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第二章 液体制剂概论,其分子中的亲水基团一般是甘油、聚乙二醇和山梨醇等多元醇;亲油基团是长链脂肪酸或长链脂肪醇及烷基或芳基,以酯键或醚键与亲水基团结合
编辑于2022-09-20 19:01:28 广东第二章 液体制剂概论
概述
液体制剂的含义
液体制剂主要是指药物分散在适宜的分散介质中制成的可供内服或外用的液体形态的制剂
液体介质的分散介质的种类、性质和药物分散粒子的大小对药物的作用、疗效和毒性等有很大影响
液体制剂的分类
按分散体系分类
均相液体制剂
药物以分子、离子形式均匀分散(单相)的澄清溶液,是热力学稳定体系,可分为两类
低分子溶液剂
由低分子药物分散在分散介质中形成的液体制剂,也称溶液剂
分散微粒大小:<1nm
高分子溶液剂
由高分子药物分散在分散介质中形成的液体制剂,在水中溶解时,由于分子较大(<100nm),也称亲水胶体溶液
分散微粒大小:1~100nm
非均相液体制剂
药物以微粒或液滴状态分散在分散介质中形成的液体制剂,系多相分散体系和热力学不稳定体系,包括以下几种
溶胶剂
不溶性药物以纳米粒(<100nm)的=分散的液体制剂,又称疏水胶体溶液
分散微粒大小:1~100nm
乳剂
由不溶性液体药物以乳滴状态分散在分散介质中形成的不均匀液体分散体系
分散微粒大小:>100nm
混悬剂
由不溶性固体药物以微粒状态分散在分散介质中形成的不均匀液体分散体系
分散微粒大小:>500nm
按给药途径分类
内服液体制剂
如:溶液剂、合剂、芳香水剂、糖浆剂等
外用液体制剂
皮肤用液体制剂
如:洗剂、搽剂等
五官科用液体制剂
如:洗耳剂、滴鼻剂、含漱剂等
直肠、阴道、尿道用液体制剂
如:灌肠剂
液体制剂的特点与质量要求
液体制剂的特点
液体制剂的优点
易于分取剂量,服用方便
药物的分散度较大,吸收快,较迅速地发挥药效
可减少药物的刺激性
给药途径多,可内服发挥全身疗效,也可外用于皮肤、黏膜和腔道,发挥局部疗效
液体制剂的缺点
药物分散度大,易引起药物的化学降解
非均相液体制剂中药物的分散度大,表面自由能高,在放置过程中易产生相分离的问题,易产生物理稳定性的问题
液体制剂大多以水为分散介质,为微生物的生长提供了合适的环境
液体制剂体积较大,携带、储运不便
相比于固体制剂,具有不适味道的药物在溶液中的适口性更差
液体制剂的质量要求
均相液体制剂应澄清,非均相液体制剂的药物粒子应分散均匀
分散介质最好用水,其次是乙醇、甘油和植物油等
口服的液体制剂外观良好,口感适宜
外用的液体制剂应无刺激性
液体制剂应具有一定的抑菌能力,保存和适宜过程不应发生霉变
包装容器适宜,便于患者携带和服用
流变学简介
流变学概述
流变学的产生和发展
流变学的定义
研究物质变形和流动的科学
研究对象具有双重性质
液体的流动性和固体的弹性
在药剂学中,流变学理论广泛应用于混悬剂、乳剂、软膏剂,以及纳米凝胶、纳米乳等剂型的制备
流体的基本性质
一切流体的流变性都可以用切变速度D与剪切力S之间的关系曲线来描述,这种关系曲线称为流变曲线
不同流变性的流体具有不同的流变曲线,根据流变曲线的不同,流体可以分为
牛顿流体
如:水、酒精
牛顿流体定律
剪切应力S与切变速度D成正比,曲线经过原点
