处方前设计与新药质量关系初探
来源: 作者: 时间:2007-02-01 23:55:14
核心提示: 新药开发的目的是制备含量均一、质量稳定和有效的制剂,现阶段应用新工艺技术,创制新剂型,已成为热门话题。研发市场需要的高效、低毒和剂量小的新制剂,也成为当务之急。由于中药多来自植物、动物和矿物,在提取、制备和
新药开发的目的是制备含量均一、质量稳定和有效的制剂,现阶段应用新工艺技术,创制新剂型,已成为热门话题。研发市场需要的高效、低毒和剂量小的新制剂,也成为当务之急。由于中药多来自植物、动物和矿物,在提取、制备和贮藏过程中存在着相变过程和不稳定性,有效物质或分散相在分散介质中可形成包括真溶液、胶体溶液、混悬液或乳浊液等 (其中两种以上体系)共存的复杂分散系统,或为混合分散体系的液体药剂,或为微粒分散体系的固体、半固体药剂。中药的物质基础是基于中药组合成分,产生一种或几种单味药所不具备的效能,这又是中药及其复方制剂的最大特点,中药治疗有效性的关键和优势所在。
基于上述,研发中药新药时,将合理的处方、工艺设计与质量紧密挂钩显得十分重要。
一、以中药药性理论为指导,精炼处方
为了确保中药新药质量,首先应该树立以中医药理论为指导,质量为上的指导思想。只有采用科学合理的处方和工艺,才能保证制剂质量。按照中医师临床用药习惯,临床经验方一般药味较多,如果按照原方制成制剂,只能停留于医院制剂水平。遵循中医药性和组方理论,理法方药,探讨用较少的药味,制成疗效高、剂量小的新制剂,是在中医药理论指导下,确保制剂质量的前提。
1.对症下药,精简处方
将药性理论与临床用途结合起来,这是取舍大复方的前提。临床方比较大的原因在于,在治疗主证的同时,还考虑辅证和调理等因素,这是个体化施治方案的特点,不适于成药。研制中药新制剂,必须对症下药,由临床经验方而来,还应以君臣佐使理法方药,才能“调兵遣将”,有的放矢。因此,遵循中医药性和组方理论,理法方药,也是中药新制剂与天然药物制剂的区别之处。这样组成的方药,就会比较精炼。
中药和天然药物属同一范畴。但是中药有独特的中医药理论体系和使用形式。例如按照传统分类方法,中药分为上、中、下三品。《神农本草经》:上品是延年益寿药,中品是防病补虚药,下品是治病愈疾的药物,多有毒性。明代李时珍将药物分为水、火、土、石、草、谷、菜、果、木、器、虫、鳞、介、禽、兽、人等16部,按照生态及性质分为60类;并尽量把亲缘相近或相同科属的植物排列在一起(《本草纲目》)。现代中药学的分类,系将药物按功能分为解毒药、清热药、理气药、活血化瘀药等。药用植物学分类,系将中药按药用部位分为根类、叶类、花类、皮类等。而中草药化学则按有效成分分类,如含生物碱的中草药、含挥发油的中草药、含苷类的中草药等。研发中药新药时,应综合这些分类方法,掌握药性理论,抓住药物的共性和个性,科学的理法方药。
2.遵循药性理论,合理选药
中药药性理论,包括性、味、归经、升降沉浮及有毒、无毒等。性、味即四气(寒、热、温、凉)和五味(辛、甘、酸、苦、咸)。认识各种药物的共性和个性,以及基本用药规律,如“寒者热之,热者寒之”,平性药一般有温补性能等,已成为药剂工作者遵循的理论和选方药的基点。
按照君臣佐使来“调兵遣将“,就不致于眉毛胡子一把抓,药味会减少一些。但是还需结合药物物理、化学性质和现代研究成果,方能确定处方中药味。
3.结合现代研究成果,取舍药用部位
现代研究成果和手段,已使很多中药和天然药物的有效部位更加明确。抓住药材药用部位的共性,如根茎类(富含生物碱、各种苷类等生物活性成分)、叶类(富含三萜皂苷类)、花类(富含挥发油、黄酮苷类)、皮类(富含黄酮类、蒽醌类)、种子类(富含脂肪油、鞣质等);研究药材药用部位的个性,例如相同的药用部位,由于来源于不同科属种植物体,成分和作用不尽相同;充分引用现代研究成果,结合临床该病症的病因病机和治疗环节特点,以及药物理化性质、药源、价格、工艺等诸因素,药剂师与中医师共同修订处方,才能制定出一个合理的处方,才能为确保制剂质量和疗效提供保障。
二、设计先进合理的制备工艺,引进新技术新设备
设计先进合理的制剂工艺,首先要强调制剂工艺的合理性并达到以下目的:
(1)去除或降低药物的毒性、烈性或不良反应,可通过炮制 (炒、炙、煅、煨、煮、蒸、淬、潭、发酵、制霜等法制)或直接购置炮制品:
(2)保留有效部位,去除无效成分和杂质,以确保疗效和减小剂量,有时可以直接购买符合药典标准的提取物;
(3)便于成型、服用、生产、贮藏和运输;
(4)保证药剂均匀稳定,质量可控。
制剂前处理过程的单元操作包括粉碎与筛析,提取与分离(包括渗透、滤过、吸附、离心等),混合、浓缩和干燥等。有时还涉及凝聚、蒸发和结晶等有关技术。不能一味强调应用新工艺技术而忽略工艺的合理性,例如精制、提纯时脱离了中医药理论和临床经验,指标性成分含量虽高,但制剂质量却不能保证。应用新技术的同时也要注意其科学合理性。
