缓释制剂
缓释与控释制剂知识点梳理.
第十二章缓释与控释制剂★一、定义:1、缓释制剂：系指用药后能在较长时间内持续释放药物以达到长效作用的一类制剂。
2、控释制剂：系指药物在预定时间内，以预定速度恒定释放，使血药浓度长时间恒定维持在有效浓度范围的制剂。
广义上包括靶向制剂、透皮制剂等。
★二、缓控释制剂的特点：1、减少给药次数，提高病人的顺应性，方便应用；2、使血药浓度平稳，避免峰谷现象，有利于降低药物的毒副作用；3、可减少用药剂量。
★三、缓释、控释原理的方法：（一）溶出原理：控制溶出的方法：1、制成溶解度小的盐或酯:青霉素的普鲁卡因盐、丙酸睾丸素2、与高分子化合物生成难溶性盐：N—甲基阿托品鞣酸盐、鱼精蛋白锌胰岛素3、控制粒子大小：超慢性胰岛素4、将药物包埋于溶蚀性骨架中:以脂肪、蜡类为缓释骨架，以脂肪、蜡类为骨架材料，药物以溶解或混悬形式分散5、将药物包藏于亲水性胶体中：（1）亲水凝胶骨架片：在体液中逐渐吸水膨胀，药物逐渐扩散到表面而溶解于体液中（2）骨架材料：MC、HPMC、PVP、Carbomer、PVA、羟丙基淀粉、海藻酸钠等（二）扩散原理：★控制扩散的方法：包衣、微囊化、制成不溶性骨架片、增加粘度以减少扩散速度、制成植入剂、制成药物树脂、制成乳剂1、通过包衣膜扩散（贮库型）：药物组成的芯即贮库，周围由聚合物膜包围，膜的性质决定药物从系统中的释放速度。
此种系统的优点为可以达到零级释放。
扩散过程可用Fick's第一定律来描述。
2、通过骨架扩散（骨架型）：骨架型是药物均匀分散在聚合物骨架中，药物在外层溶液中溶解，然后扩散出骨架，使固体药物不断溶出。
此种骨架片中药物释放是通过骨架中许多弯弯曲曲的孔道扩散进行的，该过程符合Higuchi方程。
（三）利用溶蚀作用（Erosion）：溶蚀是溶出限速和扩散限速相结合的过程，其释放特性用数学方法描述可能是很复杂的，一般用可溶蚀的厚块（slabs）、圆筒和球形的模型来描述其释放机制。
（四）利用渗透作用（Osmosis）：利用渗透压原理制备的控释制剂，能恒速释放药物。
药剂学第十二章 缓释、控释制剂
第十二章缓释、控释制剂第一节概述一、基本概念1.缓释制剂：系指用药后能在较长时间内持续释放药物以达到延长药效目的的制剂。
一般应在规定的释放介质中，按要求缓慢地非恒速释放药物，缓释制剂中药物的释放主要是一级速度过程。
2.控释制剂：系指药物能在设定的时间内自动以设定速度释放药物的制剂。
一般在规定的介质中，按要求恒速或接近恒速释放药物。
控释制剂中药物的释放主要是零级速度过程。
3.缓释、控释制剂的特点（1）减少服药次数，使用方便，提高患者服药的顺应性（2）使血药浓度平稳，避免或减少峰谷现象，降低毒副作用。
（3）减少用药总剂量，可用最小剂量达到最大药效。
二、缓释、控释制剂的处方设计（一）影响口服缓释、控释制剂设计的因素1.药物的理化因素（1）剂量大小：口服单剂量在0.5～1.0g对缓释制剂仍适用，治疗指数窄的药物设计成缓释制剂应注意剂量与毒副作用。
（2）pKa、解离度和水溶性：非解离型、脂溶性大的药物易通过脂质生物膜，应注意消化道pH对药物释放的影响。
溶解度＜0.01mg/ml，本身具有缓释作用。
设计缓释制剂时药物溶解度＜0.1mg/ml不适宜。
（3）药物的油、水分配系数：药物的油、水分配系数大的，在机体内滞留时间长。
油、水分配系数小时，不易透过脂质膜，故油、水分配系数应适中。
（4）稳定性：不稳定药物制成固体制剂较好2.生物因素（1）生物半衰期：24h＜t1/2＜1h不宜制成缓释制剂，t1/2＞24h的药物本身就具有缓释作用。
（2）吸收：吸收的半衰期应控制3～4h的药物，否则不利于吸收。
（3）代谢：吸收前有代谢的药物，不适宜制成缓释制剂，如要制成缓释制剂，需加入代谢的抑制剂。
（二）缓释、控释制剂的设计1.药物选择（1）t1/2=2～8h适宜；12h＜t1/2＜1h，不适宜制成该类制剂。
