固体制剂中药物的溶出以及影响药物溶出的因素

固体制剂中药物的溶出以及影响药物溶出的因素
药物本身的溶解度是影响药物溶出度的重要因素,一般来说,难溶物的制剂易出现溶出度不合格问题,此时可通过适当的方法提高药物的溶解度以改善其制剂的溶出度。可以采用的措施如制成复盐、络合物或前体药物,可改变药物的分子结构、制成溶剂化物、改变药物的晶型等等。
本文的主要内容是讨论制剂的配方、工艺及一些新技术对药物溶出的影响。
片剂崩解及影响崩解的因素
片剂崩解的速度主要与下列因素有关:
(一)、介质(水)渗入片内的速度:片剂崩解的首要条件是水(介质)渗入片剂内部,水渗入的速度快,片剂才能快速崩解。片剂中有很多孔隙,孔隙与孔隙相连接而成毛细管,水即经此毛细管而渗入。水渗入一个毛细管的速度,可用下式表示:
L2=RrCOSθ/2η·t……………………①
式中 L—液体渗入毛细管的距离 R—毛细管的直径
r—液体的表面张力θ——液体与固体表面的接触角(反映液体表面对固体的润湿能)η—液体的黏度 t—时间
由上式可知:影响水渗入片剂内部的主要因素是:
毛细管径的大小和数量:毛细管径的大小决定于片剂的孔隙径及孔隙率,片剂的孔隙径及孔隙率则与原、辅料的性质及压片力的大小等有关。
当压片力均为100WN/M2时,几种药物压成的片剂孔隙率见表1
表1 100WN/M2压力下压成的片剂的孔隙率
药物药片孔隙率%
阿斯匹林粉末 4.4
磷酸钙粉末 42.0
乳糖粉末 15.9
碳酸镁粉末 42.2
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蔗糖粉 14.5
由表1可知,在压片力相同时,碳酸镁,磷酸钙等无机盐压成的片剂的孔隙率大,一些有机药如阿司匹林等药物片的孔隙率小,相差竟达10倍。其原因是有些药物质地柔软,在压缩时很容易发生塑性变形,所以片剂的孔隙率低。有些原、辅料质地硬,压成之片的孔隙率大。由表可知,乳糖、蔗糖等片的孔隙率居中。片剂的孔隙率可用“透入法”或压汞仪等测定。
当片剂因空隙率太少或太小,以致水不易渗入而使片剂崩解缓慢时,可以适当地调整配方以增大其孔隙率。例如阿司匹林中加入适当的淀粉、乳糖或硅胶等,都可增加孔隙率(见图1)。但在磷酸钙和碳酸镁片中加入乳糖、淀粉等可使的片剂的孔隙率降低,因为乳糖等质地较磷酸钙等软。
孔隙率
ⅰ—乳糖片
ⅱ—阿司匹林加乳糖片
ⅰ ⅲ—阿司匹林片
图1:阿司匹林等片的孔隙率
原、辅料的粒子大小对片剂的孔隙率也有影响,在一般情况下,粒子愈细,压成之片的孔隙率愈低。阿司匹林片的孔隙率见图2
ⅰ—阿司匹林粒径0.95mm
孔隙率(%)ⅱ—阿司匹林粒径0.249mm
ⅲ—阿司匹林粒径0.0119 mm
图2:阿司匹林粒径:与片剂孔隙率的关系压力1000磅∕吋
由图2知,阿司匹林的粒子愈粗,片剂的孔隙率愈大,但随着压力的逐步增大,因阿司匹林易产生塑性变形,所以孔隙率的差异变小。
压力的大小,以及颗粒的性质对片剂的孔隙率也有影响,一般压力愈大,片剂的孔隙率愈小。在一定的压力范围内,压力或压力对数与片剂的孔隙率成线性关系。片剂的孔隙率还与药物结晶或颗粒的强度有关,药物结晶或颗粒的强度较小的,虽然其粒径较大,但压缩时很易破碎所以压成药片的孔隙率也较小;反之,如果颗粒的强度大,片剂的孔隙率也较大。颗粒的强度则与制粒时所用粘合剂的品种、用量以及制粒的工艺等有关。粘合剂的粘合作用强,用量多,制软材时的混合强度大或混合时间长,制成的颗粒强度大;反之,强度小。
2、片剂的润湿性:润湿性是指液体在固体表面的粘附性能。润湿性可以用接触角(θ)来表示,接触角小,表示易湿润,反之表示难湿润,即有一定的疏水性。由式①知,当θ
