第二部分 液体类药物制剂
第五章 液体制剂
第一节 概述
一、液体制剂的定义与特点
液体制剂是指将药物以不同的分散方法(如溶解、胶溶、乳化、混悬等)和不同的分散程度(包括离子、分子、胶粒、液滴和微粒状态)分散在适宜的分散介质中制成的液体分散体系。液体制剂具有如下特点。
1.液体制剂的优点
(1)药物以分子或微粒状态分散在介质中,分散度大,吸收快,能迅速地发挥药效。
(2)给药途径多,可内服,也可外用,如用于皮肤、黏膜和腔道等。
(3)易于分剂量,服用方便,特别适用于婴幼儿和老年患者。
(4)能减少某些药物的刺激性,如调整药物浓度,避免溴化物、碘化物等固体药物口服后由于局部浓度过高而引起的胃肠道刺激。
(5)某些固体药物制成液体制剂后,有利于提高药物的生物利用度。
2.液体制剂的缺点
(1)药物分散度大,受分散介质影响,易引起化学降解,使药效降低甚至失效。
(2)液体制剂体积较大,携带、运输、贮存都不方便。
(3)水性液体制剂容易霉变,需加入防腐剂。
(4)非均相液体制剂,药物分散度大,分散粒子具有较大比表面积,易产生物理稳定性问题。
二、液体制剂的分类
根据药物分散情况不同分为均相液体制剂、非均相液体制剂。根据给药途经和应用方式分为口服液体制剂、耳用液体制剂、眼用液体制剂等。
1.按分散系统分类
(1)均相液体制剂:为均匀分散体系,从外观看是均匀澄明溶液,药物以分子、离子状态分散于液体分散介质中,吸收速度和显效速度快,属热力学稳定体系,其中的溶质称为分散相,溶剂称为分散介质。均相液体制剂根据分散相不同分为:①低分子溶液剂,是由低分子药物分散在分散介质中形成的液体制剂,分散微粒小于1nm;②高分子溶液剂,由高分子化合物分散在分散介质中形成的液体制剂,也包括由表面活性剂形成的缔合胶体溶液,又称亲液胶体或缔合胶体溶液,分散相微粒大小为1~100nm。
(2)非均相液体制剂:为多相分散体系,其中固体或液体药物以分子聚集体、微粒或小液滴形式分散在分散介质中,属于热力学不稳定体系。非均相液体制剂分为溶胶剂、乳剂和混悬剂。各类常见液体制剂的特征见表5-1。
表5-1 常见液体制剂的种类及其特征
2.按给药途径和应用方法分类
(1)内服液体制剂:如滴剂、口服液、糖浆剂、乳剂、混悬剂、合剂等
(2)外用液体制剂:①皮肤用液体制剂,如洗剂、搽剂等;②五官科用液体制剂,如滴鼻剂、滴眼剂、洗眼剂、含漱剂、滴耳剂等;③直肠、阴道、尿道用液体制剂,如灌肠剂、灌洗剂等。
三、液体制剂的质量要求
均相液体制剂应是澄明溶液,非均相液体制剂的药物粒子应分散均匀;液体制剂浓度应准确;口服液体制剂应外观良好,口感适宜;外用的液体制剂应无刺激性;液体制剂应有一定的防腐能力,保存和使用过程不应发生霉变;包装容器应适宜,方便患者携带和使用。
四、液体制剂的常用溶剂
溶剂对药物的溶解和分散起重要作用,对液体制剂的质量影响很大,优良的液体溶剂应具备对药物具有较好的溶解性和分散性;化学性质稳定,不与药物发生反应;不影响主药的药效和含量测定;毒性小、无刺激性,无臭味且具防腐性;成本低廉等特点。
1.极性溶剂
(1)水:水是最常用的溶剂,缺点是有些药物在水中不稳定、易霉变、不宜久储。
(2)甘油:甘油不是油,有高极性和强亲水性。甘油可用于外用和内服制剂中,对酚、鞣质和硼酸的溶解度比水大。对皮肤有保湿、滋润、延长药物局部药效作用,10%甘油对皮肤和黏膜无刺激性,30%甘油有防腐性。
(3)二甲基亚砜(DMSO):DMSO有“万能溶剂”之称,溶解范围广泛,水溶性、脂溶性及许多难溶于水、甘油、乙醇的药物皆可溶解。
2.半极性溶剂
(1)乙醇:能溶解生物碱、苷类、挥发油、树脂、色素等;与水、甘油、丙二醇可任意混合,20%以上的稀乙醇即有防腐作用,40%以上乙醇可延缓某些药物的水解;在制剂中一般用作溶剂、防腐剂、消毒杀菌剂。
