阐明各类制剂特征，但不能反映用药部位与用药方法对剂型的要求，甚至一种剂型可以分到几个分散体系中。（3）按形态分类：药物剂型可分为液体剂型，如溶液剂、注射剂等；气体剂型，如气雾剂、喷雾剂等；固体剂型，如散剂、丸剂、片剂、膜剂等；半固体剂型，如软膏剂、栓剂、糊剂等。形态相同的剂型，其制备工艺也比较相近，例如，制备液体剂型时多采用溶解、分散等方法；制备固体剂型多采用粉碎、混合等方法；半固体剂型多采用熔化、研和等方法。（4）按制备方法分类：这种分类法不能包含全部剂型，故不常用。剂型分类方法各有特点，但均不完善，或不全面，各有其优缺点。因此，本书根据医疗、生产实践、教学等方面的长期沿用习惯，采用综合分类的方法。3.药物的传递系统（drugdeliverysystem，DDS）（1）以脂质体、微囊、微球、微乳、纳米囊、纳米球等作为药物载体进行靶向性修饰是目前制剂研究DDS的热点之一。（2）根据生物节律的变化调整给药系统或依赖于生物体信息反馈，自动调节药物释放量的给药系统。（3）口腔、鼻腔和肺部三种途径的给药，对避免药物的首过效应，避免胃肠道对药物的破坏，避免某些药物对胃肠道的刺激具有重要意义。（4）生物技术药物如采用纳米粒或纳米囊包裹基因或转基因细胞是生物材料领域中的新动向。DDS的研究目的：以适宜的剂型和给药方式，用最小的剂量达到最好的治疗效果。三、辅料在药剂中的应用1.辅料在药剂中的地位（1）辅料与药剂学的关系：一个新辅料的开发，意味着开发出一种新制剂或一类新剂型。如：脂质体、纳米粒、脉冲式、自调式给药体系、缓释、控释制剂等。（2）辅料是制剂的组成成分：通常药物在制剂中的量较小，如片剂、栓剂、胶囊剂、颗粒剂、注射剂等，为了能使药物制成适宜于临床应用的剂型，必须添加适宜的辅料。（3）辅料不同、剂型不同、疗效不同：同一药物采用不同的辅料可制成不同的剂型，从而使药物的起效时间、疗效维持时间、甚至疗效也不相同，如速效制剂与缓控释制剂。（4）辅料增加药物稳定性：防治水解和氧化的措施：①加pH调节剂；②抗氧剂；③金属络合剂；④将药物制成前体药物；⑤将药物制成包合物、微囊、脂质体等。（5）辅料改变药物的理化性质：固体分散体微晶态、固态或不定型状态存在，提高药物溶解度。（6）辅料控制药物的释放速度及释放部位（7）辅料增加制剂的可接受性（8）辅料是新剂型、新制剂开发，提高制剂质量的重要环节。2.举例说明液体或固体制剂中常用的辅料（1）在液体制剂中，聚山梨酯（吐温）、聚山梨坦（司盘）、十二烷基硫酸钠为常用表面活性剂，泊初级药师考试辅导相关专业知识第3页洛沙姆、磷脂、聚氧乙烯蓖麻油等可注射；聚乳酸（PLA）、聚乳酸-聚乙醇酸共聚物（PLGA）为可降解辅料。（2）在固体药物制剂中，羧甲基淀粉钠（CMS-Na）、交联聚维酮（PVPP）、交联羧甲基纤维素钠（CC-Na）、羟丙纤维素（L-HPC）等具有超级崩解剂之称，微晶纤维素、可压性淀粉为直粉压片辅料；在皮肤给药制剂中，氮酮（Azone）为促渗剂。四、微粒分散系的主要性质与特点1.微粒分散体系的概念分散体系按分散相粒子的直径大小可分为小分子真溶液（直径10-9m）胶体分散体系（直径在10-9～10-7m范围）：纳米微乳、脂质体、纳米粒、纳米囊、纳米胶束粗分散体系（直径10-7m）：混悬剂、乳剂、微囊、微球微粒分散体系具有特殊的性能：①微粒分散体系是多相体系，分散相与分散介质之间存在着相界面，因而会出现大量的表面现象；②随分散相微粒直径的减少，微粒比表面积显著增大，使微粒具有相对较高的表面自由能，所以它是热力学不稳定体系。因此，微粒分散体系具有容易絮凝、聚结、沉降的趋势；③粒径更小的分散体系还具有明显的布朗运动、丁铎尔现象、电泳等性质。2.微粒分散体系在药剂学中的意义提高药物的溶解速度及溶解度，有利于提高难溶性药物的生物利用度；有利于提高药物微粒在分散介质中的分散性与稳定性；大小不同的微粒分散体系在体内分布上具有一定的选择性，可以延长药物在体内的作用时间，减少剂量，降低毒副作用，还可改善药物在体内外的稳定性等。