制剂设计
制剂设计的五个基本原则
制剂设计的五个基本原则制剂设计是药物研发过程中的一个关键步骤，它涉及到药物的物理化学性质、药效学特征、适应症、剂量等方面的考虑。
制剂设计的目标是为了使药物具有良好的药效和药代动力学特征，同时保证药物的稳定性和安全性。
在制剂设计中，有五个基本原则需要遵循。
第一个基本原则是选择合适的给药途径。
不同的给药途径会影响药物的吸收、分布、代谢和排泄等过程，从而影响药物的疗效和安全性。
制剂设计师需要根据药物的性质和治疗需要选择合适的给药途径，比如口服、注射、贴剂等。
同时，制剂设计师还需要考虑患者的接受能力和依从性，选择符合患者需求的给药途径。
第二个基本原则是确定合适的药物剂型。
药物剂型是指药物在给药途径中的物理形态，如片剂、胶囊、注射液等。
合适的药物剂型应能够满足药物的释放速度、吸收速度和药物浓度等特征，以实现药物的治疗效果。
制剂设计师需要根据药物的性质和治疗需要选择合适的药物剂型，并进行相关的研究和开发工作。
第三个基本原则是确保药物的稳定性。
药物在制剂中可能会受到光、热、湿等因素的影响而失去活性，或者与其他成分发生化学反应而产生不良反应。
制剂设计师需要选择合适的药物保护剂和添加剂，以保持药物的稳定性和活性。
同时，制剂设计师还需要考虑药物的包装和储存条件，以进一步保证药物的稳定性。
第四个基本原则是确定合适的剂量。
药物的剂量是指患者每次服用或接受的药物量。
合适的剂量应能够达到治疗效果，同时避免药物的不良反应。
制剂设计师需要根据药物的性质、治疗需要和患者的特点，确定合适的剂量，并进行相应的剂量调整和优化。
第五个基本原则是考虑患者的用药便利性。
药物的用药便利性是指患者在使用药物时的方便程度。
制剂设计师需要考虑患者的年龄、性别、病情等因素，选择合适的剂型和给药途径，以提高患者的用药便利性。
此外，还可以考虑开发便携式剂型、一次性剂型等，以进一步提高患者的用药便利性。
制剂设计的五个基本原则是选择合适的给药途径、确定合适的药物剂型、确保药物的稳定性、确定合适的剂量和考虑患者的用药便利性。
药物制剂的设计
选择工艺参数
确定关键工艺参数，如温度、压力、时间等，确 保工艺的可重复性和可扩展性。
优化工艺条件
通过实验和模拟，对工艺条件进行优化，提高制 剂的生产效率和产品质量。
质量设计
确定质量标准
根据药物性质、剂型特点和工艺条件，制定合理的质量标准。
设计质量检测方法
根据质量标准，设计有效的质量检测方法，确保制剂的质量可控 性和一致性。
气雾剂
气雾剂是将药物溶解或悬浮在气体中，通过 喷雾方式使用的制剂。
滴眼剂
滴眼剂是用于眼部给药的制剂，可以直接滴 入眼中。
肺部给药制剂
吸入气雾剂
吸入气雾剂是通过吸入方式给药的制 剂，可以用于治疗呼吸道疾病。
吸入粉雾剂
吸入粉雾剂是将药物以粉末形式吸入 使用的制剂，通常需要配合吸入装置 使用。
眼部给药制剂
化学性质的检查
含量测定
通过适当的分析方法，测定药物制剂中有效成分的含量，以确保其 符合规定的标准。
杂质检查
检查药物制剂中是否存在杂质，如残留溶剂、重金属等，以确保药 物的安全性和纯度。
稳定性
评估药物制剂在不同环境条件下的稳定性，以确定其有效期和存储条 件。
生物学性质的考察
生物利用度
研究药物制剂在人体内的吸收、分布、代谢和 排泄情况，以评估其生物利用度。
口服液是液体药物制剂，具有 吸收快、生物利用度高等优点
。
混悬剂
混悬剂是将不溶性固体药物分 散在液体介质中形成的制剂，
