鄭少杰,韓章遠(yuǎn),韓永龍(1.汕頭市龍湖區(qū)珠池醫(yī)院,汕頭市 515041;.大慶煉化公司聚丙烯廠,大慶市 16411;.大慶油田總醫(yī)院臨床藥學(xué)科,大慶市 16001)
藥用輔料交聯(lián)聚維酮的應(yīng)用進(jìn)展
鄭少杰1*,韓章遠(yuǎn)2,韓永龍3(1.汕頭市龍湖區(qū)珠池醫(yī)院,汕頭市 515041;2.大慶煉化公司聚丙烯廠,大慶市 163411;3.大慶油田總醫(yī)院臨床藥學(xué)科,大慶市 163001)
藥用輔料是藥物制劑的重要組成部分,因此選擇適宜輔料,是藥物制劑發(fā)揮療效的關(guān)鍵因素之一。交聯(lián)聚維酮是乙烯基吡咯烷酮(NVP)在特定條件下聚合而成的一種不溶于水、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿以及一般有機(jī)溶劑的交聯(lián)聚合物[1]。采用不同的制備方法生成的交聯(lián)聚維酮在水中具有不同的溶脹能力,呈現(xiàn)出的形態(tài)多種多樣,有軟凝膠、白色粉末或多孔粒子,可滿足不同的需求。在結(jié)構(gòu)上,交聯(lián)聚維酮可以看作是具有線形分子結(jié)構(gòu)的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)分子鏈通過(guò)物理方法或者化學(xué)方法相互交聯(lián)而成,故又可將交聯(lián)聚維酮稱作交聯(lián)的PVP或不溶性PVP。因此,交聯(lián)聚維酮除了具有PVP所具有的吸附絡(luò)合性、生理相容性等優(yōu)良特性外,還具有水不溶性、吸水保水性等性能。很多研究[2]表明交聯(lián)聚維酮沒有任何致畸、致突變和致癌作用,對(duì)皮膚和黏膜有很好的耐受性。交聯(lián)聚維酮的這些優(yōu)良性能使其廣泛地應(yīng)用于化妝品、食品、醫(yī)藥等眾多領(lǐng)域[3]。本文則對(duì)交聯(lián)聚維酮在制劑中的應(yīng)用進(jìn)展進(jìn)行簡(jiǎn)要的介紹。
1.1 別名與結(jié)構(gòu)
交聯(lián)聚維酮(Crospovidone)又稱交聯(lián)PVP(Crospolyvinylpyrrolidone)、不溶性聚維酮(Insoluble polyvinylpyrrolidone)、聚乙烯聚吡咯烷酮(Polyvinylpolypyrrolidone),它是水不溶性的合成交聯(lián)N-乙烯基-2-吡咯烷酮均聚物,化學(xué)名為1-乙烯基-2-吡咯烷酮均聚物(1-ethenyl-2-pyrrolidinone homopolymer),分子式為(C6H9NO)n。由于該材料本身的不溶性,確切的分子量尚未確定,僅知分子量通常大于1 000 000,化學(xué)結(jié)構(gòu)式見圖1。
圖1 交聯(lián)聚維酮結(jié)構(gòu)式
1.2 來(lái)源與制法
交聯(lián)聚維酮是NVP在特定條件下聚合而成的一種不溶于水、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿以及一般有機(jī)溶劑的交聯(lián)聚合物[1]。它的合成方法有NVP單體與多不飽和基化合物(如雙官能團(tuán)交聯(lián)劑)共聚法、NVP單體自交聯(lián)聚合法和PVP交聯(lián)法。采用NVP自交聯(lián)聚合法可以得到高交聯(lián)度的水不溶性交聯(lián)聚維酮;而共聚法則可以得到具有超強(qiáng)吸水保水能力的交聯(lián)聚維酮。采用不同的方法合成的交聯(lián)聚維酮,其某些性質(zhì)會(huì)有不同,應(yīng)用領(lǐng)域也各不相同。
1.3 特性
