Factors to be considered in the design of controlled release dosage form
నియంత్రిత విడుదల మోతాదు ఫారమ్ రూపకల్పనలో పరిగణించవలసిన అంశాలు
సెషన్ లక్ష్యాలు
ఈ సెషన్ ముగిసే సమయానికి, విద్యార్థులు వీటిని చేయగలరు:
• CRDF రూపకల్పనలో పరిగణించవలసిన వివిధ అంశాలను లెక్కించండి
• CRDF కోసం ఔషధ అభ్యర్థుల ఎంపికను ప్రభావితం చేసే జీవ కారకాలను వివరించండి
• CRDF రూపకల్పనలో ఔషధ అభ్యర్థి యొక్క భౌతిక-రసాయన లక్షణాలను చర్చించండి
cdds రూపకల్పన మరియు పనితీరును ప్రభావితం చేసే ఔషధం యొక్క భౌతిక రసాయన లక్షణాలు
1) సజల ద్రావణీయత
2) విభజన గుణకం మరియు పరమాణు పరిమాణం
3) ఔషధ స్థిరత్వం
4) ప్రోటీన్ బైండింగ్
5) పాలిమర్ ద్రావణీయత (C P )
6) పాలిమర్ డిఫ్యూసివిటీ (D P )
7) సొల్యూషన్ డిఫ్యూసివిటీ (D S )
8) పాలిమర్ డిఫ్యూషనల్ పాత్ మందం (h P )
9) హైడ్రోడైనమిక్ డిఫ్యూజన్ పొర మందం (h d )
10) డ్రగ్ లోడ్ డోస్ (A)
11) ఉపరితల వైశాల్యం
సజల ద్రావణీయత
మంచి సజల ద్రావణీయత కలిగిన ఔషధం , ప్రత్యేకించి pH-స్వతంత్రంగా ఉంటే, నియంత్రిత విడుదల మోతాదు రూపాలకు మంచిది.
ఎగ్-పెంటాక్సిఫిలిన్.
pH-ఆధారిత సజల ద్రావణీయత కలిగిన ఔషధం ఉదా- ఫెనిటోయిన్ లేదా నాన్క్వస్ ద్రావకాలలో ద్రావణీయత కలిగిన ఔషధం ఉదా- స్టెరాయిడ్స్, పేరెంటల్ (im) నియంత్రిత విడుదల మోతాదు రూపాలకు అనుకూలంగా ఉంటాయి.
• మంచి రద్దు రేటుతో మంచి సజల ద్రావణీయత.
• కాబట్టి, పర్యావరణంలో ఏకాగ్రత చోదక శక్తిగా పనిచేస్తుంది
• నోయెస్ విట్నీ సమీకరణం రద్దు రేటు మరియు సజల ద్రావణీయత మధ్య సంబంధాన్ని అందిస్తుంది.
dc/dt = Kd A Cs
ఎక్కడ,
dc/dt = రద్దు రేటు
Kd = రద్దు రేటు స్థిరాంకం
A = ఔషధం యొక్క మొత్తం ఉపరితల వైశాల్యం
Cs = సజల సంతృప్త ద్రావణీయత
• మెట్రోనిడాజోల్ - చాలా తక్కువ సజల ద్రావణీయత
• మెరుగుదల ద్రావణీయత - ఔషధ అణువుల రసాయన మార్పు లేకుండా మైకెల్ నిర్మాణం, సంక్లిష్టత, సహ సాల్వెన్సీ
విభజన గుణకం మరియు పరమాణు పరిమాణం:
• జీవ పొరల అంతటా ఔషధం యొక్క పారగమ్యత మరియు రేటు నియంత్రణ పొరపై ప్రభావం చూపుతుంది
• అధిక విభజన గుణకం (చమురు కరిగే మందులు) - తక్షణమే చొచ్చుకుపోతుంది కానీ ముందుకు సాగదు
• తక్కువ విభజన గుణకం (నీటిలో కరిగే మందులు) - పొరను చొచ్చుకుపోదు
• అందువల్ల, జీవ మరియు రేటు నియంత్రణ పొర ద్వారా K - పారగమ్యంలో సమతుల్యత
• ఔషధ విడుదల యొక్క యంత్రాంగం & రేటు ప్రొఫైల్ విభజన గుణకంలోని వైవిధ్యంపై ఆధారపడి ఉంటుంది.
