几种常用崩解剂的理化性能和应用效果

2015-10-22 03:39敖玲玲张晨芳徐凯敏
中国医药指南 2015年16期
关键词:膨胀率片剂粉末

敖玲玲 张晨芳 徐凯敏 陈 颖*

(1 湖州展望药业有限公司,浙江 湖州 313000;2 浙江工业大学,浙江 杭州 310014)

几种常用崩解剂的理化性能和应用效果

敖玲玲1张晨芳2徐凯敏1陈 颖1*

(1 湖州展望药业有限公司,浙江 湖州 313000;2 浙江工业大学,浙江 杭州 310014)

目的 考察市面常用崩解剂的理化性能和应用效果。方法 采用显微镜观察崩解剂的微观形态,采用马尔文激光粒度仪测定粒径及分布;以吸水膨胀为评价指标,研究其吸水性、流动性和可压性;以磷酸氢钙为模型药物,研究崩解剂种类和用量对崩解时间的影响。结果 低取代羟丙基纤维素为长纤维状粉末,粒径范围广,相对而言流动性较差,可压性较好,具有较大的表面积,使片剂易于成型,加大片剂崩解后的分散度;羧甲基淀粉钠为类椭球状粉末,粒径分布较均匀,吸水性和流动性很好,能够显著加快片剂的崩解。结论 在选择崩解剂时,不仅要考虑崩解剂的种类,还要选择崩解剂的型号、用量、来源。

崩解剂;微观形态;膨胀性;粉体学性质;崩解性能

崩解剂是提高片剂中药物溶出度和生物利用度常用的辅料。常用的崩解剂种类[3]有低取代羟丙基纤维素(L-HPC)、羧甲基淀粉(CMS-Na)、交联聚乙烯吡咯烷酮(PVPP)、甲基丙烯酸与二乙烯苯的树脂Amber-1ielRP-88c。其中,L-HPC和CMS-Na因具有一系列优越的理化性能而在实际生产中得到了广泛的应用。本文拟对不同厂家、型号的L-HPC和CMS-Na的性能进行研究,并以磷酸氢钙为模型药物考察其崩解性能,为崩解剂的选择提供一些理论数据。

1 仪器与材料

1.1仪器:电子天平BS224S9(德国Sartorius AG 公司)、离心机(Thermo Scientific Sorvall Legend Micro17R German)、BT-100型粉体综合特性测试仪(丹东市百特仪器有限公司)、TDP-5单冲压片机(泰州市天泰制药机械厂)、ZB-1智能型崩解仪(上海第二分析仪器厂)、膨胀速度测定仪(自制)、电子显微镜(Leica DVM5000 HD)、Mastersize2000粒度仪(马尔文仪器公司)

1.2材料:展望LH-21(湖州展望)、展望LH-22(湖州展望)、进口LH-22(日本信越)、国产L-HPC(山东阿华)、展望CMS-Na(湖州展望)、展望速崩王(湖州展望)、磷酸氢钙(国药集团化学制剂厂)

2 实验方法

2.1微观形态:取少量的崩解剂粉末于载玻片上,在电子显微镜下观察崩解剂的微观形态。

2.2粒径及其分布[1]:取少量粉末,用干法测粒径法[2],在马尔文激光粒度仪下测崩解剂粉末粒径及分布。

2.3吸水膨胀性

2.3.1自由吸水量[3-4]:取不同的崩解剂各2.0 g,置于事先称重的离心管中,加入100 mL的水,室温放置24 h,离心(5000 r/min)15 min,用滴管吸去上层液体,称重,按以下公式计算辅料24 h吸水率:吸水率=(离心后下层样品重-辅料样品干重)/辅料样品干重。

2.3.2自由膨胀体积[5]:将不同崩解剂粉末各2.0 g加入到100 mL量筒中,加去离子水100 mL,剧烈震动搅拌,使粉末完全悬浮在水中,静置过夜24 h后,观察崩解剂膨胀后达到的刻度,记下吸水后样品的体积。