（2）剂量很大、药效很激烈、溶解吸收很差、剂量需精密调节的药物不宜制成缓释、控释制剂。
2.设计要求（1）生物利用度：缓控制剂的相对生物利用度应为普通制剂的80～120%（2）峰谷浓度比：稳定时，峰、谷浓度应小于或等于普通制剂。
药物的新剂型口服缓控释制剂
二、设计缓控释制剂时应考虑的 问题
所谓治疗指数（TI）可以用可耐受的最高血 药浓度（C*max）和能产生合适治疗效果的 最低血药浓度（C*min）之间比值来表示。
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剂量间隔（τ）和治疗指数（TI）
之间的关系。
对于具有线性、单隔室模型特性的药物来 说 ， Theeuwes 和 Bayne[2] 给 出 了 其 剂 量 间 隔 （τ）和治疗指数（TI）之间的关系。
④肠溶制剂（Enteric coated products）：中国 药典2000年版将肠溶制剂定义为：“肠溶制剂 系指口服药物在规定的酸性介质中，不释放 或几乎不释放，而在缓冲液中大部分或全部 释放的制剂”。肠溶制剂是延迟释放 （Delayed－release）制剂的一种类型。
实际上，国内外一般文献中，此类词语没有 严格统一，往往还与其它一些词语相串用， 如extended release, timed-release, slow-release等 等
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（二）名词术语
①缓释制剂（Sustained－release dosage form）：中国药典2000年版 二部将缓释制剂定义为：“缓释制剂系指口服药物在规定溶剂中， 按要求缓慢地非恒速释放，且每日用药次数与相应的普通制剂 （immediate release）比较至少减少一次或用药的间隔时间有所延长 的制剂”。
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②将药物颗粒均匀分散于生物可降解性或 非生物可降解性固体骨架中，通过药物扩 散或骨架溶蚀或二者共存来控制药物释放。
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③将药物均匀分散于水凝胶型骨架材料中， 这种材料遇水后形成自表面至中心（surface to center）的溶胀，药物自溶胀层中扩散释 放，达到控制释放速度的目的。
缓释、控释制剂
对制剂进行加速试验、长期试验等稳定性 考察，以评价制剂在储存过程中的稳定性 。
对制剂进行微生物限度检查，以确保制剂 的微生物质量符合规定标准。
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW ERA
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缓释、控释制剂在医药领域的应用
常见疾病治疗中的应用
心血管疾病
缓释、控释制剂在心血管疾病治疗中应用广泛，如治疗高 血压、心绞痛等药物，通过缓慢释放药物，保持血药浓度 稳定，减少副作用。
溶蚀与溶出-扩散结合原理
制剂外层药物通过溶出释放，内层药物则通过扩散释放，同时伴随 制剂的逐渐溶蚀。
制剂设计原理
缓控释制剂设计需考虑药物的理化性 质、生物药剂学性质以及临床需求。
保持血药浓度平稳，减少峰谷波动， 提高药物治疗效果和患者顺应性。
通过选择合适的辅料和制备工艺，实 现药物在预定时间内的缓慢或恒速释 放。
原料预处理
对原料进行粉碎、过筛等 处理，以获得符合要求的 粒度分布和均匀性。
制剂成型工艺
湿法制粒
将药物与辅料混合后，加入适量的粘合剂或润湿剂，通过搅拌、切割 等方法制成湿颗粒，再经干燥、整粒等工序得到干颗粒。
