3)乳化、稳定作用 卡波沫在乳剂系统中具有乳化和稳定双重作用;一方面由于其分子中存在亲水与硫水部分,因而具有乳化作用;另一方面它可在较大范围内调节两相粘度,大部分型号均可采用,这是卡波沫运用于乳剂系统的最大优点。卡波沫部分用水溶性无机碱中和、部分用油溶性有机胺中和时发挥其稳定作用的关键。
4)稳定性 固态卡波沫较稳定,104℃加热2h不影响其性能,但260℃加热30min完全分解。卡波沫宜中和后使用,中和后的聚合物凝胶在正常情况下不水解或氧化,反复冻熔也不致破坏。过量盐类电解质可影响分子间的静电斥力,使卡波沫凝胶崩散。 2.应用
1)粘合剂量、与包衣材料 用作颗粒剂和片剂的粘合剂,常用量为0.2%~10.0%;用作包衣材料具有衣层坚固、细腻和滑润感好的特点。
2)局部外用制剂基质 用作软膏、洗剂、乳膏剂、栓剂或亲水性凝胶剂的基质,具有优良的流变学性质与增湿润滑能力。
3)乳化剂增稠剂和助悬剂 卡波沫具有交联的网状结构,特别适合用作助悬剂。Carbomer1342是一种新型的高分子乳化剂,其他型号也具有一定的辅助乳化剂作用。
4)缓释控释材料 卡波沫的缓释、控释作用在于其溶胀与形成凝胶的性质;在用量较小的场合,卡波沫还具有一般阻滞剂的功能;可与碱性药物生成盐并形成可溶性凝胶发挥缓释、控释作用,同时还可发挥掩味作用;还可利用卡波沫制备粘膜粘附片剂以达到缓释效果。 三、丙烯酸树脂 1.性质
1)玻璃化转变温度(Tg) 不同型号树脂的玻璃化转变温度有很大差异。肠溶型Ⅱ、Ⅲ号树脂的Tg在160℃以上,胃崩型丙烯酸树脂的Tg却低达-8℃,渗透型丙烯酸树脂的Tg介于二者之间,约在55℃左右
2)最低成膜温度(MFT) 指树脂胶乳液在梯度加热干燥条件下形成连续性均匀而无裂纹薄膜的最低温度限。在MFT以下,聚合物粒子不能发生熔合变形成膜。在含有丙烯酸酯的树脂中,丙烯酸酯比例越高,MFT越低。Tg越高,MFT就越高。 3)机械性质 丙烯酸树脂能够在药上形成薄膜衣主要依赖于分子中酯基与药片表面分子带电负性原子形成氢键、分子链对药片隙缝的渗透以及包衣液中其他成分的吸附。
4)溶解性 丙烯酸树脂易溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮和氯仿等极性有机溶剂,但在水中的溶解性质则取决于树脂结构中的侧链基团和水溶液pH。胃崩型树脂和渗透性树脂在酸性和碱性环境中均不解离,故不发生溶解。胃溶型树脂在胃酸环境溶解取决于其叔胺碱性基团。 5)渗透性 含季胺基团的渗透型树脂具有一定的水渗透溶胀性质,季胺基团比例越高,渗透性越大。胃崩型树脂具有一定疏水性,渗透性很小,单独应用在胃肠液中既不溶也不崩,必须添加适量亲水性物质,使树脂成膜时形成孔隙,利于水分渗入。 2.应用
1)包衣材料 丙烯酸树脂主要用作片剂和胶囊的薄膜包衣材料。
2)用作缓释、控释制剂的辅料 广泛用于药物缓释、控释制剂中,作为骨架材料、微囊囊材及包衣膜。也可用于直接压片。
3)近年来,丙烯酸树脂亦用作透皮吸收系统骨架、压敏胶及直肠用凝胶剂等。 四、聚乙烯醇
1.性质 白色至奶油色无臭颗粒或粉末
1)溶解性 聚乙烯醇具有极强的亲水性,溶于热水或冷水中,分子量越大,结晶性越强,水溶性越差,但水溶液的粘度相应增加。
2)水溶液性质、混溶性 聚乙烯醇水溶液与大多数聚合物溶液一样为非牛顿流体
13
3)粘度 聚乙烯醇粘度随聚乙烯醇浓度增加而急剧上升,温度升高则粘度下降。
4)化学性质 聚乙烯醇是结晶性聚合物,玻璃化转变温度约85℃,在100℃开始缓缓脱水,180~190℃熔融。干燥及高温脱水时发生分子内和分子间醚化反应,同时伴有结晶度增加、水溶性下降以及色泽变化。 2.应用
1)聚乙烯醇是一种良好的成膜和凝胶材料 用作涂膜剂的成膜材料;用作膜剂的成膜材料;在巴布膏剂中的应用;在凝胶型制剂中作基质;
