中药制剂的稳定性研究1.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,本章学习内容,概述,影响中药制剂稳定性的因素及稳定化方法,中药制剂的稳定性考察方法,中药固体制剂的稳定性,包装材料对制剂稳定性的影响,1,第一节概述,中药制剂稳定性研究的意义,中药制剂稳定性研究的范畴,中药制剂稳定性研究的现状,2,一、药剂稳定性的含义,系指药物制剂在使用之前的制备、流通、贮存等一系列过程中质量变化的速度和程度,评价药物制剂质量的重要指标,核定药物制剂使用期限的主要依据,3,化学稳定性,由于化学降解反应，使药物的含量（或效价）降低、色泽变化等,物理稳定性,制剂的物理性状变化,生物学稳定性,制剂受微生物污染而腐败、变质,各种变化可单独或同时发生,一种变化可引起另一种变化,四、稳定性研究的范畴,6,1981年：威灵仙注射液中原白头翁素稳定性的研究,1985年：作为新药申报资料项目之一列入新药审批办法,20多年来：研究报道很多，其深度和广度有待提高,五、中药制剂稳定性研究的现状,7,一、,影响因素,处方因素,如pH值、溶剂、辅料、离子强度等,外界因素,如制剂工艺、水分、空气(氧)、温度、光线、金属离子、包装材料等,第二节影响中药制剂稳定性的因素及稳定化方法,8,提取分离工艺,如大黄、柴胡,浓缩干燥工艺,如丹参、虎杖,成型工艺,如元香止痛丸,(一)制剂工艺的影响,9,原因：水分是化学反应的媒介,结果,：引起药物制剂稳定性的变化,临界相对湿度（CRH）：衡量固体药物制剂吸湿难易程度的指标,实验方法,不同含水量的样品,不同湿度环境中的样品,(二)水分的影响,10,原因：空气中含氧21%，药物易发生自氧化反应,自氧化反应：游离基的链反应(三步)，受光、热、氧气、金属离子等影响,结果：引起药物制剂稳定性的变化,(三)空气(氧)的影响,11,Vant Hoff经验规则：,温度每升高,10,，反应速度约增加,24倍,Arrhenius指数定律(经验方程)：,K=Ae,-E/RT,对数形式：lgK=-E/2.303RT+lgA,式中，,k,为速率常数；,A,为频率因子；,E,为活化能；,R,为气体常数；,T,为温度。,(四)温度的影响,12,影响药物的水解和氧化,专属酸碱催化反应中：,K=k,0,+k,H,+,H,+,+k,OH,-,OH,-,pH,较低，以,H,+,值为主；,pH,较高，以,OH,-,值为主。,pH,中间范围：可能与p,H,无关，也可能是,OH,-,、,H,+,共同作用。,pH,速度图：,lgK,-,pH,关系图,各种形状：如,V,型图、,S,型图等,最稳定,pH,(pH,m,),：,pH,速度曲线最低点所对应的横坐标,(五),pH,值的影响,13,图1 pH速度图,14,原因：,光提供活化能，引发化学反应,影响因素,光的辐射强度、波长,药物分子的化学结构,光加速试验法,人工强光源的要求：光谱能量分布接近日光、光照强度大，光源热效应低,稳定性考核指标的选择,(六),光线,的影响,15,二、中药制剂稳定化的措施,延缓水解的方法,防止氧化的方法,其它稳定化方法,16,1.调节pH值,确定,pH,m,是溶液型制剂的处方设计中首先要解决的问题,1),通过,pH,一速度图可得到,pH,m,方法：恒温加速试验(成分不变，,pH,由低到高，以,lgk,对,pH,作图，求,pH,m,),2),通过计算求,pHm,pH,m,=pk,w,/2,-lg,(k,OH,-,/,k,H,+,)/,2,药物的,pH,m,随,温度变化而变化,调,p,H,值同时考虑：稳定性、溶解性、人体适应性,(一)延缓水解的方法,17,2.降低温度,原因：温度升高，反应速度加快,3.改变溶剂,适用水中很不稳定的药物,4.制成干燥固体,适用极易水解的药物,18,1.降低温度,2.避免光线,3.驱逐氧气,4.添加抗氧剂,5.控制微量金属离子,6.调节pH值,(二)防止氧化的方法,19,制备稳定的衍生物,结构改造：制成盐类、酯类、酰胺类等,制成前体药物,如：鱼腥草素,加成,鱼腥草素,鱼腥草的主要抗菌有效成分癸酰乙醛为一不稳定的化合物，提纯后很快即聚合。