干法制粒
将药物与辅料直接混合均匀后，通过压片或制粒机制成干颗粒。
直接压片
将药物与辅料混合后，直接加入压片机进行压片，得到片剂。
环保领域的应用
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水处理缓释剂
在水处理过程中，加入缓释剂可控制污染物的释 放速率，提高处理效率，降低处理成本。
大气污染控制
利用控释技术，开发能够持续释放空气净化剂的 产品，有效去除大气中的污染物，改善空气质量 。
土壤修复
通过缓释技术，将修复剂缓慢释放到土壤中，与 污染物发生反应，降低土壤中的污染物含量。
药剂学-缓释、控释制剂、迟释制剂
2010年版中国药典收载的缓控释制剂
己酮可可碱缓释片
双嘧达莫缓释胶囊
单硝酸异山梨酯缓释片
布洛芬缓释胶囊
茶碱缓释片
盐酸曲马多缓释胶囊
氢溴酸右美沙芬缓释片
盐酸氨溴索缓释胶囊
盐酸曲马多缓释片
硝酸异山梨酯缓释胶囊
盐酸吗啡缓释片
硫酸沙丁胺醇缓释胶囊
盐酸维拉帕米缓释片
氨茶碱缓释片
雌二醇缓释贴片
酒石酸美托洛尔缓释片
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（三）溶蚀与扩散、溶出结合
骨架片
释放药物
水
水
溶胀
释放药物 溶蚀
水
水
进一步溶蚀
完全溶解
释药机理研究 14
（四）渗透压原理
口服渗透泵片的构造：
（激光打孔）
（水溶性药物和水溶性聚合物或其他辅料）
（水不溶性聚合物，如 CA、EC）
释药原理：当与水接触后，水即通过半渗透膜进入片芯，
使药物溶解成为饱和溶液，由于渗透压的差 别，药物由细孔持续流出，其量与渗透进来的 水量相等，直至片芯内的药物溶解殆尽为止。
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渗透压原理
以dm/dt 表示药物通过细孔释放速率，Cs为膜内药物饱和溶 液浓度，则
dm dt
CS
dV dt
K CS
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两种类型渗透泵系统示意图
制备渗透泵片的关键因素
片芯的处方组成 包衣膜的通透性 包衣膜的厚度 释药孔的大小
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渗透泵型 Osmosis-Pump Controlled-Release
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聚苯乙烯型阴离子交换树脂
R-N(CH3)+Cl- +Drug-←→R-N(CH3)+Drug- +Cl-或 R-N(CH3)+OH- +Drug-←→R-N(CH3)+Drug- +OH-
缓释制剂
• 四、渗透压原理
片心
激光钻孔 水溶性药物 高渗透压的水溶性 聚合物 其他辅料
水不溶性聚合物 半渗透控释包衣膜
• • • • • •
五、离子交换原理 其交换及扩散过程如下： 阳离子交换树脂： 树脂-——药物++X+=树脂-——X++药物+ 阴离子交换树脂： 树脂+——药物-+Y-=树脂+——Y-+药物-
二、扩散原理
• 利用扩散原理制备缓释制剂方法：增加黏 度以减小扩散系数、包衣、制成微囊、不 溶性骨架片、植入剂、药树脂、乳剂等。
三、溶蚀与扩散、溶出结合原理 • 利用此原理制备缓释制剂的方法：
• １、将药物与生物溶蚀性材料制成骨架制 剂通过化学键将药物与聚合物结合，药物 通过水解或酶反应从聚合物中释放出来； • ２、将药物与膨胀型聚合物制成膨胀型控 释骨架，药物溶解后，从吸水膨胀后的骨 架中扩散出来。
