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第五节
混悬剂的稳定剂

混悬剂(suspensions)系指难溶性固体药物以微粒状态分散于液体分散介质中形成的非均相液体分散体系。大多数混悬剂是液体制剂,分散介质大多数为水,也可用植物油,混悬剂中药物以微粒状态分散,微粒一般在0.5~10μm。混悬剂在临床上用于口服和外用的均有,如某些合剂、洗剂、搽剂、注射剂、滴眼剂、气雾剂、软膏等。

混悬剂为动力学与热力学均不稳定体系,存在微粒聚积与沉降的趋势,为使药物能分散悬浮于体系中,提高混悬剂的物理稳定性,在制备时需加入的附加剂称为稳定剂。根据混悬液不稳定的特点以及在混悬液中所起的作用,稳定剂分为助悬剂、润湿剂、絮凝剂和反絮凝剂,这几种附加剂可单独使用或合并使用,合并使用对于混悬液的稳定效果,常比单独使用好。

一、助悬剂

助悬剂(suspending agents)系指能增加分散介质黏度以降低微粒沉降速度或增加微粒亲水性的附加剂。

助悬剂多为高分子亲水胶体物质,其助悬作用不仅增加分散介质黏度,还可吸附于微粒表面,形成保护屏障,防止或减少微粒间的吸引或絮凝,维持微粒比较均匀的分散状态,有利于助悬。

(一)助悬剂的种类

助悬剂的种类很多,其中有低分子化合物、高分子化合物,甚至有些表面活性剂也可作助悬剂用。

1.低分子助悬剂 如甘油、糖浆剂等低分子化合物。

甘油可在微粒周围形成保护膜,并能增加分散媒的黏度。在外用混悬剂中常加入甘油。亲水性药物的混悬剂可少加,疏水性药物的混悬剂应多加。

糖浆剂主要是用于内服的混悬剂,糖浆具有助悬和矫味作用。

2.高分子助悬剂

(1)天然的高分子助悬剂 主要是树胶类,如阿拉伯胶、西黄蓍胶、槐豆胶、瓜皮树胶、果胶、黄原胶、桃胶等。阿拉伯胶和西黄蓍胶可用其粉末或胶浆,其用量前者为5%~15%,后者为0.5%~1%。

还有植物黏液质及多糖类,如海藻酸钠、琼脂、白及胶、淀粉浆等,以及动物胶类,如明胶等。琼脂用量为0.2%~0.5%。使用时需加抑菌剂。

(2)合成或半合成高分子助悬剂 纤维素类,如甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙甲纤维素等,用量为0.1%~1%。其他如卡波姆、聚维酮、葡聚糖等。若为电解质分子作助悬剂时,有些会起絮凝剂的作用。

此类助悬剂大多数性质稳定,受pH值影响小。但应注意某些助悬剂能与药物或其他附加剂有配伍变化,如甲基纤维素与鞣质、盐酸有禁忌,羧甲基纤维素钠与三氯化铁、硫酸铝有禁忌。

3.皂土类 主要是硅皂土,为天然的水合硅酸铝和(或)硅酸镁,含少量CaCO 3 ,具有乳化、增稠、助悬、吸附等作用,用作O/W或W/O型混悬剂的助悬。

4.表面活性剂类 表面活性剂能形成界面膜或双电层,减少混悬微粒聚积的趋向,改善分散体系的稳定性。分散的颗粒常常带有电荷,它们间的斥力可以防止凝结作用。阴离子表面活性剂(如月桂基硫酸钠、琥珀酸二辛酯磺酸钠),以及非离子表面活性剂,在水溶液里都带有负电荷,是有效的混悬液稳定剂。吐温类、司盘类,高分子量的聚乙二醇、聚氧乙烯、泊洛沙姆都是常用的稳定剂。

5.触变胶 利用触变胶的触变性使混悬剂稳定。使用触变性助悬剂可在其静置时形成凝胶,防止微粒沉降,振摇后变为溶胶即可流动,方便混悬剂的取用。如硬脂酸铝溶解于植物油中可形成典型的触变胶。

(二)助悬剂的常用品种

甲基纤维素
methylcellulose

【别名】 纤维素甲醚;cellulosemethylether,cellulosemethyl ether。

【分子式与分子量】 分子式为[C 6 H 7 O 2 (OH) x (COCH 3 y n ,x=1.00 ~1.55,y=2.00~1.45,n=100~2000; 分子量20000~380000。

