药物制剂的稳定性

药物制剂的稳定性1. 概述1）药物制剂的基本要求：安全、有效、质量可控。2. 药物制剂稳定性研究的意义：为了科学地进行剂型设计；提高制剂质量； 保证用药安全与有效。3）化学动力学应用于药物制剂稳定性的研究，药物降解机理的研究；药物 降解速度的影响因素的研究；药物制剂有效期的预测及其稳定性的评价；防 止（或延缓）药物降解的措施与方法的研究。4）、化学动力学中反应级数的概念：可以用来阐明反应物浓度与反应速度之间 的关系。大多数药物的降解反应可用零级、一级（或伪一级）反应进行处理。K :为反应速度常数，单位为时间的倒数。/9：为药物降解50%所需的时间（即半衰期）。1/2t0. 9：为药物降解10%所需的时间（即有效期）。2. 制剂中药物的化学降解途径1）水解水解是药物降解的主要途径之一，易水解的药物主要有酯类（包括内酯） 和酰胺类（包括内酰胺）等。1. 酯类药物：含有酯键的药物在水溶液中或吸收水分后很易发生水解，生 成相应的醇和酸。盐酸普鲁卡因、乙酰水杨酸的水解是此类药物水解反应的代表。由于酯类 药物水解产生酸性物质，会使溶液的pH下降，所以某些酯类药物灭菌后pH下降， 即提示我们可能有水解发生。与酯类药物相同，内酯在碱性条件下很易水解开环，例如毛果芸香碱、华法林钠 均有内酯结构，易发生水解反应。（2）.酰胺类药物：酰胺类药物易水解生成相应的胺与酸（有内酰胺结构的药 物，水解后易开环、失效），这类的药物主要有氯霉素、青霉素类、头孢菌素类、2）氧化：氧化也是药物降解主要途径。药物在催化剂、热或光等因素的影响下， 与氧形成游离基，然后产生游离基的链反应。所以对于易氧化药物要特别注意光、 氧、金属离子对它们的影响。氧化作用与药物化学结构有关，酚类、烯醇类、芳胺类、毗唑酮类、噻嗪类药物 较易氧化。1. 酚类药物：肾上腺素、左旋多巴、吗啡、去水吗啡、水杨酸钠等药物分 子中都具有酚羟基，极易被氧化。如肾上腺素氧化后先生成肾上腺素红，最后变成 棕红色聚合物或黑色素。左旋多巴氧化后生成有色物质，最后产物为黑色 素。2. 烯醇类药物分子中含有烯醇基的药物，极易氧化，维生素C （抗坏血酸） 是这类药物的代表。（3）其它类药物易发生氧化降解反应的药物还有：芳胺类（如磺胺嘧啶钠）， 毗唑酮类（如氨基比林、安乃近）和噻嗪类（如盐酸氯丙嗪、盐酸异丙嗪）等。3）其他反应1.异构化：异构化一般分为光学异构化和几何异构化。 光学异构化又可分为外消旋化和差向异构化，如左旋肾上腺素具有生 理活性，水溶注解在pH<4时的外消旋化速度较快，生理活性降低50%。 毛果云香碱在碱性条件下发生差向异构化生成活性较低的异毛果云香碱。 几何异构化。维生素A的活性形式是全反式，发生几何异构化后转化为2、6桀呈揭旃固澹口蛏口砘钚越档汀?/P>2. 聚合：聚合是指两个或多个药物分子结合在一起形成复杂分子的反应，氨 苄青霉素浓的水溶液在贮存过程中可发生聚合反应，形成二聚物。3. 脱羧：在光、热、水分存在的条件下，对氨基水杨酸钠很易发生脱羧现象 生成间硝基酚，并可进一步氧化变色。3、影响药物制剂降解的因素及稳定化方法1）处方因素药物制剂的处方组成比较复杂，除主药外，还加入了各种辅料，处 方组成对制剂的稳定性影响较大，1. pH值的影响：药液的pH值不仅影响药物的水解反应，而且影响药物的氧 化反应。许多酯类、酰胺类药物的水解受H+或OH的催化，这种催化作用称为专属酸碱 催化或特殊酸碱催化，其水解速度主要由溶液的pH值决定。当pH值很低时，主要是酸催化。当pH值较高时，主要是碱催化。反应速度常数与pH关系的图形，称为pH一速度图，曲线最低点对应的pH值即 为pHm （该pH值条件下液体制剂中的药物最稳定）。在较高温度下求得的pHm， 一般也适用于室温条件。（2）广义酸碱催化：按照Br?nsted Lowry酸碱理论，受广义酸碱催化的反 应称为广义酸碱催化或一般酸碱催化。常用的缓冲剂如磷酸盐、醋酸盐、硼酸盐、 枸橼酸盐及其相应的酸均为广义酸碱。（3）溶剂的影响：溶剂的介电常数£与反应速度常数k的关系如下：lgk=lgk” ?/FONT> k'ZAZB/£此式表示介电常数对药物稳定性的影响，如果进攻离子与药物离子的电荷符号相 同采用介电常数低的溶剂如甘油、乙醇、丙二醇等，能够降低药物的水解速度怎 ，1/£ /，lgk，k/）如巴比妥钠注射液常用60%丙二醇作溶剂。若进攻离子与药物离子的电荷符号相反（异号反应），采用介电常数低的溶剂不 能达到提高稳定性的目的（£、，1/£ /，lgk/，k/）。（4）离子强度的影响：离子强度对药物降解速度的影响可用下式说明：lgk=lgk0+1.02ZAZBVp根据上述方程式，相同电荷离子之间的反应（如药物离子带负电，受OH-催化降 解），加入盐（离子强度增大）会使反应速度增大（u/，lgk/，k/）。相反电荷离子之间的反应（如药物离子带负电，受H+催化降解），则离子强度 增加，降解反应速度降低（u/，lgk、，k）o药物是中性分子，则u/对k无影响。