Läsanvisningar GALENISK OCH FYSIKALISK FARMACI

Läsanvisningar GALENISK OCH FYSIKALISK FARMACI,
(till föreläsningsområde II enligt föreläsningsprogram)
Lässchema - fysikalisk kemi
• Materians tillstånd, fasdiagram, fasövergångar
Chang 11.4-9
• Intermolekylära krafter, vätskors egenskaper
Chang 11.1-3
• Lösningars egenskaper
Chang 12.1-3, 12.6, Aulton sid 27-29 (solubility)
• Kolligativa egenskaper, diffusion, ytors egenskaper
Chang 12.6-7, 11.3, Aulton sid 45-47 (colligative properties, diffusion in solution),
50-52 (surface tension), 65-66 (diffusion), 52-54 (solid wettability)
• Självaggregering och kolloidala system
Chang 12.8, Aulton sid 72-77 (Physical stability of colloidal systems), 79-82 (surfaceactive agents), 84-93 (Coarse disperse systems)
Kurslitteratur:
Aulton’s Pharmaceutics. The Design and Manufacture of medicines.
Churchill – Livingstone, Elsevier, 4e, 2013
Chang R: Chemistry.
Mc-Graw-Hill. 8e eller senare
INLÄRNINGSMÅL GALENISK OCH FYSIKALISK FARMACI,
(till föreläsningsområde I, III – VII enligt föreläsningsprogram)
Receptarier
Du skall kunna:
Del 1: Läkemedels formulering, administrering och biotillgänglighet
1.
Förklara begreppen systemisk och lokal administrering av läkemedel
2.
Kortfattat redogöra för de vanligaste administreringsvägarna och deras
användning vid läkemedelsterapi
3.
Förklara begreppet läkemedelsform samt redogöra för viktiga skäl till att
överföra läkemedelssubstanser till läkemedelsformer
3e 2016-01-25
9
4.
Förklara vad som menas med ett farmaceutiskt hjälpämne samt ange viktiga
allmänna kvalitetskrav på ett hjälpämne
5.
Förklara vad en monografi över en läkemedelsform är samt ange var dessa finns
6.
Beskriva principerna för farmakopé-metoder för kontroll av dos läkemedel i
doserade beredningar (massvariation, content uniformity)
7.
Förklara begreppet ex tempore-beredning av läkemedel
8.
Definiera begreppet biotillgänglighet
9.
Förklara begreppen minsta effektiva koncentration, minsta toxiska
koncentration och terapeutiskt fönster vid läkemedelsadministrering
10.
Med hjälp av blodkoncentration-tid-kurvor kunna förklara varför effekter av ett
läkemedel kan variera trots att samma läkemedel i samma dos och i samma
beredningsform administrerats
11.
Beskriv kortfattat samtliga läkemedelsformer
12.
Förklara vad som menas med första-passage-metabolism och hur denna kan
undvikas
3e 2016-01-25
10
Del 2: Tillämpad fysikalisk kemi
A. Lösningar och upplösning
1.
Definiera löslighet
2.
Förklara begreppet "co-solvency" (hjälplösningsmedel) samt ange vanliga
hjälplösningsmedel i farmaceutiska beredningar (vattenbaserade)
3.
Förklara vad som menas med ett ytaktivt ämne samt redogöra för micellbildning vid tillsats av ytaktivt ämne till vatten
4.
Förklara begreppen solubilisering, osmos, ytspänning, vätning samt
fördelningskoefficient
5.
Redogöra för löslighetsförbättring genom komplexbildning, pH-styrning samt
kemisk modifiering av läkemedel
6.
Redogöra för vanliga inkompatibiliteter vid beredning av lösningar (utfällning,
gasutveckling, kemisk nedbrytning, adhesion och absorption till förpackningar)
7.
Förklara vad som menas med molekylär diffusion
8.
Beskriva upplösningsprocessen, redogöra för Noyes-Whitney-ekvation
för att beskriva upplösningshastighet.
