药剂学第十八章制剂新技术(第2节包合技术)
药剂学第十八章制剂新技术第2节包合技术
28.02.2021
药剂学
14
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β-环糊药精剂学 的衍生物
15
•衍生化反应的类型
①烷基化：如β-CD与硫酸二甲酯（或溴 甲烷）在40OC条件下生成甲基化衍生物： 二甲基-β-CD或三甲基-β-CD ；
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药剂学
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（九）溶出度法
• 溶出度法不仅用于包合物的生成，也 可以证实或评价形成包合物的增溶效 果，其方法是通过绘制溶解度曲线进 行判断。
• 通过测定药物在不同浓度的环糊精溶
液中的溶解度，绘制溶解度曲线。以
药物浓度为纵坐标，环糊精浓度为横
坐标作相溶解度图。从曲线上判断是
否生成包合物。 28.02.2021
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药剂学
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环糊精包封药物的立体结构
伯羟基
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药仲剂羟学基
10
• β-CD在室温下水中溶解度仅为1.85% （w/v），其水溶性比没有环合的低聚 糖同分异构体要低得多，其原因是： β-CD是晶体,其晶格能高，故水溶性差； β-CD的仲羟基形成分子内氢键，使其 与周围水分子形成氢键的可能性下降， 故水溶性差。
药剂学
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二、包合材料
（一） 环糊精
• 环糊精（Cyclodextrin, CD）系淀 粉经酶解环合后得到的由6~12个葡 萄糖分子连接而成的环状低聚糖化 合物。
• 常见的环糊精是有6（或7、8）个葡
萄糖分子通过α-1，4苷键连接而成，
中药药剂学教学大纲
《中药药剂学》课程教学大纲课程中文名称：中药药剂学课程英文名称：Pharmaceutics of Traditional Chinese Medicine课程编号：ZH21303课程类型：专业核心课学时：（总学时72、理论课学时52、实验课学时20）学分：4适用对象：中药学本科专业先修课程：中药学、方剂学、中药化学、中药药理学课程简介：中药药剂学是以中医药理论为指导，运用现代科学技术，研究中药药剂的配制理论、生产技术、质量控制和合理应用等内容的一门综合性应用技术科学。
《中药药剂学》是中药专业的专业核心课，它不仅与本专业的各门基础课、专业基础课和其他专业课有着密切的联系，而且与中药工业化生产和临床医疗密切相关，也是连接中医与中药的纽带，是实现中药现代化的重要组成部分。
通过本门课程的课堂讲授、实验教学和教学实习，使学生能够掌握中药常用剂型的概念、特点、制备工艺和质量控制等的基础理论、基本知识和技能，掌握现代药剂学的有关理论与技术；熟悉药剂常用辅料，专用设备的基本构造、性能及使用保养方法等内容；了解国内外药剂学研究新进展。
为今后从事中药新药的研制开发和解决药剂生产中有关技术问题奠定较坚实的基础。
一、教学目标及任务本门课程在教学过程中要求，要保持中医药理论体系的特点，加强中药传统理论知识与现代科学技术的有机结合，药剂理论知识与实际操作技能相结合，继承传统药剂与发展现代剂型相结合，尽量避免与其他学科不必要的内容重复。
在新内容上要有较大幅度的增加、扩展，如超细粉碎，超临界流体提取，半仿生提取，超声提取，絮凝沉淀，大孔树脂吸附，超滤，高速离心，喷雾干燥，冷冻干燥，一步制粒，凝胶剂，巴布剂，灌肠剂，中药注射剂指纹图谱，等等。
充分反映了中医药的新法规、新技术、新工艺、新设备、新辅料。
体现了本门课程的科学性、时代性和适用性。