ఉదా. మ్యాట్రిక్స్ రకం సిలికాన్ పరికరం నుండి ఇథినోడియోల్ డయాసిటేట్ నియంత్రిత విడుదల.
విభజన గుణకం పెరుగుదలతో Q/t విలువ యొక్క పరిమాణం సరళంగా పెరుగుతుందని ఫలితం చూపిస్తుంది.
• తక్కువ విభజన గుణకం ఉన్న మందులు నోటి CR డ్రగ్ డెలివరీ సిస్టమ్కు తగినవి కావు
• అధిక విభజన గుణకం కలిగిన మందులు కూడా నోటి SR డ్రగ్ డెలివరీ సిస్టమ్కు తగినవి కావు, ఎందుకంటే అవి పొరలోకి ప్రవేశించిన తర్వాత లిపిడ్ పొర నుండి విడిపోవు.
లాగ్ K n = లాగ్ k 0 - n p CH2
ఎక్కడ
K n - n-CH 2 సమూహాల ఆల్కైల్ చైన్ పొడవుతో సమ్మేళనం కోసం విభజన గుణకం
సున్నా కార్బన్ సంఖ్య వద్ద K 0 - Y ఇంటర్సెప్ట్,
p CH 2 - లాగ్ K n వర్సెస్ n ప్లాట్యొక్క వాలు
ప్రతికూల వాలు సాధించడం -విభజన గుణకం ఆల్కైల్ చైన్ పరిమాణంపై ఆల్కైల్ చైన్ పొడవు ప్రభావం పెరుగుతుంది - పాలిమర్ ద్రావణీయత (C P ) పెరుగుతుంది - సొల్యూషన్ సోలబిలిటీ (C S ) తగ్గుతుంది - విభజన గుణకంలో తగ్గింపు (K n ).
డ్రగ్ మాలిక్యూల్కి –OH గ్రూపుల వంటి హైడ్రోఫిలిక్ ఫంక్షనల్ గ్రూపుల జోడింపు లిపోఫిలిక్ పాలిమర్లోని పాలిమర్ ద్రావణీయత యొక్క త్యాగం వద్ద ద్రావణీయతను మెరుగుపరుస్తుంది.
పరమాణు పరిమాణం
• దిగువ మోల్. wt. వేగంగా మరియు మరింత పూర్తి శోషణ
• 95% కంటే ఎక్కువ మందులు నిష్క్రియ వ్యాప్తి ద్వారా గ్రహించబడతాయి
• నిష్క్రియ వ్యాప్తి కోసం ఔషధ మోల్ పరిమాణం యొక్క ఎగువ పరిమితి-600 డాల్టన్లు
ఔషధ pKa మరియు ఫిజియోలాజికల్ pH వద్ద అయనీకరణం
pKa:
• pKa - యాసిడ్ డిస్సోసియేషన్ స్థిరాంకం.
• బలహీనమైన ఆమ్లాలు మరియు క్షారాల సజల ద్రావణీయత - pKa సమ్మేళనం మరియు ద్రావణం లేదా మాధ్యమం యొక్క pH.
• యాసిడ్ మందులు - ఆమ్ల వాతావరణం
• ప్రాథమిక మందులు - ప్రాథమిక వాతావరణం
• అయోనైజబుల్ మందులు తప్పనిసరిగా GIT అంతటా pH వైవిధ్యానికి అనుగుణంగా ప్రోగ్రామ్ చేయబడాలి
• పాలిమర్ ఎంపికకు Pka ఔషధం ముఖ్యమైనది
• అయోనైజ్డ్ రూపంలో ఎక్కువగా ఉన్న డ్రగ్స్ నోటి సస్టైన్డ్ రిలీజ్ డ్రగ్ డెలివరీ సిస్టమ్ కోసం పేలవమైన అభ్యర్థులు
• అయనీకరణం pH సెన్సిటివ్గా ఉండే ఆమ్ల ఔషధం కోసం pKa పరిధి 3.0-7.5 మరియు ప్రాథమిక ఔషధం కోసం pKa పరిధి 7.0-11.0 pH సెన్సిటివ్గా ఉంటే వాంఛనీయ సానుకూల శోషణకు అనువైనవి.