3.微粒分散系的主要性质与特点微粒分散体系的性质包括其热力学性质、动力学性质、光学性质和电学性质等。（1）微粒大小与测定方法：微粒大小不均一的体系称为多分散体系。微粒分散系中常用的粒径表示方法有几何学粒径、比表面粒径、有效粒径等。这些微粒大小的测定方法有光学显微镜法、电子显微镜法、激光散射法、库尔特计数法、Stokes沉降法、吸附法等。测定纳米级粒子大小的常用方法有电子显微镜法和激光散射法。（2）微粒大小与体内分布：小于50nm的微粒能够穿透肝脏内皮，通过毛细血管末梢或通过淋巴传递进入骨髓组织。0.1～3.0μm的微粒分散体系能很快被单核巨噬细胞系统的巨噬细胞所吞噬，浓集于肝脏和脾脏等部位。7～12μm的微粒由于大部分不能通过肺的毛细血管，结果被肺部机械性地滤取。若注射大于50μm的微粒至肠系膜动脉、门静脉、肝动脉或肾动脉，可使微粒分别被截留在肠、肝、肾等相应部位。（3）微粒的动力学性质：布朗运动是微粒扩散的微观基础，而扩散现象又是布朗运动的宏观表现。正是由于布朗运动使很小的微粒具有了动力学的稳定性。（4）微粒的光学性质：光的反射与散射主要取决于微粒的大小。当微粒大小适当时，光的散射现象十分明显。基于光散射的原理可以进行微粒大小的测定。丁铎（达）尔现象正是微粒散射光的宏观表现。如果有一束光线在暗室内通过微粒分散体系，在其侧面可以观察到明显的乳光，这就是Tyndall现象。这已经成为判断纳米体系的一个简单的方法。粗分散体系由于反射光为主，不能观察到丁铎尔现象；而低分子的真溶液则是以透射光为主，同样也观察不到乳光。初级药师考试辅导相关专业知识第4页（5）微粒的电学性质：微粒的表面可因电离、吸附或摩擦等而带上电荷。1）电泳：如果将两个电极插入微粒分散体系的溶液中，再通以电流，则分散于溶液中的微粒可向阴极或阳极移动，这种在电场作用下微粒的定向移动就是电泳。2）微粒的双电层结构：在微粒分散体系的溶液中，微粒表面带有同种离子，通过静电引力可使与其电荷相反的离子（称为反离子）分布于微粒周围，微粒表面的离子与靠近表面的反离子构成了微粒的吸附层；同时由于扩散作用，反离子在微粒周围呈现距微粒表面越远则浓度越稀的梯度分布，从吸附层表面至反离子电荷为零处形成微粒的扩散层，吸附层与扩散层所带电荷相反。微粒的吸附层与相邻的扩散层共同构成微粒的双电层结构。从吸附层表面至反离子电荷为零处的电位差叫动电位，即ζ电位。ζ电位与微粒的物理稳定性关系密切。ζ电位除了与介质中电解质的浓度、反离子的水化程度等有关外，也与微粒的大小有关。在相同条件下，微粒越小，ζ电位越高。4.微粒分散体系的物理稳定性（1）热力学稳定性：微粒分散体系是典型的多相分散体系，存在大量的相界面。热力学稳定性体现在微粒大小的改变方面。微粒越小，溶解度越大，因此在微粒分散体系的溶液中，可能出现小晶粒溶解，大晶粒长大的现象。（2）动力学稳定性：微粒分散体系的动力学稳定性主要表现在两个方面。一个是分子热运动产生的布朗运动，一个是重力产生的沉降，二者分别提高和降低微粒分散体系的物理稳定性，当微粒较小时，布朗运动起主要作用，当微粒较大时，重力起主要作用。粒径较大的微粒受重力作用，静置时会自然沉降，其沉降速度服从Stokes定律：式中，V为微粒沉降速度，cm/s；r为微粒半径，cm；ρ1、ρ2分别为微粒和分散介质的密度，g/cm3；η为分散介质的黏度，P（泊）（1P=0.1Pa·s）；g为重力加速度常数，cm/s2。由Stokes公式可知沉降速度V与微粒半径r成正比，所以减小粒径是防止微粒沉降的最有效方法；同时，V与黏度η成反比，即增加介质的黏度η，可降低微粒的沉降速度；此外，降低微粒与分散介质的密度差（ρ1-ρ2）、提高微粒粒径的均匀性、防止晶型的转变、控制温度的变化等都可在一定程度上阻止微粒的沉降。沉降速度V可用来评价粗分散体系的动力学稳定性，V越小说明体系越稳定，反之不