2)聚乙烯醇是较理想的助悬剂及增稠、增粘剂,最大用量10%。 3)近年来,聚乙烯醇已有用于经口给药系统的报道。 五、聚乙烯基吡咯烷酮(也叫聚维酮 PVP) 1.性质 1)物理性状 白色至乳白色粉末,无嗅或几乎无嗅,可压性良好,玻璃化转变温度175℃,玻璃化转变温度随相对分子质量增大而增大,有很强的吸湿性,水溶液可耐110-130℃蒸汽热压灭菌,但在150℃以上,聚维酮固体可因失水而变黑,同时软化。5%的水溶液的pH=3-7 2)溶解性与溶液粘性 易溶于水,在许多有机溶剂中极易溶解,但不溶于醚、烷烃、矿物油、四氯化碳和乙酸乙酯;溶液粘度与分子量和溶剂有关:根据溶液粘度与聚合物相对分子质量及浓度之间的关系而定义的K值将其按相对分子质量大小分级。K值增加,溶液的粘度、胶粘性增加而溶解速率下降。聚维酮溶液的粘度在pH4~10范围内几乎不发生变化,受温度的影响较小。浓盐酸会增加聚维酮溶液的粘度,浓碱液会使聚维酮发生沉淀。
3)化学反应性 聚维酮化学性质稳定,基本上呈惰性,能与大多数无机盐以及许多天然或合成聚合物、化合物在溶液中混溶。聚维酮也可与一些药物形成可溶性复合物,聚维酮用量越大,复合物在水中的溶解度亦随之增加。
2.应用 聚维酮是较早应用的血容量扩充剂,由于聚维酮具有许多优良的特性,并且规格多样,使用方便,因而在药剂领域中有着非常广泛的应用。
1)用作固体制剂的黏合剂 聚维酮还是直接压片的干燥粘合剂。此外,聚维酮还可用于硫化床喷雾干燥制粒。
2)用作包衣材料 聚维酮作为薄膜包衣材料,其柔韧性较好。
3)用作固体分散体载体 利用聚维酮极强的亲水性和水溶性,以其作为固体分散体的载体,可提高难溶性药物的溶出度和生物利用度。此外,使用聚维酮作为赋形剂可提高某些药物的稳定性。
4)用于缓释控释制剂 在制备不溶性骨架或溶蚀性骨架缓控释制剂室,PVP常用作骨架的制孔剂和黏合剂,调节药物释放速率。PVP还可用于制备透皮吸收膜剂及水凝胶压敏胶。PVP也可作为微型胶囊的囊材,通过改变囊壳厚度来调节药物的释放。 5)助溶剂或分散稳定剂 低相对分子质量的聚维酮可用于注射剂中作为助溶剂或抑制结晶生长。在粉针剂中,聚维酮可作为增溶剂;也可在口服或其他液体药剂中作为增溶剂;也可通过加PVP防止某些不相溶的组分从水溶液中沉淀。在液体药剂中,10%以上的聚维酮具有明显的助悬、增稠和胶体保护作用 6)用于眼用药物制剂 在滴眼液中加入一定量的聚维酮可减少药物对眼的刺激性,增加溶液黏度,延长药物在眼部的滞留时间。
7)其他 聚维酮是涂膜剂的主要原料,对皮肤有较强黏着力、无刺激性,聚维酮在各类香波、定型发胶、发乳、染发剂等化妆品中有广泛应用。 六、交联聚维酮
1.性质 交联聚维酮系白色至乳白色、无味、流动性良好的粉末,不溶于水、有机溶剂以及强酸、强碱,但遇水可迅速膨胀,溶胀时不出现高黏度的凝胶层,其崩解能力相对较高。
14
2.应用 交联聚维酮主要用作片剂的崩解剂,具有良好的再加工性,即回收加工时,不需再加入多量的崩解剂。
七、乙烯-醋酸乙烯(酯)共聚物 1.性质
1)Tg、结晶度 分子量增大,Tg和机械强度均升高;
2)溶解性 高醋酸乙烯(VA)比例的共聚物溶于二氯甲烷、氯仿等;低比例的VA共聚物只有在熔融状态下才能溶于有机溶剂。 3)影响通透性的因素 同种共聚物材料在使用不同工艺加工时,也可能影响材料的结晶度和玻璃化温度,进而影响药物通透性;加入增塑剂或许多聚合物共混,可改变乙烯-醋酸乙烯(酯)共聚物的通透性;共聚物对药物的通透性还与其结构中的乙酰基有关。
4)理化性质 乙烯/醋酸乙烯共聚物的化学性质稳定,耐强酸和强碱,但强氧化剂可使之变性,长期高热可使之变色;此外,对油性物质耐受性差。
2.应用 该种材料与机体组织和粘膜的良好相容性,适合制备在皮肤、腔道、眼内及植入给药的控释系统。 八、聚乙二醇(PEG)
1.性质 PEG200~600无色透明;PEG800~1500白色膏体(蜡状);PEG2000~20000白色片状
1)溶解性 易溶于水和多数极性溶剂,分子量↑,溶解度↓;不溶于非极性溶剂;温度↑,溶解度增加↑,当温度升至某一点时,出现混浊或胶状沉淀,该温度为昙点。分子量越高,昙点越低;加入电解质,昙点越低。