2.3.3自由膨胀速度:精密称取各崩解剂粉末3.0 g,用20N的力压实。用膨胀速度测定仪测定体系在0、5、10、15、20、25、30 min的体积,以时间为横坐标,以膨胀率为纵坐标,绘制崩解剂体积膨胀率随时间变化的曲线图

2.4粉体学性质[6]

2.4.1流动性:采用固定圆锥底法,取50 g的待测粉末,一定振动频率下使粉末通过漏斗均匀流到固定直径的圆形器皿上,直到获得最高的圆锥体为止,测量圆锥体的高,求休止角。

2.4.2可压性:采用固定重量法测量,以一定强度的震动使粉末均匀的流入一个100 mL杯子中,用刮片刮掉杯子上面多余的粉末,称重,重量除以100即得松密度。在粉末均匀流入100 mL杯子的同时,给杯子一定强度的撞击(3 min),用刮片刮掉杯子上面多余的粉末,称重,重量除以100即得振实密度。

2.5崩解性能:将磷酸氢钙、崩解剂(0%、2%、5%、10%)和硬脂酸镁(1%)均匀混合,粉末直接压片。按药典要求测定崩解时间,评价崩解剂种类和用量对崩解性能的影响。

3 结果和分析

3.1微观形态:由微观形态观察(图1)可知:L-HPC呈长纤维状或不均匀块状,L-HPC是用碱和氯化丙烯处理纤维素得到的一种白色不规则多孔的纤维或粉末[7]。CMS-Na是一种 淀粉羧甲基醚的钠盐[8],呈类椭球状。

图1 崩解剂的微观形态(×500)

图2 粒径分布图(a)展望CMS-Na,(b)速崩王

图3 自由吸水量和膨胀体积a)展望LH-21,b)展望LH-22,c)进口LH-22,d)国产L-HPC,e)展望CMS-Na,f)展望速崩王(n=3)

图4 崩解剂的体积膨胀率-时间曲线(n=3)

图5 崩解剂的流动性和可压性a)展望LH-21,b)展望LH-22,c)进口LH-22,d)国产L-HPC,e)展望CMS-Na,f)展望速崩王(n=3)

图6 崩解剂种类和用量对磷酸氢钙片崩解时间的影响a)展望LH-21,b)展望LH-22,c)国产L-HPC,d)进口LH-22,e)展望CMS-Na,f)展望速崩王(n=3)

3.2粒径及其分布:L-HPC呈长纤维状(图1)无法准确测定粒径及分布;CMS-Na类崩解剂呈类椭球状,其粒径分布结果见图2。结果表明:CMS-Na的平均表面积粒径为10 μm,粒径分布范围为1.5~50 μm,速崩王的平均表面积粒径为32 μm,粒径分布范围为2~100 μm。速崩王是优化的CMS-Na,其平均粒径比普通的CMS-Na大,小粒径颗粒比普通的CMS-Na少,具有更好的流动性、吸水性、均一性及崩解性。

3.3膨胀性

3.3.1自由吸水量:崩解剂自由吸水量的结果(图3)表明:高效崩解剂的平均自由吸水量从大到小分别是:展望速崩王(13.3 g/g)>展望CMSNa(9.6 g/g)>展望LH-21(5.2 g/g)>展望LH-22(3.6 g/g)>进口LH-22(3.5 g/g)>国产L-HPC(3.2 g/g)。CMS-Na属于低取代度马铃薯淀粉的衍生物,其结构与羧甲基纤维素类似,吸水膨胀作用非常显著,远优于L-HPC的吸水性能,吸水量是L-HPC系列吸水量的3~4倍。

3.3.2自由膨胀体积:从实验结果(图3)可以看出,高效崩解剂的自由膨胀体积从大到小分别是:展望速崩王(18.5 mL/g)>展望CMSNa(18.3 mL/g)>展望LH-21(12.9 mL/g)>展望LH-22(9.2 mL/g)=进口LH-22(9.2 mL/g)>国产L-HPC(7.7 mL/g)。CMS-Na类崩解剂自由体积膨胀率远高于L-HPC类崩解剂。其中,展望LH-21的自由体积膨胀率比展望LH-22、进口LH-22、和国产L-HPC的自由体积膨胀率高。理论上取代度较高的L-HPC的膨胀性比取代度较低的要好一些,所以展望LH-21的自由体积膨胀率比展望LH-22会高。展望速崩王的自由体积膨胀率略高于展望CMS-Na。