其亚硫酸氢钠加成物则性质稳定而又保留其抗菌活性。,制成微囊或包合物,制成固体剂型,改进工艺条件,(三)其他稳定化方法,20,第三节中药制剂的稳定性考察方法,化学动力学简介,中药制剂稳定性考察项目,中药制剂稳定性考察方法,中药制剂稳定性实验应注意的问题,21,一、化学动力学简介,化学动力学是药物制剂稳定性加速试验方法的,理论依据,反应速度常数与反应级数,dC/dt=kC,n,式中,dC/dt,为药物的降解速度；,k,为反应速度常数；,C,为反应物的浓度；,n,为反应级数，,n=0,为零级反应；,n=1,为一级反应；,n=2,为二级反应，以此类推。,多数药物及其制剂的降解反应可按零级、一级、,伪一级反应,处理,22,零、一、二级反应的积分式,零级反应：,CKt+C,0,(t,0.9,=0.1C,0,/K,t,1/2,=C,0,/2K),一级反应：,lgC=Kt/2.303+lgC,0,(t,0.9,=0.1054/K,t,1/2,=0.693/K),二级反应：,1/C=Kt+1/C,0,23,反应级数(n)的测定,常用方法：图解法,步骤：,恒温加速试验,定时取样检测C,作图解析,零级反应：Ct图为一直线,一级反应：lgC-t图为一直线,二级反应：1/C-t图为一直线,24,二、中药制剂稳定性考察项目,申请临床试验时，提供,初步稳定性试验资料,临床试验用包装,常温考察或加速试验(37-40,RH=75%,),时间不少于3个月,申请生产时提供,稳定性试验资料,市售包装,室温考察,时间12年,考核项目：见表1,样品量：,3批,25,表1 中药新药稳定性试验要求,26,留样观察法,加速试验法,常规试验法,经典恒温法,简化法：T0.9法、温度指数法、初均速法、温度系数法(Q10法)、活化能估算法,台阶型变温法,三、中药制剂稳定性考察方法,27,留样观察法,样品置于通常的室温贮存条件下（记录温度与湿度），按表1内容进行考察及记录,初步稳定性试验：,0,、1、2、,3,月,稳定性试验：,0,、1、2、,3,、,6,、9、,12,、,18,、,24,月等,28,1.常规试验法,美国FDA提出,：,供试品三批，在37,40,和,RH75,保存，每月考核1次，连续,3,个月，如稳定，相当于样品可保存2年,29,2.经典恒温法,理论依据：Arrhenius指数定律,其对数形式为：lgK=-E/（2.303RT）+lgA,实验步骤,实验设计,：选择考核指标、建立其分析方法、确定试验温度(3-5个)和取样时间点(,4个),进行加速试验,：将样品置于不同温度的恒温器中，定时取样检测,数据处理,图解法,统计学法：线性回归法,30,本法理论依据是Arrhenius公式，其指数形式为：,K=Ae-,E/RT,其对数形式为：,lgK=E/（2.303RT）+lgA,该方程为直线方程，以反应速度常数的对数K对绝对温度T的倒数作图成一直线，此图也称为Arrhenius图，如图所示，其直线斜率为,E/（2.303R）,。由此可计算出活化能E；或将直线外推至室温，,就可求出室温时的速度常数(K,25,)，由K,25,可求出分解10所需的时间t,0.9,或室温贮存一定时间以后残余末降解的药物的浓度。,t,0.9,=0.1054/K；lgC=Kt/2.303+lgC,0,31,Arrhenhius图,32,进行经典恒温法试验，首先要确定含量测定方法，还要进行预试，以便对该制剂的稳定性有一个基本的了解，然后按以下步骤进行实验，即可求出有效期。,33,(1)预试验,确定含量或效价测定方法即稳定性指示法，基本了解该制剂的稳定性情况。,(2)实验设计,选定试验条件、实验温度和取样间隔时间。一般做45个加速温度，每个加速温度需做5次以上的取样分析。,(3)进行加速试验,将样品放入各设定不同温度的恒温水浴中，定时取样，迅速冷却，终止反应，室温测其浓度或含量，记录试验数据。