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Farmacia-Introduzione ai preparati solidi (edizione dettagliata)
fonte: 1. Libri: He Qin e Zhang Zhirong, redattori capo di "Pharmacology" (terza edizione) pubblicato da Higher Education Press 2. Università di Chengdu - Appunti delle lezioni di farmacia
Modificato alle 2023-12-04 18:17:31
Farmacia-Introduzione ai preparati solidi (edizione dettagliata)
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Introduzione alle forme farmaceutiche solide Organizzato da: Ekoko
Panoramica
Significato e classificazione
Definizione: i preparati farmaceutici che esistono in forma solida sono collettivamente indicati come preparati solidi
Classificazione
1. Classificato in base alla forma di preparazione: compresse, capsule, granuli, polveri, pillole, pellicole, ecc.
2. Classificazione per modalità di somministrazione: preparazioni solide orali, preparazioni solide orali, preparazioni solide sottocutanee, preparazioni solide esterne
Caratteristiche e processo di preparazione
Caratteristiche:
1. Buona stabilità fisica, chimica e biologica
2. Dosaggio accurato
3. Produzione facile da industrializzare e bassi costi di produzione
4. Facile da trasportare e riporre
5. Facile da prendere e trasportare, con buona compliance del paziente
Processo di preparazione: farmaco (eccipiente) ð frantumazione ð setacciatura ð miscelazione (per ottenere polvere) ð granulazione (per ottenere granuli) ð compresse (per ottenere compresse)
Caratteristiche comportamentali nel tratto gastrointestinale
concetto
Disintegrazione: si riferisce al processo in cui i preparati solidi orali vengono completamente disintegrati, sciolti o suddivisi in granuli in condizioni specificate, ad eccezione dei materiali di rivestimento insolubili o degli involucri delle capsule rotti, devono passare tutti attraverso lo schermo dello strumento di disintegrazione.
Dispersione: si riferisce al processo in cui le particelle grossolane formate dopo la disintegrazione del preparato vengono ulteriormente scomposte in particelle fini.
Dissoluzione: si riferisce al processo mediante il quale un farmaco viene rilasciato da una preparazione solida e disciolto nei fluidi corporei
Dissoluzione (velocità di rilascio in alcuni preparati): si riferisce alla velocità e al grado di dissoluzione del farmaco attivo dal preparato in condizioni specificate.
La costante di velocità di dissoluzione k1 del farmaco dopo che la compressa entra in contatto con il fluido gastrointestinale, la costante di velocità di dissoluzione k2 del farmaco dopo che la compressa si è disintegrata in particelle grossolane e la costante di velocità di dissoluzione k3 del farmaco dopo che le particelle grossolane vengono ulteriormente disperso in particelle fini; k3>k2>k1
Misure per migliorare il tasso di dissoluzione
(1) Aumentare l'area di dissoluzione del farmaco (frantumazione, disintegrazione)
(2) Aumentare la costante di velocità di dissoluzione
(3) Miglioramento dei solventi dei farmaci (modifica delle forme cristalline, produzione di disperdenti solidi, ecc.)
micromeritici della scienza delle polveri
Polvere: la polvere si riferisce ad un aggregato composto da molte singole particelle solide. È consuetudine chiamare polvere inferiore a 100μm e particelle più grandi di 100μm.
Scienza delle polveri: la scienza e la tecnologia che studia la distribuzione delle dimensioni delle particelle, la forma e altre caratteristiche di base delle particelle solide e altre proprietà è chiamata scienza delle polveri
Proprietà delle particelle di polvere
Granulometria e distribuzione granulometrica
Dimensione delle particelle: un indicatore della dimensione delle particelle, una delle proprietà fisiche più basilari della polvere
metodo di visualizzazione
Diametro geometrico: diametro maggiore, diametro larghezza, diametro direzionale, diametro equivalente
Diametro della superficie specifica
Diametro effettivo: noto anche come diametro di Stoke
La dimensione media delle particelle
Distribuzione granulometrica: un indice importante che riflette l'uniformità della dimensione delle particelle, generalmente descritta in termini di intervallo di distribuzione e frequenza.
metodi di prova:
Microscopia (dimensione geometrica delle particelle)
Metodo di setacciatura (sopra 45μm)
Metodo di analisi della dimensione delle particelle con diffrazione laser (non adatto per una distribuzione più ampia delle dimensioni delle particelle)
Metodo di conteggio Coulter (adatto per sospensioni, emulsioni, liposomi, farmaci in polvere, ecc.)
Metodo di sedimentazione (intervallo inferiore a 100μm)
Metodo dell'area superficiale specifica (non è possibile ottenere la distribuzione delle dimensioni delle particelle, l'intervallo è inferiore a 100 μm)
Metodo dell'impattore a cascata (aerosol)
Morfologia e superficie specifica
Forma particellare
indice di forma
Sfericità
circolarità
Fattore di forma
Una specifica area di superficie
Definizione: l'area superficiale di un solido per unità di massa o unità di volume, rappresentata rispettivamente da Sm e Sv.
Metodo di determinazione: metodo di adsorbimento, metodo di penetrazione
Densità della polvere e rapporto dei vuoti
densità di densità
Densità reale: ρ=m/V∞, il rapporto tra la massa della polvere e il volume delle particelle escludendo tutti i vuoti
Densità delle particelle: ρ=m/(V∞ V1), la densità calcolata escludendo solo il volume misurato degli spazi tra le particelle
Densità apparente: ρ=m/(V∞ V1 V2), la massa dell'unità di volume della polvere, il suo volume comprende il volume totale delle particelle stesse e tutti gli spazi tra le particelle.
Porosità: il rapporto tra il volume totale dei vuoti tra le particelle e le particelle stesse nella polvere rispetto al volume totale della polvere, che può essere espresso come tasso di vuoti intraparticellari (V1), vuoto interparticellare (V2 ) e il tasso di vuoti totali (V1 V2).
Liquidità e riempimento
fluidità
metodo di visualizzazione
Angolo di riposo: l'angolo tra la pendenza di impilamento e il piano orizzontale quando la polvere viene impilata. Minore è il valore, migliore è la liquidità.
Portata: la quantità di polvere che fuoriesce da un contenitore con foro piccolo con un certo diametro del foro sul fondo per unità di tempo. Maggiore è la velocità di deflusso, migliore è la fluidità
Indice di compressione: ≤10 la polvere scorre molto facilmente, 11~15 scorre facilmente, 16~20 è scorrevole, 21~25 è scarso e i seguenti 5 intervalli sono scadenti, molto scarsi ed estremamente scarsi.
Modi per migliorare la liquidità
Aumentare adeguatamente la dimensione delle particelle
Controllare l'umidità della polvere
Aggiungi lubrificante
Altri: modifica della morfologia ionica e della rugosità superficiale, aumento della densità delle particelle, miglioramento delle condizioni di preparazione, ecc.
comprimibilità comprimibilità
Fattori influenzanti:
Granulometria, forma e proprietà superficiali
glidante
Igroscopicità e bagnabilità
Assorbimento dell'umidità
Definizione: la capacità della polvere di assorbire l'umidità nell'ambiente durante lo stoccaggio è una proprietà intrinseca della polvere.
Umidità relativa critica (CRH): la polvere farmaceutica idrosolubile generalmente non assorbe l'umidità in un ambiente con bassa umidità relativa, ma quando l'umidità relativa viene aumentata a un determinato valore, la quantità di umidità assorbita può essere rapidamente aumentata questa volta è CRH.
Il valore CRH di una miscela idrosolubile è approssimativamente uguale al prodotto dei valori CRH di ciascuna sostanza (CRHAB=CRHA×CRHB), indipendentemente dalla proporzione di ciascun componente
Bagnabilità: il fenomeno per cui l'aria adsorbita sulla superficie della polvere viene sostituita da liquido è chiamato bagnabilità. Viene spesso descritto dall'angolo di contatto θ<90° significa bagnatura facile, 90°~180° significa nessuna bagnatura e 180° significa nessuna bagnatura.
Adesione e coesione
Adesione: attrazione tra molecole di sostanze diverse che fa sì che le particelle aderiscano tra loro.
Coesione: proprietà di più particelle di aderire tra loro per l'attrazione tra molecole della stessa sostanza
(*)Comprimibilità
Forma di espressione: comprimibilità, modellabilità, comprimibilità
Forme di deformazione delle particelle: deformazione elastica, deformazione plastica, deformazione fragile
Il meccanismo dello stampaggio a compressione delle polveri
Dopo la compressione, la distanza tra le particelle diminuisce e crea una forza attrattiva.
Quando le particelle vengono compresse, l'area di contatto della deformazione plastica aumenta.
Dopo che le particelle vengono frantumate sotto pressione, viene prodotta una nuova superficie con un'ampia energia libera superficiale.
Quando deformati sotto pressione, si incastrano per produrre una forza di legame meccanico.
Il calore di attrito genera una fusione parziale del materiale, per poi solidificarsi nuovamente per formare un ponte solido.
Gli ingredienti solubili in acqua formano ponti solidi nei punti di contatto
Fattori che influenzano lo stampaggio a compressione delle polveri
Operazioni unitarie per forme farmaceutiche solide
schiacciamento schiacciamento
Definizione: processo di frantumazione e macinazione di materiali solidi di grandi dimensioni in piccoli pezzi, polvere o anche polvere ultrafine con l'aiuto della forza meccanica
Scopo: regolare la fluidità della polvere del farmaco, ridurre l'irritazione meccanica, ridurre la dimensione delle particelle, aumentare la superficie specifica, migliorare la biodisponibilità, ecc.
Metodi: frantumazione a secco (comunemente usata), frantumazione a umido (difficile da sciogliere in acqua, utilizzare il "metodo del volo in acqua"), frantumazione a flusso energetico, frantumazione a bassa temperatura
setacciatura setacciatura
Definizione: processo di separazione di farmaci di diverse dimensioni delle particelle con l'aiuto di vagli
Tipi di setacci per medicinali: setaccio a perforazione, setaccio tessuto. Esistono nove specifiche dal n. 1 al n. 9. Maggiore è il numero del setaccio, minore è il diametro interno dei fori del setaccio.
miscelazione miscelazione
Definizione: il processo di miscelazione accurata di due o più farmaci o componenti di una prescrizione
Meccanismo: miscelazione convettiva, miscelazione di taglio, miscelazione per diffusione
Procedimento: Mescolare e mescolare, macinare e mescolare, setacciare e mescolare
Impastare
Materiale morbido istantaneo: aggiungendo una piccola quantità di liquido alla polvere solida, il liquido bagna uniformemente l'interno e la superficie delle particelle di polvere per preparare un materiale plastico uniforme.
Chiave: la quantità di adesivo aggiunto
Requisiti: tienilo tra le mani e forma una palla, quindi premila leggermente e si sfalderà.
granulazione della granulazione
Definizione: operazione di trasformazione dei materiali in granuli di una determinata forma e dimensione
Principio di formazione delle particelle: adesione e agglomerazione
metodo
Granulazione ad umido: metodo per preparare i granuli aggiungendo una quantità adeguata di legante liquido al farmaco ed eccipienti appropriati. Compresa granulazione per estrusione, granulazione rotazionale, granulazione con agitazione ad alta velocità, granulazione a letto fluidizzato, granulazione composita, granulazione a spruzzo e granulazione con cristallizzazione in fase liquida.
Granulazione a secco: metodo che utilizza una forte pressione per frantumare farmaci ed eccipienti miscelati uniformemente in scaglie o blocchi di grandi dimensioni, quindi frantumarli in particelle di una certa dimensione. Esistono metodi di pressatura pesante e metodi di laminazione
Asciutto
Meccanismo: quando l'aria calda trasferisce continuamente energia termica al materiale bagnato, l'umidità nel materiale bagnato continua a vaporizzare e l'umidità all'interno del materiale si diffonde continuamente sulla superficie del materiale negli stati liquido e gassoso, in modo che l'umidità in il materiale umido continua a diminuire e ad asciugarsi
Proprietà dell'umidità nei materiali
Umidità di equilibrio: L'umidità contenuta quando la pressione parziale del vapore acqueo generato sulla superficie del materiale è uguale alla pressione parziale del vapore acqueo nell'aria. Non può essere rimosso mediante asciugatura
Umidità libera: la porzione di umidità nel materiale che è superiore all'umidità di equilibrio. Asciutto e rimovibile
Umidità legata: umidità legata fisicamente e chimicamente, con un tasso di essiccazione lento
Umidità non legata: umidità legata meccanicamente e che si asciuga rapidamente
Fattori che influenzano la velocità di essiccazione
asciugatura a velocità costante
Aumentare la temperatura dell'aria
Ridurre l'umidità dell'aria
Migliorare la forza motrice del trasferimento di calore e massa
Asciugatura a velocità ridotta
Aumentare la temperatura del materiale
Migliora la dispersione del materiale
Favorire la diffusione dell'umidità interna alla superficie
Metodi di essiccazione: essiccazione per convezione, essiccazione conduttiva, essiccazione per radiazione (infrarossi: consuma elettricità, microonde: costi elevati e influiscono sulla stabilità), essiccazione con riscaldamento dielettrico, liofilizzazione (particolarmente adatta per materiali sensibili al calore, ma richiede grandi investimenti e alti costi di produzione)
dispersione solida dispersione solida
Panoramica
Definizione: un sistema di dispersione solido costituito da farmaci altamente disperdenti in uno stato molecolare amorfo o microcristallino in un materiale di supporto adatto.