本门课程大致分为4大部分，第一部分为“中药调剂”；第二部分以“药剂制备基础”为主，配合散剂、浸出药剂、液体药剂等剂型；第三部分为“中药剂型”，基本上按液体、半固体、固体、气体剂型顺序编排；第四部分为“药物制剂新技术、新制剂与疗效”为中药现代化研究打下初步基础。
药物制剂新技术知识点归纳总结
药物制剂新技术第一节包合技术一、包合技术：指一种分子被包合嵌于另一种分子的空穴结构内，形成包合物的技术。
主分子客分子能否稳形成及是否稳定：取决于主、客分子的立体结构和二者极性。
包合物的稳定性：取决于两组分间的范德化力。
是物理过程，不是化学过程。
二、包合材料：（一）环糊精 CD：β-CD 水中溶解度最小，毒性很低。
（二）环糊精衍生物：1、水溶性环糊精衍生物：甲基、羟丙基、葡萄糖衍生物。
G-β-CD 常用，使难溶性药物溶解度增大，促进药物吸收，还作注射剂包合材料。
2、疏水性环糊精衍物物：乙基-β-CD，降低水溶性药物的溶解性，达到缓释作用。
三、包合作用的特点：1、药物与环糊精组成的包合作用：通常是单分子包合物，2、摩尔比是1：1 。
3、包合时对药物的要求：原子数大于5（稠环小于5），4、相对分子质量100―400,5、溶解度小于10g/L，6、熔点低于 250℃。
无机药物大多不宜用CD 包合。
7、药物的极性与缔合作用影响包合作用：4、包合作用具竟争性四、常用包合技术：1、饱合水溶液法（重结晶法、共沉淀法）2、研磨法3、冷冻干燥法4、喷雾干燥法第二节固体分散技术一、固体分散技术：是固体分散在固体中的新技术，通常是一种难溶性药物以分子，胶态、微晶或无定型状态，分散在另一种水溶性、或难溶性、肠溶性材料中呈固体分散体系。
二、载体材料：吸收速率取决于溶出速率，溶出速率取决于载体材料的特性。
（一）、水溶性载体材料：1、聚乙二醇PEG：4000、60002、聚维酮PVP3、表面活性剂：Poloxamer1884、有机酸类5、糖类和醇类：半乳糖、甘露醇（二）难溶性载体材料：1、纤维素类：EC2、聚丙烯酸树酯类：Eudragit E、RL、RS3、其他：胆固醇等（三）肠溶性载体材料：1、纤维素类：CAP、HPMCP、CMEC（羧甲乙基纤维素）2、聚丙烯酸树酯类三、常用的固体分散技术：1、熔融法：关键是迅速冷却，适于对热稳定的药物。
药物制剂新技术
药物制剂新技术目录药物制剂新技术 (2)第一节固体分散技术 (2)一、概述 (2)二、固体分散技术应用特点 (2)三、固体分散体的载体材料 (3)四、固体分散体的类型 (4)五、固体分散体的制备方法 (4)六、固体分散体的速释与缓释原理 (7)七、固体分散体的物相鉴定 (7)第二节包合技术 (7)一、概述 (7)二、包合材料 (8)三、包合物的特点 (9)四、包合作用的影响因素 (9)五、包合物的制备方法 (9)六、包合物的验证 (11)第三节微囊化技术 (12)一、概述 (12)二、微囊的特点 (13)三、微囊的制备 (14)学习指导 (17)药物制剂新技术教学与学习要求1、掌握微囊化技术、包合技术与固体分散技术的概念。
2、掌握微囊、包合物、固体分散体的特点、应用、常用材料及释药原理。
3、熟悉物理化学法制备微囊的原理。
4、熟悉影响包合作用的因素。
5、了解固体固体分散体的类型。
6、了解包合物和固体分散体的物相鉴别方法。
第一节固体分散技术一、概述固体分散技术是将难溶性药物高度分散在另一种固体载体中的新技术。
难溶性药物通常是以分子、胶态、微晶或无定形状态均匀分散在某一固态载体物质(可为水溶性、或难溶性、或肠溶性材料)中所形成的固体分散体系。
二、固体分散技术应用特点1、增加难溶性药物的溶解度和溶出速率，从而提高药物的生物利用度。
2、延缓或控制药物释放；或控制药物于小肠释放。
3、可延缓药物的水解和氧化。
4、掩盖药物的不良嗅味和刺激性。
5、使液体药物固体化等。
固体分散体的主要缺点是药物的分散状态稳定性不高，久贮易产生老化现象。
三、固体分散体的载体材料固体分散体的溶出速率在很大程度上取决于所用载体材料的特性。
载体材料应具备以下条件：无毒、无致癌性、不与药物发生化学变化、不影响主药的化学稳定性、不影响药物的疗效与含量检测、能使药物得到最佳分散状态或缓释效果、价廉易得。
常用的载体材料可分为水溶性、难溶性和畅溶性三大类。
药物制剂新技术详解演示文稿
