マインドマップギャラリー 薬局-固形製剤入門(詳細編)
ソース: 1. 書籍: He Qin および Zhang Zhirong、Higher Education Press 発行の「Pharmacology」(第 3 版) 編集長 2. 成都大学 - 薬学の授業ノート
2023-12-04 18:17:31 に編集されました固形剤形の紹介 主催:エココ
概要
意味と分類
定義:固体の形で存在する医薬品を総称して固体製剤といいます。
分類
1. 製剤形態による分類:錠剤、カプセル剤、顆粒剤、散剤、丸剤、フィルムなど。
2. 投与方法による分類:経口固形製剤、経口固形製剤、皮下固形製剤、外用固形製剤
特徴と作り方
特徴:
1. 良好な物理的、化学的、生物学的安定性
2. 正確な投与
3. 工業化が容易で生産コストが低い
4. 持ち運びや保管が簡単
5. 服用や持ち運びが簡単で、患者のコンプライアンスも良好
製造工程:薬物(賦形剤)→粉砕→ふるい分け→混合(粉末を得る)→造粒(顆粒を得る)→打錠(錠剤を得る)
消化管における行動特性
コンセプト
崩壊:経口固形製剤が特定の条件下で完全に崩壊、溶解、または砕かれて顆粒になるプロセスを指します。ただし、不溶性のコーティング材料または壊れたカプセルシェルは除き、すべて崩壊装置のスクリーンを通過する必要があります。
分散:製剤が崩壊した後に生じた粗大粒子をさらに砕いて微粒子にする過程を指します。
溶解:薬物が固体製剤から放出され、体液に溶解するプロセスを指します。
溶解(一部の製剤における放出速度):特定の条件下での製剤からの活性薬物の溶解速度および程度を指します。
錠剤が胃腸液と接触した後の薬物の溶解速度定数k1、錠剤が粗粒子に崩壊した後の薬物の溶解速度定数k2、粗粒子がさらに微細に分散した後の薬物の溶解速度定数k3粒子; k3>k2>k1
溶解率向上への取り組み
(1)薬物の溶解面積を増やす(粉砕、崩壊)
(2) 溶解速度定数を大きくする
(3) 薬物溶媒の改良(結晶形変更、固体分散剤化等)
粉体科学マイクロメリティクス
粉末: 粉末とは、多数の個々の固体粒子から構成される集合体を指します。通常、100μm未満を粉末、100μmより大きい粒子を粒子と呼びます。
粉体科学:固体粒子の粒度分布や形状などの基本的な性質を研究する科学技術を粉体科学といいます。
粉末粒子の性質
粒子径と粒子径分布
粒子サイズ: 粉体の最も基本的な物性の 1 つである粒子サイズの指標。
表示方法
幾何学的直径:長径、幅径、方向径、相当径
比表面積直径
有効径: ストーク径とも呼ばれます。
平均粒子径
粒度分布: 粒度の均一性を反映する重要な指標であり、一般に分布範囲と頻度の観点から説明されます。
テスト方法:
顕微鏡検査(幾何学的粒子サイズ)
ふるい分け法(45μm以上)
レーザー回折粒度分析法(より広い粒度分布には不向き)
コールター計数法(懸濁液、乳濁液、リポソーム、粉末薬剤などに適しています)
沈降法(100μm以下の範囲)
比表面積法(粒度分布は求められない、範囲は100μm以下)
カスケードインパクター法(エアロゾル)
形態と比表面積
粒子の形状
形状インデックス
真球度
円形性
形状係数
比表面積
定義: 単位質量または単位体積あたりの固体の表面積。それぞれ Sm および Sv で表されます。
測定方法:吸着法、浸透法
粉末密度と空隙率
密度 密度
真密度: ρ=m/V∞、すべての空隙を除いた粒子の体積に対する粉末の質量の比
粒子密度:ρ=m/(V∞V1)、測定された粒子間の隙間の体積のみを除いて計算される密度
嵩密度: ρ=m/(V∞ V1 V2)、粉末の単位体積の質量。その体積には粒子自体の総体積と粒子間のすべての隙間が含まれます。
気孔率:粉末の全容積に対する、粉末中の粒子と粒子自体の間の空隙の合計容積の比率。粒子内空隙率(V1)、粒子間空隙率(V2)として表すことができます。 ) 率、および総ボイド (V1 V2) 率
流動性と充填性
流動性
表示方法
