藥物輸送控制釋放

1、第17堂藥物輸送：控制釋放我們所稱的”控制”釋放意指?控制: 1. 釋放速率 2. 釋放/作用 的位置控制的需求傳統(tǒng)的藥物輸送供藥后時間治療區(qū)間藥物濃度毒性濃度 較長的劑量有效期間= 毒性風(fēng)險藥物濃度治療濃度范圍毒性濃度控制性藥物輸送供藥后時間裝置類別1. 擴散控制輸送裝置l 整體型裝置l 膜控裝置l 滲透壓幫浦裝置l 膨潤-控制裝置2. 化學(xué)控制方法l 基質(zhì)侵蝕l 結(jié)合侵蝕/擴散 l 藥物共價鍵結(jié)于高分子l 吸附的藥物脫離3. 電子/外部控制裝置1.擴散控制裝置a) 整體式裝置藥物藉由擴散從高分子基質(zhì)中釋放出釋放速率取決于初始藥物濃度 I ) 在C Cs 的狀況下 (藥物濃度C 低于基質(zhì)中的

2、溶解度極限 Cs) = 釋放速率受限于通過基質(zhì)的擴散速率我們?nèi)绾慰刂漆尫潘俾誓?藉由選擇基質(zhì)來控制速率 玻璃基質(zhì): D 10-10-10-12 cm2/s 彈性基質(zhì): D 10-6-10-7 cm2/s定量藥物釋放 由Fick s 定律決定 一維情況下 : 藥物通量 J為: 藥物濃度隨時間的改變?yōu)? 我們想要計算l dM/dt = 釋放速率l Mt = 時間t之后的釋放量 以初始&范圍條件,解開 Ficks 第二定律例: 在一維板片中裝載有初始濃度C0的藥物溶液,并具有固定的表面濃度Ci.藥物釋放量由級數(shù)解表示其中: M =在長時間后的藥物釋放量 =板片厚度釋放速率 (來自導(dǎo)數(shù)):長時

3、間: 指數(shù)下降短時間: t -1/2注: dMt/dt 及 Mt 取決于幾何形狀. 參考講義 藥物控制釋放大全ii) 在C Cs的狀況下 ( 藥物濃度高于基質(zhì)的溶解度極限) =釋放速率受限于高分子基質(zhì)中藥物的溶解程度藥物濃度= 基質(zhì)溶解度極限CsHiguchi 模型: 假設(shè) Ci =0含大量藥物的第二相 其中 A= 板片的表面積 對于 Cs << Co:我們該如何控制釋放速率?b) 膜控裝置 藥物釋放藉由半透膜控制ð 釋放速率受限于通過半透膜的擴散速率 優(yōu)點 : 一種固定通量的裝置!高純度或濃縮的治療試劑半透膜 通過薄膜的釋放速率由Ficks 第一定律描述典型的通量單位:

4、 g/cm2s一維:i) 無孔洞半透膜ð 藥物通過膨潤高分子薄膜擴散薄膜外側(cè)濃度=C1薄膜內(nèi)側(cè)濃度=C2K= 薄膜”partition”或”分布”系數(shù) (藥物溶解度的公制)什么是K的單位?D 又是什么 ?rtition"初期釋放速率與時間無關(guān)此一釋放曲線是否有利?ii) 多孔半透膜ð 藥物通過薄膜孔洞擴散需以Deff 取代D =孔隙度 0<< 1=扭曲度 1 多孔半透膜的截面圖C) 滲透壓裝置 滲透壓的產(chǎn)生來自于水通過半透膜匯入裝置,滲透壓迫使藥物通過孔洞釋放活塞滲透壓”引擎”(氯化鈉)藥物儲存槽輸送孔洞半透膜釋放速率正比于藥物儲存槽體積的變化A= 膜面積 =滲透壓差C=儲存槽中的藥物濃度K=薄膜滲透系數(shù)( 10-6-10-7 g/cm/s) 零級釋放動力學(xué) 滲透壓引擎()藉由溶質(zhì)選擇來控制釋放溶質(zhì)滲透壓 (大氣壓atm)體液7氯化鈉356綠化鉀245蔗糖150葡萄糖82硫化鉀39復(fù)雜的釋放動力學(xué): 符合實驗數(shù)據(jù)表現(xiàn)的模型參考數(shù)據(jù):Mathiowitz, E., ed. 藥物控制釋放大全, vol. 1. New York: John Wiley& Sons, 1999.Mathiowitz, E., ed. 藥物控制釋放大全, vol. 2. New York: John Wiley& Son