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影響藥物制劑穩定性的因素及穩定方法(1)

壹、處方因素對穩定性的影響及穩定方法

藥物制劑處方組成復雜,除主藥外,還要加入各種輔料;輔料的適宜性對制劑的穩定性有很大影響,尤其是註射液等液體制劑。處方中溶液的pH值、緩沖溶液、溶劑、離子強度、表面活性劑和其他輔料都可能影響主藥的穩定性。

(壹)pH值的影響

H+和OH-催化反應的速率在很大程度上隨pH值而變化,當pH值較低時,主要是H+的催化作用。pH值高時,主要是OH-的催化作用。當pH值處於中間時,降解速率可以不依賴於pH,也可以由H+和OH-***。許多藥物的水解反應或氧化反應受pH值的影響。

酯類藥物在堿性條件下水解完全,水解速度主要由pH值決定,在酸性條件下影響不大,如鹽酸普魯卡因溶液,pH值在3.4-4時最穩定,隨pH值升高水解迅速加快。因此,酯類藥物在中性或弱酸性時通常是穩定的。

酰胺類藥物的水解主要由OH-催化。OH-濃度越高,pH值越高,水解越快。糖苷易被H+水解,在酸性溶液中加熱易水解。

除了水解作用,藥物的氧化反應也與溶液的pH值密切相關。pH值升高時,氧化反應容易進行,pH值低時更穩定。

許多藥物的降解反應可被H+或OH-催化,其溶液的穩定性僅在壹定的pH值範圍內。因此,在配制藥物溶液,尤其是註射液時,應仔細考慮pH值的調節,以延緩藥物的水解和氧化,增加藥物的穩定性。壹般通過查找資料或實驗找出藥物最穩定的pH值,用pHm表示,然後用合適的試劑和方法將溶液調至pHm。

常用鹽酸和氫氧化鈉來調節pH值。為了不增加藥液中的其他離子,用與藥物本身所含相同的酸或堿來調節pH值,如用硫酸調節硫酸卡那黴素;為了保持藥液中的pH值相對恒定,使用各種緩沖液,如磷酸鹽緩沖液和檸檬酸鹽緩沖液等。但要註意緩沖溶液對藥物的催化作用,通過實驗選擇合適的緩沖溶液濃度,降低催化作用。

壹般來說,緩沖鹽濃度越高,催化速度越快,所以緩沖鹽要盡量低。

(二)溶劑的影響

溶劑的極性和介電常數會影響藥物的降解反應,尤其是藥物的水解反應。溶劑的介電常數ε和反應速率常數k之間的關系如下:

lgk = lgk∞-k′ZAZB/ε(4-8)

其中k為反應速率常數,ε為溶劑介電常數,k∞為ε趨於∞時的反應速率常數,ZAZB為溶液中離子或藥物的電荷。

這個公式適用於離子與帶電藥物的反應。從上式可知,在極性較高的溶劑中,如果水解產物的極性大於原藥的極性,則溶劑可以促進藥物的水解,反之,則可以延緩水解;在極性較低的溶劑中,如果水解產物的極性大於原藥的極性,則可以減少水解,否則可以促進水解。當藥物離子的電荷與催化水解的離子的電荷相同時,可以通過使用低介電常數的溶劑,如甘油、乙醇和丙二醇來降低水解速率。相反,當藥物離子的電荷與催化水解的離子的電荷相反時,最好使用介電常數高的溶劑。如低介電常數的60%丙二醇制成的苯巴比妥鈉註射液穩定性提高,有效期可達壹年;氯黴素的水解產物極性較小,其水溶液比丙二醇溶液更穩定。

(3)離子強度的影響

制劑處方中常加入電解質以調節等滲性,加入抗氧化劑,調節pH值等。從而改變藥液中的離子強度,產生離子強度對藥物降解速率的影響。它們之間的關系可以用下面的公式表示:

lgk = lgk 0-1.02 zazbbμ1/2(4-8)

式中,k為降解反應的速率常數,k0為溶液無限稀釋時的速率常數(μ = 0),μ為離子強度,ZAZB為溶液中離子或藥物的電荷。

從上式可以看出,當藥物帶正電並被H+催化或帶負電並被OH-催化時,由於鹽的加入,離子強度會增加,從而加速降解反應;如果藥物是中性分子,改變離子強度對降解幾乎沒有影響。

(四)表面活性劑的影響

壹些容易水解的藥物,加入表面活性劑後,水解速度降低,穩定性增加。例如,苯佐卡因容易被OH-催化劑水解。當加入5%十二烷基硫酸鈉時,其半衰期增加了18倍。這是因為膠束起到了“屏障”的作用,阻止催化離子靠近和進入;但有些表面活性劑會加速某些藥物的分解,如吐溫-80,會降低維生素D3的穩定性,所以要通過實驗正確選擇表面活性劑。

(五)處方中其他輔料的影響

栓劑和軟膏劑中藥物的穩定性與基質有關。例如,PGE可以促進氫化可的松和乙酰水楊酸的分解。有些輔料也會影響藥物,如硬脂酸鎂,可以促進乙酰水楊酸的水解。輔料中的水和微量金屬離子有時會對藥物的穩定性產生間接影響。

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