交聯(lián)聚維酮為白色至乳白色、細(xì)分散、自由流動(dòng)、幾乎無(wú)味、無(wú)臭或稍有氣味的吸濕性粉末,不溶于水、乙醇、乙醚等所有常用溶劑。其具有高度的毛細(xì)管活性,比表面積大,水合能力極強(qiáng)(HK=5.6),吸水作用高而迅速(可高達(dá)58.5%),吸水膨脹能力強(qiáng),溶脹系數(shù)為2.25~2.30。具有與PVP相同的絡(luò)合能力,能絡(luò)合多種物質(zhì),如酚類、碘等。
交聯(lián)聚維酮作為藥用輔料早在《美國(guó)藥典》1990年版、《德國(guó)藥典》1986年版等就已被收載,并已在日本、歐洲和拉丁美洲等地廣泛使用。國(guó)外主要有美國(guó)ISP公司的POLYPLASDONE系列、德國(guó)BSASF公司的Kollidon CL?,F(xiàn)國(guó)內(nèi)已有多個(gè)廠家進(jìn)行試制并生產(chǎn),郭圣榮等[6,7]參照《美國(guó)藥典》檢查了國(guó)產(chǎn)交聯(lián)聚維酮的性能,認(rèn)為基本達(dá)到了其有關(guān)規(guī)定,基本同國(guó)外的產(chǎn)品性能相近。
2.1 用作崩解劑
交聯(lián)聚維酮是近年來(lái)開發(fā)的優(yōu)良新輔料之一,由于具有很強(qiáng)的吸水膨脹性和優(yōu)良的崩解性能,所以與交聯(lián)羧甲纖維素鈉和交聯(lián)羧甲淀粉鈉并稱為三大超級(jí)崩解劑。超級(jí)崩解劑的作用原理主要有[8,9]:毛細(xì)管作用(wicking)、潤(rùn)濕熱(heat of wetting)、變形恢復(fù)(deforming recovery)、顆粒間排斥力(particle-particle repulsion)、膨脹作用(swelling),在實(shí)際應(yīng)用中,常常是多種作用相結(jié)合的結(jié)果。交聯(lián)聚維酮可迅速表現(xiàn)出高的毛細(xì)管活性和優(yōu)異的水化能力,幾乎無(wú)形成凝膠的傾向。其主要用作片劑的崩解劑,也可用作丸劑、顆粒劑、硬膠囊劑的崩解劑和填充劑。交聯(lián)聚維酮在直接壓片和干法或濕法制粒壓片工藝中使用的濃度一般為2%~5%。用本品制得的片劑崩解時(shí)限和溶出效果不會(huì)經(jīng)時(shí)而變。顆粒的松密度隨主藥用量的增加而降低,但密度改變不明顯。用本品作崩解劑壓得的片劑硬度大、外觀光潔美觀、崩解時(shí)限短、溶出速率高。
楊明世等[10]以碳酸鈣為模型藥物,以抗張強(qiáng)度、崩解時(shí)間為指標(biāo)比較了4種填充劑的壓縮成形性及8種崩解劑的崩解性。結(jié)果表明,吸水膨脹性較強(qiáng)的交聯(lián)聚維酮、交聯(lián)羧甲基纖維素鈉、干淀粉及羧甲基纖維素鈣的崩解效果較好,采用不同填充劑時(shí)的崩解時(shí)限均在2 min內(nèi)。高春生等[11]針對(duì)速釋固體制劑主要輔料(國(guó)產(chǎn)微晶纖維素、Avicel PH102微晶纖維素、乳糖、交聯(lián)羧甲基淀粉鈉、交聯(lián)羧甲基纖維素鈉、交聯(lián)聚維酮、低取代羥丙基纖維素)的基本性質(zhì)進(jìn)行了初步研究,試驗(yàn)結(jié)果顯示,交聯(lián)聚維酮的吸水量最小,但其吸水速率卻最快。對(duì)于硬度大的片劑,交聯(lián)聚維酮的這種快速吸水行為通過(guò)“油燈油芯”效應(yīng),能使水分迅速進(jìn)入片劑內(nèi)部,使片劑快速崩解。中藥浸膏片含有大量浸出物,黏度、硬度均較大,遇水發(fā)黏,不易崩解,用一般崩解劑常不理想。陳燕軍等[12]以黃芩提取物、大黃提取物和梔子提取物為模型,比較了5種崩解劑(低取代羥丙基纖維素、羧甲基淀粉鈉、微晶纖維素、交聯(lián)聚維酮、交聯(lián)羧甲基纖維素鈉)的崩解性能。發(fā)現(xiàn)以黃芩提取物制備分散片宜選用微晶纖維素或交聯(lián)聚維酮作為崩解劑,以大黃提取物制備分散片則除微晶纖維素以外其余4種均可作為崩解劑,而以梔子提取物制備分散片則應(yīng)考慮幾種崩解劑聯(lián)合應(yīng)用或降低分散片中提取物比例。湯繼輝等[13]則以六味地黃提取物為模型藥物,以堆密度、流動(dòng)性、抗張強(qiáng)度、分散均勻性與吸水性為指標(biāo),考察幾種崩解劑以及填充劑的性能。其中交聯(lián)聚維酮不但具有快速吸水性和很好的均勻分散性能,而且具有較優(yōu)的流動(dòng)性、可壓性,可滿足濕法制粒壓片、干法制粒壓片、直接壓片等不同工藝的需要。