需要在使用前摇匀。
注射制剂
溶液型注射剂
溶液型注射剂是将药物溶解于溶剂中 制成的制剂，可以直接注射使用。
乳剂型注射剂
乳剂型注射剂是将药物分散在乳化剂 中制成的制剂，适用于油性药物的注 射。
制剂设计基础知识点
制剂设计基础知识点制剂设计是药物研究与开发中至关重要的环节，它涉及到药物的成分选择、制备工艺、物理性质等方面的考虑。
下面将介绍一些制剂设计的基础知识点。
一、药物的选择在制剂设计中，首先需要选择适合的药物。
药物的选择要考虑到其疗效、毒副作用、化学性质等因素。
此外，还需要考虑药物的物理性质，如溶解度、稳定性等。
这些因素会直接影响到制剂的研制和应用。
二、药物的适应症制剂设计中，药物的适应症是非常重要的考虑因素。
药物应该根据患者的疾病情况来选择，确保其能够有效治疗疾病，并且尽量减少毒副作用。
因此，在制剂设计中需要对患者的病情进行详细了解，并仔细选择合适的药物。
三、药物的药代动力学药代动力学是指药物在体内的吸收、分布、代谢和排泄的过程。
在制剂设计中，药物的药代动力学是需要考虑的因素之一。
药物的吸收和代谢速度会影响到药物的疗效和毒副作用，因此需要选择合适的给药途径和剂型来提高药物的生物利用度和安全性。
四、药物的剂型选择剂型选择在制剂设计中起着至关重要的作用。
剂型的选择需要考虑到药物的性质、给药途径、患者的接受能力等因素。
常见的剂型包括片剂、胶囊剂、注射剂、口服液等。
每种剂型都有其适应的药物和应用场景。
五、质量控制在制剂设计中，质量控制是非常关键的环节。
制剂的质量直接影响到患者的用药效果和安全性。
因此，需要对制剂的每个环节进行严格的质量控制，包括原料的选择、生产工艺的控制、成品的检验等。
六、安全性评价安全性评价是制剂设计中不可或缺的一环。
在制剂设计之前，需要对药物进行全面的安全性评估，包括毒性试验、致畸致癌试验等。
这些评估结果可以帮助制剂设计者选择适合患者的药物，并确保其安全使用。
七、实际应用最后，制剂设计的知识点需要与实际应用相结合。
制剂设计不仅仅是理论知识的积累，还需要考虑到实际应用中的各种情况和需求。
只有在实际应用中不断调整和完善制剂设计，才能够使药物更好地发挥其疗效。
总结：制剂设计是药物研究与开发中的重要环节，需要考虑药物的选择、适应症、药代动力学、剂型选择、质量控制、安全性评价等方面的知识点。
药剂学药物制剂的设计课件
药剂学药物制剂的设计课件
1.药物制剂设计概述
药物制剂设计是药剂学的重要组成部分，其目标是开发安全、有效、稳定、使用方便的药物制剂。
药物制剂设计必须基于科学的原则，并考虑多种因素，如药物的性质、剂型的特点、患者的需求等。
2.药物制剂的剂型选择
选择合适的剂型是药物制剂设计的关键步骤。
应根据治疗需求、药物的理化性质、给药途径等因素进行选择。
例如，对于需要长期维持血药浓度的药物，应选择长效剂型。
3.药物制剂的处方前研究
处方前研究主要包括药物的化学性质、溶解度、稳定性等方面的研究，这些数据为后续的处方设计提供基础。
此外，还需要了解药物在体内的吸收、分布、代谢和排泄特性。
4.药物制剂的处方设计
处方设计涉及选择合适的辅料、确定药物的用量、配比等。
在这一阶段，需要充分考虑药物的稳定性、溶解度等因素，并尝试不同的配方，以找到最佳的处方组合。
5.药物制剂的制备工艺
制备工艺是实现处方设计的关键环节。
在这一阶段，需要确定合适的生产设备、工艺流程和参数，确保大规模生产的药物制剂的质量与实验室制备的一致。
6.药物制剂的质量研究
