社團法人 台灣家庭藥師學會

淺談緩釋

不需要三餐飯後吃藥的魔法──緩釋設計!

如果一天只能吃三片餅乾,要如何分配呢?
一早起床就吃掉三塊餅乾,不到中午就餓了,更別說撐到晚上,所以肯定會平均分配早中晚各吃一塊餅乾。
一顆藥丸吞入口中,不久就全部被吸收代謝,所以幾個小時後又需要再吃一顆藥丸,以補充藥效。
於是科學家就用一些巧思設計,讓藥丸就算吃進口中後也能慢慢發揮藥效,進而延長吃藥的時間間隔。
夜市賣的蜂蜜檸檬奇亞子,奇亞子原本是一顆黑色種子,但遇到水後種子外圍會呈現一圈白色半透膜,這層膜主要的成分就是四醣 [圖1]。

(圖1)奇亞子

科學家利用相似的原理,將親水性凝膠混入藥丸中,如多醣類羥丙基甲基纖維素(hydroxypropyl methylcellulose, HPMC),藥丸吃進去後形成一層凝膠,使有效成分逐漸在體內發揮作用 (圖中紅點),進而讓藥效延長 [2]。

(圖2)HPMC緩釋錠劑

另一種思路則是類似做蛋糕的奶油擠花,將藥丸用一層防水膜包覆,再用雷射將藥丸打一個小洞,如此可以防止藥丸在體內快速吸收分解,又可以讓有效成份在體內逐漸釋放。

舉例來說,諾華大藥廠(Norvatis)治療小兒過動(ADHD)的專利成份Methylphenidate,即便專利已經過期四年,仍舊乏人問津,問題就是藥效短,需要一天吃兩次,孩子容易在學校忘記吃藥,需要請老師協助,如此一來不僅勞師動眾,亦將病情公諸於眾。

於是另一間強生大藥廠(J&J)於2000年將此緩釋技術應用於此,開發出專思達長效錠(Concerta○R),專思達一推出後即造成轟動,於2001~2003 年期間,市場年複合增長率為 28%,並於2003 年銷量達到 8.52 億美元。

(圖3)HPMC緩釋錠劑

所謂的新藥,不只普遍認知的開發出新的化學物質,像是強生大藥廠改變藥物的設計(劑型),進而減少吃藥次數,造福全人類,這類的新藥就是新劑型新藥。

後記
依稀記得我在學生時代,每每讀到這些新穎藥丸的設計,不經驚嘆於人類的創造力,怎麼會有科學將想在一顆小藥丸上打洞?
曾經有一條很熱門的帖子,就在討論藥劑學究竟是科學還是藝術(Medicine: Science or Art?),而我認為是兩者兼備,不僅要足夠了解藥物的基本特性,還要了解人體的生理運作,在此基礎上大膽去想像所有的可能,才能造就此學問。

參考資料
[1] Dybka-Stępień, Katarzyna, Anna Otlewska, Patrycja Góźdź, and Małgorzata Piotrowska. 2021. “The Renaissance of Plant Mucilage in Health Promotion and Industrial Applications: A Review” Nutrients 13, no. 10: 3354.

[2] Caccavo, Diego et al. “Swellable Hydrogel-based Systems for Controlled Drug Delivery” In Smart Drug Delivery System, edited by Ali Sezer. London: IntechOpen, 2016. 10.5772/61792

[3] Connor, Daniel F, and Ronald J Steingard. “New formulations of stimulants for attention-deficit hyperactivity disorder: therapeutic potential.” CNS drugs vol. 18,14 (2004): 1011-30.

[4] Rathbone, Michael J., Jonathan Hadgraft, and Michael S. Roberts. “Modified-release drug delivery technology.” Drugs and the pharmaceutical sciences 126 (2003): 101-114.

文/郭曉蓉藥師(社團法人台灣家庭藥師學會)