• 骨架型制剂的分类： • 1、按制剂类型分类：片剂（包括骨架片、胃内滞 留片和生物黏附片）、小丸剂、颗粒剂、混悬剂 、胶囊剂、膜剂、栓剂、植入剂 • 2、按用药途径分类：口服、植入、腔道、口腔用 、眼用、透皮吸收。 • 3、按骨架材料性质分类；生物溶蚀型、亲水凝胶 、不溶蚀性、离子交换树脂骨架制剂等。
现代药物新剂定义: 也称为长效制剂或延效制剂，指通过适当的方 法，延缓药物在体内的释放、吸收、分布、代谢 和排泄的过程，从而达到延长药物作用的一类制 剂。 《中国药典》2005版缓释制剂的定义：系指口服后 在规定释放介质中，按要求缓慢地非恒速释放药 物，其与相应的普通制剂比较给药频率比普通制 剂至少减少一半或给药频率比普通制剂有所减少 且能显著增加患者的顺应性或疗效的制剂。
缓释控释制剂和迟释制剂
缓释控释制剂和迟释制剂
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o 剂量很大、药效猛烈以及溶解吸收很差药品， 剂量需要精密调整药品，普通也不宜制成缓、 控释制剂
o 抗生素类药品，因为其抗菌效果依赖于峰浓度， 故普通不宜制成缓、控释制剂
缓释控释制剂和迟释制剂
缓释控释制剂和迟释制剂
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第十七章 缓释控释制剂和迟释制剂
缓释控释制剂和迟释制剂
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第一节 概述
缓释制剂(sustained-release preparations)用药后
能在较长时间内连续释放药品以到达长期有效 作用制剂。
在要求释放介质中，按要求非恒速释放药品，
其与对应普通制剂比较，给药频率降低二分之
粒径与比表面积关系：S=W/D×6/d W、D分别为药品质量、密度，d为粒径
Example ：粒子质量为1g，密度为1g/cm3， 若：粒径分别为1mm、1μm时 S1=1/1 ×6/0.1=60cm2 S2=1/1 ×6/0.0001=60000cm2
故极微溶解药品常见微粉化（1~10μm）方法。
缓释控释制剂和迟释制剂
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（二）体内生物利用度和生物等效性
《中国药典》要求缓释、控释制剂生物利用度 与生物等效性试验应在单次给药与屡次给药两 种条件下进行。
单次给药（双周期交叉）试验目标在于比较受 试者于空腹状态下服用缓释、控释药品动力学 特征。屡次给药是比较受试制剂与参比制剂屡 次连续用药达稳态时，药品吸收程度、稳态血 浓和波动情况。
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剂量（0.5~1.0g）
稳定性 稳定性差制剂选取固态很好 注意胃肠道破坏 预防氧化、光化等
缓释、控释制剂
• 骨架型结构中药物的释放特点： • 不呈零级释放，药物首先接触介质，溶解， 然后从骨架中扩散出来，显然，骨架中药 物的溶出速度必须大于药物的扩散速度。 这一类制剂的优点是制备容易，可用于释 放大分子量的药物。
利用扩散原理达到缓、控释作用的方法
• • • • • • • 包衣：采用的阻滞材料有肠溶材料和阻滞剂 制成微囊 制成不溶性骨架片剂 增加黏度，减低扩散速度：液体制剂和注射剂 制成植入剂 制成药树脂：解离型药物 制成W/O型乳剂
控缓释制剂适用范围
适用药物
抗哮喘药：茶碱，氨茶碱
解热药、镇痛药：阿司匹林、扑尔息痛、盐
酸曲马多、硫酸吗啡、吲哚美辛、羟考酮
溃疡性结肠炎：5-氨基水杨酸
其他：如海苯索、丙戍酸钠、盐酸二甲双胍、 氯化钾、硫酸亚铁
骨架型(缓释骨架片盐酸普萘洛尔) 膜控型(缓释胶囊,内装小丸，膜控释，如5-单硝 酸异山梨酯) 渗透泵型(沙丁胺醇控释片) 植入型(十八甲基炔诺酮) 透皮给药系统(硝酸甘油透皮贴剂) 脉冲式释药系统或自调式释药系统(迟释制 剂)(异博定) 缓释颗粒、小丸、微囊压制片(盐酸曲马多片)