质量研究是确保药物制剂质量的必要步骤。
这包括对药物制剂的理化性质、微生物限度、杂质等进行检测和控制，以确保药物制剂的安全性和有效性。
7.药物制剂的临床前药理与毒理研究
在临床试验之前，需要进行药理和毒理研究，以评估药物制剂在动物体内的疗效和安全性。
这些数据可以为后续的临床试验提供参考，并为药物制剂的上市提供支持。
药物制剂的设计
（一）固体制剂与药物的吸收
药物剂型 崩解 溶解 扩散 生物膜 吸收
溶出速率 包衣片﹤片剂﹤胶囊剂﹤散剂、颗 粒剂 （二）液体制剂与吸收 静脉注射与肌肉注射 （三）皮肤、粘膜给药与吸收 药物的脂溶性、分子量的大小、生物膜的生 理状态
四、制剂的评价与生物利用度
1、毒理学的评价 急、慢性毒性、刺激性 2、药效学的评价 3、药物动力学与生物利用度
5 3 1 0 6 12
PVP(%)
1 0.5 0
表. L9(34)
列号
1 试验号 1 2 3 1 1 1 1 2 3 1 2 3 1 2 3 2 3 4
4
5
2
2
1
2
2
3
3
1
6
7 8
2
3 3
3
1 2
1
3 1
2
2 3
9
3
3
2
1
第五节 新药制剂的研究与申报
一、药品注册申请 二、新药的分类
化学药品注册分类 1、未在国内外上市销售的药品： （1）通过合成或者半合成的方法制得的原料药及其制剂； （2）天然物质中提取或者通过发酵提取的新的有效单体及其制剂 ； （3）用拆分或者合成等方法制得的已知药物中的光学异构体及其 制剂； （4）由已上市销售的多组份药物制备为较少组份的药物； （5）新的复方制剂； （6）已在国内上市销售的制剂增加国内外均未批准的新适应症。 2、改变给药途径且尚未在国内外上市销售的制剂。 3、已在国外上市销售但尚未在国内上市销售的药品： （1）已在国外上市销售的制剂及其原料药，和/或改变该制剂的 剂型，但不改变给药途径的制剂； （2）已在国外上市销售的复方制剂，和/或改变该制剂的剂型， 但不改变给药途径的制剂； （3）改变给药途径并已在国外上市销售的制剂； （4）国内上市销售的制剂增加已在国外批准的新适应症 。 4、改变已上市销售盐类药物的酸根、碱基（或者金属元素），但 不改变其药理作用的原料药及其制剂。 5、改变国内已上市销售药品的剂型，但不改变给药途径的制剂。 6、已有国家药品标准的原料药或者制剂。
05-制剂设计
注射药效良好 口服生物利用度低 临床急救 重症患者 要求作用迅速
药
口服药效良好 生物利用度高 临床使用方便 作用安全可靠
物
临床需要作用于各 患病部位、腔道、 粘膜。大部分起局 部作用，少部分通 过腔道黏膜进入全 身循环
注射剂
使用方便 有利于稳定 剂量准确
口服制剂
稳定性好的药物 作用快 适用特殊人群
21
制剂设计
总结 根据剂型设计的4大原则 按照剂型设计的主要依据 进行充分的处方前研究 通过科学的试验 确定给药途径、剂型 确定最终的处方、制备工艺
22
8
剂型设计
BIOPHARMACEUTICS CLASSIFICATION SYSTEM
Class 1: High Solubility – High Permeability Class 2: Low Solubility – High Permeability Class 3: High Solubility – Low Permeability Class 4: Low Solubility – Low Permeability Amidon, G. L.
P=（C-CW）/CW pKa/电位滴定、分光光度法、溶解度法 吸湿性/吸湿曲线、CRH
17
制剂的处方前研究
2.理化性质的测定 粉体学/粉体物性测定仪 粒度大小、分布、密度、流动性、压缩性、润湿性等 稳定性/影响因素试验：含量、有关物质（破坏性试验）
3.生物学特性测定：BCS？ 对生物膜的通透性 在GI中的吸收是否存在部位物异性 在GI中的稳定性，等等
11
剂型设计
剂型的选择 注射给药： 水溶性好 口服吸收不好 在胃肠道中不稳定 急救、重症、速效（如麻醉） 不能口服的病人 长效（如微球） 特殊情况（如植入剂）
制剂处方设计及改进技术总结
制剂处方设计及改进技术总结制剂处方设计及改进技术总结一、引言制剂处方设计是药物制剂开发的重要环节，它直接关系到药物的稳定性、溶解度、生物利用度和药效等关键性能。
合理设计和改进制剂处方是提高药物疗效和安全性的关键之一。
本文将对制剂处方设计及改进技术进行全面详细的总结。
二、理论基础1. 药物特性：了解药物的化学性质、溶解度、稳定性等特性，为合理选择辅料和优化处方提供依据。
2. 辅料选择：根据药物特性选择适当的辅料，包括溶剂、增溶剂、乳化剂、稳定剂等，以提高药物的溶解度和稳定性。
3. 药物相容性：考虑不同成分之间的相容性，避免可能产生的相互作用和降低药效。
三、制剂处方设计1. 基础组分配比：根据药物特性和目标要求确定基础组分配比，包括活性成分、辅料和辅助材料。
2. 溶解度调节：通过选择合适的溶剂和增溶剂，调节药物的溶解度，提高药物的生物利用度。
3. 稳定性改进：选择适当的稳定剂和抗氧化剂，保护药物免受光、热、湿等环境因素的影响，提高制剂的稳定性。
4. 控释技术：采用控释技术，延长药物在体内的作用时间，提高疗效和减少副作用。
四、制剂处方改进技术1. 增溶技术：采用共溶剂法、固体分散法等增加药物的溶解度，以提高生物利用度。
2. 微胶囊化技术：通过微胶囊化处理，将水溶性药物转化为油溶性药物，以改善其口服吸收。
3. 纳米技术：利用纳米载体将药物包裹起来，增加其稳定性和生物利用度。
4. 多组分制剂设计：将多个活性成分组合在一起，相互协同作用以提高疗效。
五、临床应用1. 药物治疗方案优化：根据患者的病情和身体特点，调整制剂处方，提高药物的疗效和安全性。
2. 个体化制剂设计：根据患者的基因型和代谢特点，进行个体化制剂设计，提高治疗效果。
3. 制剂改进与新药开发：通过对现有制剂的改进和优化，提高药物的治疗效果，并推动新药的开发。
六、挑战与展望1. 复杂性：药物特性复杂多样，制剂处方设计面临复杂性挑战。
2. 多学科交叉：制剂处方设计需要多学科的交叉合作，如化学、生物学、医学等领域。
药物制剂的设计
3. 皮肤或粘膜部位给药
皮肤给药的制剂应与皮肤有良好的亲和性 、铺展性或粘着性，在治疗期间内不因皮 肤的伸缩、外界因素的影响以及衣物摩擦 而脱落，同时无明显皮肤刺激性、不影响 人体汗腺、皮脂腺的正常分泌及毛孔正常 功能。
按用药部位和目的选择适宜的剂型。适合 于腔道给药的剂型，一般要容量小、剂量 小、刺激性小。
稳定性（stability） （二）药物的理化性质及给药途径和
进行剂型设计时，必须将稳定性作为考察 剂型的确定
21、过敏性（局部、全身和光敏毒性）、溶血性和局部（血管、 皮肤、粘膜、肌肉等）刺激性等主要与局部、全身给药相关的特殊安
的主要内容之一。 全性试验研究和文献资料。
药代动力学与生物利用度研究是药物制剂评价的一个重要方面。 第二节 制剂设计的基础 13、辅料的来源及质量标准。
这些性质互相之间可均有减一定的少关系。与外界的接触，减少分解。
二、制剂设计的基本原则
良好的制剂设计应提高或不影响药物的药 理活性，减少药物的刺激性、毒副作用或 其他不良反应，兼备质量可靠、使用方便 、成本低廉等优势。
药物制剂设计的基本原则主要包括以下四 个方面： 1.安全性
2.有效性 3.可控性 4.稳定性 5.顺应性
稳定性较差的药物，可以选择比较稳定的 有效性（effectiveness）
药物制剂的设计应能提高药物治疗的安全性。
剂型，如固体剂型或加隔离层，薄膜衣片 14、药物稳定性研究的试验资料及文献资料。
如果已知[HA]或[B]和pKa，则可预测任何pH条件的药物的溶解度（非解离型和解离型溶解度之和）。 ② 天然物质中提取或者通过发酵提取的新的有效单体及其制剂；
对于液体药物制剂，可采用加速试验法进行动力学研究； 三、申请新药需上报的项目
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药物制剂处方设计前工作
溶解度测定
一般测定平衡溶解度和pH-溶解度曲线 水、0.9%NaCl、0.1mol/L盐酸和pH为7.4的缓冲液 60-72小时平衡 离子效应对溶解度的影响 pH-溶解度曲线时，加过量药物于溶剂中溶解，测定低pH值和
高pH值下的溶解度。
药物制剂处方设计前工作
药效学评价：药理学评价-有效性 药物动力学与生物利用度评价：生物等效性、体内
行为和命运。
药物制剂处方设计前工作
Handerson-Hasselbach公式-pKa和pH的关系
pH=pKa+log[A-]/[HA] pH=pKa+log[B]/[BH+]
1）测定pKa 2) 预测在任意pH条件下的药物溶解度 3) 指导选择药物的合适盐 4) 预测盐的溶解度和pH的关系。
制剂设计的基础
三、制剂的剂型与药物吸收 细胞类脂膜疏水区域
透皮制剂
油/水分配系数 分子量 促进剂
制剂设计的基础
三、制剂的剂型与药物吸收 细胞类脂膜疏水区域
透皮制剂
油/水分配系数 分子量 促进剂
药物制剂处方设计前工作
四、制剂的评价与生物利用度
毒理学评价：急、慢毒性、致癌、致畸、致突变、 刺激性、过敏性、溶血试验、热原检查。
粉体学性质 药物的生物利用度和体内动力学参数
药物制剂处方设计前工作
稳定性研究
新药的理化稳定性 影响药物稳定性的因素 热、光、氧、水分、pH及辅料 有效期
1、稳定 2、处理正确稳定 3、中等不稳定 4、很不稳定
处方组成、制备工艺、辅料和稳定性附加剂
包装
1、HPLC 2、热分析法_熔融吸热的变化
口服给药
避免胃肠道的刺激作用 克服肝肠首过效应
具有良好的外部特征
适于特殊用药人群：口腔崩解 片
制剂设计的基础
一、临床用药：确定给药途径和剂型 急救或快速给药
注射给药
皮下、肌肉、血管内注射、腔内注射 顺应性差
溶液剂、混悬剂、乳剂、粉针
制剂设计的基础
一、临床用药：确定给药途径和剂型 全身作用和局部作用
制剂设计的基础
三、制剂的剂型与药物吸收
固体制剂
崩解、分散、溶出和被生物膜吸收 吸收速度受溶出过程和跨膜转运过程限制
溶解大、分子量小的药物易于溶出或释放，吸收快
包衣片＜片＜胶囊＜散剂＜混悬液＜缓控制剂
辅料和新技术能加快溶出
制剂设计的基础
三、制剂的剂型与药物吸收
液体制剂
不存在崩解、分散和溶出过程，吸收快 iv>im>ip>op 溶液＞乳剂＞混悬液 粒径越小，吸收越快 粘度越大、吸收越慢
P=C2V2/M
药物制剂处方设计前工作
溶点和多晶型
多晶型(polymorphism):化学成分相同，晶型结构不同， 理化性质不同
亚不稳定型为高能状态，通常熔点低、溶解度大。 亚不稳定性向稳定性转变，需几分钟到几年时间。 晶型决定药物的吸收速度Байду номын сангаас临床疗效。 多晶型存在？亚稳定型的稳定性？无定型存在？每种晶型
