缓释(slow-release)是指施药后有效成分缓慢地非恒速地释放。控释(controlled-release)是指施药后有效成分缓慢地按要求的速度释放。前者是缓慢释放,后者是有控制地缓慢释放。但实际上二者很难严格区分,通常缓释剂通过制备方法的调控使之具有控制释放功能,而具有控释作用的制剂同时具备了缓释功能。缓释和控释的原理是利用渗透、扩散、析出和解聚而实现的。其主要制备技术有物理法、化学法和物理化学法。
有效成分缓控释机制可分为两大类,即物理途径和化学途径。物理途径主要有溶解、扩散、渗透和离子交换等;化学途径则通过有效成分或酶降解实现。物理途径中,溶解可分为包封溶解系统(encapsulated dissolution system)和基质溶解系统(matrix dissolution system)两大类,前者利用包覆有效成分的外壳载体逐步降解实现缓控释,有效成分释放速率与载体在环境介质中溶蚀速率有直接关系,其典型的缓释体系为微囊;而后者则将有效成分均匀分散在载体基质中,随着载体的降解,药物有效成分逐渐被释放,而随着基质的缩小,药物有效成分的释放速率逐渐降低,因此后者的释药方式属于非零级药物有效成分释放,典型的释放体系为微球。
环境条件对有效成分的释放速率具有较大的影响。环境因素影响载体的性能,使载体孔径变大,分子间作用力变弱等,使有效成分得以释放。环境湿度使载体产生渗透压,高湿度促使水分渗入载体中,导致载体内外产生浓度差,有效成分顺着浓度梯度进行扩散。通过分析缓释剂的释放机制,可以有选择地筛选载体,从而更好地对目标有效成分进行控制释放,提高有效成分利用率,延长农药的持效期。实际上,有效成分释放过程一般是溶出、扩散,溶蚀或扩散与溶出相结合的形式进行。
缓释剂有效成分释放速率测定一般可分为静态释放和动态释放:
- 动态释放:动态释放包括淋溶法,即将有效成分装载到柱子中,通过洗脱液以一定流速进行洗脱,定时取样分析有效成分的释放量。
- 静态释放:静态释放包括培养法、离心法和透析袋法。三者有共同之处,即将缓释剂置于释放介质中,不同的是取样时培养法取出含药介质直接测定,并补足介质,此种方法每次都会损失部分缓释剂;离心法是指将缓释介质进行离心取上清液测定并将沉淀物重新用介质悬浮的方法,此种方法反复离心、悬浮可能会破坏缓释体系本身,从而影响有效成分释放;透析法将缓释剂置于透析袋中,每隔一定时间取外部介质进行测定,该种方法缺点是透析袋会阻止有效成分的扩散。进行缓释剂释放速率测定时,所用介质需满足有效成分释放的漏槽条件,即所用介质能够溶解三倍的制剂所含有效成分质量。