【来源与制法】 本品为甲基醚纤维素。

【性状】 本品为白色或类白色纤维状粉末或颗粒状粉末,无臭、无味。在水中溶胀成澄清或微浑浊的胶状溶液,在无水乙醇、三氯甲烷或乙醚中不溶。

【作用与用途】 有增稠和稳定作用,用作助悬剂。常用以延迟悬浮液沉降及增加药物接触时间,如胃中的制酸剂,甲基纤维素溶液可替代糖浆及作即时悬浮基质。低黏度级用于低浓度,增黏用浓度可达5%。

【使用注意】 在配制甲基纤维素水溶液时,常先用热水将其湿润,待充分溶胀后,加入冷水后冷藏即可得充分溶解、黏度高、透明度好的溶液。但易生真菌,与尼泊金酯类有结合现象,使用时应增加尼泊金的用量。适合配伍的抑菌剂有硝酸苯汞等。

【质量标准来源】 《中国药典》2015年版四部,CAS号:9004-67-5。

【应用实例】利锌洗剂

处方:利凡诺1g,氧化锌100g,滑石粉100g,薄荷脑3g,甲基纤维素1g,甘油50mL,乙醇100mL,蒸馏水加至1000mL。

制法:取利凡诺溶于约200mL水中,滤过;取甲基纤维素用约10mL冷蒸馏水溶解,另取薄荷脑、甘油加乙醇溶解,取氧化锌、滑石粉过筛至最细粉,在搅拌下加入利凡诺溶液中;再缓缓加入甲基纤维素溶液及薄荷脑乙醇溶液,添加水至全量,搅匀,即得。

功能与主治:主要用于治疗湿疹、急性皮炎(糜烂渗出期)、创伤、黏膜感染、疱疹及瘙痒性、虫咬性、光感性皮肤病。

注解:①本品属医院制剂,加入甲基纤维素作混悬稳定剂,稳定性好,摇匀本品后5分钟内无明显分层现象。②薄荷脑为止痒剂,乙醇能促进薄荷脑在本品中的分散,能加速本品在皮损上形成粉膜,也有助于本品的止痒作用。③滑石粉对酸碱稳定,可分散性好,易附着于皮肤,对皮损具润滑、减少摩擦和干燥的作用。

羧甲纤维素钠
carboxymethylcellulose sodium

详见第九章第三节。

羟丙甲纤维素
hyp romellose(HPMC)

【别名】 羟丙甲纤维素、纤维素羟丙基甲基醚;cellulose。

【分子量】 10000~1500000。

【结构式】

【来源与制法】 本品为2-羟丙基醚甲基纤维素,为半合成品,可用两种方法制造:①将棉绒或木浆粕纤维用烧碱处理后,再先后与一氯甲烷和环氧丙烷反应,精制,粉碎得到。②用适宜级别的甲基纤维素经氢氧化钠处理,和环氧丙烷在高温高压下反应至理想程度,精制即得。

【性状】 本品为白色或类白色纤维状或颗粒状粉末;无臭。在无水乙醇、乙醚或丙酮中几乎不溶;在冷水中溶胀成澄清或微浑浊的胶体溶液。

【作用与用途】 本品具有乳化、增稠、助悬、增黏、黏合、胶凝和成膜等特性和作用,其常用量为0.5%~1.5%。HPMC作为助悬剂具有如下特点:①能有效地使疏水药物(如硫黄粉末等)被水充分润湿,从而克服微粒由于吸附空气而漂浮的现象。②能吸附于不溶性微粒周围形成保护膜,阻碍微粒凝集成块,并使微粒沉降缓慢,沉降的微粒经振摇能迅速再均匀分散。③能增加液体分散介质的黏性,降低固液间界面的张力,降低微粒表面自由能,使混悬液趋于稳定状态。④能使固体微粒分散均匀,易于倾倒,分剂量准确。⑤能使外用混悬型液体制剂易于涂展在皮肤患处,且不易被擦掉或流失,保证了药物的疗效。

【使用注意】 本品应避免小于2和大于11的极端pH条件及抗氧剂,但是水溶液易受微生物污染,水溶液耐热。

【质量标准来源】 《中国药典》2015年版四部,CAS号:9004-65-3。

【应用实例】炉甘石洗剂

处方:炉甘石15%,氧化锌5%,甘油5%,HPMC等。

制法:取过筛后的炉甘石和氧化锌于研钵中,加入HPMC胶体溶液研磨成糊状,再分次加入甘油混合均匀,最后加蒸馏水至足量混匀,即可。

作用与用途:用于急性瘙痒性皮肤病,如荨麻疹和痱子。

注解:用HPMC制备的炉甘石洗剂,固体微粒疏松,质地细腻均匀,振摇沉降物重新分散如初。留样观察12个月,沉降容积比(F平均值为89.3%)、重新分散性及含量均无变化,其稳定性能良好。