ఔషధ స్థిరత్వం
• ఔషధ క్షీణత - జలవిశ్లేషణ మరియు/లేదా జీవక్రియ
• సస్పెన్షన్ లేదా ద్రావణంలో ఉన్న ఔషధం కంటే ఘన స్థితిలో ఉన్న ఔషధం నెమ్మదిగా క్షీణిస్తుంది.
• డ్రగ్స్ - కడుపులో అస్థిరతను నెమ్మదిగా కరిగే రూపంలో ఉంచవచ్చు లేదా అవి చిన్న ప్రేగులకు చేరే వరకు వాటి విడుదలను ఆలస్యం చేయవచ్చు (ఎంటెరిక్ కోటెడ్ ట్యాబ్)
• ఔషధం - పేగులో అస్థిరంగా ఉంటుంది - పరిపాలన యొక్క వివిధ మార్గం ఎంపిక చేయబడింది (ఫ్లోటింగ్ ట్యాబ్)
• ఉదా: నైట్రోగ్లిజరిన్ యొక్క CDDS - నైట్రోగ్లిజరిన్ నోటి ద్వారా తీసుకునే టాబ్లెట్గా కాకుండా సబ్లింగ్యువల్ టాబ్లెట్గా నిర్వహించబడుతుంది
ప్రోటీన్ బైండింగ్
• డ్రగ్-ప్రోటీన్ బైండింగ్ అనేది దీర్ఘకాలిక విడుదల ప్రొఫైల్ను ఉత్పత్తి చేయడానికి డిపోగా ఉపయోగపడుతుంది , ప్రత్యేకించి అధిక స్థాయిలో డ్రగ్ బైండింగ్ జరిగితే
• ప్లాస్మా ప్రొటీన్లకు (ఉదా. ఆల్బుమిన్) ఔషధాలను బంధించడం వల్ల వాస్కులర్ స్పేస్లో డ్రగ్ని నిలుపుకోవడం జరుగుతుంది "ఔషధ - ప్రోటీన్ కాంప్లెక్స్" ఇది అదనపు వాస్కులర్ కణజాలానికి నిరంతర ఔషధ విడుదల కోసం వాస్కులర్ స్పేస్లో రిజర్వాయర్గా పనిచేస్తుంది . అధిక స్థాయి బైండింగ్ను ప్రదర్శించే మందులు
• డ్రగ్స్ + మ్యూసిన్ = శోషణను పెంచుతుంది
• ఛార్జ్ చేయబడిన సమ్మేళనాలు - బైండ్ చేయడానికి ఎక్కువ ధోరణి
ఉదా: డయాజెపామ్ మరియు నోవోబియోసిన్ - 95% ప్రొటీన్ బైండింగ్
• ప్లాస్మా ప్రొటీన్లకు విస్తారమైన బంధం - ఔషధాల తొలగింపు యొక్క సుదీర్ఘ సగం జీవితం - నియంత్రిత విడుదలకు అత్యంత అవసరమైన ఆస్తి
పాలిమర్ ద్రావణీయత (C P ) :
• డ్రగ్ విడుదల - డ్రగ్ పార్టికల్ క్రిస్టల్ నుండి విడిపోతుంది, చుట్టుపక్కల పాలిమర్లో కరిగి, దాని ద్వారా వ్యాపిస్తుంది.
• తగిన రేటుతో ఔషధ విడుదల - తగినంత ద్రావణీయత.
• అందువల్ల పాలిమర్ ద్రావణీయత (C P ) అన్ని రకాల నియంత్రిత ఔషధ పంపిణీ వ్యవస్థల యొక్క అన్ని విడుదల రేటు సమీకరణాలలో చూడవచ్చు.
• ఔషధ విడుదల రేటు α పాలిమర్ ద్రావణీయత (C P )
• ఔషధ విడుదల రేటు (Q/t) & పాలిమర్ ద్రావణీయత పరిమాణం (C P ) మధ్య సంబంధం సరళంగా ఉంటుంది
ఉదాహరణ:
ప్రొజెస్టెరాన్ అస్థిపంజరంపై 11, 17 మరియు 21 స్థానాలకు –OH సమూహాన్ని జోడించడం వల్ల లిపోఫిలిక్ పాలిమర్లో ప్రొజెస్టెరాన్ యొక్క ద్రావణీయత తగ్గుతుంది.