《复方灵芝颗粒中白术挥发油-β-环糊精包合物的制备与表征》
1.白术油 2.白术油-β-CD包合物提取液 3.白术油-β-CD包合物乙醚洗脱 液
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❖ 显微镜法 《尼群地平-β-环糊精包合物的制备与分析》
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❖ 荧光光谱法
药物制剂新技术详 解演示文稿
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（优选）药物制剂 新技术
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药物剂型变革
▪ 第一代：是简单加工供口服与外用的膏丹丸散剂型 ▪ 第二代: 片剂、胶囊与气雾剂、注射剂 、透皮制剂：
药效监测 ▪ 第三代：缓、控释制剂：血药浓度检测 ▪ 第四代：靶向制剂：靶向做为检测指标 ▪ 第五代：反映时辰生物技术与生理节律同步的脉冲给药，
❖ 环糊精为碳水化合物，能被人体吸收、利用，进入机体后断链开环，形成直链低聚糖，参 予代谢，无积蓄作用，无毒。
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三、β-环糊精包合的作用
1、增加药物的稳定性：防止其氧化、水解，减少挥发 2、增加药物的溶解度：鱼腥草素可增大 11.4倍 3、液体药物粉末化 4、减少刺激性，降低毒副作用，掩盖不适气味 5、调节释药速度 6、提高药物的生物利用度
根据所接受的反馈信息自动调节释放药物量的自调试给 药系统。
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概述
剂型
新辅料
新技术
前处理新技术
制剂新技术
粉碎技术
提取浓缩技术
分离精制技术
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干燥技术
制剂新技术
乳化技术
……
药剂学-第16-18、20章制剂新技术
第16—18、20章制剂新技术一、概念与名词解释1．固体分散体：2．包合物：3．纳米乳：4．微囊:5．微球：6．脂质体：7．β—环糊精:二、判断题(正确的填A，错误的填B）1．药物在固态溶液中是以分子状态分散的.（）2．固体分散体的共沉淀物中的药物是以稳定晶型存在的.( )3．在固体分散体的简单低共熔混合物中药物仅以较细微的晶体形式分散于载体材料中。
( ）4．固体分散体都可以促进药物溶出。
（）5．固体分散体是药物以分子、胶态、微晶等均匀分散于另一种固态载体材料中所形成的分散体系。
( ）6．固体分散体采用肠溶性载体，目的是增加难溶性药物的溶解度和溶出速率。
( ) 7．固体分散体利用载体材料的包蔽作用，可延缓药物的水解和氧化.( ）8．固体分散体能使液态药物粉末化。
( )9．固体分散体可掩盖药物的不良嗅味和刺激性。
（)10．难溶性药物与PEG 6000形成固体分散体后，药物的溶出加快。
（）11．某些载体材料有抑晶性,使药物以无定型状态分散于其中，可得共沉淀物.( ）12．药物为水溶性时，采用乙基纤维素为载体材料制备固体分散体，可使药物的溶出加快。
( )13．固体分散体的水溶性载体材料有PEG、PVP、表面活性剂类、聚丙烯酸树脂类等。
( ) 14．药物采用疏水性载体材料时，制成的固体分散体具缓释作用。
（)15．因为乙基纤维素不溶于水，所以不能用其制备固体分散体。
（)16．共沉淀物也称共蒸发物，是由药物与载体材料两者以一定比例所形成的非结晶性无定形物。
( ）17．β—CD的水溶性较低，但引入羟丙基等基团可以破坏其分子内氢键的形成，提高水溶性。
（)18．包合过程是化学反应。
（)19．在β—CD的空穴内,非极性客分子更容易与疏水性空穴相互作用，因此疏水性药物、非解离型药物易被包合。
（）20．包合物系指一种分子被全部和部分包合于另一种分子的空穴结构内,形成的特殊的络合物.（)21．包合物具有缓释作用，故不能提高生物利用度。
制剂新技术
第十八章制剂新技术第一节固体分散技术一、概述固体分散体（solid dispersion）系指药物以分子、胶态、微晶等状态均匀分散在某一固态载体物质中所形成的分散体系。
将药物制成固体分散体所采用的制剂技术称为固体分散技术。
主要特点：1. 增加难溶性药物的溶解度和溶出速率，从而提高药物的生物利用度2. 控制药物释放；或控制药物于小肠释放3. 其次是利用载体的包蔽作用，可延缓药物的水解和氧化4. 掩盖药物的不良嗅味和刺激性；使液体药物固体化等。
主要缺点：药物分散状态的稳定性不高，久贮易产生老化现象。
二、载体材料固体分散体所用载体材料可分为水溶性载体材料、难溶性载体材料、肠溶性载体材料三大类。
（一）水溶性载体材料常用高分子聚合物、表面活性剂、有机酸以及糖类等。
1．聚乙二醇类最适宜用于固体分散体的分子量在1000到20000，熔点较低（55~65℃），毒性小。
化学性质稳定（但180℃以上分解），能与多种药物配伍。
不干扰药物的含量分析。
主要用于增加某些药物的溶出速率，提高药物的生物利用度（例子）；也可PEG也可作为缓释固体分散体的载体材料（例子）。
溶出速度影响因素：主要受PEG分子量影响，一般随PEG分子量增大，药物溶出速度降低。
注意：药物为油类时，宜用分子量更高的PEG类作载体。
2．聚维酮类PVP对许多药物有较强的抑晶作用，作为载体材料具有普遍意义。
特点：用PVP制成固体分散体，其体外溶出度有明显提高，在体内起效快，生物利用度也有显著改善（例子）。
缺点：易吸湿，制成的固体分散物对湿的稳定性差，贮存过程中易吸湿而析出药物结晶（例子）。
3．表面活性剂类作为载体材料的表面活性剂大多含聚氧乙烯基，其特点是溶于水或有机溶剂，载药量大，在蒸发过程中可阻滞药物产生结晶，是较理想的速效载体材料。
常用的有泊洛沙姆188（poloxamer188），可大大提高溶出速率和生物利用度（例子）。
4．有机酸类枸橼酸、琥珀酸、酒石酸、胆酸、去氧胆酸等。
药剂学制剂新技术
包合物的特点
增加药物的溶解度和溶出度
液体药物粉末化与防挥发
掩盖药物的不良臭味和降低刺激性
提高药物稳定性
防氧化 防光分解
防热破坏
药剂学制剂新技术
四、包合物的制备
饱和水溶液法 研磨法 冷冻干燥法 喷雾干燥法
药剂学制剂新技术
包合物的制备
（一）、饱和水溶液法：将CD配成饱和水溶 液，加入药物，混合30min以上，使药物与CD 形成包合物后析出。过滤，用适当溶剂洗净，干 燥即得。
和明胶(pH在等电点以上带负电荷，在等电点
以下带正电荷)作囊材，药物先与阿拉伯胶相混
合，制成混悬液或乳剂，负电荷胶体为连续相，
药物(芯材)为分散相，在40-60℃温度下与等
量明胶溶液混合(此时明胶带负电荷或基本上带
负电荷)，然后用稀酸调节pH4.5以下使明胶全
部带正电荷与带负电荷的阿拉伯胶凝聚，使药
药剂学制剂新技术
第一节 固体分散体技术
一、概述 固体分散体（solid dispersion）系指药
物以分子、胶体、微晶、无定形等状态 高度分散在某一固体载体材料中所形成 的分散体系。 将药物制成固体分散体所采用的制剂技 术称为固体分散体技术。
药剂学制剂新技术
固体分散技术的特点：
增加难溶性药物的溶解度和溶出速率，以提 高药物的吸收和生物利用度；
（二）、研磨法：取CD加入2-5倍量的水混合， 研匀，加入药物充分研磨成糊状物，低温干燥， 适当溶剂洗净，干燥即得。
药剂学制剂新技术
三、冷冻干燥法:此法适用于制成包合物后 易溶于水、且在干燥过程中易分解、变色的药物。 成品疏松，溶解度好，可制成注射用粉末。
四、喷雾干燥法：此法适用于难溶于水、疏 水性药物。
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包合技术)
二、包合材料
（一） 环糊精
• 环糊精（Cyclodextrin, CD）系淀 粉经酶解环合后得到的由6~12个葡 萄糖分子连接而成的环状低聚糖化
合物。
• 常见的环糊精是有6（或7、8）个葡
萄糖分子通过α-1，4苷键连接而成，
分别称为α-CD、β-CD、γ-CD。
2021/3/9
药剂学第十八章制剂新技术(第2节
溶于水的无定形结构）； 减少仲羟基
的数目（如进行取代反应等），可以大
大提高β-CD的水溶性（例如β-CD衍生
物的水溶性较大）。 2021/3/9
药剂学第十八章制剂新技术(第2节
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包合技术)
各种环糊精的一般性质
项目
α -CD
β -CD
γ -CD
葡萄糖单体数
6
7
8
分子量
973
1135
1297
分子空洞内径
9
• β-CD在室温下水中溶解度仅为1.85% （w/v），其水溶性比没有环合的低聚糖 同分异构体要低得多，其原因是：β-CD 是晶体,其晶格能高，故水溶性差；βCD的仲羟基形成分子内氢键，使其与周 围水分子形成氢键的可能性下降，故水
溶性差。
• 通过对β-CD分子进行化学结构修饰，
破坏β-CD的晶格结构（使晶体变成易
0.45-0.6nm
0.7-0.8nm
0.85-1.0nm
空洞深度
0.7-0.8nm
0.7-0.8nm
0.7-0.8nm
空洞体积
17.6nm
34.6nm
51.0nm
[α ]25D(H 2O )
溶解度 （ g/L,25℃ ） 结晶性状（从 水中得到）
2021/3/9
+150.5°
+162.5°
145
185
在环糊精的空洞内，非 极性客分子更容易与疏水性 空洞相互作用，因此疏水性 药物、非解离型药物易被包 合。
2021/3/9
药剂学第十八章制剂新技术(第2节
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包合技术)
（二）药物与环糊精的比例
• 包合物不仅在水和有机溶剂中能形成，而且 在固态中也能形成。
• 包合物的类型:
①管状包合物：是由一
种分子构成管状或筒形空
洞骨架，另一种分子填充
其中而成。尿素、环糊精、
硫脲、去氧胆酸等均能与
客分子形成管状包合物。
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药剂学第十八章制剂新技术(第2节
2
包合技术)
②层状包合物
• 某些表面活性剂能形成层状的胶团，当药物 进入胶团时就构成了层状包合物。
• 例如月桂酸钾使乙苯增溶时，乙苯可存在于 表面活性剂亲油基的层间，形成层状包合物。 非离子型表面活性剂使维生素Ａ棕榈酸酯增 溶，其结构也可认为是层状包合物。
14
包合技术)
•衍生化反应的类型
①烷基化：如β-CD与硫酸二甲酯（或溴 甲烷）在40OC条件下生成甲基化衍生物： 二甲基-β-CD或三甲基-β-CD ；
②羟烷基化：在碱性条件下，β-CD 与 环氧丙烷发生缩合反应生成无定形的、 水溶性的2-羟丙基-β-CD 。
③分支化支链β-CD 衍生化：在异淀粉
• 如果将甲基、乙基、羟丙基、羟乙基等 基团引入到β-CD分子中与羟基进行烷基 化反应（例如形成羟丙基-β-CD），可 以破坏分子内氢键的形成，使β-CD的理 化性质特别是水溶性发生显著改变。
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药剂学第十八章制剂新技术(第2节
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包合技术)
2021/3/9
β-环糊精的衍生物 药剂学第十八章制剂新技术(第2节
酶作用下，β-CD 与麦芽糖作用可生
成6-O-α-麦芽糖基-β-CD。
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药剂学第十八章制剂新技术(第2节
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包合技术)
三、包合作用的影响因素
（一）药物极性的影响 （二）药物与环糊精的比例 （三）包合作用竞争性
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药剂学第十八章制剂新技术(第2节
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包合技术)
（一）药物极性的影响
6
包合技术)