• ( 1 )包衣： 将药物小丸或片剂用阻滞材 料包衣。 • 可以一部分小丸不包衣，另一部分小丸分 别包厚度不等的衣层，包衣小丸的衣层崩 解或溶解后，其释药特性与不包衣小丸相 同。阻滞材料有肠溶材料和水不溶性高分 子材料。
不同包衣厚度，不同释药速度小丸血药浓度-时间曲线图
血药浓度 A B C
A: 不包衣小丸 B: 包较薄衣层的小 丸 C: 包较厚衣层的小 丸 T: A,B,C相加的血药 浓度－时间曲线 示意
定义
缓释制剂：指口服药物在规定溶剂中， 按要求缓慢地非恒速释放，且每日用药次数 与相应普通制剂比较至少减少一次或用药间 隔有所延长的制剂。 控释制剂：指口服药物在规定溶剂中， 按要求缓慢地恒速或接近恒速释放，且每日 用药次数与相应普通制剂比较至少减少一次 或用药间隔有所延长的制剂。
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缓释制剂在药用高分子材料中的应用摘要：缓释制剂可按需要在预定期间内向人体提供适宜的血药浓度，减少服用次数并可获得良好的治疗效果，其重要特点是使人体内此种血药浓度维持较长时间，可以避免普通制剂频繁给药所出现的“峰谷”现象，能提高药物的安全性、有效性。
口服缓释制剂通常根据药物的溶出、扩散、渗透及离子交换和胃肠道的生理特性，主要是通过选择适宜的辅料，采用制剂手段延缓药物在胃肠道内的释药速率和制剂的输送速度，达到缓释释放的目的。
关键词：高分子材料；缓释制剂；药用辅料
1.缓释制剂的特点
1.生物半衰期短或需要频繁给药的药物制成缓释制剂可减少给药次数。
2.减少了普通剂型给药所呈现血药浓度的峰谷现象，使血药浓度保持在比较平稳持久的有效范围内，提高了药物的安全性。
3.不宜制成缓释制剂的药物有：
①生物半衰期很短或很长的药物；
②单服剂量很大的药物；
③药效剧烈、溶解度小、吸收无规律或吸收差或吸收易受影响的药物；
④在肠中需在特定部位主动吸收的药物。
由于选用的高分子材料不同，药物的控制释放机制也不同，而且不同的剂型对药物缓释的影响也不同。
2.缓释制剂的分类及其应用
缓释制剂可按需要在预定期间内人体提供适宜的血药浓度，减少服用次数并可获得良好的治疗效果。
其重要特点是可使人体维持此种血液浓度达较长的时间，而不象普通制剂那样较快地下降，从而就可以避免普通制剂频繁给药所出现的"蜂谷"现象，使药物的安全性、有效性和适应性有所提高。
因减少了用药次数，大大方便了，特别是长期用药的病人。
随着给药系统和给药部位的深入，促进缓释制剂的制备技术和新品种的开发和发展。
近年来，口服缓释剂型发展较快的有缓释水丸、各种骨架缓释制剂、包衣缓释制剂、缓释胶囊、缓释药膜、树脂药缓释制剂和液体缓释制剂等。
口服缓释制剂一般都是通过药物的溶出、扩散、渗透及离子交换等特性加以控制的。
在不少情况下，主要是通过选择适宜的辅料，采用制剂技术来达到延缓释药目的。
设计缓释药物制剂应考虑药物本身理化性质的影响，如晶型的类型，药物的溶解度、分配系数，药物在消化液中的稳定性及体内吸收与血浆蛋白的结合率，药物PKA值与生物膜通透性间的关系等。
同时，也要考虑生理因素对缓释剂型性能的影响：药物的吸收、分布、代谢、药物作用的缓释时间、治疗指数及疾病状况等。
一般缓释剂型有十几种，如骨架型缓释制剂、包衣缓释制剂、缓释水丸、缓释微囊、多层缓释片、缓释胶囊、磁性缓释制剂、药树脂缓释制剂和缓释药物膜剂。
2.1骨架型缓释片是临床上使用较多的口服缓释制剂种类之一
按其所采用的骨架材料不同，可不溶性骨架缓释片、蜡质骨架缓释片、亲水凝胶骨架缓释片和混合材料骨架缓释片等。
2.2不溶性骨架缓释片
以不溶于水或水溶性极小的高分子聚合物，无毒塑料为骨架材料制成的药片。
