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懸液劑粒徑成長與溶離影響

科目:專技 - 藥劑學(包括生物藥劑學)|題數:11
懸液劑粒徑成長與溶離影響
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建立於 2026年10月25日

學習重點 掌握 Stokes 定律:沉降速率與粒徑平方、粒子與媒液的密度差成正比,與連續相黏度成反比。 理解懸液劑安定性須兼顧沉降緩慢、容易再分散及方便取用,不能只追求高黏度。 辨認溫度升降循環造成晶體成長,以及顆粒劑、發泡顆粒劑的基本性質。 區分溶離與吸收:粒徑、晶形及 cake 影響溶離;分配係數主要影響膜通透與吸收。 掌握注射懸液劑的針筒抽取性(syringeability)及常見輔料功能。 核心觀念 一、Stokes 定律:沉降速率的判斷 v=d²(ρs-ρm)g/(18η)。其中 d 為粒子直徑,ρs 為粒子密度,ρm 為媒液密度,η 為連續相(分散媒)黏度,g 為重力加速度。此式主要適用於稀薄系統中、近似球形粒子於層流條件下的沉降,可作為處方設計的方向性判斷。 變因對沉降的影響判斷重點 粒子直徑沉降速率與直徑平方成正比直徑變為原來的 1/10,速率變為 1/100,即減緩 100 倍。 粒子與媒液密度差密度差越大,沉降越快粒子比媒液重時,降低粒子密度可減慢沉降,但不宜降到使粒子漂浮。 連續相黏度黏度越高,沉降越慢提高的是外相黏度,不能以提高分散相黏度取代。 重力加速度越大,沉降越快增加重力或離心作用,不能用來提高抗沉降能力。 在一般以固體粒子分散於液體的處方設計中,粒子密度宜大於媒液密度,並避免密度差過大;若粒子密度小於媒液,可能上浮而不易均勻分散。「粒子密度應大於媒液」不等於「粒子密度越大越好」;刻意增加粒子密度會加大密度差、加快沉降。 針對親水性膠體粒子的抗沉降性比較,增加連續相黏度有助於安定;增加粒徑、粒子密度或重力,則不是改善沉降的方向。 二、理想懸液劑:慢沉降、易再分散、易取用 製備口服懸液劑可適當降低粒徑、加入懸浮劑及適當使用凝絮劑。懸浮劑常藉提高連續相黏度來減慢沉降;凝絮劑則使粒子形成疏鬆絮凝體,減少形成緊密沉積物的機會。 絮凝不代表沉降一定較慢。絮凝體較大,可能較快沉降,但沉積物疏鬆、容易搖散。未絮凝粒子即使沉降較慢,也可能逐漸緊密堆積,形成難以再分散的 cake(結塊)。因此,評估安定性不能只看沉降速率。 黏度與增稠劑種類、用量及固體含量有關。在其他條件相近時,固體含量增加,黏度通常增加。黏度過高會妨礙搖勻、倒出與準確量取,也會增加注射操作的困難,故不能追求黏度無限提高、沉降速率趨近零。 具適當剪切變稀與搖變性的系統,可在靜置時維持較高黏度,搖動後較易流動,停止擾動後再逐漸恢復結構,有利於兼顧安定與使用便利。 三、溫度升降循環與晶體成長 小晶體因曲率較大,溶解度通常較高;藥物可由小晶體溶出,再沉積於較大晶體上,使大晶體持續成長,此現象稱為 Ostwald ripening。 對溶解度隨溫度升高而增加的藥物,升溫時部分固體溶解,降溫時再析出並可能沉積於既有晶體上。因此,反覆溫度升降可能使分散相粒徑變大,不能認為冷熱循環會使粒徑變小。粒徑成長可能加速沉降,並改變再分散性及溶離表現。 顆粒劑可直接口服,也可依產品設計加水配成口服液或懸液,並可添加甜味劑、法定著色劑。回溶成口服懸液後,同樣須注意溫度循環造成的粒徑成長。 發泡顆粒劑通常以碳酸氫鈉或碳酸氫鉀,搭配檸檬酸或酒石酸配製;遇水後反應產生二氧化碳。包裝過程須控制低濕度,並注意防潮,避免提前反應。 四、溶離速率與生體可用率 懸浮藥物通常須先溶解,才有利於後續吸收。溶離可用 dm/dt=DA(Cs-C)/h 理解:m 為已溶解藥物量,D 為擴散係數,A 為有效溶離表面積,Cs 為飽和溶解度,C 為液中濃度,h 為擴散層厚度。 因素影響與判斷 顆粒大小相同藥量下,粒徑較小通常提供較大表面積,使溶離較快;但須能充分潤濕、分散,避免團聚。 晶形與固態形式不同多晶型、溶劑合物或無定形可能有不同溶解度及溶離速率,因而影響生體可用率。 cake 形成緊密結塊使再分散困難、有效接觸面積降低,可能減慢溶離,也可能造成取用劑量不均。 分配係數主要用於判斷脂溶性及通過生物膜的能力;在比較同一藥物懸液劑的粒徑、晶形與結塊差異時,不是造成溶離差異的直接因素。 以 cortisone 懸浮劑的比較而言,顆粒大小、晶形及有無形成 cake,均可經由溶離差異影響生體可用率。若溶離是吸收的限制步驟,這些變化尤其重要。 五、注射懸液劑與輔料功能 Syringeability主要指製劑經針頭抽入針筒的容易程度;推注的容易程度則涉及 injectability,兩者均受流動性與顆粒狀態影響。降低懸浮藥物濃度,通常可降低固體負荷與流動阻力,提高針筒抽取性。 媒液黏度過高或顆粒過大,會增加操作阻力或堵針風險。增加媒液密度不能直接視為改善抽取性的方法;密度對沉降的影響,不能直接套用為針筒操作性的結論。 輔料主要辨識功能 Tweens(polysorbates)非離子界面活性劑,常用於潤濕、分散或增溶。 Sodium metabisulfite抗氧化劑。 EDTA金屬螯合劑,可減少金屬離子促進的氧化。 Lecithin(卵磷脂)磷脂類輔料,可協助無菌懸浮液形成結構化、凝膠化系統。 常考陷阱 「粒徑縮小十倍,沉降只慢十倍」:忽略平方關係;速率應變為原來的百分之一。 「提高分散相黏度可減慢沉降」:Stokes 式使用的是連續相黏度。 「黏度越高越理想」:須兼顧倒出、搖勻及注射操作;固體含量增加也通常使黏度增加。 「增加粒子密度有助製備」:會加快沉降;但也不能把粒子密度降到小於媒液而造成漂浮。 「絮凝一定比較不安定」:絮凝可能沉得較快,卻較易再分散;緊密 cake 才是重要問題。 「溫度循環使粒徑變小」:應注意溶解、再析出與晶體成長。 「分配係數造成同一藥物懸液的溶離差異」:此類比較應先看粒徑、晶形及 cake;分配係數主要連結膜通透與吸收。 「提高媒液密度可改善 syringeability」:不可由減慢沉降推論抽取更容易;降低藥物濃度才是明確改善方向。 「抗氧化劑或螯合劑促進凝膠化」:須分清輔料功能;無菌懸浮液凝膠化應辨認 lecithin。 記憶口訣 「粒平方、乘密差、除外黏」:掌握 Stokes 定律。 「冷熱循環,小溶大長」:注意晶體成長與粒徑變大。 「溶離看粒晶塊,分配看膜吸收」:粒徑、晶形、結塊影響溶離。 「抽針少固體,凝膠認卵磷」:降低懸浮藥物濃度有利抽取,lecithin 有助凝膠化。

