四、液体制剂的溶剂和附加剂
液体制剂的溶剂,对于低分子溶液剂和高分子溶液剂而言可称为溶剂,对于溶胶剂、混悬剂、乳剂而言则药物不是溶解而是分散,故可称为分散介质或分散媒。溶剂对药物的溶解和分散起着重要作用,对液体制剂的性质和质量影响很大。此外制备液体制剂,根据需要还常加入附加剂。
(一)液体制剂常用溶剂
液体制剂的溶剂对药物作用的发挥、药物的稳定性以及药物的制备起着重要作用。故制备液体制剂时应选择优良的溶剂。优良溶剂的条件是:①对药物具有良好的溶解性和分散性;②无毒性、无刺激性、无不适的臭味;③化学性质稳定,不与药物和附加剂发生反应;④不影响药物的疗效和含量测定;⑤具有防腐性;⑥便于安全生产,且成本低。选择溶剂时应综合考虑以上因素,尤其应注意混合溶剂的应用。
常用的溶剂按其极性大小(按介电常数的不同)分为极性溶剂、半极性溶剂和非极性溶剂等。
1.极性溶剂
(1)水 水是最常用的溶剂,本身无药理作用。能与其他极性和半极性溶剂混溶。能溶解绝大多数的无机盐类和极性大的有机药物,能溶解生物碱盐、苷类、糖类、树胶、鞣质、黏液质、蛋白质、酸类及色素等化学成分。但许多药物在水中不稳定,尤其是易水解的药物,水性药剂有霉变的问题。药物制剂应使用药典规定的纯化水。
(2)甘油 甘油(丙三醇)为无色黏稠性澄明液体,有甜味,毒性小,能与水、乙醇、丙二醇等以任意比例混溶。可用于内服药剂,更多的则是应用于外用药剂。可单独作溶剂,也可与水、乙醇等溶剂以一定的比例混合应用。甘油对苯酚、鞣酸、硼酸的溶解比水大,常作为这些药物的溶剂。在水溶剂中加入一定比例的甘油,可起到保湿、增稠和润滑的作用。无水甘油对皮肤有脱水和刺激作用,含水10%的甘油对皮肤和黏膜无刺激性且能缓和某些药物的刺激性。内服药剂中含12%以上的甘油时,可使药剂带甜味且能防止鞣酸析出。甘油黏稠度大,含甘油30%以上时有防腐作用。
(3)二甲基亚砜 二甲基亚砜(DMSO)为无色澄明液体,具有大蒜臭味,有较强的吸湿性,能与水、乙醇、丙二醇、甘油等溶剂以任意比例混溶,且溶解范围广,有“万能溶剂”之称。本品能促进药物在皮肤和黏膜上的渗透,但有轻度刺激性,孕妇禁用。
2.半极性溶剂
(1)乙醇 乙醇为常用溶剂,可与水、甘油、丙二醇等溶剂任意比例混溶,能溶解多种有机药物和药材中的有效成分,如生物碱及其盐类、苷类、挥发油、树脂、鞣质、有机酸和色素等。含乙醇20%以上具有防腐作用。但乙醇有一定的药理作用,且有易挥发、易燃烧等缺点。为防止乙醇挥发,成品应密闭贮存。乙醇与水混合时,乙醇的羟基和水分子之间的氢原子和氧原子可形成氢键,从而形成水合分子,使得分子间距变小,溶液体积缩小;同时由于水合作用而产生热效应,导致溶液温度升高。所以用水稀释乙醇时,应凉至室温(20℃)后再调整至规定浓度。
(2)丙二醇 药用丙二醇一般为1,2-丙二醇,毒性小,无刺激性。性质与甘油相似,但黏度较甘油小,可作为内服及肌内注射用药的溶剂。可与水、乙醇、甘油等溶剂任意比例混溶,能溶解多种药物,如磺胺类药物、局麻药、维生素A、维生素D及性激素等。丙二醇的水溶液能促进药物在皮肤和黏膜上的渗透。但丙二醇有辛辣味,口服应用受到限制。
(3)聚乙二醇(PEG) 液体制剂中常用的聚乙二醇分子量为300~600,为无色澄明黏性液体,有轻微的特殊臭味。能与水、乙醇、丙二醇、甘油等溶剂混溶。聚乙二醇的不同浓度水溶液是一种良好的溶剂,能溶解许多水溶性无机盐和水不溶性有机药物。对易水解的药物有一定的稳定作用。在外用液体制剂中对皮肤无刺激性而具柔润性。
3.非极性溶剂
(1)脂肪油 为多种精制植物油。能溶解油溶性药物如激素、挥发油、游离生物碱和许多芳香族药物。脂肪油可用作内服药剂的溶剂,如维生素A和维生素D溶液剂,也作外用药剂的溶剂,如洗剂、搽剂、滴鼻剂等。脂肪油易酸败,也易受碱性药物的影响而发生皂化反应,影响制剂的质量。
(2)液体石蜡 为饱和烃类化合物的混合物,是无色透明的油状液体。根据饱和烃的碳原子多少,分为轻质和重质两种,轻质液体石蜡的饱和烃碳原子数为10~12个,碳原子数大于13个的为重质液体石蜡。轻质密度为0.828~0.860g/ml,常用于外用液体制剂;重质密度为0.860~0.890g/cm3,常用于软膏剂或糊剂。液体石蜡无色无臭,化学性质稳定,但接触空气能被氧化,产生不快臭味。加入油性抗氧剂能与非极性溶剂混合。能溶解生物碱、挥发油及一些非极性药物等。液体石蜡在肠道中不分解也不吸收,有润肠通便作用,但多做外用药剂,如搽剂的溶剂。
(3)乙酸乙酯 无色液体,有气味。可溶解甾体药物、挥发油及其他油溶性药物。可做外用液体制剂的溶剂。具有挥发性和可燃性,在空气中易被氧化,需加入抗氧剂。
(4)肉豆蔻酸异丙酯 本品为无色澄明,几乎无气味的流动性油状液体,不易氧化和水解,不易酸败,不溶于水、甘油、丙二醇,但溶于乙醇、丙酮、乙酸乙酯和矿物油中。能溶解甾体药物和挥发油。本品无刺激性和过敏性。可透过皮肤吸收,并能促进药物经皮吸收。常用作外用药剂的溶剂。
(二)液体制剂的附加剂
1.增溶剂
增溶剂是指能增加难溶性药物在溶剂中的溶解度的表面活性剂。对于以水为溶剂的药物,增溶剂的最适HLB为15~18。常用的增溶剂为聚山梨酯类和聚氧乙烯脂肪酸酯类等。
2.助溶剂
助溶剂多为低分子化合物,不是表面活性剂。如碘在水中的溶解度为1:2950,加适量的碘化钾后,碘与碘化钾形成分子间的络合物KI3,明显增加碘在水中的溶解度,能配成含碘5%的水溶液。
3.潜溶剂
使用两种和多种混合溶剂,可以提高某些难溶药物的溶解度。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(cosolvency),这种溶剂称潜溶剂。能与水形成潜溶剂的有:乙醇、丙二醇、甘油、聚乙二醇等。例如,甲硝唑在水中的溶解度为10%,如果使用水-乙醇混合溶剂,则溶解度提高5倍。
4.防腐剂、矫味剂、着色剂等
本章后面详述。
5.其他附加剂
在液体制剂中为了增加药物的稳定性,有时需要加入抗氧剂如焦亚硫酸钠、亚硫酸氢钠等,pH调节剂如枸橼酸、氢氧化钠等,金属离子络合剂如依地酸二钠等。