,34,(4)确定反应级数,以浓度或含量对时间作图解析或线性回归：,零级反应：Ct图为一直线,一级反应：lgC-t图为一直线,二级反应：1/C-t图为一直线,从直线或直线方程得出斜率b。,反应级数多为一级,(5)确定反应速度常数,由斜率b=K/2.303（一级）推出,K=斜率(-2.303）,可求得不同实验温度的k值。,(6)求K25,以各实验温度的K对1T作图，将直线外推到室温，求出K25；或以各温度的K对1T线性回归，,求,K25，还可,由斜率b=,E/（2.303R）,求得,E,。,(7)计算有效期,由一级反应,t,0.9,=0.1054/K,计算出t,0.9,。,35,例如，若以C对t作图得一条直线，则为一级反应，再由直线斜率求出各温度的反应速度常数，通过下列公式求出一级反应的化学动力学参数。其中斜率为-K/2.303，则K=斜率(-2.303)，加速试验一级反应图如图3所示。,36,图3 加速试验一级反应图,37,根据试验数据表用K对1/T进行一元线性回归，得回归方程。由回归方程的斜率b可求得活化能E。,E=2.303Rb(R为气体常数，其值为8.314JmolK-1）。,K25可由回归方程求得，即将T298代入回归方程，便可求出K25。也可以K对 1/T作图，得一直线，将直线外推至室温，从纵坐标上读得K25。,38,举例：银黄注射液稳定性预测,银黄注射液系金银花、黄芩提取物的灭菌水溶液，其主要成分为绿原酸与黄芩苷，二者皆具邻二酚羟基，久置易氧化降解。现采用经典恒温法预测黄芩苷的室温有效期。,1.含量测定方法,将银黄注射液加速破坏后，取样稀释制成供试品溶液，吸取供试品溶液与黄芩苷标准品对照溶液，点样，薄层分离后，应用CS-930双波长薄层扫描仪直接扫描，测定黄芩苷的含量。,2,.稳定性试验设计,试验选定,4个,加速度温度(,100、90、80、70,)，每个温度取样,5次,(包括t0时的初浓度)。取样间隔时间随温度而异，温度高，间隔时间短；温度低，间隔时间长。取样后，,立即将瓶内溶液冷却终止反应。,稀释点样，薄层分离后，测定含量。黄芩苷的加速试验测定数据及整理结果，见表2、表3。,39,银黄注射液中黄芩甙加速实验结果,40,各实验温度下的反应速度常数K值,41,42,注意,：,1、以上是按统计学方法，预测中药制剂的有效期。为了判定测定结果的精确度，应该在一定的置信水平上，算出预测结果的置信区间。在一元线性回归中，一般用,剩余标准差s,来描述回归直线的精度，并由此算出有效期t0.9的置信区间。,2、在实际工作中回归方程可以用于预测。但回归预测不能用于任意外推。因此在实际问题中仅知道预测值是不够的，还需知道预测值的变动范围，用统计分析的方法作出一个区间估计，在核定有效期时更有参考价值。中国药典2005年版二部附录X贩C药物稳定性试验指导原则中，收载了关于有效期确定的统计分析方法。实际应用中可参考。,43,例:某中药注射剂中药物成分按下列速度分解：,问：该注射液按几级反应分解?,其半衰期为多少天?,求该成分初始浓度为多少?,44,解：将C换算成C，则C与t的数据如下：,以logC对t作图，得一直线，说明注射液中该药物成分按一级反应分解。,或以C对t回归，得回归方程,C0.1003t+2.248 r=1,证明注射液中该药物成分按一级反应分解。,45,由回归方程斜率b解得K值：,K=2.303b=2.303(0.1003),=0.231(月,-1,),t,1/2,=0.6930.231=3(月)=90(天),由题中数据表直接也可以看出，每隔3个月药物含量下降一半，,t,1/2,为90天。,将t=0代入回归方程C0.1003t+2.248，则 C,0,=2.248 C,0,=177.01gm1,注意:加速实验测定的有效期为预测的有效期，应与留样观察的结果对照，才能确定药品的实际有效期。,46,3.