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  1. 33.依中華藥典,有關顆粒劑之敘述,下列何者錯誤? (A)發泡顆粒劑之包裝須控制低濕度,以避免二氧化碳不適時生成 (B)發泡顆粒劑...
  2. 21.根據 Stokes equation 設計理想之懸液劑(suspension),下列敘述何者最適當? (A)應儘量增加黏度,使沉降速率越小越好,最好趨...
  3. 13.預製備懸浮液,當顆粒直徑減為原來的十分之一時,沉降速率變化為何? (A)增加10倍 (B)增加100倍 (C)減緩10倍 (D)減緩100...
  4. 12.擬降低懸浮液沉降速率時,下列何者最不適合? (A)降低固體顆粒直徑 (B)提高連續相的黏度 (C)降低固體粒子密度 (D)提高分...
  5. 10.有關製備口服懸液劑之方法,下列何者不正確? (A)適當降低質粒粒徑 (B)增加粒子密度 (C)可以添加懸浮劑(suspending agent...
  6. 10.下列何者增加親水性膠體(colloidal)粒子之安定性? (A)增加粒徑大小 (B)增加連續相黏度 (C)增加粒子密度 (D)增加重力
  7. 11 下列有關懸液劑黏度之敘述,何者錯誤? (A)黏度不宜太黏,因會影響倒出 (B)黏度高,粒子沉降慢 (C)黏度與加入水中之...
  8. 45.下列何者有助於無菌懸浮液凝膠化? (A)Tweens (B)sodium metabisulfite (C)ethylenediamine tetraacetic acid (D)lecithi...