1.粉碎过程的质量问题
粉碎是中药前处理过程中的首要环节。通过粉碎,可增加药物的表面积,促进药物的溶解与吸收,加速药材中有效成分的浸出。传统的粉碎方法由于受粉碎条件的制约,存在着如下问题:
(1)粉碎粒度。
一般只能达到20-120目,不能破坏细胞结构,药材中有效成分的释放和溶出需要穿过细胞膜;
(2)温度。
粉碎过程由于受机械热能影响,温度可达80℃以上,对虫类药或蛋白质类有效成份化学性质的稳定性会造成负面影响;
(3)粒度差异。
同部位药材的粉碎难易程度不同,粒度差异而引起混合不均匀的现象,影响产品质量的均一性。
按照物体变形的物理化学特点,冲击瞬间出现的最高能量状态称为摩擦等离子态或摩擦等离子体(triboplasma),由冲击区升华的晶格组元可以证实在该处的瞬时温度可达到100℃以上。由此产生了有关摩擦等离子态的能量耗散理论。即,粉碎过程可能发生的物理化学过程为等离子态产物的复合、位错的传播、断裂过程、声子传播等,故而粉碎过程同时会使聚集态的物质在机械能作用下,发生包括碳酸盐的分解与化合、氧化还原反应、微量分析中的发色反应等。
为此,提倡应用低温或超微细粉化技术,可以达到以下的效果:
(1)药材粉碎粒度细、破壁率高;
(2)提高粉末的均一性,保证了产品的质量;
(3)采用低温粉碎措施,粉碎过程快,利于药材保质;
(4)粉碎效率高,实现全密闭操作,损失率低,无粉尘飞扬。
目前超微粉碎技术已与计算机集成技术有机结合起来,可依据生产工艺设计最优系统控制软件,使生产技术参数处于最佳状态,具有状态自检、功能预置、参数设置、浏览显示、打印结果、故障报警等功能,生产过程实现自动化。该技术也称为“中药组合微细化技术”,也是中药材实现微细化粉碎的理想加工系统。但是,超微粉碎法并不是通用方法,比较适于贵重药、动物药的粉碎;一般药材用传统的方法可以解决粉碎问题,而且还降低成本。
2.提取过程的质量问题
中药材普遍存在的成分,其组成大致可分为以下三类:
(1)小分子物质。
包括生物碱、黄酮或氨基酸等有效成分,以及糖类成分;
(2)高分子物质。
包括淀粉、菊糖、树胶、黏液质、纤维素等;
(3)油类物质。
包括挥发油或脂肪油等。
大分子物质除少数黏液质、鞣质和蛋白质具有医疗作用外,大多数固体微粒均可作为杂质除去。由于高分子物质加热可形成糊状或胶体的溶液,溶胶微粒表面有很薄的双电层结构,这种双电层结构有助于溶胶的稳定性,给除去杂质带来了不便。此外,油类物质呈微滴分散,和高分子物质在具有表面活性物质的作用下产生了乳化作用。其作用机制如下:
(1)具有表面活性的单种物质在油水界面形成单层膜 (monolayer film),明显降低界面张力或界面能,可能形成乳浊液型非均相分散体系。
(2)天然或合成的高分子化合物在油水界面形成高分子膜 (high—molecularfilm),阻止了乳滴的聚集合并。
(3)两种或两种以上的表面活性物质(液体或固体)组成密集的复合凝聚膜(complex condensed film),以此界面膜阻止乳滴的聚集合并。
中药材成分复杂,受不同制剂工艺的影响,形成混合分散体系的液体药剂后,热力学和动力学方面均存在着产生聚集、沉降、分相等不稳定性因素。其稳定性与温度、光纤、电解质、重力等因素有关。为此,选择科学合理的制剂工艺尤显重要。目前尝试用大孔吸附树脂吸附除杂或超滤法富集有效成分等方法。近年来,无机陶瓷膜分离技术因能很好解决膜通量和再生问题,均已受到制药行业的关注。其他浸提新方法、新技术,如超临界流体萃取法、半仿生提取法、酶法提取等可适于各类中药的提取。
超临界流体萃取(sFE)法是利用超临界状态下的流体为萃取剂,从液体或固体中萃取药材中有效成分并进行分离的方法。超临界流体(sCF)是温度与压力均在其临界点之上的流体,性质介于气体和液体之间,有与液体相接近的密度,与气体相接近的黏度及高扩散系数,故具有很高的溶解能力及良好流动、传递性能,可取代传统的有毒、易燃、易挥发的有机溶剂,是目前药剂界公认的具有环境友好和有效的药物制取过程。较适用于亲脂性、分子量较小物质的萃取,例如挥发油、生物碱、黄酮、有机酚酸、苷类、萜类以及天然色素等成分。采用超临界流体还可将溶液制成分散体。
但是,上述各种新技术方法各有适宜性,应以保留有效成分,确保质量为前提,从而选择科学合理的新工艺技术,以有效成分或药效学指标作为提取和成型工艺的质量评价指标,这是必要的技术手段。提倡创新,提倡新思维、推广新方法,推陈出新,是创制中药复方新制剂的思想路线。
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