B. Vätskors flytegenskaper
1.
Redogör kortfattat för begreppen skjuvspänning, skjuvningshastighet och
viskositetoch deras inbördes relation
2.
Förklara vad som menas med tixotropi
3.
Redogöra för en vanlig reologisk klassificering av vätskor, d.v.s. Newtonska,
plastiska, pseudoplastiska och dilatanta vätskor (med ord och med reogram)
C. Läkemedels hållbarhet
i) Allmänt
1.
Förklara begreppen kemisk, fysikalisk och mikrobiologisk hållbarhet
2.
Beskriva stabilitetsstudier, från preformulering till stabilitetsvärdering av produkt
under försäljning
3.
Förklara vad som menas med accelrerade stabilitetsstudier
3e 2016-01-25
11
ii) Kemisk instabilitet i vattenlösningar och suspensioner
1.
Redogöra för begreppen nollte och första ordningens reaktionskinetik, med
koncentration mot tid - profiler
2.
Ange de vanligaste kemiska förändringarna av läkemedel (hydrolys, oxidation,
racemisering)
3.
Reodgöra för viktiga formuleringsåtgärder för att stabilisera ett läkemedel mot
oxidation (antioxidanta, metallkomplexbildare, pH-inställning, metallfritt vatten,
syrefritt vatten, val av förpackningsmaterial, optimala lagrings-betingelser)
4.
Redogöra för viktiga formuleringsåtgärder för att stabilisera ett läkemedel mot
hydrolys (pH-inställning, hjälplösningsmedel, solubilisering, optimala
lagringsbetingelser)
iii) Kemisk instabilitet i fasta system
1.
Redogöra kortfattat för faktorer som påverkar kemisk nedbrytning i fasta tillståndet
(läkemedlets egenskaper, hjälpämnen, omgivningsfaktorer)
D. Dispersa system
i) Pulver
1.
Förklara begreppet individuell partikel och partikelaggregat
2.
Beskriva bestämning av partikelstorlek genom mikroskopering, siktning,
konduktometrisk partikelräkning, ljusdiffraktion
3.
Förklara begreppen partiklars yttre yta respektive totala yta
4.
Redogöra för sambandet mellan partikelstorlek och och partikelyta
5.
Förklara begreppet bulkdensitet för pulvermaterial (fyll- och stampdensitet).
6.
Förklara begreppet flytförmåga för pulver samt beskriva hur flytförmåga kan
kvantifieras genom rasvinkelmätningar
7.
Diskutera hur partiklars storlek och form påverkar flytförmåga och bulkdensitet
3e 2016-01-25
12
ii) Suspensioner
1.
Redogöra för användning av suspension som läkemedelsform
2.
Definiera en fysikaliskt stabil suspension för farmaceutiskt bruk samt
redogöra för möjliga fysikaliska förändringar i suspension under lagring
(sedimentation, flockulering, kakning, partikeltillväxt)
3.
Förklara vilka krafter som verkar mellan partiklar och hur salttillsats påverkar dem.
4.
Förklara hur salter, polymerer och ytaktiva ämnen kan användas för att flockulera
partiklar
5.
Redogöra för möjligheten att åstadkomma fysikaliskt stabila suspensioner
genom modifiering av vehikelns reologiska egenskaper
6.
Redogöra för viktiga kontrollmetoder vid hållbarhetsprövning av suspensioner
7.
Ange vanliga hjälpämnen och deras funktion i suspensioner
iii) Emulsioner
1.
Redogöra för användning av emulsioner som läkemedelsform
2.
Definiera en fyskaliskt stabil emulsion för farmaceutiskt bruk samt redogöra
för möjliga fysikaliska förändringar i emulsioner under lagring
(gräddsättning, flockulering, koalescens, fasinversion)
3.
Redogöra för emulgatorns funktion i en emulsion
4.