Vantaggi: migliora la biodisponibilità orale di farmaci scarsamente solubili, può essere utilizzato per preparare preparazioni a rilascio prolungato e controllato, migliora la stabilità chimica dei farmaci e può essere ulteriormente trasformato in forme di dosaggio solide
Svantaggi: fenomeno dell'invecchiamento, piccola capacità di caricamento dei farmaci, difficoltà nella produzione industriale
materiale portante
materiale di supporto solubile in acqua
PEG di glicoli polietilenici: 4000 e 6000 sono i più comunemente usati
Povidone PVP: disponibile in K15, K30, K90 e altre specifiche
Tensioattivi: Polossameri, Polisorbato 80
Acidi organici: acido citrico, acido fumarico, acido tartarico
Zuccheri e alcoli: fruttosio, mannitolo
Materiale di supporto non solubile in acqua
Etilcellulosa CE
Resina poliacrilica
Lipidi: colesterolo
Materiale di trasporto enterico
Cellulosa: acetato di cellulosa CAP, HPMCP, CMEC
Resina poliacrilica: N. II e N. III
tipo
miscela eutettica
Soluzione solida (velocità di dissoluzione estremamente rapida)
coprecipitato
Principi di rilascio immediato e rilascio prolungato
principio di rilascio rapido
Farmaco altamente disperdibile
Il ruolo del carrier: solubilizzazione, bagnatura, soppressione dei cristalli e stabilizzazione del sistema di dispersione
Tasso di dissoluzione: stato molecolare> stato amorfo> stato microcristallino
Principio del rilascio prolungato: il materiale di supporto può formare una struttura reticolare in grado di accogliere le molecole del farmaco o i microcristalli dispersi nello scheletro devono diffondersi lentamente attraverso la struttura reticolare ed essere dissolti.
Metodo di preparazione: metodo di fusione, metodo di evaporazione del solvente (metodo di co-precipitazione)
Identificazione di fase: microscopio elettronico a scansione, determinazione della velocità di dissoluzione, spettroscopia infrarossa, diffrazione di raggi X, analisi termica, spettroscopia di risonanza magnetica nucleare
complessi di inclusione
Panoramica
Definizione: un corpo incluso formato da una molecola di farmaco completamente o parzialmente incorporata nella struttura del foro di un'altra molecola di sostanza. È composto da una molecola ospite e una molecola ospite.
Caratteristiche: aumentare la solubilità dei farmaci scarsamente solubili, aumentare la biodisponibilità del farmaco, migliorare la stabilità del farmaco, regolare la velocità di rilascio del farmaco, mascherare l'odore, ridurre l'irritazione e ridurre la perdita di farmaco
Materiali di inclusione: ciclodestrina CD (α, β, γ) e suoi derivati, amido, acido colico, cellulosa, proteine, acido nucleico
La formazione e i fattori che influenzano i composti di inclusione: la dimensione e la polarità della struttura molecolare ospite-ospite, la natura del sostituente CD, il tipo e la quantità del mezzo di inclusione, il tipo e la quantità di additivi, le condizioni di inclusione
Metodi di preparazione: metodo di macinazione, metodo della soluzione acquosa satura, metodo ad ultrasuoni, metodo di liofilizzazione e metodo di essiccazione a spruzzo, altri metodi (trattamento a microonde e riscaldamento sigillato, ecc.)
Verifica: microscopia elettronica a scansione, metodo di solubilità e dissoluzione, spettrofotometria UV, cromatografia su strato sottile, fotometria a fluorescenza, spettrofotometria infrarossa, analisi termica differenziale e calorimetria differenziale a scansione, diffrazione di raggi X, spettroscopia di risonanza del campo magnetico nucleare
Numero di mesh: il numero di fori di mesh in una lunghezza di 1 pollice (25,4)
N. 1: 10 maglie
N. 2: 24 maglie
N. 3: 50 maglie
N. 4: 65 maglie
N. 5: 80 maglie
N. 6: 100 maglie
N. 7: 120 maglie
N. 8: 150 maglie
N. 9: 200 maglie
Minore è la dimensione delle particelle, maggiore è la superficie specifica