简化法,减少加速试验温度数,温度系数法、温度指数法,减少取样次数,初匀速法、单测点法,简化数据处理方法,T,0.9,法、活化能估算法,47,(1)T,0.9,法,原理,：不同温度下的K值与t,0.9,成反比关系，故lgt,0.9,1/T图为一直线,特点,：试验工作量不变，数据处理相对简化,48,(2)温度指数法,特点：选用两个较高温度进行加速试验,计算公式：,t,0,=t,1,(t,1,/t,2,),T,2,(T,1,-T,0,)/T,0,(T,2,-T,1,),式中，,t,1,、t,2,分别为温度,T,1,、T,2,时的,贮存期,，,t,0,为室温下有效期，,为温度指数,49,(3)初匀速法,特点：各温度(79个)下样品取样测定一次,计算公式：,lgV,0i,=-E/(2.303RT,i,)+lgA,V,0i,=(C,0,-C,i,)/t,i,式中，,V,0i,为温度T,i,时药物分解的,初匀速度,，C,0,为药物的初始浓度，C,i,为药物在温度T,i,时，经历t,i,时间后的剩余浓度,50,(4)温度系数法(Q,10,法),原理：据Vant Hoff规则，在温度变化不大时,温度系数,可看作常数，不同温度下药物分解同一百分数所需时间,与K成反比,计算公式：,K,2,/K,1,=,0.1(T2-T1),=,1,/,2,=Q,10,0.1(T2-T1),式中，,1,、,2,为药物在温度T,1,、T,2,时分解同一百分数所需时间,51,原理：,根据大多数药物41.86E83.72(KJmol,-1,)可估算出在某一温度下，样品需加速试验多长时间,，若其含量不低于标示量90%时，即能确定t,0.9,在设定的时间之内,计算公式：,lg(K,2,/K,1,)=,lg(,1,/,2,)=E(T,2,-T,1,)/(2.303RT,1,T,2,),(5)活化能估算法,52,4.,台阶型变温法,特点：按台阶升温规律升温，工作量较少，数据处理简单,步骤：,选择变温的起始和终了温度、恒温段时间及台阶升温的时间间隔,确定反应级数，求出K值,Kf(C,0,)-f(C)/t,建立,lnK-1/T,回归方程，求出,K,25,求出t,0.9,53,四、中药制剂稳定性试验应注意的问题,正确选择稳定性考核指标,建立专属性强、灵敏度高的测定方法,注意适用范围：活化能范围,加速试验中反应级数和反应机理不变,加速试验和留样观察法结果对照，才能确定实际有效期,加速试验方法适用于均相系统,54,第四节中药固体制剂的稳定性,概述,湿度加速试验,光加速试验,55,固体制剂稳定性的特点,固体药物反应速度缓慢：观察时间长、分析方法灵敏,固体制剂不均匀：分析结果难重现,固体剂型是多相系统：增加难度,56,湿度加速试验,带包装湿度加速试验,：考察湿度的影响,样品置于25和,RH90,或100%的密闭容器中考核,3,个月,去包装湿度加速试验,：考察对湿度的敏感性,样品置于25、RHC,RH,的开口称量瓶中，定时观察外观、测定含量、计算吸湿量,平衡吸湿量与CRH测定,57,平衡吸湿量与CRH测定,样品置于盛有恒湿溶液的干燥器中，25放置7天，精密称重，其差值即为,平衡吸湿量,绘制吸湿平衡曲线(吸湿量为纵坐标、相对湿度为横坐标),延长曲线陡直部分，与横坐标的交点即为样品的,CRH,CRH：判断制剂吸湿性大小的指标,恒湿溶液：无机盐类的饱和水溶液,58,光加速试验,方法：供试品开口置于装有日光灯的光照箱或其他适宜的光照装置内,于照度,4500,5000lx,的条件下放置,10,天,于第,5,天,和第,10,天,取样检测(特别要注意供试品的外观变化),漫反射光谱法(DRS)测定固体制剂颜色变化,=(1-,)2/2,=AC,光加速试验中：lg,t,=-KIt/2.303+lg,0,式中，,为反射率,；,Remission函数,愈大，颜色愈深，,愈小,；,C为有色物质浓度；A为比例常数；It为光照强度与时间的乘积,59,第五节包装材料对制剂稳定性的影响,玻璃,特点：理化性质稳定，不易与药物作用，气体不透过,缺点：释放碱性物质，脱落不溶性玻璃碎片,塑料,高分子材料：PVC、PS、PE、PP、PET、PB等,问题：透气、透湿性；泄漏与吸附,橡胶,：存在泄漏与吸附，药物易污染,金属,：锡、铝,60,61,