(2)丙二醇:黏度、毒性和刺激性较甘油小,但有辛辣感;能溶解磺胺类药、局部麻醉药、维生素A和维生素D、挥发油等;能与水、甘油、乙醇、丙酮、乙醚、氯仿混溶,但不能与脂肪油混溶;在制剂中一般用作溶剂、润湿剂、保湿剂、防腐剂、皮肤渗透剂。
(3)聚乙二醇(PEG):PEG-200、PEG-300、PEG-400、PEG-600、PEG-800为液体,其中PEG-300~PEG-600常用。聚乙二醇能增加药物溶解度,能与水、乙醇、甘油、丙二醇任意比例互溶;能溶解许多水溶性的无机盐和水不溶性的有机物;在制剂中一般用作溶剂、助溶剂。
3.非极性溶剂
(1)脂肪油:为常用非极性溶剂,包括花生油、麻油、豆油、棉籽油、茶油;能溶解固醇类激素、油溶性维生素、游离生物碱、挥发油、芳香族药物;多用于外用制剂,如滴鼻剂、洗剂、搽剂等;易氧化酸败,也易与碱性物质发生皂化反应而影响制剂质量。
(2)液体石蜡:能溶解生物碱、挥发油及一些非极性药物,与水不能混溶;有润肠通便的作用,可作口服制剂和搽剂、灌肠剂的溶剂,轻质型多用于外用滴鼻剂、喷雾剂等,重质型多用于软膏、糊剂中。
(3)乙酸乙酯:易氧化、变色,需加入抗氧剂,常作为搽剂的溶剂。
五、增加药物溶解度的方法
药物发挥疗效的前提是吸收,而吸收的前提是溶解。由于人体是水性机体,药物必须在水中具有一定的溶解度,才有可能通过体液的流动和传输,进入病变部位,从而发挥作用。因此,绝对不溶解的药物无法显示疗效。迄今人类所发现的化学药物,大多数在水中的溶解度不大,一定程度上限制了其药理药效的发挥。如何提高药物的溶解度,一直是药学专家研究的热门难题。
溶解度是指在一定温度下药物溶解在溶剂中达到饱和时的浓度,是反映药物溶解性的重要指标。如无特别说明,均指在水中的溶解度。常用%(w/w,g/g)表示,如咖啡因在20℃水溶液中溶解度为1.46%(w/w)。
药物在溶剂中的溶解度是药物分子与溶剂分子间相互作用的结果。若药物分子间的作用力大于药物分子与溶剂分子间作用力,则药物溶解度小;反之,则溶解度大,即“相似相溶”。
多数药物为有机弱酸、弱碱及其盐类,这些药物在水中的溶解度受pH值影响很大。一般向难溶性盐类的饱和溶液中加入含有相同离子化合物时,其溶解度降低,这是由于同离子效应的影响。如许多盐酸盐类药物在0.9%氯化钠溶液中的溶解度比在水中低。一般来说,药物的溶解度随着温度的升高而增加,此外药物溶解度还受添加剂的影响。
目前,比较成熟的增加药物溶解度的方法有如下几种。
(1)可溶法:即把难溶性弱酸、弱碱类药物制成可溶性盐类,使之成为离子型极性化合物,增加其溶解度。
(2)潜溶法:即更换溶剂或选用混合溶剂的方法。药物在单一溶剂中的溶解能力差,但在混合剂中比单一溶剂更易溶解的现象称为潜溶,这种混合溶剂称为潜溶剂。这是由于两种溶剂分子对药物分子不同部位作用的结果。
(3)助溶法:即加助溶剂的方法。一些难溶性药物,加入第三种物质,通过形成复合物、螯合物、络合物、缔合物、复盐等形式,促使药物在水中的溶解度增加。第三种物质常被称为助溶剂。如碘在水中溶解度为1:2950,加入适量碘化钾,能配成含碘5%的水溶液,其中碘化钾为助溶剂。
常用助溶剂可分为两大类:有机酸及其钠盐,如苯甲酸钠、水杨酸钠、对氨基苯甲酸等;酰胺类化合物,如乌拉坦、尿素、烟酰胺、乙酰胺等。
(4)增溶法:即使用表面活性剂作增溶剂的方法。将难溶性药物分散于表面活性剂形成的胶团中,增加了药物溶解度,所得制剂稳定性好,还可防止药物氧化和水解。对于以水为溶剂的药物,增溶剂的最适HLB值为15~18。常用的增溶剂为非离子型表面活性剂,如聚山梨酯类和聚氧乙烯脂肪酸酯类等。