-OH సమూహం యొక్క ఎస్టరిఫికేషన్ ద్రావణీయతను పెంచుతుంది.
ఫిల్లర్లు (సిలికాన్ ఎర్త్) - ఔషధాల పాలిమర్ ద్రావణీయతను పెంచుతాయి.
పాలిమర్ డిఫ్యూసివిటీ (D P ):
• పాలిమర్ నిర్మాణంలో చిన్న అణువుల వ్యాప్తి - శక్తి ఉత్తేజిత ప్రక్రియ
• డిఫ్యూజన్ E d కోసం క్రియాశీలక శక్తిని పొందినప్పుడు డిఫ్యూసెంట్ అణువు వరుస సమతౌల్య స్థానాలకు కదులుతుంది.
• ఎనర్జీ యాక్టివేటెడ్ డిఫ్యూజన్ ప్రాసెస్ను కింది అర్హేనియస్ రిలేషన్షిప్ తరచుగా వివరించింది.
D P = డూ ఇ - (Ed / RT)
D o అనేది ఉష్ణోగ్రత ఫ్రీక్వెన్సీ కారకం
E d అనేది వ్యాప్తి కోసం పాలిమర్ యొక్క క్రియాశీలత యొక్క శక్తి
E d = E b + E r
E b = ఇంట్రామోలెక్యులర్ బెండింగ్ యొక్క శక్తి
E r = ఇంటర్మోలిక్యులర్ వికర్షణ శక్తి
E b - షార్ట్ సెగ్మెంట్ పాలిమర్ చైన్కి చాలా ఎక్కువ - పాలిమర్ చైన్ పొడవుగా మారడంతో తగ్గుతుంది.
E r - పాలిమర్ గొలుసు పొడవుగా మారినప్పుడు పెరుగుతుంది - స్వేచ్ఛ స్థాయి పెద్దదిగా మారుతుంది
మోడల్ లెక్కింపు మరియు వ్యాప్తి కొలతల సమయంలో - డిఫ్యూసెంట్ యొక్క పరమాణు వ్యాసం - దాని పాలిమర్ డిఫ్యూసివిటీ యొక్క పరిమాణాన్ని నిర్ణయించడం
డిఫ్యూసెంట్ అణువు యొక్క పాలిమర్ డిఫ్యూసివిటీ దాని పరమాణు బరువు యొక్క క్యూబ్ మూలాలకు విలోమానుపాతంలో ఉండాలి
పాలిమర్ డిఫ్యూసివిటీ D P అనేది ఫంక్షనల్ గ్రూపుల రకం మరియు డిఫ్యూసెంట్లో వాటి స్టీరియోకెమికల్ స్థానం మీద కూడా ఆధారపడి ఉంటుంది.
పాలిమర్ డిఫ్యూసివిటీ డి పిని ప్రభావితం చేసే కారకాలు -
క్రాస్ లింకింగ్
• D P తగ్గుతుంది - పాలిమర్ పెరుగుదల యొక్క క్రాస్-లింకింగ్.
• క్రాస్-లింకింగ్ ఏజెంట్ (ఇథిలీన్ గ్లైకాల్, డైమిథైల్ అక్రిలేట్)
స్ఫటికాకార ప్రభావం
• LDPE HDPE కంటే తక్కువ స్థాయి స్ఫటికతను కలిగి ఉంది
• పరిసర నిరాకార నిర్మాణంలో వ్యాప్తికి సంబంధించి స్ఫటికత చాలా తక్కువ వ్యాప్తిని అందిస్తుంది.
• PE పొర యొక్క సాంద్రత పెరిగినప్పుడు D P తగ్గుతుంది.
ఫిల్లర్లు:
ఫిల్లర్లు (సిలికా) తరచుగా దాని యాంత్రిక బలాన్ని పెంచడానికి ఒక పాలిమర్ (సిలికాన్ ఎలాస్టోమర్లు)లో చేర్చబడతాయి.