大于900时(不能湿润),COSθ为负值,介质不能润湿片剂的孔隙壁,无毛细管力(或为负值)。水不能经片剂的孔隙而透入其内部。
片剂的润湿性与药物及辅料都有关系,有些药物本身就有一定的疏水性,不能或不易被水所润湿,例如水杨酸接触角为1030,阿司匹林为750,非那西丁780,棕榈酸氯霉素1250,消炎痛900,环760,异880,1020,己880,磺胺嘧啶710…。在难被水润湿的药物的配方中
加入适宜的亲水性(易被水润湿)的辅料,可以改善压成之片的润湿性,使水易于透入片剂内部。有些辅料有很强的疏水性,例如常用的润滑剂硬脂酸镁、硬脂酸钙和硬脂酸铝等,水与其接触角都在1200左右,如用量过多,可使片剂的疏水性增强,使水难以透入,致使片剂崩解迟缓,应注意控制,用量一般不宜多于0.5%。硬脂酸细粉
也有良好的润滑作用,但其疏水性稍差,与水的接触角为980,对片剂崩解的不良影响较小。滑石粉和微分硅胶是助流剂,主要作用是改善药物(颗粒)的流动性,上两种辅料易被水润湿,对片剂的崩解无不良影响。润滑剂对碳酸氢钠片崩解度的影响见表2
表2 碳酸氢钠片的崩解时间(秒)
润滑剂用量(%)
崩解时间(秒)
硬脂酸
硬脂酸镁
0.25
0.50
0.75
1.00
2.00
4.00
200
370
520
二甲基乙醇胺680
900
1400
2500
200
民商法争鸣1500
2000
2200
2300
2900
3800
水性润滑剂对片剂崩解的影响还与其粒度(细度)有关,粒度小则比表面积大,其不良影响大。硬脂酸镁对磺胺嘧啶片崩解的不良影响见图3 ,由图知其不良影响很显著。
y550p崩解时间(秒)
硬脂酸镁用量(%)
图3:硬脂酸镁对SD片的不良影响
必要时,在配方中加入适宜的表面活性剂,降低介质的表面张力,可以改善片剂的润湿性,加快片剂的崩解。但是由式①知,仅当片剂具有疏水性时才有效。实
验证明,阿司匹林中加入适宜的表面活性剂可加速水透入的速度(图4),而氧化镁的实验恰恰相反,表面活性剂不但不能使透入的速度加快,反而使透入的速度变慢(图5)。其原因是阿司匹林有一定的疏水性,所以加入表面活性剂有利于水透入。但氧化镁本身易被水润湿,接触角不大,加入表面活性剂后,不必要地降低了水的表面张力,使透入速度变慢。所以不能盲目地用表面活性剂加快片剂的崩解。
透入距离
阿司匹林包AOT液—水
阿司匹林—0.02%AOT水溶液
阿司匹林—纯水
(注:AOT-Aerosol是一种表面活性剂)
唐汉中医药网时间
图4:介质透入阿司匹林的速度
透入距离
氧化镁—纯水
氧化镁—0.02%AOT水溶液
氧化镁—用AOT包衣—纯水
氧化镁—0.2%AOT水溶液
时间
图5:介质透入氧化镁的速度
介质的粘度:体外崩解实验用的介质是水或其他稀溶液,所以一般在体外实验中不存在介质粘度问题,但胃液中却存在粘性物质,因此体外崩解实验的结果可能与体内崩解的实际状况不一致。
但当片剂中含有较多遇水易溶解而产生粘性的物质(如粘合剂)时,其崩解将受到影响,所以粘合剂的品种和用量等对片剂的崩解有重要的影响。
因粘性而影响介质透入片剂内部,并影响片剂崩解的现象,经常发生在中药浸膏片。中药浸膏一般以水为溶剂,并用煎出法制成,其中经常含有大量的在水中易溶的粘性物质,经过制粒后压成的片剂虽有较多的孔隙或孔隙径较大,但水一旦进入孔隙,粘性物质迅速溶解,使介质的粘度增大,致使透入的速度下降。甚至达到极缓慢的程度,仅表面润湿并有较强的粘性,此时片剂不是崩解,而是由外层逐步溶蚀,解决因以上原因造成的崩解问题,不能仅靠换用性能优良的崩解剂来解决,需依靠改革工艺,例如在浸膏中加醇沉淀除去或减少粘性成分,或增加中药粉末(不提膏)的比例,或增加淀粉用量(增加孔隙率)等等。