牛顿流体的特点
一般为低分子的纯液体或稀溶液
在一定温度下,牛顿流体的粘度η为常数,它只是温度的函数,随温度的升高而减小
非牛顿流体
如:乳剂、混悬剂、高分子溶液、胶体溶液、软膏以及固-液的不稳定系统
定义
不满足牛顿黏性实验定律的流体,即其剪应力与剪切应变率之间不是线性关系的流体
按非牛顿流体流动的曲线类型可分为
塑性流体
流变曲线
不经过原点的直线,存在屈服应力
切变应力小于屈服应力时,该物质表现为弹性
切变应力大于屈服应力时,该物质表现为塑性
如:浓度较高的乳剂、混悬剂、单糖浆、涂剂
假塑性流体
流变曲线
经过原点的凹形曲线,不存在屈服应力
剪切力越大,粘度越小
如:某些亲水性链状高分子溶液及微粒分散体系处于絮凝状态的液体
胀性流体
流变曲线
经过原点的凸起曲线
如:含有大量固体微粒的高浓度混悬剂,50%淀粉混悬剂、糊剂、淀粉、滑石粉等
触变性流体
流变曲线
环形曲线
如:油制普鲁卡因注射液,液体或半固体制剂——糖浆、某些软膏等,其他材料——钻井泥浆、土壤
流变性测定
求出物体流动的速度和引起流动速度所需的力之间的关系
最常测定的流变学性质就是黏度和稠度
黏度:流体对流动产生阻抗能力的性质
黏度的测定用黏度计,药典采用平氏毛细管黏度计、乌氏毛细管黏度计和旋转黏度计
毛细管黏度计适用于牛顿流体运动黏度的测定
旋转黏度计适用于牛顿流体或非牛顿流体
稠度用锥入度测定法
锥入度:利用自由落体运动,在25℃下,将一定质量的锥体由锥入度仪向下释放,测定锥体释放后5秒内刺入供试品的深度
合格的软膏剂插入度通常规定在200~300个单位范围
适用于软膏剂、眼膏剂及其常用基质材料(如凡士林、羊毛脂、蜂蜡)等半固体物质,以控制其软硬度和粘稠度等性质,避免影响药物的涂布延展性
流变学在药剂学中应用
可以应用流变学理论对混悬剂、乳剂、半固体制剂等的剂型设计、处方组成、制备工艺、质量控制等进行研究与评价
乳剂
乳剂在制备和使用过程中经常会受到各种剪切力的影响,大部分乳剂表现为非牛顿流动
在使用和制备条件下乳剂的特性是否适宜,主要由制剂的流动性决定
掌握制剂处方对乳剂流动性的影响非常重要
相体积比
粒度
软膏剂
在制备软膏剂时,必须控制好非牛顿流体材料的浓度(稠度)
混悬剂
流变学原理可用于讨论
黏度对粒子沉降的影响
混悬液经振荡从容器中倒出时的流动性的变化
混悬液应用于投药部位时的伸(铺)展性
混悬剂在振摇、倒出及铺展时能自由流动是形成理想的混悬剂的最佳条件
表面活性剂
概述
表面现象
一般把固体、液体与气体的界面称为表面,在界面或表面上所发生的一切物理化学现象统称为表面现象
表面张力与表面活性剂
表面张力是指平行作用于液体表面单位长度上使表面缩小的力
在分散介质中仅加入少量即能使液体表面张力急速下降的物质称为表面活性剂
表面活性剂的结构特点
其结构中含有极性的亲水基团和非极性的亲油基团
表面活性剂的分类
根据分子组成特点和极性基团的解离性质,分为两类
离子型表面活性剂
根据极性基团解离后性质不同,离子型表面活性剂可分为
阴离子型表面活性剂
起表面活性作用的是其阴离子部分,该类表面活性剂常用作去污剂,由于毒性较大,一般只用于外用制剂
高级脂肪酸盐系:肥皂类,通式为(RCOO-)nMn+
碱金属皂(一价皂)
容易被酸、碱土金属Ca2+、Mg2+等或其他电解质破坏,并有一定刺激性,一般只用外用制剂