安息角:粉末を積み上げたときの積み上げ斜面と水平面とのなす角度。値が小さいほど流動性が良いことを示します。
流量:底部に一定の穴径をもつ小穴容器から単位時間当たりに流出する粉体の量。流出量が大きいほど流動性が良い
圧縮指数:≦10の粉末は非常に流動しやすい、11〜15は流動しやすい、16〜20は流動性がある、21〜25は流動性が悪い、および以下の5つの間隔は不良、非常に不良、および非常に不良である。
流動性を改善する方法
粒子サイズを適切に大きくする
粉体の湿度をコントロールする
潤滑剤を追加する
その他: イオン形態と表面粗さの変更、粒子密度の増加、調製条件の改善など。
梱包可能性 梱包可能性
影響を与える要因:
粒子サイズ、形状、表面特性
滑りやすい
吸湿性と濡れ性
吸湿性
定義: 粉末が保管中に環境中の水分を吸収する能力は、粉末の固有の特性です。
臨界相対湿度(CRH):水溶性薬剤粉末は、一般に相対湿度が低い環境では水分を吸収しませんが、相対湿度が一定の値に上昇すると、吸収される水分の量が急激に増加します。今回はCRHです。
水溶性混合物のCRH値は、各成分の割合に関わらず、各物質のCRH値の積(CRHAB=CRHA×CRHB)にほぼ等しくなります。
湿潤:粉体の表面に吸着した空気が液体に置き換わる現象を湿潤といい、この液体と気体の交換の性質を湿潤性といいます。多くの場合、接触角θで表されます。θ<90°は濡れやすいことを意味し、90°〜180°は濡れないことを意味し、180°はまったく濡れないことを意味します。
接着力と凝集力
付着力: 粒子を互いに付着させる、異なる物質の分子間の引力。
凝集性: 同じ物質の分子間の引力により、いくつかの粒子が互いに付着する性質
(*)圧縮率
発現形態:圧縮性、成形性、打錠性
粒子の変形形態:弾性変形、塑性変形、脆性変形
粉末圧縮成形の仕組み
圧縮後、粒子間の距離が減少し、引力が発生します。
粒子が圧縮されると、塑性変形接触面積が増加します。
粒子が圧力下で粉砕されると、大きな表面自由エネルギーを持つ新しい表面が生成されます。
圧力下で変形すると、それらは互いに嵌合して機械的な結合力を生み出します。
摩擦熱により材料が部分的に溶融し、その後再び凝固して固体のブリッジを形成します。
水溶性成分が接触点で強固な架橋を形成
粉末圧縮成形に影響を与える要因
固形剤形の単位操作
粉砕
定義: 機械的な力を利用して、大きな固体材料を小片、粉末、さらには超微粉末に粉砕および粉砕するプロセス
目的:薬剤粉末の流動性の調整、機械的刺激の軽減、粒径の縮小、比表面積の増加、バイオアベイラビリティの向上など。
方法:乾式粉砕(一般的)、湿式粉砕(水に溶けにくい「水飛散法」を使用)、流動エネルギー粉砕、低温粉砕
ふるい分け
定義: スクリーンを使用して、粒子サイズの異なる薬物を分離するプロセス
薬用ふるいの種類:パンチふるい、織ふるい。 No.1からNo.9までの9仕様があり、ふるい番号が大きくなるほどふるい穴の内径は小さくなります。
混合混合
定義: 2 つ以上の薬剤または処方箋の成分を完全に混合するプロセス
機構:対流混合、せん断混合、拡散混合
方法:かき混ぜて混ぜる、粉砕して混ぜる、ふるいにかけて混ぜる
こねる
即席軟質材料:固体粉末に少量の液体を加えると、液体が粉末粒子の内部と表面を均一に濡らし、均一なプラスチック材料を調製します。
ポイント:接着剤の添加量
条件:手に持ってボールを作り、軽く押すと崩れます。
造粒 造粒
定義: 材料を特定の形状およびサイズの顆粒に加工する作業
粒子形成原理:付着と凝集
方法
湿式造粒:薬物および適切な賦形剤に適量の液体結合剤を加えて顆粒を調製する方法。押出造粒、回転造粒、高速撹拌造粒、流動層造粒、複合造粒、スプレー造粒、液相晶析造粒など。
乾式造粒:均一に混合した薬剤や賦形剤を強い圧力をかけて大きなフレーク状やブロック状に粉砕し、さらに一定の大きさの粒子に粉砕する方法。重圧法と圧延法がある
ドライ