(5)修饰法:即药物分子结构修饰法。在一些难溶性药物的分子中引入亲水基团以增加其在水中的溶解度。
六、液体制剂的附加剂
1.增溶剂、助溶剂
用于增加药物溶解度,内容如前所述。
2.防腐剂
水性液体制剂易被微生物污染,尤其含糖、蛋白质等营养物质的液体制剂,即使抗生素类药物液体制剂,因其抗菌谱有限,有时也会生霉长菌。
能抑制微生物生长发育的物质称为防腐剂。理想防腐剂应该具备用量小,在抑菌浓度范围对人体无毒性和刺激性;水中溶解度能达到有效抑菌浓度;抗菌谱广,最好对一切微生物有杀菌作用;性质稳定,不与制剂成分起反应,无特殊味道和气味等特点。常用的防腐剂如下所述。
(1)苯甲酸及其盐:苯甲酸未解离的分子抑菌作用强,所以在酸性溶液中抑菌效果好,最适pH值是4,常用浓度为0.03%~0.1%。
(2)羟苯酯类:也称尼泊金类,有甲酯、乙酯、丙酯和丁酯4种类型,其中丁酯抗菌力最强,溶解度最小。本类防腐剂混合使用有协同作用。酸性药液中效果好。常用浓度为0.01%~0.25%。
(3)山梨酸及其盐:起防腐作用的是未解离的分子,在pH值为4的水溶液中效果好。最低抑菌浓度:细菌为0.02%~0.04%,酵母菌、真菌为0.8%~1.2%。
(4)苯扎溴铵:又称新洁尔灭,为阳离子表面活性剂。作防腐剂使用浓度为0.02%~0.2%。
(5)醋酸氯己定:又称醋酸洗必泰,为广谱杀菌剂,用量0.02%~0.05%。
(6)其他防腐剂:如桉叶油、桂皮油、薄荷油等。
3.矫味剂
内服液体制剂应色、香、味俱佳。矫味剂系指药品中用以改善或屏蔽药物不良气味和味道的药用辅料。矫味剂一般包括甜味剂、芳香剂、胶浆剂和泡腾剂4类。
(1)甜味剂:天然甜味剂中以蔗糖、甜菊苷应用较广泛。其中蔗糖最常用,以单糖浆或果汁糖浆形式应用,常加入山梨醇、甘油等多元醇以防蔗糖结晶析出。合成甜味剂常用阿斯巴甜和糖精钠。阿斯巴甜为氨基酸类甜味剂,甜度约为蔗糖的200~400倍,味道绵软柔和,近年应用广泛。
(2)芳香剂:用以改善制剂气味的香料和香精称为芳香剂。香料由于来源不同,分为天然香料和人造香料两类。天然香料有从植物中提取的芳香挥发性物质,如柠檬、茴香、薄荷油等,以及此类挥发性物质制成的芳香水剂、酊剂、醑剂等。人造香料亦称香精,是在人工香料中添加适量溶剂调配而成,如苹果香精、橘子香精、香蕉香精等。
(3)泡腾剂:泡腾剂系利用有机酸(如枸橼酸、酒石酸)与碳酸氢钠混合,遇水后产生大量二氧化碳,由于二氧化碳溶于水呈酸性,能麻痹味蕾而矫味。用于苦、涩、咸味制剂,与甜味剂、芳香剂配合使用,清凉味佳。
(4)胶浆剂:胶浆剂具有黏稠缓和的性质,可干扰味蕾的味觉而具有矫味作用。常用的有海藻酸钠、阿拉伯胶、明胶、甲基纤维素(MC)、羧甲基纤维素钠(CMC-Na)等的胶浆。常于胶浆中加入甜味剂,增加其矫味作用。
4.着色剂
着色剂能改善制剂外观颜色,用来识别制剂浓度、区分应用方法和减少病人对服药的厌恶感,尤其是选用的颜色与矫味剂若能配合协调,更易为患者接受。着色剂还可用于标识药物类别,凸显企业文化,起到警戒、醒目、安抚等作用。
(1)天然色素:常用的有植物性和矿物性色素。植物性色素有甜菜红、胭脂红、姜黄、胡萝卜素等,矿物性色素有氧化铁(棕红色)等。
(2)合成色素:人工合成色素的特点是色泽鲜艳、价格低廉,但大多数毒性较大,故用量不宜过多。我国批准的内服合成色素有苋菜红、柠檬黄、胭脂红、胭脂蓝和日落黄,通常配成1%贮备液使用,用量不得超过万分之一。外用色素有伊红、品红、美蓝、苏丹黄G等。
5.其他附加剂
(1)抗氧剂:如焦亚硫酸钠、亚硫酸氢钠等。
(2)pH值调节剂:如硼酸缓冲液、磷酸盐缓冲液等。
(3)金属离子络合剂:如依地酸二钠等。