安阳市三官庙小学(二)崩解剂等的影响
关于片剂中加入崩解剂促使片剂崩解的机理,国内外有很多人进行了研究,其见解不尽相同,被较多人接受的机理有以下几个,即(1)崩解剂吸水膨胀,体积增大,产生膨胀力(又称崩解力)而使片剂的结合力瓦解,此一机理被很多人承认。不少学者测定了淀粉粒的吸水膨胀性能,。目前国内外公认为性能较好的崩
解剂如羧甲基淀粉钠、低取代—羟丙纤维素、羧甲基纤维素钙等都有较强的吸水膨胀性能;(2)崩
解剂可增加片剂的孔隙率,不少人曾以淀粉为崩解剂做实验,的确可增加某些片剂的孔隙率;(3)崩解剂被水润湿时产生润湿热,使片剂孔隙中的空气的温度升高而压力增大;(4)崩解剂在片剂中产生一结合力较小的“弱结合点”,所以有利于崩解等等,后三种机理使用的范围较窄。
崩解剂不同,其崩解作用不同,淀粉是常用的崩解剂,但其崩解性能并不好,目前国内外公认性能较好的崩解剂有羧甲基淀粉钠(CMS-Na),低取代度的羟丙纤维素(L-HPC),羧甲基纤维素钙(CMC-Ca),交联羧甲基纤维素和交联PVP等。前两种国内已有辅料厂正式生产,内在质量已达到或接近国外同产品的水平,仅泽等项稍差,已在国内较大范围内推广,取得很好的社会效益。CMC-Ca正在审批生产和试用中,交联CMC和交联PVP有待研制。以上几种崩解剂的崩解性能都与其分子结构(聚合度、取代度)有关,例如高取代度的羟丙纤维素不宜用为崩解剂,常为粘合剂和片剂等的包衣材料。此外,各种崩解剂都有各自的适用范围,例如CMS-Na对多数片剂的崩解作用很好,但对阿司匹林不太适用;由国外引进的某些制剂规定必须使用CMS-Na为崩解剂。
崩解剂的用量和加入方法也有影响,在一定范围内,崩解剂的用量增多,片剂崩解加快,但有些崩解剂本身的‘可压性’不好,用量太多致使片剂的硬度降低。崩解剂的加入方法有三种,即(1)外加法,崩解剂与干燥后的颗粒混合,崩解剂位于颗粒之外;(2)内加法,在制粒前加入,崩解剂位于颗粒之内;(3)内、外加法,即部分崩解剂加入颗粒之内,另一部分混入干燥的颗粒中。试验证明,当崩解剂的用量相同时,采用外加法制成的片剂崩解快,但崩解后形成的粒子较粗,随后再缓缓崩解成
药物原粉;内加法制成的片剂崩解较慢,但崩解后形成的粒子较细,比表面积大,有利于药物溶出;内、外加法制成的药片的崩解速度和粒子细度属于两者之间。
片剂的崩解是一个比较复杂的过程,其机理和影响因素复杂,与片剂的原、辅料,压力等等都有关系,如用微晶纤维素作辅料压成之药片是因氢键结合而成型,遇极性溶剂后氢键断开,片剂的结合力瓦解等等,不一一讨论。
二、药物的溶出及其影响因素
一般说片剂等固体制剂崩解快,其中药物溶出也快,药物易溶,其溶出度好。但制剂中药物的溶出还受其他因素的影响,有些片剂崩解度虽然合格,但药物的溶出度却不符合要求。影响药物溶出的因素还有:
(一)、辅料的影响:药物的辅料本身应是生理上惰性的,一般不应与药物产生化学反应,但是辅料往往可对药物或介质发生某些作用,以致影响药物的溶出度。例如药物被辅料所吸附;辅料改变药物粒子的表面活性,改变介质的PH或粘度等等。
1、亲水性辅料的影响:人们较重视将难溶物粉碎的更细一些,增大其比表面积,由Noyes-Whitey公式可知,可以提高溶出速率,有的药物制成微晶(粒径﹤μm)后再作成制剂,此法可有效地提高很多药物的溶出度,但有时仅仅采

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