碱土金属皂
有机胺皂
硫酸化物:通式为R·O·SO3-·M+
乳化性能很强,比肥皂类稳定,受酸和钙的影响较小,但能与一些大分子阳离子药物发生作用而产生沉淀
在低浓度对黏膜也有一定刺激性,主要用作外用乳膏的乳化剂
磺酸化物:通式为R·SO3-·M+
主要用作胃肠道、脂肪的乳化剂
阳离子型表面活性剂
起表面活性作用的是阳离子部分,带正电荷,也称阳性皂
特点
水溶性好,在酸性与碱性溶液中均稳定,但因毒性较大,主要外用消毒、杀菌,不能与大分子的阴离子药物配伍使用,因可与之结合而失去活性,甚至产生沉淀
如:苯扎氯铵(洁尔灭)和苯扎溴铵(新洁尔灭),主要用于皮肤、黏膜、手术器械的消毒等
两性离子型表面活性剂
随着介质pH的不同,可变为阳离子型或阴离子型表面活性剂
磷脂类
卵磷脂是天然的两性离子型表面活性剂
氨基酸型和甜菜碱型
甜菜碱型适用于任何pH
非离子型表面活性剂
其分子中的亲水基团一般是甘油、聚乙二醇和山梨醇等多元醇;亲油基团是长链脂肪酸或长链脂肪醇及烷基或芳基,以酯键或醚键与亲水基团结合
非离子型表面活性剂毒性低,溶血作用较小,化学性质稳定,不易受电解质和溶液pH的影响,能与大多数药物配伍,广泛使用于外用和内服
聚乙二醇型
聚氧乙烯脂肪酸醇醚类
该类表面活性剂的主要用途是增溶剂和O/W型乳化剂
聚氧乙烯脂肪酸酯类
该类表面活性剂都是水溶性的,有较强的乳化能力,主要用作增溶剂和O/W型乳化剂
聚氧乙烯-聚氧丙烯聚合物
可用作静脉注射用的乳化剂
多元醇型
脂肪酸山梨坦
商品名称为司盘,其亲油性较强,为W/O型乳剂的辅助乳化剂,多用于搽剂和软膏剂中,也可用作注射(非静脉注射)用乳剂的辅助乳化剂
聚山梨酯
商品名称为图文,为亲水性表面活性剂,常用作增溶剂和O/W型乳化剂等
表面活性剂的基本性质
物理化学性质
胶束形成和临界胶束浓度
由于表面活性剂分子的疏水部分与水的亲和力较小,而疏水部分之间的吸引力较大,当达到一定浓度时,许多表面活性剂分子的疏水部分便相互吸引,缔合在一起,形成了缔合胶体,这种缔合胶体称为胶团或胶束
开始形成胶团时表面活性剂的浓度,称为临界胶团浓度
亲水亲油平衡值
表面活性剂亲水亲油性的强弱是以亲水亲油平衡值来表示
HLB值越高,其亲水性越强,HLB值越低,其亲油性越强
完全没有亲水基的石蜡的HLB值假定为0,而把亲水性很强的聚乙二醇的HLB值定为20
HLBab=(HLBa×Wa+HLBb×Wb)/(Wa+Wb)
克里特夫特点与昙点
克里特夫特点
对于离子型表面活性剂,其溶解度随着温度的升高而增大,当温度升高到某温度点后溶解度迅速增大,此温度点称为克利夫特点
克利夫特点相对应的溶解度即为表面活性剂的临界胶团浓度
克利夫特点可以看作是离子型表面活性剂的特征值,常被认为是离子型表面活性剂使用的温度下限
昙点
某些聚氧乙烯非离子型表面活性剂的溶解度,开始时随温度的升高而增大,但到达某一温度后,其溶解度急剧下降,使溶液变浑浊,甚至产生分层,这种现象称为“起昙”,又称“起浊”
出现起昙的温度称为昙点
产生这一现象的原因是聚氧乙烯型非离子型表面活性剂溶液受热时,聚氧乙烯链与水之间的氢键断裂,聚氧乙烯链发生强烈脱水和收缩,使增溶空间减小,增溶能力下降,因而产生浑浊、分层或沉淀现象
生物学性质
表面活性剂对药物吸收的影响