Redogöra för viktiga formuleringsåtgärder för att stabilisera (fysikaliskt) en
emulsion (val av emulgator, droppstorlek, yttre fasens viskositet, dropparnas
laddning)
5.
Förklara vilka faktorer som styr emulsionsstypen samt hur denna kan
påverkas
6.
Redogöra för viktiga kontrollmetoder vid hållbarhetsprövning av emulsioner
7.
Redogöra för problem vid konservering av emulsioner
8.
Ange vanliga hjälpämnen och deras funktion i emulsioner
3e 2016-01-25
13
Del 3: Farmaceutiska framställningstekniker och processer
A. Filtrering
1.
Förklara begreppen yt- och djupfiltrering
2.
Redogöra för sambandet mellan filtreringshastighet och följande
filtreringsfaktorer:
- filtrets yta, tjocklek, porositet
- tryckdifferens över filtret
- filtratets viskositet
3.
Redogöra för hur sterilfiltrering går till
B. Vattenframställning
1.
Redogöra kortfattat för destillation och omvänd osmos
C. Torkning
1.
Redogöra för principer för värmeöverföring (ledning, konvektion, strålning)
samt förklara begreppen naturlig och forcerad konvektion
2.
Redogöra för torkning i torkskåp, fluid-bed samt torkning i spraytork.
3.
Förklara begreppet sublimation samt utifrån ett fasdiagram förklara vad som
menas med frystorkning
D. Findelning
1.
Beskriva kortfattat följande findelningstekniker : hammarkvarn, kolloid-kvarn
E. Torrblandning av pulver
1.
Förklara begreppen randomiserad blandning och ordnad blandning
2.
Förklara begreppet segregation samt egenskaper hos pulver som medför segregation.
Ange också vilka typer av mekanisk påverkan som kan inducera segregation
F. Granulering
1.
Förklara innebörden i begreppet granulering och redogöra för viktiga skäl att
granulera pulvermaterial
2.
Beskriva granulering med olika tekniker (intensivblandare fluid-bed-utrustning samt
torrgranulering genom brikettering och valskompaktering).
3e 2016-01-25
14
G. Pelletisering
1.
Förklara vad som menas med pelletisering och ange viktiga skäl för att framställa
pelletiserat granulat
2.
Beskriva kortfattat följande pelletiseringstekniker:
- extrudering - sfäronisering
H. Tablettering
1.
Beskriva hur en tablettmaskin fungerar i princip.
2.
Beskriva mätning av tabletters hållfasthet (tryckhållfasthet,och
nötningshållfasthet/friabilitet)
3.
Redogöra för formulerings- och process-faktorer som kan påverka tabletters
hållfasthet och lockbildningsbenägenhet
I. Dragering
1.
Ange viktiga skäl för att dragera läkemedelsberedningar
2.
Beskriva sockerdragering samt dess användning
3.
Ange fördelar med filmdragering relativt sockerdragering samt beskriva
filmdragering.
4.
Redogöra för sammansättningen av ett filmhölje samt förklara ingående ämnenas
funktion
5.
Förklara vad som menas med pressdragering samt beskriva kortfattat framställning
av pressdragéer
J. Kapselfyllning
1.
Ange olika typer av kapslar (hård- och mjukgelatinkapslar)
2.
Redogöra för egenskaper hos gelatin som gör detta material lämpligt som
kapselhölje samt förklara följande ämnens funktion i kapselhöljet:
- mjukgörare
- färgämnen
- konserveringsmedel
- fyllnadsmedel
3.
Redogöra för olika fysikaliska system för dispensering i hårdgelatinkapslar
4.
Redogöra för olika fysikaliska system för dispensering i mjukgelatinkapslar
3e 2016-01-25
15
K. Produktionshygien och rena-rums-teknik
1.
Redogöra för olika typer av krav vad gäller mikrobiologisk kontamination av
läkemedel
2.
