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(shí)間治療區(qū)間藥物濃度毒性濃度 較長(zhǎng)的劑量有效期間= 毒性風(fēng)險(xiǎn)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(shí)間裝置類(lèi)別1. 擴(kuò)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(rùn)-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(kuò)散 l 藥物共價(jià)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(kuò)散控制裝置a) 整體式裝置藥物藉由擴(kuò)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(guò)基質(zhì)的擴(kuò)散速率我們?nèi)绾慰刂漆尫潘俾誓?藉由選擇基質(zhì)來(lái)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(shí)間的改變?yōu)? 我們想要計(jì)算l dM/dt = 釋放速率l Mt = 時(shí)間t之后的釋放量 以初始&范圍條件,解開(kāi) 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(jí)數(shù)解表示其中: M =在長(zhǎng)時(shí)間后的藥物釋放量 =板片厚度釋放速率 (來(lái)自導(dǎo)數(shù)):長(zhǎng)時(shí)

3、間: 指數(shù)下降短時(shí)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(duì)于 Cs << Co:我們?cè)撊绾慰刂漆尫潘俾?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(guò)半透膜的擴(kuò)散速率 優(yōu)點(diǎn) : 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(guò)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(wú)孔洞半透膜ð 藥物通過(guò)膨潤(rùn)高分子薄膜擴(kuò)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(shí)間無(wú)關(guān)此一釋放曲線是否有利?ii) 多孔半透膜ð 藥物通過(guò)薄膜孔洞擴(kuò)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(lái)自于水通過(guò)半透膜匯入裝置,滲透壓迫使藥物通過(guò)孔洞釋放活塞滲透壓”引擎”(氯化鈉)藥物儲(chǔ)存槽輸送孔洞半透膜釋放速率正比于藥物儲(chǔ)存槽體積的變化A= 膜面積 =滲透壓差C=儲(chǔ)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(jí)釋放動(dòng)力學(xué) 滲透壓引擎()藉由溶質(zhì)選擇來(lái)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(dòng)力學(xué): 符合實(shí)驗(yàn)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