學習重點 口服固體製劑設計應優先考量溶解度、溶離速率、粒徑、多晶型、油水分配係數、酸鹼性與安定性;分布體積、胃排空速率與代謝速率不屬於藥物本身的物化性質。 預配方研究著重原料藥的性質;生體可用率則是生物藥劑學設計的最終考量,不列為本單元所指的預配方研究項目。 影響生體可用率的產品設計因素包括藥物物化性質、劑型與給藥途徑、賦形劑、製造方法與過程。 溶離快不一定生體可用率高,必須同時考慮胃酸安定性、膜穿透與首渡效應。 腸溶錠屬延遲釋放;膠囊也能延長釋放;直接壓錠相對較少改變藥物性質。 核心觀念 一、預配方研究與口服固體製劑設計 口服固體製劑中的藥物通常須先釋出、溶解,再穿過腸胃道黏膜吸收。因此,預配方研究需了解溶解度、溶離速率、油水分配係數、pKa、多晶型、粒徑、安定性及不純物等,以選擇適當的原料型態、賦形劑與製程。 分子量雖是分子性質,但在本單元的口服固體製劑設計比較中,不是相對於多晶型、分配係數及粒徑的首要考量。產品銷售地區也不是生物藥劑學設計的優先項目。 分布體積與吸收後代謝速率屬藥動學特性;胃排空速率屬生理因素,均不能歸為原料藥的物化性質。溶解度、安定性與穿透率是影響吸收的環節,生體可用率才是整體設計的最終考量。 二、溶解度、溶離速率與分配係數 溶解度是一定條件下能溶解的量;溶離速率是藥物溶解的快慢。兩者不同,但均可能限制吸收。對溶離受限的難溶藥物,減小粒徑通常可增加有效表面積,加快溶離;若發生聚集或潤濕不良,效果則可能受限。 油水分配係數反映親脂性,通常以未解離藥物在互相平衡的油相與水相濃度之比表示:P=油相濃度/水相濃度。依本單元的計算設定,octanol 中為 A、水中為 B,則P=A/B;只有取對數後才是 log P。親脂性增加有助膜分配,但過度親脂可能降低水中溶解,不能推論 P 越大吸收必然越好。 藥物的酸鹼性與 pKa會影響腸胃道不同 pH 下的解離比例,進而改變溶解度與膜穿透,亦會影響生體可用率。 三、粒徑、晶型與水合物的代表藥物 藥物應掌握的比較 Griseofulvin水溶性差,減小粒徑、微粉化可增加口服吸收。 Chloramphenicol palmitate 懸液劑β 型的吸收較佳;β 型比例提高,不能說吸收變差。此多晶型考點應連結至棕櫚酸酯懸液劑。 Ampicillin無水物的溶解度高於三水合物,不可將 trihydrate 判為較易溶。 Erythromycin本單元比較中,二水合物的口服吸收優於無水物,不可套用「水合物必較差」。 不同晶型可有不同的溶解度、溶離速率與安定性。介穩態或無定形通常具有較高的溶解潛力,但也可能較易轉變或不安定;不能只憑晶型名稱保證吸收結果。 四、生體可用率的意義 對以全身作用為目的的製劑,生體可用率指有效成分以原形到達全身循環的速率與程度,並非衡量體內分布或代謝的程度。配方或製程改變,即使有效成分相同,也可能改變釋放、溶離及吸收。 生體可用率研究不必限定特定疾病族群。不同劑量也不必然具有不同的生體可用率;在線性藥動範圍內,暴露量可隨劑量增加,而吸收比例維持相近。靜脈給藥直接進入全身循環,生體可用率為100%。 五、影響生體可用率的因素 因素影響方式 藥物物化性質水溶性、溶離速率、酸鹼性、粒徑、晶型與化學安定性均可能改變吸收。 劑型與給藥途徑決定藥物釋放位置、釋放速度,以及是否經過吸收障礙或首渡代謝。 賦形劑崩散劑、潤滑劑、界面活性劑等可改變崩散、潤濕與溶離。 製造方法與過程造粒、乾燥及壓錠可改變晶型、孔隙、粒徑或硬度。 生理與腸胃道因素胃排空、管腔內代謝、首渡效應,以及食物造成的物理或化學變化均可能影響。 接受器結合力主要屬藥效學概念,不是判定生體可用率的因素。比較血液酸鹼度、管腔代謝與食物交互作用時,改變血液酸鹼度最不可能直接影響口服生體可用率,不可與腸胃道 pH 混淆。 Cyclosporine:低水溶性是口服吸收受限的原因之一。 Rifampin:不可將「高溶解度」列為生體可用率不佳的原因,應注意其溶解與溶離限制。 Didanosine:在胃酸中不安定,可能在吸收前分解。 Propranolol:首渡效應顯著,可達約 75%,使進入全身循環的原形藥量下降。 Erythromycin:怕胃酸;在其他條件相近的比較下,胃中提早溶離越多,可能被破壞越多。因此胃中一小時溶離率為 40%、60%、80%、100% 的比較,以40%對應最高生體可用率。 六、劑型、釋放特性與製錠方法 水溶液省去固體藥物的崩散與溶離步驟,通常較膠囊吸收快;本單元的劑型比較亦以水溶液的生體可用率通常高於膠囊判斷。但吸收速度與吸收總量並不相同,不宜將所有劑型排成固定的生體可用率順序。 膠囊相較於相應液體劑型,通常包裝與運送成本較低、架貯期較長。膠囊可裝入延長釋放顆粒,故錠劑與膠囊都可製成 extended-release 製劑。 腸溶錠屬延遲釋放,設計為避免在胃中釋放,至腸道才釋出;它不等於延長釋放。一般軟膠囊、口崩錠及發泡錠可具立即釋放特性,但口崩不代表藥物一定經口腔黏膜吸收。Aspirin 在本單元比較的溶液劑、注射劑、錠劑與栓劑中,以栓劑生體可用率最低。 直接壓錠是藥品與賦形劑混合後壓錠,省去造粒前處理,在所比較的方法中最不易影響生體可用率,但不代表完全沒有影響。濕式造粒涉及溶劑與乾燥;slugging 是先壓成大錠再粉碎的乾式造粒;冷凍乾燥可能改變孔隙及固態性質,三者均可能改變溶離與吸收。 常考陷阱 「預配方研究包含生體可用率」:混淆原料性質研究與製劑的體內表現。 「分子量不是物化性質」:說法過度;判斷關鍵是它在指定比較中非首要考量。 「分配係數為 B/A 或 log A/B」:P 是油除以水,P 與 log P 必須分清。 「溶離越快,生體可用率一定越高」:忽略酸中分解;erythromycin 尤須注意釋放位置。 「水合物一定較難吸收」:不能忽略 erythromycin 二水合物的比較結果。 「不同劑量必有不同生體可用率」:不可將藥物暴露量增加等同吸收比例改變。 「膠囊只能立即釋放、腸溶就是緩慢釋放」:膠囊可延長釋放;腸溶主要控制釋放位置與開始時間。 記憶口訣 「藥、型、賦、製」:物化性質、劑型與途徑、賦形劑、製造過程。 「油在上,水在下」:P=油相/水相。 「灰黃磨細、氯棕 β、安比無水、紅黴二水」:依序記住粒徑與固態型態的代表比較。 「怕酸少在胃中放,腸溶延遲再釋放」:胃中溶離快,未必能提高生體可用率。