Redogöra för viktiga källor till mikrobiologisk kontamination av läkemedel samt
översikligt beskriva kontroll av kontaminationsnivå i luft, råvaror och på fasta ytor
och utrustning
3.
Beskriva vad som menas med ett rent rum och hur ett sådant rum är konstruerat med
avseende på golv och väggar, dörrar, armatur, mediaförsörjning och luftförsörjning
4.
Förklara vad en LAF-bänk är och vad den används till
5.
Redogöra för krav på hygien och klädsel för personer som arbetar i rena-rum
L. Steriliseringsteknik
1.
Redogöra för kinetiken för avdödning av mikroorganismer och kunna definiera
begreppet D-värde (decimal reduction time)
2.
Förklara begreppet sterilitet samt ange huvudprinciper för att åstadkomma en steril
beredning
3.
Redogöra för sterilisering med autoklavering (avdödningsmekanism,
processbetingelser, processvariabler) samt förklara innebörden och användning av
F0-värde vid autoklavering
4.
Redogöra för begreppet validering vid sterilisering samt för viktiga
valideringsmetoder (kemisk, fysikalisk, mikrobiologisk) för autoklavering
5.
Beskriva kortfattat övriga steriliseringsmetoder inom farmacin som rekommenderas
i farmakopéer (torr värme, strålning, gas) samt ange viktiga processparametrar för
respektive metod
3e 2016-01-25
16
Del 4: Formulering, framställning, biofarmaceutisk funktion och kontroll av
läkemedelsberedningar
A. Orala beredningar
i) Absorption från mag-tarm-kanalen
1.
Redogöra kortfattat för uppbyggnaden av mag-tarm-kanalens slemhinna
2.
Ange barriärer mot tarmabsorption samt beskriva transport av läkemedel genom
tarm-epitel
3.
Redogöra för betydelsen av läkemedlets struktur och fysikal-kemiska egenskaper för
absorberbarhet i tarm
4.
Beskriva följande metoder för att studera och prediktera tarmabsorption:
- fördelningskoefficent
- cellkultur
5.
Ange hur följande fysiologiska faktorer kan påverka ett läkemedels biotillgänglighet
vid oral administrering:
- pH
- magtömningshastighet
- födointag
6.
Redogöra för hur läkemedel absorberas i olika delar av mag-tarmkanalen (magsäck,
tunntarm och tjocktarm)
7.
Redogöra för flytande och fasta beredningars passagetid genom mag-tarmkanalens
olika delar
ii) Flytande beredningar
1.
Redogöra för för- och nackdelar med lösningar som oral beredningsform
2.
Ange viktiga hjälpämnen och deras funktion i flytande orala beredningar (t.ex.
smak- och färgämnen, konserveringsmedel, konsistensgivare, ytaktiva ämnen)
3.
Redogöra för hur flytande beredningar förpackas och dosas samt förklara begreppet
rekonstitution
4.
Ange vanliga lösningmedel vid beredning av oljelösningar
iii) Tabletter
1.
Redogöra för olika typer av tabletter och deras användning
3e 2016-01-25
17
2.
Redogöra för hur en tablett sönderfaller och upplöses samt krav på dessa parametrar.
3.
Förklara följande hjälpämnens funktion i en tablett:
- fyllnadsmedel
- sprängmedel
- smörjmedel
- flytförbättrare
- antiadhesionsmedel
- bindemedel
- smak- och färgämnen
4.
Beskriva frisättning av läkemedel från en konventionell, sönderfallande tablett
5.
Beskriva hur en brustablett är konstruerad och hur den påverkar magens pH
6.
Förklara vad en enterotablett är och hur den tillverkas
iv) Kapslar
1.
Beskriva frisättning av läkemedel från en hårdgelatinkapsel innehållande läkemedel
i pulverform
2.
Förklara följande hjälpämnens funktion i en hårdgelatinkapsel:
- fyllnadsmedel
- sprängmedel
- flytförbättrare
- smörjmedel
- vätmedel
3.