ఫిల్లర్ల ఉనికి క్రాస్ లింకింగ్ మరియు స్ఫటికాకార ప్రభావం కంటే పాలిమర్ డిఫ్యూసివిటీని ప్రభావితం చేస్తుందని నివేదించబడింది.
సొల్యూషన్ డిఫ్యూసివిటీ (D S )
ద్రావణ మాధ్యమంలో ద్రావణ అణువుల వ్యాప్తి అణువుల యాదృచ్ఛిక కదలిక ఫలితంగా పరిగణించబడుతుంది.
సొల్యూషన్ డిఫ్యూజన్ ప్రక్రియను శూన్య వృత్తి నమూనా & ఫ్రీ వాల్యూమ్ యొక్క సిద్ధాంతం ద్వారా చర్చించవచ్చు.
D S = D o e - (En / RT)
ఎక్కడ,
D S = పరిష్కారం డిఫ్యూసివిటీ
D 0 = ప్రీ ఎక్స్పోనెన్షియల్ ఫ్యాక్టర్
E n = ద్రావణ వ్యాప్తికి క్రియాశీలత శక్తి
ద్రావణ మోలార్ వాల్యూమ్ ≥ మోలార్ వాల్యూమ్ నీటి అయితే, సజల ద్రావణంలో (25 0 C వద్ద) ద్రావణం అణువుల డిఫ్యూసివిటీ మోలార్ వాల్యూమ్ యొక్క క్యూబ్ రూట్కు విలోమానుపాతంలో ఉంటుంది.
పరమాణు వాల్యూమ్ ఆధారంగా వివిధ రసాయన సమూహాల ద్రావణ వ్యాప్తిని పోల్చినప్పుడు, సాపేక్ష రేట్లు కనుగొనబడ్డాయి,
ఆల్కనే > ఆల్కహాల్స్ > అమైడ్స్ > ఆమ్లాలు > అమినోయాసిడ్స్ > డైకార్బాక్సిలిక్ ఆమ్లాలు.
సజల ద్రావణంలో ద్రావణ అణువుల యొక్క డిఫ్యూసివిటీ సాధారణంగా దాని ఏకాగ్రత పెరిగేకొద్దీ తగ్గుతుంది. ఈ తగ్గింపు తరచుగా స్నిగ్ధత పెరుగుదలకు సంబంధించినది, ఇది సాధారణంగా పరిష్కారం ఏకాగ్రత పెరుగుదలతో పాటుగా ఉంటుంది.
స్నిగ్ధత (μ) ప్రభావం సొల్యూషన్ డిఫ్యూసివిటీ (D S )కి సంబంధించినది.
D S = w / m
ఎక్కడ,
w అనుపాత స్థిరాంకం.
పాలిమర్ డిఫ్యూషనల్ పాత్ యొక్క మందం (Hp)
• పాలిమర్ మెమ్బ్రేన్ పెర్మియేషన్ & పాలిమర్ మ్యాట్రిక్స్ నియంత్రిత డ్రగ్ డెలివరీ సిస్టమ్ నుండి ఔషధ జాతుల నియంత్రిత విడుదల - ఫిక్స్ లా ఆఫ్ డిఫ్యూజన్.
• ఔషధ విడుదల నమూనాలలో వ్యత్యాసం వాటి పాలిమర్ డిఫ్యూజన్ పాత్ Hp యొక్క మందం యొక్క సమయ ఆధారపడటంలో వ్యత్యాసం ఫలితంగా ఉంటుంది.
• సిలికాన్ ఎలాస్టోమర్ వంటి జీవఅధోకరణం చెందని మరియు వాపు లేని పాలిమర్లతో రిజర్వాయర్ రకం డ్రగ్ డెలివరీ పరికరాలు. సమయ వ్యవధిలో h P విలువ స్థిరంగా ఉంటుంది.
• బయోడిగ్రేడబుల్ పాలిమర్ల నుండి రూపొందించబడిన మ్యాట్రిక్స్ రకం డ్రగ్ డెలివరీ సిస్టమ్లలో క్షీణత జోన్ ద్వారా నిర్వచించబడిన పాలిమర్ మ్యాట్రిక్స్లోని హెచ్పి సమయం యొక్క వర్గమూలానికి అనులోమానుపాతంలో క్రమంగా పెరుగుతుంది.