Battu SK等[14]以非諾維林為模型藥物,研究了不同濃度的崩解劑交聯(lián)聚維酮、交聯(lián)羧甲基纖維素鈉和羧甲基淀粉鈉對(duì)崩解時(shí)間的影響。最后得出在使用最優(yōu)濃度的交聯(lián)聚維酮和其它輔料時(shí),直接壓片法制得的非諾維林速崩片易碎性低,味道可接受,崩解時(shí)間較短。劉均洪等[15]通過(guò)正交試驗(yàn)優(yōu)選了阿普唑侖口崩片的處方,認(rèn)為選用微晶纖維素和5%交聯(lián)聚維酮合用作為崩解劑時(shí)的崩解效果較好,并采用直接壓片法進(jìn)行了制備,結(jié)果表明各指標(biāo)均符合用藥要求。陳嵐等[16]在以前研究的基礎(chǔ)上,在硝酸甘油口腔崩解片的處方中加入了少量交聯(lián)聚維酮,與羥丙纖維素一起作為崩解劑,增加了片劑的可壓性和崩解性,同時(shí)其硬度也符合要求。這可能與交聯(lián)聚維酮有較高的毛細(xì)管活性和較強(qiáng)的水合能力有關(guān)。萬(wàn)東華等[17]以8%的交聯(lián)聚維酮作為內(nèi)加崩解劑,外加泡騰崩解劑,采用濕法制粒工藝制備了微型口腔速釋片,其在口腔內(nèi)8 s即完全崩解,且口感良好。
Arza RA等[18]以鹽酸環(huán)丙沙星為模型藥物,采用羥丙基甲基纖維素K100M、交聯(lián)聚維酮和碳酸鈉為輔料制得的胃內(nèi)溶脹漂浮片,顯示了比市售制品環(huán)丙沙星緩釋片(商品名:悉復(fù)歡)更好的溶脹性、藥物釋放和漂浮特性,且隨著交聯(lián)聚維酮在處方中比例的增加,環(huán)丙沙星的釋放越快。李紅琴等[19]通過(guò)試驗(yàn)優(yōu)化后采用交聯(lián)聚維酮、卡波普、微晶纖維素和PVP 4種輔料,直接壓片,制得的甲硝唑胃內(nèi)滯留型緩釋片體外漂浮性良好,具有較好的緩釋效果,體外釋放行為符合一級(jí)釋放動(dòng)力學(xué)方程。其中,隨著高吸水性的交聯(lián)聚維酮比例的增大,且與高黏附性的卡波普有合適比例后,2分鐘即脹大2倍,能立即漂浮,達(dá)到8小時(shí)緩釋,且脆碎度合格。張玉祥等[20]采用超臨界萃取技術(shù)萃取丹參的有效成分,以羥丙基甲基纖維素(HPMC)、交聯(lián)聚維酮等輔料濕法制粒壓片制備復(fù)方丹參胃漂浮緩釋片。試驗(yàn)結(jié)果表明,復(fù)方丹參胃漂浮緩釋片具有良好的漂浮性能和緩釋作用,交聯(lián)聚維酮對(duì)主藥的緩釋作用影響最顯著,其溶脹后具有漂浮作用,加大交聯(lián)聚維酮的用量可以延長(zhǎng)漂浮時(shí)間,輔以HPMC的緩釋作用,達(dá)到漂浮緩釋片的效果。
高迎春等[21]研制了復(fù)方卡托普利/氫氯噻嗪緩釋雙層片,分別考察影響凝膠骨架與混合骨架雙層片釋放度的因素。結(jié)果表明,2種雙層片受交聯(lián)聚維酮的影響相似,均是隨交聯(lián)聚維酮用量增加,卡托普利和氫氯噻嗪的釋放加快。交聯(lián)聚維酮可使氫氯噻嗪層迅速崩解,同時(shí)也可消除影響卡托普利釋放的不利因素,故兩者釋放都加快。
胡海洋等[22]采用擠出滾圓工藝及流化床包衣法制備奧美拉唑腸溶微丸時(shí),由于擠出工藝制得的微丸致密度大,所以加入崩解劑交聯(lián)聚維酮以改善奧美拉唑的溶出度,結(jié)果所制腸溶微丸耐酸性好,在人工腸液中釋放迅速、完全。王巧玲等[23]在應(yīng)用擠出滾圓法制備潰結(jié)康微丸時(shí),因方中黃芩苷的溶解度較小,故擬加入崩解劑交聯(lián)聚維酮以利于藥物釋放。結(jié)果表明,加入7%交聯(lián)聚維酮使微丸的溶出速率增加最大,優(yōu)化制備工藝所得到的微丸圓整度好,硬度適宜,收率較高。