Ange några skäl till att framställa mjukgelatinkapslar istället för tabletter
4.
Redogöra för lämpliga vehiklar vid fyllning av mjukgelatinkapslar
v) Orala depåpreparat
1.
Ange för- och nackdelar med orala depåpreparat
2.
Ange krav på en läkemedelssubstans för att göra den lämplig/möjlig att formulera
som en oral depåberedning
3.
Ange och beskriva fyra huvudprinciper för konstruktion av orala depåberedningar
(diffusion, upplösning, erosion och osmos)
3e 2016-01-25
18
B. Parenterala beredningar
1.
Redogöra för de vanligaste parenterala administreringsvägarna (i.v., i.m., s.c.), ange
fysikaliska system för dessa administreringsvägar samt normala vätskevolymer som
kan injiceras via dessa vägar
2.
Redogöra för användning av och risker vid parenteral administrering av läkemedel
3.
Förklara begreppet isotoni
4.
Redogöra för farmakopékrav samt allmänna farmaceutiska krav på
injektionslösningar
5.
Beskriva kontrollmetoder för förekomst av mikroorganismer, partiklar och
pyrogener i injektionslösningar
6.
Redogöra schematiskt för framställning av injektionslösningar (vattenlösningar och
oljelösningar) samt injektionssubstanser
7.
Ange för- och nackdelar med glas och plast som förpackningsmaterial för
injektionslösningar
8.
Redogöra för regler för konservering av injektionslösningar
9.
Redogöra för följande hjälpämnens funktion i injektionslösningar:
- hjälplösningsmedel (co-solvent)
- ytaktiva ämnen
- pH-justerande substanser
- antioxidantia
- konserveringsmedel
10.
Redogöra för huvudprinciperna för att åstadkomma förlängd läkemedelsfrisättning
från parenterala depåer
11.
Beskriva läkemedelsfrisättning för följande parenterala depåberedningar samt hur
man i respektive fall formuleringsmässigt kan påverka frisättningshastigheten:
- vattenlösningar
- oljelösningar
- emulsioner
- vattensuspensioner
- oljesuspensioner
12.
Förklara begreppet "prodrug" och hur detta används för att åstadkomma parenteral
depåeffekt
3e 2016-01-25
19
C. Rektala beredningar
1.
Redogöra kortfattat för fysiologiska förutsättningar för systemisk läkemedelsadministrering via rektum, speciellt vad gäller biotillgänglighet
2.
Redogöra för biokompatibilitetsproblem med rektala beredningar
3.
Redogöra för rektala beredningsformer samt deras användning vid läkemedelsterapi
4.
Redogöra för de två huvudtyperna av suppositoriebaser (vehiklar) samt deras
användning och begränsningar
5.
Redogöra schematiskt för frisättning av läkemedel från följande typer av
suppositorier samt hur frisättningshastigheten formuleringsmässigt kan påverkas:
- läkemedel suspenderat i fet bas
- läkemedel suspenderat i vattenlöslig bas
- läkemedel löst i fet bas
6.
Redogöra för hur läkemedlets fördelningskoefficient påverkar val av typ av
suppositoriebas vid formulering
7.
Redogöra för följande hjälpämnens funktion i ett fetbas-suppositorium:
- mjukgörare
- ytaktiva ämnen
- antioxidantia
- viskositetshöjande ämnen
D. Topikala beredningar
1.
Redogöra kortfattat för hudens anatomiska uppbyggnad och dess barriäregenskaper
mot läkmedelsabsorption
2.
Beskriva transportvägar för läkemedel genom hud samt diskutera betydelsen
läkemedlets struktur och fysikal-kemiska egenskaper för hudpenteration
3.
Redogöra för topikala beredningsformer, deras använding vid läkemedelsterapi samt
förklara begreppet transdermal administrering
4.