聚维酮
povidone

【别名】 聚乙烯吡咯烷酮。

【分子式与分子量】 分子式为(C 6 H 9 NO) n ,分子量2500~3000000。

【结构式】

【来源与制法】 本品系吡咯烷酮和乙烯在加压下生成乙烯基吡咯烷酮单体,在催化剂作用下聚合得到。

【性状】 本品为白色至乳白色粉末,无臭或稍有特殊嗅味,无味,具引湿性。在水、乙醇、异丙醇或三氯甲烷中溶解,在丙酮或乙醚中不溶。

【作用与用途】 本品具有黏合、增稠、助悬、分散、助溶、络合、成膜等特性和作用,在药剂中常用作增稠剂、助悬剂、分散剂、助溶剂、络合剂、前体药物制剂载体、黏合剂、成膜材料、包衣材料和缓释材料等。PVP5%溶液的pH为3.0~7.0,本品的水溶液具有一定的黏度,广泛用作片剂、颗粒剂等的黏合剂、崩解剂、包衣薄膜等,用量为3% ~15%(W/W),溶液浓度为0.5%~5%(W/V)。聚维酮溶液在片剂湿法制粒过程中作为黏合剂使用。对湿热敏感的药物用本品乙醇溶液制粒,既可避免水分、高热对药物的影响,又可加快干燥速度;对疏水性药物,用本品水溶液作黏合剂制粒,不但易于润湿药物,而且能使疏水性药物颗粒表面具有较好的亲水性,有利于药物的溶出。聚维酮粉末也可以以干态形式直接加到其他粉末中混合,再加入水、醇或水醇溶液制粒,这种方法适用于浸膏和吸湿性大的药物。对于口服或非肠道给药的药物,聚维酮可作为增溶剂加速难溶药物从固体制剂中的溶出。聚维酮溶液也可用作包衣材料。其用量为3% ~15%(W/W),溶液浓度为0.5% ~5%(W/V)。

此外,聚维酮在一些局部用和口服的混悬剂以及溶液中也作为助悬剂、稳定剂或增稠剂,许多难溶性药物与聚维酮混合后,溶解度增大。无热原的特殊级别聚维酮已应用于注射用制剂。

【使用注意】

(1)通常条件下,聚维酮不分解或降解,但因粉末吸湿性强,聚维酮应贮藏于阴凉、干燥的密闭容器中。

(2)本品水溶液易生长真菌,需加抑菌防腐剂。聚维酮与水杨酸钠、水杨酸、苯巴比妥、鞣质及某些化学物质在溶液中可形成分子加合物,在选用聚维酮为注射剂附加剂时,应充分考虑药物的性质,在中药注射剂中使用时,应尽量除去注射剂中的鞣质,减少不良反应。

(3)口服后,聚维酮不被胃肠道和黏膜吸收,无毒性。此外,本品对皮肤无刺激性,无致敏反应。

【质量标准来源】 《中国药典》2015年版四部收载聚维酮K30、交联聚维酮,CAS号:9003-39-8。

卡波姆

详见第九章第一节。

【应用实例】氢氧化铝凝胶

处方:氢氧化铝80g,卡波姆9341.8g,甘油50mL,薄荷油0.1mL,苯甲酸钠2g,蒸馏水加至1000mL。

制法:取甘油50mL置容器中,加卡波姆9341.8g,研匀,加蒸馏水约100mL浸泡(Ⅰ);另取苯甲酸钠2g,用少量蒸馏水溶解,加入到氢氧化铝粉80g,蒸馏水约500mL,混匀(Ⅱ),将Ⅰ、Ⅱ混合,置胶体磨机中,开机研磨后放出置于容器中,取蒸馏水适量清洗胶体磨机数次,洗液并入容器中,再加入薄荷油0.1mL,蒸馏水加至全量,搅匀,分装,即得。

作用及用途:用于治疗胃及二十指肠溃疡。

注解:(1)氢氧化铝凝胶为医院常用制剂,具有制酸、收敛作用,用于胃及二十指肠溃疡。选用国产新型药用辅料卡波姆934(carbomer)为助悬剂,以氢氧化铝粉附加矫味、抑菌剂直接配制。成品不溶性微粒均匀细腻,重新分散性好,制备方便,质量稳定,符合混悬剂的质量要求。