（5）表面活性剂的影响：溶液中加入表面活性剂可能影响药物稳定性。一些易 水解的药物加入表面活性剂可使稳定性提高，药物被增溶在胶束内部，形成了所 谓的“屏障”。（6）处方中辅料的影响：硬脂酸镁会加乙酰水杨酸的水解。聚乙二醇做基质会 促进氢化可的松软膏中药物的降解。2）环境因素（1）.温度的影响：温度升高，反应速度加快。根据Van' t Hoff规则，温度 每升高10°C ,反应速度约增加24倍。粗略估计温度对反应速度的影响。Arrhenius公式定量地描述温度与反应速度之间的指数关系，是药物制剂稳定性 预测的主要理论依据。（2）.光线的影响：光是一种辐射能，波长较短的紫外线更易激发药物的氧化 反应，加速药物的降解。药物结构与光敏感性有一定关系，酚类和分子中有双键 的药物，对光比较敏感。（3）.空气（氧）的影响：空气中的氧是引起药物制剂氧化的重要因素。对于 易氧化的药物，除去氧气是防止氧化的最根本措施。一般在溶液中和容器窨内通 入惰性气体（如二氧化碳或氮气）。另一重要抗氧化措施是加入抗氧剂，常用的水溶性抗氧剂焦亚硫酸钠、亚硫酸钠 常适用于偏酸性药液，亚硫酸钠适用于偏碱性药液，硫代硫酸钠只能用于碱性药 液中（在偏酸性溶液中会析出硫的沉淀。常用的油溶性抗氧剂有叔丁基对羟基茴 香醚（BHA）、二丁甲苯酚（BHT）、生育酚等。酒石酸、枸椽酸、磷酸等能明显著增强抗氧剂的效果，通常称为协同剂。（4）.金属离子的影响：待微量金属离子对自氧化反应有显著的催化作用。避免制剂中金属离子的影响的措施：使用纯度较高的原辅料：操作过程 避免使用金属器具：加入金属螯合剂如依地酸二钠、枸椽酸、酒石酸、二巯 乙基甘氨酸等附加剂。5. 湿度和水分的影响：湿度和水分对于固体药物制剂稳定性的影响很大。减 少其影响的措施主要有：控制生产环境的相对湿度及物料的干燥程度， 采用密封性能好的包装材料及控制贮存环境的相对湿度。6. 包装材料的影响药品：包装材料的选用应考虑药物的稳定性，应以排除 光、湿度、空气等因素为目的，同时也要注意包装材料与药物制剂的相互作用。塑料的主要问题是：有透气性，可导致容器中的药物变质；有透湿性，导致药物 吸湿降解；有吸着性，药液中物质可被塑料吸着。3）药物制剂稳定化的其它方法（1）改进剂型与生产工艺制成固体剂型：制成微囊或包合物：采用直接压片或包衣工艺（2）制成稳定的衍生物 如易水解药物制成难溶性盐或难溶性酯，可以提高其稳 定性。（3）.加入干燥剂及改善包装4、药物稳定性的试验方法 药物稳定性的试验的目的:为药品的生产、包装、 贮存、运输条件提供科学依据： 通过试验确定药品的有效期。1.影响因素试验（原料药及筛选处方，供试品一批）（1）.高温试验60°C温度下放置10天，于第五、十天取样按稳定性重点考察项 目检测，若供试品有明显变化（如含量下降5%）则在40C条件下同法进行试验。（2）.高湿度试验 供试品开口置恒湿密闭容器中，在25C分别于相对湿度（75 ±5） %及（90±5） %条件下放置10天，于第五、十天取样检测。（3）.强光照射试验 供试品开口放置在光照仪器内，于照度为（4500±500） 1x 的条件下放置10天，于第五、十天取样检测。2 ）加速试验通过加速药物的化学或物理变化，预测药物的稳定性，原料药和 制剂均需进行此项试验。供试品要求3批，按市售包装，在温度（40±2）C， 相对湿度（75±5） %的条件下放置6个月。对温度特别敏感的药物制剂，预计只能在冰箱（4C8C ）内保存使用，此类药 物制剂的加速试验，可在温度（25±2）C、相对湿度（60±5） %的条件下进行， 时间为6个月。乳剂、混悬剂、软膏剂、眼膏剂、栓剂、气雾剂、泡腾片及泡腾颗粒宜直接采用 温度（30±2）C。相对施度（60±5） %的条件进行试验。3）长期试验长期试验是在接近药品的实际贮存条件下进行的，原料药与制剂均需进行长期试 验。取供试品3批，按市售包装，在温度（25±2）C、相对湿度（60±10） % 的条件下放置12个月。6个月的数据可用于新药申报临床研究，12个月的数据 用于申报生产，12个月以后，仍需继续考察，以确定药品的有效期。对温度特别敏感的药品，长期试验可在温度（6±2）C的条件下放置12个月， 在药品标签及说明书中均应指明在何种温度下保存，不得使用“室温”之类的名 词。4）经典恒温法：在实际研究工作中，采用经典恒温法，特别对于药物水溶液型 制剂，预测结果有一定的参考价值。经典恒温法的理论依据是Arrhenius公式，应用Arrhenius公式可求出室温时的 降解反应速度常数K25，再由K25即可求得降解10%所需的时间，即有效期t 0.9 药物的贮藏条件可分为冷处保存、阴凉处或凉暗处保存、遮光保存等，其中冷处 系指2°C10°C :阴凉处系指不超过20°C :凉暗处系指避光并不超过20°C。相对湿度 均应保持在45%75%之间。