Redogöra för olika typer av salvbaser (vehiklar) för salvberedningar
5.
Redogöra schematiskt för frisättning av läkemedel från en suspensionssalva samt
vilka formuleringsfaktorer som påverkar frisättningshastigheten
6.
Redogöra för hur man formuleringsmässigt kan påverka hudens barriäregenskaper
7.
Beskriva uppbyggnaden och funktionen hos en transdermal plåster-beredning
3e 2016-01-25
20
E. Ögonberedningar (okulär administrering)
1.
Redogöra kortfattat för ögats barriäregenskaper mot läkemedelsabsorption
(tårflöde, hornhinnans permeabilitet..)
2.
Ange normal volym vätska i ögat
3.
Beskriva transport av läkemedel genom hornhinnan samt diskutera betydelsen av
läkemedlets struktur och fysikal-kemiska egenskaper för penetration genom cornea
4.
Redogöra för prodrugs inom ögonområdet
5.
Redogöra för okulära beredningsformer och deras användning vid läkemedelsterapi
(lösningar, suspensioner, salvor,geler,inserts)
6.
Redogöra för allmänna krav och farmakopékrav på ögondroppar samt regler för
konservering
7.
Redogöra för compliance problem vid ögonterapi och ange hur de kan minskas
8.
Redogöra för hur man formuleringsmässigt kan öka kontakttiden för läkemedel på
ögat
9.
Förklara hur följande hjälpämnen kan påverka läkemedelseffekten vid
administrering av ögondroppar:
- viskositetshöjande ämnen
- pH-påverkande ämnen
- ytaktiva ämnen
- osmolaritetspåverkande ämnen
10.
Jämföra läkemedelseffekten för lösningar, suspensioner, salvor, inserts
F. Inhalationsberedningar (pulmonell administrering)
1.
Definiera begreppet aerosol
2.
Redogöra för beredningsformer för läkemedelsadministrering till lungorna
(inhalationspulver, inhalationsaerosol, inhalationsspray) samt deras användning vid
läkemedelsterapi
3.
Redogöra för depositionsmekanismer för partiklar i lungorna (impaktion,
sedimentation, diffusion)
4.
Redogöra för depositionsmönstret vid inhalation av partiklar samt redogöra för hur
andningsteknik och aerosolpartiklarnas storlek påvekar penetration och deposition
av partiklar i andningsvägarna
5.
Beskriva hur en pulverinhalator fungerar
3e 2016-01-25
21
6.
Förklara hur man kan erhålla en adekvat flytförmåga av pulver i en pulverinhalator
7.
Beskriva en nebulisator samt nebulator och förklara funktionen hos dessa
G. Beredningar för nasal administrering
1.
Redogöra för beredningsformer för nasal administrering samt deras användning vid
läkemedelsterapi
2.
Redogöra för systemisk administrering av läkemedel via näsan
H. Peptid- och protein läkemedel
1.
Redogöra för proteinläkemedels stabilitet
(strukturens betydelse för bioaktiviteten)
2.
Redogöra för hur man formulerar och tillverkar stabila proteinläkemedel
3.
Redogöra för absorption av peptider och proteiner
(membranpermeabilitet, enzymnedbrytning)
4.
Kunna ange hur man adminstreringsmässigt och formuleringsmässigt kan
optimera absorptionen för peptider och proteiner.
Del 5: Kvalitetssäkring
1.
Förklara begreppet kvalitet i relation till läkemedel
2.
Förklara begreppen QA (quality assurance), GMP (Good Manufacturing Practice)
och QC (Quality Control) samt deras inbördes relation
3.
Ge exempel på praktiska åtgärder i syfte att säkerställa GMP under
läkemedelstillverkning
4.
Ange de viktigaste regelverken för GMP (EC, PIC)
5.
Ange viktiga delar i ett G.M.P.-regelverk
6.
Ange kontrollmyndighet i Sverige inom läkemedelsområdet
3e 2016-01-25
22