2)吸湿性 较低分子量的聚乙二醇具有很强的吸湿性,随着分子量增大,吸湿性迅速下降
3)表面活性与粘度 表面张力:同浓度的PEG,固态>液态;聚乙二醇水溶液浓度增加,其表面张力逐渐减小。端羟基为酯基等其他疏水基团取代后,表面活性有很大提高。 4)化学反应性 两端的-OH具有反应活性,能发生所有脂肪族羟基的化学反应。在正常条件下,聚乙二醇十分稳定,但在120℃以上发生氧化作用。 2.应用
1)注射用的复合剂: 以液态聚乙二醇较常用。最大量不超过30%(PEG 300、PEG 400),用量达40%即可能发生溶血作用。
2)栓剂基质:常以固态及液态聚乙二醇复合使用以调节硬度与熔化温度。
3)软膏及化妆品基质: 常以固态及液态聚乙二醇混合使用以调节稠度,具有润湿、软化皮肤、润滑等效果。
4)液体药剂的助悬、增粘与增溶: 以液态聚乙二醇较多用,与其他乳化剂合用,PEG还具稳定乳剂的作用。 5)固体分散体的载体: 相对分子质量在1000~2万之间的聚乙二醇特别适合采用热熔法制备一些难溶性药物的低共熔混合物以加快药物的溶解和吸收。
6)片剂的固态粘合剂、润滑剂: 在固体制剂中,高相对分子质量的聚乙二醇能增加片剂的粘结性,影响颗粒塑性。相对分子质量为6000以上的聚乙二醇可作为片剂的水溶性润滑剂。 7)用于修饰微粒或纳米粒聚合物载体: 可生物降解聚合物作为微粒或纳米粒载体的应用极大地促进了药剂学的发展,为开发具有更好控释性质及靶向性的新制剂奠定了基础。
此外:聚乙二醇亦是常用的薄膜衣增塑剂、致孔剂、打光剂以及滴丸基质等 。液态聚乙二醇可作为与水相混溶的溶剂填装于软明胶胶囊中。 九、泊洛沙姆
1.性质 相对分子质量较高的泊洛沙姆为白色、蜡状、可自由流动的球状颗粒或浇注固
15
体,相对分子质量较低的泊洛沙姆为半固体或无色液体。基本无臭、无味。
1)溶解性 这类共聚物具有极不相同的表面活性,且有从油溶性到水溶性的多种产品,属于非离子型表面活性剂。
2)昙点 泊洛沙姆水溶液加热时,由于大分子的水合结构被破坏以及形成疏水链构象,发生起浊或起昙现象。泊洛沙姆水溶解度下降,溶液发生浑浊的温度(即昙点)随大分子中亲水性链段和疏水性链段二者比例不同,在很大范围内变化。
3)表面活性 作为非离子型高分子表面活性剂,其表面活性亦与结构有关。
4)凝胶作用 除一些分子量较低的泊洛沙姆品种外,多数泊洛沙姆在较高浓度时即形成水凝胶。分子量越大,凝胶越易形成。 2.应用
1)泊洛沙姆在注射剂中的应用 泊洛沙姆是目前使用在静脉乳剂中唯一合成乳化剂。 2)泊洛沙姆在水溶性栓剂、亲水性软膏、凝胶、滴丸剂中的应用 高分子量的亲水性泊洛沙姆是水溶性栓剂、亲水性软膏、凝胶、滴丸剂等的基质材料。在一些化妆品以及牙膏中亦曾作为基质材料使用。利用高分子量泊洛沙姆水凝胶具有的温度敏感性,制备热敏型脉冲式释药的控释、缓释制剂。 3)泊洛沙姆在口服制剂中的应用 在口服制剂中,主要利用水溶性泊洛沙姆作为增溶剂、乳化剂和稳定剂。
4)泊洛沙姆的其他应用包括 在液体药剂中用作增粘剂、分散剂、助悬剂;在化妆品中用作润湿剂和香精的增溶剂;作为蛋白质分离的沉淀剂以及消泡剂等。 十、压敏胶
压敏胶是对压力敏感的胶黏剂,它是一类无需借助溶剂、热或其它手段,只需施加轻度指压,即可与被黏物牢固黏合的胶黏剂。
第六章 高分子药物
高分子药物:利用高分子化合物自身的结构和性能与机体组织作用,从而克服机体功能障碍达到促进人体康复的一类药物,称为高分子药物。
一、第一个实现药物高分子化的物质——青霉素
第一个高分子载体药物是1962年研究成功的将青毒素与聚乙烯胺结合的产物。 载体:聚乙烯胺
青霉素与乙烯醇—乙烯胺共聚物以酰胺键相结合
通过改性将普通小分子药物接枝在高分子载体后,药物活性和应用范围大大扩大。 二、两个模型:高分子载体药物模型、细胞摄粒作用 高分子载体药物模型:
细胞摄粒作用模型:
16