Gohel MC等[24]以頭孢克肟和布洛芬為模型藥物,評(píng)價(jià)了聯(lián)合羧甲基淀粉鈉和交聯(lián)聚維酮2種超級(jí)崩解劑的崩解效果,結(jié)果發(fā)現(xiàn)聯(lián)用展現(xiàn)了良好的流動(dòng)性和可壓性,所制頭孢克肟片和布洛芬片崩解迅速,藥物溶出度提高。七厘膠囊是傳統(tǒng)中成藥七厘散的現(xiàn)代新劑型。但其在儲(chǔ)存、運(yùn)輸過(guò)程中常出現(xiàn)結(jié)塊現(xiàn)象,影響其崩解時(shí)限,從而影響內(nèi)服與外用效果。為了提高產(chǎn)品質(zhì)量,常新全等[25]在初步試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,對(duì)5種不同種類的崩解劑進(jìn)行了考察。發(fā)現(xiàn)膨脹作用非常好的膨速王(超級(jí)羧甲基淀粉鈉)和具有很強(qiáng)吸水作用的交聯(lián)聚維酮效果最好,且2種崩解劑聯(lián)用,既能降低藥粉顆粒的緊密度,又可加快水分進(jìn)入膠囊的速度,基本能夠滿足七厘膠囊、七厘散等類似制劑運(yùn)輸、儲(chǔ)存和銷售的需要。
2.2 用于溶出度促進(jìn)劑
交聯(lián)聚維酮也用作溶出度促進(jìn)劑,使固體制劑的藥物溶出度大大提高。Vasanthakumar S等[26]以水溶性很差的替米沙坦為模型藥物,加入輔料交聯(lián)聚維酮制備替米沙坦速釋片,通過(guò)檢測(cè)顆粒和片劑的物理化學(xué)特性和體外溶出度,發(fā)現(xiàn)用交聯(lián)聚維酮制得的速釋片有合適的硬度和崩解時(shí)間,溶出度也明顯增加。羅云等[27]研究了交聯(lián)聚維酮對(duì)強(qiáng)力銀翹片中撲熱息痛溶出度的影響。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,與淀粉相比,交聯(lián)聚維酮可顯著提高強(qiáng)力銀翹片中撲熱息痛的溶出度,且不隨貯存時(shí)間而改變。吳畏等[28]在制備脂溶性強(qiáng)、水溶性差、口服生物利用度低的更昔洛韋分散片時(shí),選用交聯(lián)聚維酮作為崩解劑,發(fā)現(xiàn)所制分散片6 min以后累積溶出百分率可達(dá)90%以上,得出了更昔洛韋分散片的體外溶出釋藥明顯優(yōu)于普通片和膠囊的結(jié)論。曹炳軍等[29]研究了交聯(lián)聚維酮對(duì)維A酸片溶出度的影響,認(rèn)為交聯(lián)聚維酮用法用量可按主藥、輔料、生產(chǎn)工藝具體而定,試驗(yàn)表明交聯(lián)聚維酮的最佳用量范圍為3%~6%;交聯(lián)聚維酮加入方法對(duì)維A酸片溶出度有顯著影響,以內(nèi)加法或混加法為宜;另交聯(lián)聚維酮具有優(yōu)異再加工性,這在返工生產(chǎn)中尤為重要,不需另加崩解劑,溶出度不受影響,方便生產(chǎn)。
除此之外,還有用于吸附劑[30]、填充劑[31]等的報(bào)道。
總之,從現(xiàn)有文獻(xiàn)中可以看出,國(guó)內(nèi)交聯(lián)聚維酮在制劑工業(yè)中的應(yīng)用與其在食品和化學(xué)等工業(yè)中的廣泛應(yīng)用(用作澄清劑、吸附劑、著色穩(wěn)定劑和膠體穩(wěn)定劑)相比,還比較單一,這就需要我們廣大藥學(xué)工作者不斷去發(fā)掘其藥學(xué)新用途,同時(shí)也應(yīng)積極推廣藥用新輔料在制劑中的應(yīng)用,這樣才能研究開發(fā)出更好的制劑新品種,促進(jìn)我國(guó)制劑水平的提高。
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A
1001-0408(2010)13-1244-03
2009-12-25
2010-02-04)
*主管藥師。研究方向:臨床藥理、醫(yī)院藥學(xué)管理。電話:0754-86305652