(2)卡波姆为白色粉末,疏松质轻,酸性,吸湿性强。可溶于乙醇、水和甘油。制备中,先用甘油将其润湿,加水后使其充分溶胀,避免结块。

硅皂土
bentonite

【别名】 皂土、硅藻土。

【分子式与分子量】 分子式为Al 2 O 3 ·SiO 2 ·H 2 O;分子量359.16。

【来源与制法】 硅皂土是天然的水合硅酸铝和(或)硅酸镁,含 CaCO 3 少量,水5% ~12%。

【性状】 硅皂土为灰黄或乳白色极细粉末,无臭微带土味,不溶于水和有机溶剂。

【作用与用途】 本品具有乳化、增稠、助悬、吸附等作用。用作O/W或W/O型混悬剂的助悬剂,使用浓度1%~5%;此外,硅皂土作糊剂、软膏基质的增稠剂时,使用浓度2.0%~6.0%;作乳剂的乳化剂和乳化稳定剂,使用浓度1%~1.5%;在澄明液体制造中用作吸附剂(澄清剂),使用浓度1% ~2%。

【使用注意】 硅皂土可与30%乙醇、异丙醇、丙二醇或高分子量聚乙二醇、50%甘油同时使用。但乙醇能降低硅皂土制剂的黏度,浓度过度时会使本品沉淀。而加热和长时间贮存会增加硅皂土混合物的黏度。避免与强酸、强电解质相配伍。

二、润湿剂

润湿是液体在固体表面的黏附现象,其实质是固-气两相的结合转变成固-液两相的结合状态,药剂中所指的润湿主要是指分散介质水(或体液)对固体药物的黏附现象,对疏水性药物来说,固气间界面张力小于固液间界面张力,在固体周围形成气膜,要使这类疏水性药物易于润湿,必须降低固液间界面张力,至固体周围的气膜消除。降低固液间界面张力,一般使用表面活性或表面张力较小的溶媒与疏水性药物一起研磨,消除气膜,从而达到润湿目的。润湿剂(wetting agents)系指能增加疏水性药物微粒被分散介质湿润的附加剂。

润湿剂的作用主要是降低药物微粒与液体分散介质之间的界面张力,增加疏水性药物的亲水性,使其易被润湿,从而产生较高的分散效果。

润湿剂除应用于疏水性药物外,亦应用于中药、天然药物的浸出,不易被水润湿的富含脂质的动、植物药材,在浸出或提取过程中,加入表面活性剂可达到促进润湿,加速有效成分或有效部位的浸出。

润湿剂根据其作用强弱分为两类。一类是表面张力小并能与水混溶的溶剂,包括乙醇、丙二醇、甘油、二甲基亚砜等;第二类为表面活性剂,如阴离子表面活性剂、某些多元醇型表面活性剂(司盘类)、聚氧乙烯型表面活性剂(吐温类)。

在一般情况下,对疏水性不很强的药物常用乙醇、丙二醇、甘油等表面张力较小的溶媒与之研磨即可达到湿润目的,而对疏水性强的药物或药材,一般选用HLB为6~15的表面活性剂。

最常用的润湿剂是HLB值7~11、能降低界面张力的表面活性剂,如聚山梨酯类(吐温类)、聚氧乙烯脂肪醇醚类、聚氧乙烯蓖麻油类、磷脂类、泊洛沙姆等。

外用制剂的润湿剂可用肥皂、月桂基硫酸钠、二辛酸酯磺酸钠、硫化蓖麻油等。

内服制剂的润湿剂可用吐温类,如吐温60或吐温80。此外,表面张力较小的液体(如乙醇、甘油、糖浆等),也有一定的润湿作用,但润湿效果不佳。

具体各品种介绍可参见其他章节。

三、絮凝剂和反絮凝剂

混悬剂中的混悬微粒因本身电离、吸附分散介质中的杂质或表面活性剂离子而带电荷,这些微粒表面电荷与分散介质中相反离子之间可构成双电层,即有ζ电位。ζ电位的大小与混悬剂的稳定性有密切关系。如ζ电位增大,可增加混悬液聚结的稳定性,但微粒沉降后,又易形成紧密的结块而难以再分散。

絮凝剂(flocculating agents)指使混悬剂ζ电位降低而令部分微粒絮凝的电解质。这种加入的电解质可以调节混悬微粒表面电荷,使混悬微粒的电位降低到一定的程度,以致部分微粒絮凝,絮凝的微粒沉降后,形成疏松的沉降物,可防止沉淀结块,一经振摇又可重新均匀分散混悬。

反絮凝剂(deflocculating agents)指使混悬剂ζ电位升高,防止混悬液中微粒发生絮凝的电解质。若混悬液中有大量固体微粒,往往容易凝集形成稠厚的糊状物而不易倾倒,加入适量的反絮凝剂即可增加其流动性,便于使用。

絮凝剂和反絮凝剂主要是调整混悬剂ζ电位的电解质。絮凝与反絮凝现象,实质是由微粒间的引力与斥力平衡发生变化所致,而斥力、引力的大小变化受微粒ζ电位影响。ζ电位降低,一般斥力>引力,微粒单个分散,呈反絮凝态;ζ电位升高,斥力<引力,微粒以簇状形式存在,呈絮凝态。一些亲水胶和阴离子型高分子化合物在低浓度时,也是有效的絮凝剂,其絮凝作用主要是被混悬剂颗粒表面所吸附而中和表面电荷或通过架桥形式使微粒絮凝。

絮凝剂与反絮凝剂的选用,应从用药目的、混悬剂的综合质量以及絮凝剂与反絮凝剂的作用特点来选择,如对于多数需贮放的混悬剂,则宜选择絮凝剂;根据絮凝剂的絮凝能力确定使用品种和用量,同一电解质因用量不同,可能需要絮凝剂,也可能需要反絮凝剂。不同的电解质对ζ电位的改变程度不同,阴离子的絮凝作用大于阳离子;另外,离子的价数越高,絮凝或反絮凝作用就越强,如三价离子的絮凝作用是二价离子的100倍,是一价离子的1000倍。絮凝剂和反絮凝剂的种类、性能、用量、混悬剂所带电荷以及其他附加剂等均对絮凝剂和反絮凝剂的使用有很大影响,应在试验的基础上加以选择。

较常用的絮凝剂或反絮凝剂有枸橼酸盐(酸性盐或正盐),常用量1mg/mL,含固体量低的混悬剂用10mg/mL,含固体量高的混悬液用20mg/mL。还有枸橼酸氢盐、酒石酸盐、酸性酒石酸盐、硫酸钠、硫酸铝、磷酸盐、碳酸钠、聚丙烯酸及其钠盐、氯化铝及聚合氯化铝等。

【应用实例】口洁喷雾剂

处方:金银花48g,菊花72g,板蓝根120g,薄荷脑13g,桉油2.5mL,羟苯乙酯1g,枸橼酸钠3.7g,枸橼酸钾3.8g,乙酰磺胺酸钾1g,甘油200g,香精10mL。

制法:以上五味药材,取金银花、菊花、板蓝根,加水煎煮两次,第一次2小时,第二次1小时,合并煎液,滤过,滤液浓缩成相对密度1.18~1.25(50℃)的清膏,放冷,加入乙醇至含醇量为70%,搅匀,静置24~48小时,取上清液,回收乙醇,加入薄荷脑、桉油及甘油、55%乙醇、羟苯乙酯、甜味剂、香精,加水至1000mL,搅匀,滤过,分装,即得。

功能与主治:清热解毒。用于口舌生疮,牙龈、咽喉肿痛。

注解:(1)本品中絮凝剂为枸橼酸钠和枸橼酸钾,枸橼酸钠分子式为C 6 H 5 O 7 Na 3 ·2H 2 O,分子量为294.10,为无色结晶或白色结晶性粉末;无臭;味咸、凉;在湿空气中微有潮解性,在热空气中有风化性。在水中易溶,在乙醇中不溶。枸橼酸钾分子式为C 6 H 5 O 7 K 3 ·H 2 O,分子量为324.41,为白色颗粒状结晶或结晶性粉末;无臭;味咸、凉;微有引湿性。在水或甘油中易溶,在乙醇中几乎不溶。

(2)乙酰磺胺酸钾为甜味剂,甜味优于蔗糖,甜度是蔗糖的200~250倍。易溶于水,20℃时溶解度为27g,在空气中不吸湿,对热稳定。能耐225℃高温,在pH2~10范围内稳定,无热量,在体内不被代谢,不产生热量,是中老年人、肥胖病人、糖尿病患者理想的甜味剂。 N/sD/F25NkH4R2CHWDkvUdv/RUHoF+XEfEYAP3mt4qjf7XBNmaPacR2tUr8N/Mbd

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