メカニズム:熱風が湿った材料に熱エネルギーを伝え続けると、湿った材料内の水分は蒸発し続け、材料内の水分は液体および気体の状態で材料の表面に継続的に拡散します。濡れた物質は減少し続け、乾燥します。
材料中の水分の性質
平衡水分:材料表面に発生する水蒸気の分圧が空気中の水蒸気の分圧と等しいときに含まれる水分。乾燥では除去できません
自由水分: 平衡水分を超える材料内の水分の部分。乾いて取り外し可能
結合水分: 物理的および化学的に結合し、乾燥速度が遅い水分。
結合していない水分: 機械的に結合しており、すぐに乾燥する水分
乾燥速度に影響を与える要因
一定速度の乾燥
気温を上げる
空気の湿度を下げる
熱と物質移動の推進力を向上させる
乾燥速度の低下
材料温度を上げる
材料の分散性を改善する
内部の水分の表面への拡散を促進します。
乾燥方法:対流乾燥、伝導乾燥、輻射乾燥(赤外線:電力消費、マイクロ波:高コストで安定性に影響)、誘電加熱乾燥、凍結乾燥(特に熱に弱い材料に適しているが、多額の投資と高い生産コストが必要)
固体分散体 固体分散体
概要
定義: 適切な担体材料中に非晶質または微結晶分子状態の薬物を高度に分散させることによって作られる固体分散系。
利点: 難溶性薬物の経口バイオアベイラビリティを向上させ、徐放性および徐放性製剤の調製に使用でき、薬物の化学的安定性を向上させ、さらに固体剤形にすることもできます。
短所:老化現象、薬剤充填量が少ない、工業生産が難しい
キャリア材料
水溶性担体材料
ポリエチレングリコール PEG: 4000 および 6000 が最も一般的に使用されます。
ポビドン PVP: K15、K30、K90 およびその他の仕様で利用可能
界面活性剤: ポロクサマー、ポリソルベート 80
有機酸:クエン酸、フマル酸、酒石酸
糖類とアルコール:フルクトース、マンニトール
水不溶性担体材料
エチルセルロースEC
ポリアクリル樹脂
脂質: コレステロール
腸溶性担体材料
セルロース:酢酸セルロースCAP、HPMCP、CMEC
ポリアクリル樹脂:No.II、No.III
タイプ
共晶混合物
固溶体(溶解速度が非常に速い)
共沈する
即時放出と徐放の原則
クイックリリース原理
分散性の高い薬剤
担体の役割:可溶化、湿潤、結晶抑制、分散系の安定化
溶解速度:分子状態>非晶質状態>微結晶状態
徐放の原理: 担体材料は、薬物分子を収容できるネットワーク骨格構造を形成することができ、その骨格内に分散した薬物分子または微結晶は、ネットワーク構造を通してゆっくりと拡散し、溶解する必要があります。
調製方法:溶融法、溶媒蒸発法(共沈法)
相同定:走査型電子顕微鏡、溶解速度測定、赤外分光法、X線回折、熱分析、核磁気共鳴分光法
包接複合体
概要
定義:薬物分子が他の物質分子のホール構造に完全または部分的に埋め込まれて形成される封入体。ホスト分子とゲスト分子から構成される。
特徴: 難溶性薬物の溶解度を高め、薬物の生物学的利用能を高め、薬物の安定性を向上させ、薬物放出速度を調整し、臭気をマスクし、刺激を軽減し、薬物損失を軽減します。
包接物質:シクロデキストリンCD(α、β、γ)およびその誘導体、デンプン、コール酸、セルロース、タンパク質、核酸
包接化合物の形成と影響因子: ホスト-ゲスト分子構造のサイズと極性、CD 置換基の性質、包接媒体の種類と量、添加剤の種類と量、包接条件
調製方法:粉砕法、飽和水溶液法、超音波法、凍結乾燥法、スプレードライ法、その他の方法(マイクロ波処理、密閉加熱等)
検証:走査型電子顕微鏡、溶解度および溶解法、紫外分光光度法、薄層クロマトグラフィー、蛍光測光法、赤外分光光度法、示差熱分析および示差走査熱量測定、X線回折、核磁場共鳴分光法
メッシュ数:長さ1インチ(25.4)あたりのメッシュ穴の数
No.1:10メッシュ
No.2:24メッシュ
No.3:50メッシュ
No.4:65メッシュ
No.5:80メッシュ
No.6:100メッシュ
No.7:120メッシュ
No.8:150メッシュ
No.9:200メッシュ
粒子径が小さいほど比表面積は大きくなります