నాన్-బయోడిగ్రేడబుల్ హైడ్రోఫిలిక్ పాలిమర్లు - హైడ్రాక్సీ ఇథైల్మెథాక్రిలేట్
బయోడిగ్రేడబుల్ పాలిమర్లు - పాలీహైడ్రాక్సీ బ్యూటిరేట్
హైడ్రోడైనమిక్ డిఫ్యూజన్ పొర యొక్క మందం (h d ):
• హైడ్రోడైనమిక్ డిఫ్యూజన్ లేయర్ H d - డ్రగ్ విడుదల ప్రొఫైల్స్ పరికరం ఒక ద్రావణంలో నిశ్చల స్థితిలో మునిగిపోయినప్పుడు, పరికరం యొక్క ఇంటర్మీడియట్ ఉపరితలంపై ఒక నిశ్చల పొరను ఏర్పాటు చేస్తారు.
• ఈ స్తబ్దత పొర యొక్క మందం సొల్యూషన్ డిఫ్యూసివిటీపై ఆధారపడి ఉంటుంది (D s ) మరియు కాలాల వర్గమూలాన్ని బట్టి మారుతుంది.
• డిఫ్యూసివిటీ తగ్గుతుంది - ఏకాగ్రత పెరుగుతుంది.
• డిఫ్యూసివిటీ తగ్గింపు తరచుగా ద్రావణ స్నిగ్ధత పెరుగుదలకు సంబంధించినది, ఇది సాధారణంగా ద్రావణ సాంద్రత పెరుగుదలతో పాటుగా ఉంటుంది.
ఔషధ లోడ్ మోతాదు (A)
• డ్రగ్ డెలివరీ డివైజ్ తయారీలో వివిధ రకాల చికిత్సల కోసం అవసరమైన విధంగా డ్రగ్ యొక్క వివిధ లోడింగ్ డోస్లు పరికరంలో చేర్చబడతాయి.
Q= [(2A – C P ) C P D P t] 1/2
• లోడ్ మోతాదులో వైవిధ్యం స్థిరమైన ఔషధ విడుదల ప్రొఫైల్ల వ్యవధిలో మాత్రమే మార్పుకు దారితీస్తుంది.
మోతాదు పరిమాణం
• సాధారణంగా ఒకే మోతాదు 0.5 - 1.0 గ్రా సంప్రదాయ మోతాదు రూపంలో పరిగణించబడుతుంది, ఇది నిరంతర విడుదల మోతాదు రూపాలకు కూడా ఉంటుంది.
• ఒక మౌఖిక ఉత్పత్తి 500mg కంటే ఎక్కువ మోతాదు పరిమాణాన్ని కలిగి ఉన్నట్లయితే, అది స్థిరమైన విడుదల వ్యవస్థకు పేలవమైన అభ్యర్థిగా ఉంటుంది, ఎందుకంటే స్థిరమైన మోతాదు మరియు బహుశా స్థిరమైన మెకానిజం జోడించడం వలన , చాలా సందర్భాలలో ఆమోదయోగ్యం కాని పెద్ద పరిమాణంలో ఉత్పత్తిని ఉత్పత్తి చేస్తుంది.
ఉపరితలం:
· ఔషధ పరికరం యొక్క ఉపరితల వైశాల్యంపై ఔషధ విడుదల రేటు యొక్క ఆధారపడటం సిద్ధాంతపరంగా మరియు ప్రయోగాత్మకంగా బాగా తెలుసు.
· ఉపరితల వైశాల్యం పెరిగేకొద్దీ, అన్ని రకాల CDDSలో ఔషధ విడుదల రేటు పెరుగుతుంది
సారాంశం
• CRDF కోసం ఔషధ ఎంపికను ప్రభావితం చేసే భౌతిక-రసాయన కారకాలు:
q మోతాదు పరిమాణం
q విభజన గుణకం మరియు పరమాణు పరిమాణం
q సజల ద్రావణీయత
q ఔషధ స్థిరత్వం
q ప్రోటీన్ బైండింగ్
q Pka
PDF గమనికల కోసం డౌన్లోడ్ బటన్పై క్లిక్ చేయండి
0 Comments: