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第四节
乳化剂

乳剂(emulsions),又称乳浊液,是两种互不相溶的液相组成的非均相分散体系,通常是由一种液相的液滴分散在另一种液相中而形成的。乳剂是热力学和动力学均不稳定体系。乳剂可供内服,也可外用。形成乳剂的过程称为乳化,具有乳化作用的辅料称为乳化剂。乳化剂(emulsifiers)是乳剂中除水相和油相外的重要组成部分。当乳剂不稳定时,还需加入增强乳化稳定作用的物质,这种物质称为辅助乳化剂或乳化稳定剂。

机械能和降低表面张力是乳剂形成的两个基本要素。采用搅拌等机械方法对体系做功,可以制备乳剂。但当机械能消失后,由于液体表面的张力作用,得到的乳剂很不稳定,分散相粒子很快聚结产生相分离。而当大液滴分散成小液滴时,体系的表面自由能增加,液滴有自发地缩小表面积的倾向。为克服表面自由能,降低体系表面张力一般会向体系中加入乳化剂,多为表面活性剂。

一、乳化剂的作用原理

一般乳化剂是通过降低界面张力、形成界面膜或电屏障三种作用参与形成乳剂。

1.降低界面张力 乳化剂的作用之一是降低相界面的界面张力,起到乳化作用。根据能量最低原理,欲使液滴保持高度分散状态,可降低其表面张力,减少表面自由能,而使体系稳定。

2.形成界面膜 乳化剂的作用之二是在分散液滴表面形成界面膜。当液滴的分散度很大时,具有很大的吸附能力,乳化剂能被吸附于液滴的周围,有规律地排列在液滴界面而形成界面吸附膜。界面膜在油水之间起机械屏障作用,阻止内相合并,界面膜的强度与乳化剂用量及结构有关,也决定了乳剂的稳定性。根据乳化剂的种类不同,可在O/W型乳剂中形成四种类型的界面吸附膜,即单分子膜、多分子膜、固体粉末膜、复合凝聚膜。

3.形成电屏障 当某些离子型表面活性剂作乳化剂时,带电荷的基团定向排列在分散相液滴周围形成双电层,相同或相似的界面膜在互相趋近的液滴间产生电排斥力,形成电屏障,阻止了聚结,从而起到稳定作用。

二、乳化剂的分类

乳化剂种类较多,按其来源和性质的不同分为天然乳化剂、合成乳化剂、固体乳化剂及辅助乳化剂等几大类。

1.天然乳化剂 因其来源不同,可分为以下两种。

(1)植物来源的天然乳化剂 常用品种有阿拉伯胶、西黄蓍胶、白及胶、果胶、杏树胶、李树胶、桃胶、琼脂、皂苷、豆磷脂、海藻酸钠等。

(2)动物来源的天然乳化剂 常用亲水性品种有卵黄、卵磷脂、明胶、胆酸钠、去氧胆酸钠等;亲油性品种有羊毛脂、胆固醇等。

2.合成乳化剂 合成乳化剂按表面活性剂的分类,分为阳离子型、阴离子型、两性离子型及非离子型等,其中以阴离子型乳化剂、非离子型乳化剂及阳离子型乳化剂应用得较多。

(1)阴离子型乳化剂 如硬脂酸钠、硬脂酸钾、硬脂酸钙、油酸钠、油酸钾、油酸钙、硬脂酸锌、双硬脂酸铝、三乙醇胺与硬脂酸所成的肥皂、十二烷基硫酸钠,十六烷基硫酸钠、十六烷基硫酸化蓖麻油、阿洛索OT、烷基苯磺酸钠等。

(2)非离子型乳化剂 如单甘油脂肪酸酯(O/W)、三甘油脂肪酸酯(O/W)、聚甘油硬脂酸酯(W/O)、聚甘油油酸酯(W/O)、聚甘油棕榈酸酯、聚甘油月桂酸酯、蔗糖单硬脂酸酯、蔗糖单月桂酸烷、蔗糖单油酸酯、蔗糖单棕榈酸酯、聚氧乙烯蓖麻油(cremophor E1)、聚氧乙烯氢化蓖麻油(cremophoh RH-40、cremophoh RH-60)、脂肪酸山梨坦(span类,如span20、span40、span60、span80等)、聚山梨酯(tween类,如tween20、tween40、tween60、tween80等)、卖泽类(myrj45、myrj52、myrj49等)、苄泽类(brij30、brij35)、平平加(paregal)1~20、西吐马哥1000、乳白灵A、乳化剂OP、泊洛沙姆(poloxamer)等。

(3)阳离子型乳化剂 该类不少具有抗菌活性,如溴化十六烷基三甲铵、溴化十四烷基三甲铵等,常与鲸蜡醇合用形成阳离子型混合乳化剂,同时还有防腐作用。但因该类乳化剂毒性大,用作乳化剂不如前两类使用广泛。

此外,还有半合成的高分子化合物,如纤维素衍生物(甲基纤维素和羧甲基纤维素等),也具有乳化、增稠和稳定作用,可作O/W型乳化剂。

3.固体乳化剂 本类为一些溶解度小、粒径小的固体粉末。乳化时可在油与水间形成稳定的界面膜,防止分散相液滴彼此接触合并,且不受电解质影响,可与天然乳化剂和表面活性剂配合使用。根据与相关物质的亲和性,可分为以下两类。

(1)O/W型乳化剂 为亲水性乳化剂,能被水更多的润湿,可用于制备O/W型乳剂。常用的有氢氧化镁、氢氧化铝、二氧化硅、硅皂土、白陶土等。

(2)W/O型乳化剂 为疏水性乳化剂,能被油更多的润湿,可用于制备W/O型乳剂。常用的有氢氧化钙、氢氧化锌、硬脂酸镁等。

4.辅助乳化剂 辅助乳化剂(auxilialy emulsifying agenta),与乳化剂联合使用能增加其稳定性。辅助乳化剂本身无乳化能力或乳化能力极低,但与乳化剂合用后,能与其形成复合凝聚膜,增加黏度,并且增强了乳化膜的强度,防止乳滴合并,从而增强乳剂的稳定性。

(1)增加水相黏度的辅助乳化剂 如甲基纤维、羧甲基纤维素钠、羟丙基纤维素、海藻酸钠、琼脂、西黄蓍胶、阿拉伯胶、黄原胶、瓜耳胶、果胶、骨胶原(collagen)、皂土等。

(2)增加油相黏度的辅助乳化剂 如鲸蜡醇、蜂蜡、单硬脂酸甘油酯、硬脂酸、硬脂醇等。

三、乳化剂的选用

(一)乳化剂的基本要求

乳化剂是乳剂必不可少的重要组成部分。优良的乳化剂应具备使乳剂分散度大、稳定性好、不易受外界因素影响、分散相浓度增大时不转相等优点。因此乳剂应具备以下基本要求。

1.有较强的乳化能力,能显著降低油水两相之间的表面张力,并能在乳滴周围形成牢固的乳化膜。

2.本身不具生理活性,对人体无毒副作用、无刺激性,有一定的生理适应能力。

3.化学性质稳定,不与乳剂处方中药物和其他成分发生作用,不影响药物的吸收;不易受pH值及乳剂储存时温度变化的影响,不受微生物的分解和破坏。

(二)乳化剂的选用

乳化剂的选择应根据乳剂的类型、给药途径、药物的性质(如毒性、刺激性、溶血性等安全因素)、处方的组成、欲制备乳剂的类型、乳化方法(要求有最大的效能和效率)等综合因素进行考虑。

1.根据乳剂的类型选择 乳化剂主要分为水包油型(O/W)和油包水型(W/O)两大类。O/W型乳剂应选择O/W型乳化剂,W/O型乳剂应选择W/O型乳化剂。HLB值是选择乳化剂的重要依据。理论上,HLB值为3~8时适用于W/O型乳化剂,而HLB值为8~16时适用于O/W型乳化剂。

2.根据乳剂的给药途径选择

(1)口服乳剂 须无毒、无刺激性。一般为O/W型乳剂。用于制备内服O/W乳浊液的乳化剂常用天然亲水性高分子乳化剂有阿拉伯胶、西黄蓍胶、明胶等。根据需要也可选用毒性小的非离子表面活性剂类乳化剂,如脂肪酸山梨坦类、聚山梨酯类、脂肪酸蔗糖酯等。

(2)外用乳剂 可以选用无刺激性的阴离子、非离子型表面活性剂及其固体粉末为乳化剂。应特别注意用于破裂皮肤的乳剂,它可能被吸收而出现毒性反应。外用乳剂可以是O/W型,也可以是W/O型。O/W型的乳剂除可以选择上述各种乳化剂外,还有十二烷基硫酸酯钠、硬脂酸三乙醇胺、一价皂如油酸钠及自乳化单硬脂酸甘油酯(单硬脂酸甘油一般加入少量一价皂或烷基硫酸盐制成)。外用W/O型乳剂可在皮肤上留下保护油层,且不易洗去。可选择的乳化剂有多价肥皂如棕榈酸钙、司盘类、胆甾醇、羊毛脂及其固体粉末,不宜采用高分子溶液。

3.根据乳化剂性能选择 乳化剂的种类很多,其性能各不相同。乳剂应选择乳化能力强、性质稳定、受胃肠生理因素和外界因素(酸、碱、盐、pH值等)影响小、无毒、无刺激性的乳化剂。

4.混合乳化剂的选择 在实际工作中,常使用混合乳化剂,混合乳化剂有许多特点:①可调节HLB值,改善乳化剂的亲油亲水性,使其具有更强的适应能力。如磷脂与胆固醇混合比例为10∶1时可形成O/W型乳化剂,比例为6∶1时则形成W/O型乳剂。②可增加乳化膜的牢固性,使用混合乳化剂(一种为油溶性,另一种为水溶性),可在空气-水及油-水界面形成稳定的复合膜,从而提高乳剂的稳定性。如油酸钠为O/W型乳化剂,与鲸蜡醇、胆固醇等亲油性乳化剂混合使用,可形成络合物,增强乳化膜的牢固性,使乳剂稳定。③改善乳剂的黏度。乳剂中加入混合乳化剂能增加乳剂的黏度,降低油、水分层速度,调节乳剂的稠度、柔润性和涂展性等,提高乳剂的稳定性。如阿拉伯胶与西黄蓍胶、果胶等合用可增加水相的黏度。

乳化剂混合使用其一般原则:①类型相反的如W/O和O/W型离子型乳化剂不能混合使用。②阴离子型表面活性剂和阳离子型表面活性剂不能混合使用。③非离子型乳化剂可与其他乳化剂混合使用。④天然乳化剂可以混合使用。一般是非离子表面活性剂相互混合使用或与离子表面活性剂混合使用。加入一些对降低表面张力具有协同作用的物质在乳化体系中,也可以提高乳化效能和效率,如卵磷脂与胆固醇的配合,加入水溶性纤维素,以及十六醇、十八醇等高级醇等。⑤与药物具有相反电荷的离子型表面活性剂也不能选用。

乳化剂混合使用必须符合油相对HLB值的要求,乳化油相所需HLB值见表3-6。

表3-6 乳化油相所需HLB值

如果两种乳化剂的HLB值相差不大,根据乳化剂HLB值的加和性(仅适合于非离子表面活性剂)可计算混合乳化剂的HLB值。

四、乳化剂的常用品种

阿拉伯胶
acacia

【别名】 gum arabic,gum acacia。

【分子量】 240000~580000。

【来源及制法】 本品系自阿拉伯胶树 Acacia Senegal (Linne)Willdenow或同属近似树种的枝干得到的干燥胶状渗出物。

【性状】 本品为白色至微黄色薄片、颗粒或粉末。在水中略溶,在乙醇中不溶。

【作用与用途】 本品为天然多糖,无毒、安全,具有乳化、增稠、助悬、黏合等作用。在药剂中用作乳化剂、助悬剂、黏合剂、缓释材料和微囊囊膜材料。

由于阿拉伯胶结构上带有部分蛋白物质及结构外表的鼠李糖,使得阿拉伯胶有非常良好的亲水亲油性,可形成O/W型乳剂,适于乳化植物油和挥发油。阿拉伯胶广泛用作内服乳剂的乳化剂。因其干燥后常形成一层硬膜,有不适感,故不宜作外用乳剂的乳化剂。因阿拉伯胶羧基离解,在油-水界面上形成具有黏弹性的高分子层膜,膜带负电,形成物理障碍和静电斥力而防止微粒聚集合并。由于阿拉伯酸及其钙、镁盐完全溶于水,且它们同样是O/W型乳化剂,故阿拉伯胶乳剂在pH值2~10时是稳定的,而且不易被电解质破坏,除非电解质的浓度大到足以引起盐析。作乳化剂常用的浓度为10%~15%;作助悬剂使用的浓度一般为5%~10%;作黏合剂使用的浓度一般为1%~5%。

【使用注意】 阿拉伯胶浆应新鲜配制,单独使用制成乳剂容易分层,故常与西黄蓍胶、白及胶、果胶、琼脂等合用,以增加乳剂的黏度,使成品稳定。以西黄蓍胶1份与阿拉伯胶15份的比例合用最为适宜。

由于阿拉伯胶常含有氧化酶,易使胶腐败,可将胶浆液预先80℃加热30分钟破坏氧化酶。

许多盐能降低阿拉伯胶水溶液的黏度,而三价铁盐则引起凝聚。阿拉伯胶水溶液带负电,能与其他物质形成共凝聚物。在乳剂制备过程中,阿拉伯胶溶液与皂类、乙醇(95%)、鞣酸、香草醛存在配伍禁忌。与酚类、氨基比林等药物配伍时可使主药氧化变质。

【质量标准来源】 2020年版《中国药典》四部。CAS号:9000-01-5。

【应用实例】鱼肝油乳

处方:鱼肝油500mL,阿拉伯胶(细粉)125g,西黄蓍胶(细粉)4g,挥发杏仁油1mL,糖精钠0.1g,氯仿2mL,蒸馏水加至1000mL。

制法:①干胶法:取鱼肝油和阿拉伯胶粉于乳钵中研匀,加入蒸馏水250mL,迅速向同一方研磨,直至形成稠厚的初乳,再加糖精钠水溶液、挥发杏仁油、氯仿、西黄蓍胶浆与适量蒸馏水至10mL,搅匀即得。②湿胶法:先将阿拉伯胶粉与水混合形成胶浆,再将油相分次少量加入,在乳钵中研磨,乳化形成初乳(所用的油、水、胶比例也是4∶2∶1),再添加其余成分至足量。

作用与用途:本品为营养药,常用于维生素A、维生素D缺乏症。

注解:①鱼肝油为无毒海鱼肝脏中提取的脂肪油,在0℃左右脱去部分固体脂肪后,用精炼食用植物油、浓度较高的鱼肝油或维生素A、维生素D 2 调节浓度,再加入适量稳定剂制成。每1g中含维生素A应为标示量的90.0%~120.0%;含维生素D应为标示量的85%以上。②本品为水包油型乳剂;制备初乳时所用油、水、胶的比例为4∶2∶1;本品在工厂大量生产时可以采用湿胶法,即油相加到含乳化剂的水相中,在电动乳化机中制造。③本品中挥发杏仁油为芳香矫臭剂,也可由其他芳香剂代替,但不得超过1%;氯仿为防腐剂;其他方法也有采用60mL醇或60mL橙皮酊代替一部分蒸馏水,或用0.2%苯甲酸;加醇或酊剂时,必须在最后分数次加入,以免乳剂分裂。

西黄蓍胶
tragacanth

【别名】 黄蓍树胶;tragacant-ha。

【来源与制法】 本品系豆科植物西黄蓍胶树 Astragalus Gummifer Labill.提取的黏液经干燥制得。

【性状】 本品为白色或类白色半透明扁平而弯曲的带状薄片,表面具平行细条纹;质硬、平坦光滑;或为白色或类白色粉末,遇水溶胀成胶体黏液。

【作用与用途】 西黄蓍胶具有乳化、助悬、胶凝、黏滑、成膜等作用,为常用的乳化剂、辅助乳化剂、黏合剂和增稠剂。按其溶液浓度不同可制成不同黏度的制品。0.1%的溶液呈稀胶浆,0.2%~2%的溶液呈凝胶溶液,浓度更大时则成弹性的凝胶。

西黄蓍胶可形成O/W型乳剂,其水溶液具有较高的黏度。仅凭其黏稠性,对降低油水间界面张力的作用极微。单纯用西黄蓍胶制成的乳剂油粒较大,仅用于含挥发油的乳剂。因其乳化力较差,分散相颗粒粗大易于聚结,故很少单独使用,而常与阿拉伯胶合用,可增加乳剂的黏度,不致分层。常用的混合比例为西黄蓍胶1份、阿拉伯胶9~14份。

【使用注意】 本品在乙醇中不溶,而遇水极易膨胀。在配制胶浆时,宜先用乙醇湿润然后加入全量水,方可制得良好胶浆。

【质量标准来源】 2020年版《中国药典》四部。CAS号:9000-65-1。

聚氧乙烯蓖麻油

聚氧乙烯蓖麻油是由环氧乙烷和蓖麻油反应制得。根据环氧乙烷摩尔数的不同,而有聚氧乙烯(10)蓖麻油、聚氧乙烯(35)蓖麻油、聚氧乙烯(40)蓖麻油、聚氧乙烯(60)蓖麻油、聚氧乙烯(80)蓖麻油、聚氧乙烯(90)蓖麻油等一系列的聚氧乙烯蓖麻油衍生物。为淡黄色油状液体或白色糊状物,易溶于水和乙醇及多种有机溶剂,HLB值在12~18范围内,亲水性强,常作增溶剂及O/W型乳化剂。

其他常用乳化剂见表3-7。

表3-7 其他常用乳化剂品种

续表 uFy6OFfPLkwl06WZyV9/d7o8JAgvJaksPyU8UGu22HFe703bncOL7HAyOZEY+G8L



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,微粒一般为0.5~10μm。混悬剂在临床上可用于口服和外用,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,为了能使药物能分散悬浮于体系中,提高混悬剂的物理稳定性,在制备时须加入的附加剂称为稳定剂。根据混悬液不稳定的特点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,常比单独使用效果好。

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而形成保护屏障的附加剂。

助悬剂多为高分子亲水胶体物质,其助悬作用不仅增加了分散介质黏度,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,其中有低分子助悬剂、高分子助悬剂,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。

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,前者用量为5%~15%,后者用量为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%。使用时须加抑菌剂。

(2)合成或半合成的高分子助悬剂 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。若用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、盐酸有配伍禁忌,羧甲基纤维素钠与三氯化铁、硫酸铝有配伍禁忌。

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,以及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 某些胶体溶液在一定温度下静置时,逐渐变为凝胶,当搅拌或振摇时,又复变为溶胶,具有这种可逆的变化性质的凝胶称为触变胶。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;cellulose methylether,cellulose methyl 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,是通过木纸浆纤维碱化,再将碱化纤维用一氯甲烷甲基化制成。

【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。常用以延迟悬浮微粒沉降,可增加药物与治疗部位的接触,如胃中的制酸剂,甲基纤维素溶液可替代糖浆作即时悬浮基质。本品可用作颗粒制备的黏合剂。

【使用注意】 在配制甲基纤维素水溶液时,常先用热水将其润湿,待充分溶胀后,加入冷水后冷藏即可得到充分溶解、黏度高、透明度好的溶液。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】 2020年版《中国药典》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;再取氧化锌、滑石粉过筛至最细粉,在搅拌下加至利凡诺溶液中;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,也有助于加强本品的止痒作用。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

【别名】 carmellose sodium,carmellosum natricum,cellulose gum,CMC sodium。

【分子式与分子量】 分子式为(C 8 H 11 NaO 7 n n =100~2000,分子量90000~700000。

【结构式】

【来源与制法】 本品为纤维素在碱性条件下与一氯醋酸钠作用生成的羧甲纤维素钠盐。

【性状】 本品为白色至微黄色纤维状或颗粒状粉末;无臭;有引湿性。在水中溶胀成胶状溶液,在乙醇、乙醚或三氯甲烷中不溶。1%水溶液pH值为6.5~8.5,当pH值>10或pH值<5时,本品胶液黏度显著下降;在pH值为7左右时保护胶体性最佳。本品分为低黏度、中黏度、高黏度和特高黏度四个级别,对热较稳定,但在20℃以下,黏度迅速上升,45℃左右则变化缓慢,80℃以上较长时间加热可使胶体变性而使黏度显著下降。

【作用与用途】 本品由于其水溶液的黏稠特性,在局部、口服或注射用制剂中用作助悬剂;可以用作片剂的黏合剂和崩解剂,并用于稳定乳剂;本品高浓度(3%~6%)的中等黏度级别可以制成凝胶,作为半固体制剂的基质或糊剂;可作为自黏合造瘘术、伤口护理材料和皮肤用贴剂的主要成分,可吸收伤口的分泌物或皮肤表面的汗水。

【使用注意】 本品与强酸溶液、可溶性铁盐,以及铝、汞和锌等有配伍禁忌;pH值<2,与95%乙醇混合时,会产生沉淀。

【质量标准来源】 2020年《中国药典》第四部。CAS号:9004-32-4。

羟丙甲纤维素
hypromellose(HPMC)

【别名】 羟丙基甲基纤维素、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】 本品宜在pH值2~11范围内使用,其水溶液易受微生物污染,水溶液耐热。

【质量标准来源】 2020年版《中国药典》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,蒸馏水。

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12个月,测定沉降容积比、重新分散性及含量均无变化。

聚维酮
povidone(PVP)

【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。5%的溶液pH值为3.0~7.0。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 )。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。聚维酮粉末也可以干态形式直接加入其他粉末中混合,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,PVP可作为增溶剂加速难溶药物从固体制剂中的溶出。PVP溶液也可用作包衣材料。

此外,PVP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PVP混合后,溶解度增大。无热原的特殊级别PVP已应用于注射用制剂。

【使用注意】

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

(2)PVP水溶液易生长真菌,须加抑菌防腐剂。PVP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PVP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PVP时,应尽量除去注射剂中的鞣质,减少不良反应。

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

【质量标准来源】 2020年版《中国药典》四部收载聚维酮K30、交联聚维酮。CAS号:9003-39-8。

卡波姆

【别名】 丙烯酸聚合物、聚羧乙烯、羧乙烯聚合物、卡波姆耳;carbomers、carbomera。

【分子式与分子量】 (C 3 H 4 O 2 x (C 15 H 26 O 12 y ;卡波姆的分子量为7×10 5 ~4×10 6

【来源与制法】 本品是以非苯溶剂为聚合溶剂的丙烯酸键合烯丙基蔗糖或季戊四醇烯丙醚的高分子聚合物。按干燥品计,含羧酸基应为56.0%~68.0%。

【性状】 本品为白色疏松粉末,有特征性微臭,极具吸湿性。可分散于水,迅速吸水溶胀,但不溶解,1%水分散体pH值为2.5~3.0,表现为很低的黏性。其羧基易与碱反应,中和后在水、醇和甘油中逐渐溶解,黏度迅速增大,低浓度形成澄明溶液,浓度较大时形成半透明状凝胶。

【作用与用途】 利用卡波姆形成凝胶及溶胀性能,可制备亲水性凝胶骨架型控释制剂,特点在于:一是释药性能与pH值有关;二是释药呈零级或近于零级动力学过程,可用于制备缓释骨架微丸。卡波姆与碱性药物形成内盐并形成可溶性凝胶,具有调释作用,适合于制备缓释液体制剂,如滴眼剂、滴鼻剂等,同时还可发挥掩味作用。本品具有良好的黏滞性,可作为颗粒剂、片剂、丸剂的黏合剂,并具有控释释放作用,常用量为0.2%~10.0%,也可作为片剂、丸剂、胶囊剂的包衣材料,膜剂、涂膜剂的成膜材料。本品可作为乳化剂、助悬剂和增稠剂,应用于乳膏、凝胶、眼用软膏等液体或半固体药物剂型。

【使用注意】 本品遇间二苯酚变色,且和苯酚、阳离子聚合物、强酸及高浓度的电解质不相容,与强碱物质如氨、氢氧化钾、氢氧化钠或强碱性有机胺接触时能产生大量的热;尘爆最低浓度为100g/m 3 ,应尽量避免产生过多的粉尘;粉末对眼、黏膜、呼吸道有刺激;在过高温度下变色,光照、暴露于空气中会氧化,微生物在其无防腐剂的水分散液中易生长。

【质量标准来源】 2020年版《中国药典》四部。CAS号:54182-57-9。

【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剂、抑菌剂直接配制。本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,含少量CaCO 3 ,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。但乙醇会降低硅皂土制剂的黏度,浓度过高时能使本品沉淀。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、强电解质配伍使用。

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(或其他液体)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。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,从而产生较好的分散效果。

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:第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,包括阴离子表面活性剂、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)。

一般情况下,疏水性不强的药物常与乙醇、丙二醇、甘油等表面张力较小的溶媒一起研磨,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值为6~15的表面活性剂。

最常用的润湿剂有HLB值为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。

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)是指使混悬剂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,导致部分微粒絮凝,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)是指使混悬剂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导致的,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、混悬剂所带电荷及其他附加剂等,对絮凝剂和反絮凝剂的使用有很大影响,应在实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),常用量为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,乙醇,水。

制法:取金银花、菊花、板蓝根,加水煎煮两次,第一次两小时,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、甘油、55%乙醇、羟苯乙酯、甜味剂(枸橼酸钠、枸橼酸钾、乙酰磺胺酸钾)及香精,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pH值2~10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、肥胖患者、糖尿病患者理想的甜味剂。 uFy6OFfPLkwl06WZyV9/d7o8JAgvJaksPyU8UGu22HFe703bncOL7HAyOZEY+G8L

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