114年:藥學三(第2次)
下列何種藥品在酸性環境下不安定,因此製劑時可設計成腸溶錠劑型?
Anifedipine
Bbisoprolol
Cerythromycin
Dfamotidine
詳細解析
本題觀念:
本題考查藥物化學穩定性與劑型設計的關聯。核心概念為藥物在酸性環境下的安定性 (Acid Stability) 以及如何透過腸溶衣 (Enteric Coating) 技術來保護藥物免受胃酸破壞,確保其到達小腸後再釋放並吸收。
選項分析
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A. Nifedipine:
- 分析:Nifedipine 最著名的安定性問題是對光極度敏感 (Photolability),暴露於光照下易發生氧化反應(轉變為 nitrosophenylpyridine 衍生物),因此須避光保存。
- 劑型:雖然市面上有緩釋/持續釋放劑型(如 OROS 滲透泵技術的 Adalat OROS),其主要目的是為了控制血中濃度波動、減少副作用(如反射性心搏過速)並減少給藥頻率,而非單純因「酸中不安定」而製成腸溶錠。
- 結論:錯誤。
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B. Bisoprolol:
- 分析:為 -selective blocker。化學結構相對穩定,一般的膜衣錠 (Film-coated tablet) 即可,無需特殊腸溶設計來防止酸降解。
- 結論:錯誤。
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C. Erythromycin:
- 分析:Erythromycin 是巨環類 (Macrolide) 抗生素,結構中含有許多官能基。在胃酸環境(低 pH 值)下,其 C-6 的羥基 (-OH) 會攻擊 C-9 的酮基 (Ketone),發生分子內脫水環化反應,形成無抗菌活性且具胃腸刺激性的 Spiroketal (Hemiketal) 降解產物。
- 劑型:為了避免在胃中被破壞,Erythromycin 鹼基 (Base) 常製成腸溶錠 (Enteric-coated tablets) 或含有腸溶微粒的膠囊,使其通過胃部後,在小腸的鹼性環境中才溶解釋放。
- 結論:正確。這是藥劑學與藥物化學中「酸不安定藥物」的經典考點。
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D. Famotidine:
- 分析:為 H2-receptor antagonist,用於抑制胃酸分泌。雖然 H2 blockers 在強酸下長期放置可能會水解,但在臨床服用的短暫胃排空時間內相對穩定,且其本身作用目標即包含胃部環境的調節。市售劑型多為一般膜衣錠,並非必須製成腸溶錠才能發揮藥效。
- 結論:錯誤。
答案解析
Erythromycin 在酸性環境(如胃液,pH 1-3)中極不穩定,會迅速降解為無活性的 Anhydroerythromycin (spiroketal 結構),這不僅導致藥效喪失,降解產物還會引起腹痛等胃腸道副作用。因此,Erythromycin base 的口服製劑必須設計成 腸溶劑型 (Enteric-coated formulation),利用如鄰苯二甲酸醋酸纖維素 (CAP) 或 Eudragit L 等在酸中不溶、鹼中溶解的高分子聚合物包覆,確保藥物安全通過胃部,到達小腸吸收。
故本題正確答案為 (C) erythromycin。
核心知識點
- Erythromycin 的酸降解機制:
- 關鍵反應:C-6 OH 攻擊 C-9 Ketone 形成 Hemiketal 再脫水形成 Spiroketal。
- 結果:失去抗菌活性,增加 GI 副作用。
- 改善 Erythromycin 安定性的策略:
- 物理方法:製成腸溶錠 (Enteric-coated tablets) 或腸溶膠囊。
- 化學修飾:
- 製成鹽類或酯類(如 Erythromycin stearate, Erythromycin ethylsuccinate, Erythromycin estolate)。
- 結構修飾開發新一代 Macrolides(如 Clarithromycin 將 C-6 OH 甲基化;Azithromycin 擴環並引入氮原子),阻斷環化反應,大幅提升酸安定性。
- 腸溶衣高分子材料:
- 特性:含游離羧基 (-COOH),在酸性下不解離(不溶),在腸道(中性/弱鹼性)解離溶解。
- 常見材料:CAP (Cellulose Acetate Phthalate)、HPMCP (Hydroxypropyl Methylcellulose Phthalate)、Eudragit L/S (Methacrylic acid copolymers)。
參考資料
- Erythromycin Modification That Improves Its Acidic Stability - 說明 Erythromycin 酸不穩定性及其結構修飾原理。
- Enteric coating - Wikipedia - 列舉 Erythromycin 為需要腸溶衣保護的典型藥物。
- Stability of Famotidine - 討論 Famotidine 的動力學,並非主要因酸不安定而需腸溶衣。