表面活性剂与蛋白质的相互作用
表面活性剂的毒性
表面活性剂的刺激性
表面活性剂的应用
增溶剂
表面活性剂增大难溶性药物在水中的溶解度并形成澄清溶液的过程称为增溶,用于增溶的表面活性剂称为增溶剂
增溶原理
一般认为是由于表面活性剂在水中形成胶团(胶束)的结果
增溶的形式
非极性药物的增溶
极性药物的增溶
半极性药物的增溶
影响增溶作用的因素
增溶剂的结构因素
在同系的表面活性剂中,碳链越长,则CMC越小,其增溶量越大
在同系表面活性剂中,含有相同碳原子个数的表面活性剂,有支链者的CMC高于直链的表面活性剂
增溶剂的HLB值
被增溶药物的性质
加入顺序
一般应先将增溶剂与难溶性药物混合,最好使之完全溶解,然后再加水稀释,则能很好溶解,否则增溶效果不好
增溶剂的用量
温度对增溶的影响
影响胶束的形成
影响增溶物质的溶解
影响表面活性剂的溶解度
乳化剂
表面活性剂能使乳浊液易于形成并使之稳定,故可作乳化剂
润湿剂
液体在固体表面上的黏附现象称为润湿
起泡剂与消泡剂
去污剂
消毒剂和杀菌剂
液体制剂的溶剂与附加剂
常用溶剂
优良的口服液体制剂的分散介质应适宜口服,对胃肠无刺激性,毒性小,化学性质稳定,对药物具有良好的溶解性和分散性,不干扰主药的作用和含量测定
表示溶剂分子极性大小的指标之一是介电常数,介电常数大的表示分子的极性大
极性溶剂
水
能溶解大多数无机盐和许多有机药物,介电常数为80,易长霉,配制水性液体制剂应使用新鲜纯化水
甘油
含甘油12%以上额能放置鞣质析出,浓度为30%以上的甘油有防腐作用,可供内服或外用,其中外用较多
二甲基亚砜
有较强的吸湿性,有刺激性,溶解范围广,有万能溶剂之称,可促进药物透过皮肤和黏膜吸收
半极性溶剂
乙醇
能溶解大部分有机药物和药材中的有效成分,如生物碱及其盐类、挥发油、树脂、鞣质、有机酸和色素等
含量为20%以上的乙醇即有防腐作用,含量为40%以上的乙醇则能延缓某些药物(如巴比妥钠等)的水解
丙二醇
毒性小、无刺激性,能延缓许多药物的水解,增加稳定性,优于甘油
聚乙二醇
相对分子质量在1000以下者为液体,能与水、乙醇、丙二醇、甘油等混溶,对易水解药物有一定的稳定作用,在洗剂中能增加皮肤的柔韧性,具有一定的保湿作用
非极性溶剂
脂肪油
能溶解油溶性药物,脂肪油容易酸败,易受碱性药物的影响而发生皂化反应
脂肪油多为外用制剂的溶剂,如洗剂、搽剂、滴鼻剂等
液体石蜡
无色油状液体,微臭,能溶解挥发油、甾体药物及其他油溶性药物,常作搽剂的溶剂
液体制剂常用附加剂
增溶剂
增溶是某些难溶药物在表面活性剂的作用下,在溶剂中增加溶解度并形成溶液的过程
助溶剂
定义
是指难溶性物质与加入的第三种物质在溶剂中形成可溶性分子间络合物、复盐或缔合物等,以增加药物在溶剂(主要是水)中的溶解度
助溶剂多为低分子化合物
潜溶剂
定义
是指能提高难溶性药物溶解度的混合溶剂
使用两种或多种混合溶剂,在混合溶剂中各溶剂达到某一比例时,药物的溶解度出现极大值,这种现象称为潜溶
抑菌剂
定义
指的是抑制微生物产生的化学物质,有时也称防腐剂
抑菌的重要性
常用抑菌剂
羟苯酯类
苯甲酸及其盐
山梨酸及其盐
苯扎溴铵
醋酸氯己定
其他抑菌剂
抗氧剂
水溶性抗氧剂
油溶性抗氧剂
矫味剂
甜味剂
芳香剂
胶浆剂
泡腾剂
着色剂
天然色素
合成色素
其他附加剂