1、析因设计 2、星点设计 3、正交设计 4、均匀设计
新药制剂的研究与申报
药品注册管理办法(2007年)
申报新药的资料项目共32项，其中综述资料6项， 药学研究资料9项，药理毒理研究资料12项，临 床试验资料5项。
药物制剂研究的主要内容
处方和制备工艺 稳定性研究 溶出度或释放度 生物等效性试验
皮肤或粘 膜给药
亲和性、铺展性和粘着性 无皮肤刺激、不影响皮肤功能
伸缩性：巴布剂
制剂设计的基础
一、临床用药：确定给药途径和剂型 全身作用和局部作用
皮肤或粘 膜给药
亲和性、铺展性和粘着性 无皮肤刺激、不影响皮肤功能
伸缩性：巴布剂
制剂设计的基础
二、药物的理化性质：确定给药途径和剂型 易溶于水：固体或液体剂型
的溶解度？ 溶出速度法、X射线衍射法、红外分析法、差示扫描量热
法和差示热分析法和热显微镜法
药物制剂处方设计前工作
吸湿性(hygroscopicity)
吸收环境中水分 相对湿度(relative humidity, RH) 水溶性药物在大于其临界RH的环境中吸湿量突然增加，
而水不溶性药物随空气中RH的增加缓缓吸湿 RH30-45%为平衡状态 贮存条件为50%。
注射剂：药物和辅料对氧化、曝光和接触重金属时稳定性 口服制剂：药物与乙醇、甘油、糖浆、防腐剂和缓冲液的配伍
药物制剂处方的优化设计
先预试，后优化
选择可靠的优化设计方案以适应线性或非线性 模型拟合
建立效应与因素之间的数学关系式，并采用统 计学确保模型的可信度
优选最佳工艺条件
1、单纯形优化法 2、拉氏优化法 3、效应面优化法
分配系数(partition coefficient, P)
生物膜为类脂屏障，与被运分子的亲脂性有关 油/水分配系数(辛醇/水、氯仿/水)是分子亲脂性的度量
在油相中药物的质量浓度
P=
在水相中药物的质量浓度 V2 ml有机溶剂提取V1 ml的药物饱和水溶液，测得平衡时V2的浓度为C2，
水相中剩余药量M=C1V1-C2V2
溶解度 稳定性
难溶性药物：不易制成溶液剂或注射剂 空气、光、热、氧化和金属离子
固体剂型或加隔层（薄膜衣）
制剂设计的基础
二、制剂设计的基本原则
原则
安全性（safety） 有效性（effectiveness） 可控性（controllability） 稳定性（stability） 顺应性（compliance）
致谢
谢谢
药物制剂处方设计前工作
Handerson-Hasselbach公式-pKa和pH的关系
pH=pKa+log[A-]/[HA] pH=pKa+log[B]/[BH+]
1）测定pKa 2) 预测在任意pH条件下的药物溶解度 3) 指导选择药物的合适盐 4) 预测盐的溶解度和pH的关系。
1）pKa通常采用滴定法测定 2) pKa即为50%的酸被中和时的pH值 3) 胺类药物，游离碱常难溶，pKa在有机溶剂中测定 4) 5%，10%，15%，20%，然后外推至0%
药物制剂处方设计前工作
固体制剂的配伍研究
药物与辅料的相互作用 室温或55C 结块、液化、变色、臭味 纯度检查 热分析方法
药物制剂处方设计前工作
液体制剂的配伍研究
pH-反应速度图 选择最稳定的pH值和缓冲液
酸性、碱性、高氧、高氮环境以及加入螯合剂和稳定剂时，不 同温度条件下的稳定性
药物制剂的设计
概述
设计的依据：药物的理化性质，临床用药的要求 意义：是新药研究和开发的起点，决定药品安全性、
有效性、可控性、稳定性和顺应性。 主要内容：
－处方前研究工作：理化性质、药理学、药动学 －选择合适的剂型 －选择适宜的辅料或添加剂 －优化处方和制备工艺
制剂设计的基础
一、临床用药：确定给药途径和剂型 胃肠道吸收、崩解、分散、溶出