第四節 高分子溶液劑和溶膠劑
一、高分子溶液劑
高分子溶液劑是指高分子化合物溶解于溶劑中制成的均勻分散的液體制劑。高分子溶液劑以水為溶劑,稱為親水性高分子溶液劑或膠漿劑。以非水溶劑制備的高分子溶液劑,稱為非水性高分子溶液劑。高分子溶液劑屬于熱力學穩定體系。
1.高分子溶液劑的性質
(1)帶電性:高分子化合物結構中的某些基團因解離而帶電,所帶電荷受溶液pH值的影響。如兩性高分子化合物,當溶液的pH值大于等電點時,高分子化合物帶負電荷;溶液的pH值小于等電點時,高分子化合物帶正電荷;溶液的pH值等于等電點時,高分子化合物不帶電,這時高分子溶液劑的許多性質發生變化,如黏度、滲透壓、溶解度、電導等都變為最小值。
(2)穩定性:高分子溶液具有聚結特性,含較多親水基團—OH、—COOH或—NH2的高分子化合物(蛋白質、多糖、纖維素衍生物等)能與水形成水化膜,一旦電荷及水化膜發生改變,易出現聚結沉淀。如向溶液中加入大量電解質,就會使高分子化合物凝結而產生沉淀的鹽析現象;加入脫水劑乙醇、丙酮等也可以破壞水膜;帶相反電荷的兩種高分子溶液混合時,由于相反電荷中和作用會產生凝結沉淀;高分子溶液久置會自發發生凝結而沉淀的陳化現象;在其他如光、熱、pH值、射線、絮凝劑等因素影響下,高分子化合物也可凝結沉淀。
(3)其他性質:親水性高分子溶液具有較高的滲透壓,滲透壓的大小與高分子溶液的濃度有關;高分子溶液是黏稠性流動液體,常用作助懸劑;一些親水性高分子溶液如明膠、瓊脂水溶液,在溫熱條件下為黏稠性流動液體,當溫度降低至一定時,形成不流動的半固體凝膠,其過程稱為膠凝。
2.制備工藝
將高分子藥物先浸泡一定時間,然后攪拌或加熱,使其完成溶脹、溶解過程。高分子的溶解過程分為有限溶脹過程和無限溶脹過程。有限溶脹過程指高分子剛與溶劑接觸時,溶劑分子擴散進入高分子顆粒,顆粒慢慢膨脹,是溶脹的第一階段;隨后進行溶脹的第二階段即無限溶脹過程,溶脹顆粒表面的水化高分子開始相互拆開,解脫分子間纏繞,高分子分散在溶劑中,形成均勻溶液。
3.制備舉例
羧甲基纖維素鈉膠漿劑
【處方】 羧甲基纖維素鈉0.5g 瓊脂0.5g
糖精鈉0.05g 蒸餾水加至100mL
【制法】 取羧甲基纖維素鈉分次加入熱蒸餾水(約40mL)中,輕輕攪拌使其溶解;另取剪碎的瓊脂加蒸餾水浸泡使其溶脹,加熱煮沸數分鐘,使瓊脂溶解;兩液合并,趁熱過濾,再加入糖精鈉、熱蒸餾水至全量,攪勻即得。
【附注】 本品pH值3~11時穩定,氯化鈉等鹽類可降低其黏度。
二、溶膠劑
溶膠劑系指固體藥物以細微粒子分散在水中形成的非均勻分散的液體制劑,又稱疏水膠體溶液。溶膠劑中的微粒具有帶相反電荷的吸附層和擴散層,稱為雙電層,雙電層之間的電位差稱為ζ電位。ζ電位越高,微粒間斥力越大,溶膠越穩定。溶膠劑中微粒的大小一般在1~100nm,其外觀與溶液相似,透明或半透明。屬于高度分散的熱力學不穩定體系。
將藥物分散成溶膠時,其藥效會出現增大或異常。例如硫的粉末不易被腸道吸收,但膠體硫在腸道中極易吸收,以致產生極大毒性甚至引起死亡。
(一)溶膠劑的特點
分散相能通過濾紙,而不能通過半透膜;膠粒具有動力學性質,可以進行布朗運動;具有光學性質,膠粒能散射光,使膠體溶液有明顯的“丁達爾”效應;具有電學性質,溶膠粒子在電場作用下可發生電泳現象;溶膠劑屬熱力學不穩定體系,有聚結不穩定性和動力不穩定性。
(二)制備工藝
溶膠劑的制備方法有分散法和凝聚法。
1.分散法
分散法是將藥物的粗粒子分散達到溶膠粒子大小范圍的制備過程。
(1)機械分散法:多采用膠體磨進行制備,適用于脆而易碎的藥物。
(2)膠溶法:也稱解膠法,通過使新生的粗分散粒子重新分散而獲得溶膠的方法,即在細小(膠體粒子范圍)沉淀中加入電解質使沉淀粒子吸附電荷后逐漸分散的方法。
(3)超聲波分散法:采用20000Hz以上超聲波所產生的能量,使粗粒分散成溶膠劑的方法。
2.凝聚法
(1)物理凝聚法:通過改變分散介質,使溶解的藥物凝聚成溶膠劑的方法。如將硫磺溶于乙醇中制成飽和溶液,濾過,濾液細流在攪拌下流入水中。由于硫磺在水中的溶解度小,迅速析出形成膠粒而分散于水中。
(2)化學凝聚法:借助氧化、還原、水解等化學反應制備溶膠劑的方法。如硫代硫酸鈉溶液與稀鹽酸作用,生成新生態硫分散于水中,形成溶膠。