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ß-CD的环状构型 药剂学第十八章制剂新技术(第2节
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包合技术)
• CD的分子构型比较特殊，呈上窄下宽中
空的环筒状，分子中的伯羟基（6-OH） 位于环筒窄边处，仲羟基（2-,3-OH） 位于宽边处。
• 环筒外面是亲水性的表面，内部则是一 个具有一定尺寸的手性疏水管腔，可以 依据空腔大小进行分子识别。
针状
棱柱状
药剂学第十八章制剂新技术(第2节 包合技术)
+177.4° 232 棱柱状
11
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
ß-CD在不同温度的水中溶解度
温 度 20 40 60 80 100
（℃）
溶解度
（g/L） 18 37 80 183 256
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药剂学第十八章制剂新技术(第2节
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包合技术)
（二）环糊精衍生物
• 由于在β-CD 的圆筒两端有7个伯羟基和 14个仲羟基，其分子内（或分子间）的 氢键阻止水分子的水化，使β-CD水溶性 较小。
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药剂学第十八章制剂新技术(第2节
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包合技术)
③笼状包合物
• 是客分子进入由 几个主分子构成 的笼状晶格中而 成的包合物。
• 其空间完全闭合
且包接过程为非
化学结合，包合
物的形成主要取
决于主分子和客
分子的大小。
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药剂学第十八章制剂新技术(第2节
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包合技术)
④单分子包合物：
第二节 包合技术
一、概述
• Inclusion compound）是一种分子 被包藏在另一种分子的空穴结构中 而形成的复合物。
• 包合过程是物理过程而不是化学过 程，这种包合并不以化学键结合为 特征，属于一种非键型络合物。
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药剂学第十八章制剂新技术(第2节
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包合技术)
•具有包合作用的外层分子称为主分子 (host molecule)，被包合到主分子空间 中的小分子物质，称为客分子（guest molecule或enclosed molecule）。
• CD对酸较不稳定，对碱、热和机械作用 都相当稳定，与某些有机溶剂共存时， 能形成复合物而沉淀。可利用CD在不同 溶剂中的溶解度不同而进行分离。
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药剂学第十八章制剂新技术(第2节
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包合技术)
环糊精包封药物的立体结构
伯羟基
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药剂学第十八包章仲合制技羟剂术基新) 技术(第2节
单分子包合物由单一的主分子和单一 的客分子形成包合物。例如环糊精（C D）常用为单一的主分子，它具有管状 的空洞。
⑤分子筛包合物或高分子包合物：
此类包合物主要有沸石、糊精、硅胶等。
原子排列成三面体配位体：形成笼状或筒状
空洞，包接客分子而形成高分子包合物。
2021/3/9
药剂学第十八章制剂新技术(第2节