常用的不溶性骨架材料有：乙基纤维素、聚乙烯、聚丙烯、聚硅氧烷和聚氧乙烯等。
为了调节释药速率可在处方中加入电解质（如氧化钠、氧化钾或硫酸钠等）、糖类（如乳糖、果糖、蔗糖或甘露糖醇等）和亲水凝胶（如羟丙甲基纤维素、羟甲基纤维素钠或西黄蓍胶等）。
2.3蜡质骨架缓释片
惰性脂肪或蜡类等物质为骨架材料，与药物一起制成的片剂。
常用的蜡质骨架材料有：蜂蜡、氢化植物
油、合成蜡、硬脂酸丁酯、硬脂酸、巴西棕榈蜡、甘油硬脂酸酯、丙二醇－硬脂酸酯和十八烷醇等。
常用的骨架致孔导剂有聚乙烯吡咯烷酮、微晶纤维素、聚乙二醇－1500、－1400、－600和水溶性表面活性剂。
2.4亲水凝胶骨架缓释片
以亲水性高分子聚合物为骨架材料制成。
亲水凝胶骨架材料可分四类①纤维素衍生物（甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟乙基甲基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟甲基纤维素和羟甲基纤维素钠等）②非纤维素多糖（如葡萄糖、壳多糖、脱乙酰壳多糖和半乳糖甘露聚糖等）③天然胶（果胶、海藻酸钠、海藻酸钾、琼脂、
角叉等胶、刺槐豆胶、爪耳树胶和西黄蓍胶等）④乙烯基聚合物或丙烯酸聚合物等（如聚乙烯醇和聚羟乙烯934等）混合材料骨架缓释片是将药物与上述两种以上的不溶性蜡质和亲水凝胶骨架材料相互混合后制成的。
2.5包衣缓释制剂
选用或多种混合包衣材料对颗粒剂、小丸剂或片剂等包衣。
缓溶性蜡质包衣缓释制剂是对各种含药小丸或颗粒包以不同厚度的药用蜡质，以获得释药时间长短不一制剂。
常用包衣材料有琼蜡、硬脂酸、氢化棉籽油和巴西棕榈蜡等。
2.6微孔膜包衣缓释制剂
用微孔膜包衣，常用的微孔包衣材料有乙基纤维素，醋酸纤维素、聚乙烯、聚丙烯、聚乳酸、聚乙醇酸、聚乳酸－聚乙醇酸共聚物，高纯度聚氢乙烯、聚碳酸脂、环氧树酯、聚酰胺、缩醛聚合物、聚酯、聚氨基甲酸酯、聚酰亚胺、和聚苯乙烯衍生物等，在膜材料溶液中加入可溶性物质（如微粉化糖粉等），或其他可溶性高分子材料（如聚乙二醇和甲基纤维素等）作为膜的致孔剂，用以调节释药速率。
2.7胃溶性膜包衣缓释制剂
用胃溶性薄膜包衣材料制备。
常用的有羟丙基纤维素，羟丙基甲基纤维素，聚乙烯缩乙醛二乙胺基醋酸和甲基丙烯酸二甲氨基乙酯－中性甲基丙烯酸酯共聚物。
2.8肠溶性膜包衣缓释制剂
采用不溶于胃液而溶于肠液的薄膜包衣材料制成以往曾采用"CAP"、"MCP"、"CATHP"等纤维素。
2.9复合材料膜包衣缓释制剂
将多种膜材料在溶媒中混溶后，形成复合材料膜包衣液，对药物包衣，如聚碳酸钠－脱乙烯壳多糖聚电解质，乙基纤维素与水溶性包衣材料混合使用等。
2.10多层包衣膜膜缓释制剂
以不同浓度的同种包衣材料溶液或不同的包衣材料溶液依次对药物制剂（如颗粒、小丸或片剂）分别包上两层或多层包衣膜，常用的胃溶性纤维素衍生物有羟丙基纤维素、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、和羟乙基纤维素等；胃溶性聚乙烯衍生物有聚乙烯吡咯烷酮，PVP－乙酸乙烯共聚物、聚乙烯醇缩乙醛－二乙氨基醋酸共聚物和二乙氨基乙基丙烯酸甲酯－甲基丙烯酸甲酯共聚物等；肠溶性纤维素衍生物有邻苯二甲
酸醋酸纤维素，邻苯二甲酸羟丙基甲基纤维素、六氢邻苯二甲酸醋酸纤维素和六氢邻苯二甲酸羟丙基甲基纤维素等；肠溶性丙烯酸衍生物有甲基丙烯酸甲酯－甲基丙烯酸共聚物等。
总结
现代多层压片机为缓释制剂的制备技术开辟一新途径。
总的说来，缓释制剂是近来发展较快的一种剂型，其优点明确、用药方便、使其成为研究开发的热点，国内制剂和缓释药用辅料的研发相对落后，因此缓释、控释制剂的研究开发工作任重而道远。
参考资料
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