3.3.3自由膨胀速度:不同崩解剂的自由膨胀速度结果(图4)表明:高效崩解剂的平均自由膨胀速度从大到小分别是:展望速崩王>展望CMS-Na>展望LH-21>展望LH-22>国产L-HPC>进口LH-22。

前5 min内,崩解剂的自由膨胀速率分别为展望速崩王25.6 mL/min、展望CMS-Na 8.7 mL/min、展望LH-21 4.7 mL/min、展望LH-22 3.7 mL/min、国产L-HPC 1.8 mL/min、进口LH-22 1.7 mL/min。展望CMS-Na的自由膨胀速度明显快于L-HPC类崩解剂,其中展望速崩王的自由膨胀速度更是远远高于其他崩解剂。应用于速崩片时,羧甲基淀粉钠类崩解剂可使片子快速吸水膨胀。展望LH-21在30 min内的吸水自由膨胀速度比展望LH-22、进口LH-22、国产L-HPC的自由膨胀速度快,30 min时吸水膨胀速度逐渐趋于平缓,进口LH-22和国产L-HPC的吸水膨胀速度相似,在5~10 min内吸水速度基本无变化。

3.4流动性和可压性:休止角在25~35范围时,流动性很好;35~40时,流动性一般;>40时流动性差。压缩度<20时,粉末的可压性不好,流动性好;>40时粉末的可压性很好,但流动性很差。

实验结果(图5)表明:高效崩解剂的休止角从小到大分别是:展望速崩王<展望CMS-Na<国产L-HPC<展望LH-21<展望LH-22<进口LH-22;压缩度从小到大分别是:展望速崩王<展望CMS-Na<国产L-HPC<展望LH-22<进口LH-22<展望LH-21。展望CMS-Na和速崩王呈类椭球状,粒径分布较较均匀,流动性好,可改善颗粒的成形性,吸水膨胀作用非常显著,其吸水膨胀后膨胀率为原体积的200-300倍[9-10]流动性大大提高,但可压性不如纤维状的产品。展望LH-21的流动性和可压缩性均优于进口与国产对照品,而LH-22的可压缩性略低于进口对照品,但流动性和可压性均优于国产对照品。压片中要综合相关影响因素选择崩解剂。

3.5崩解剂种类和用量对崩解性能的影响:实验结果如图6:当崩解剂的用量为0%时,磷酸氢钙片无法崩解;崩解剂用量为2%~5%范围时,崩解剂用量越多,磷酸氢钙片崩解所需时间越短,其中,速崩王的崩解效果最好;崩解剂用量为5%~10%时,大部分崩解剂都呈现出崩解剂用量越多,崩解时间越长的情况,可能是随着崩解剂的用量增加,L-HPC变现出的粘合剂的作用更加明显,而羧甲基淀粉钠类的崩解剂也因为生成的过多凝胶阻碍了水分的进一步的吸收。国产与进口的L-HPC的处方片剂的崩解时限做比较,结果证明国产的L-HPC质量已达到进口L-HPC的质量要求,这与方晓玲[8]等在几种新型辅料在速释片剂中的应用中的结论一致。

4 讨 论

CMS-Na系列崩解剂的吸水膨胀性能远远优于L-HPC系列崩解剂,其中展望速崩王的理化性能、吸水性能和促崩解性更好,是CMS-Na的高端系列产品。本文的结果与李剑惠[11]的研究结论吻合。LH-21的崩解性能优于LH-22,主要原因是LH-21的取代度更高导致膨胀性更好,但高取代度羟丙基含量高,水化度比低取代度较高,有时崩解作用和促进溶出作用比高取代度较好。

片剂崩解时间的影响因素很多,如制剂工艺,湿法制粒压制速崩片与直接粉末压片对片剂崩解的影响;实验室小试与中试放大生产间工艺参数的改变对片剂崩解的影响等等。崩解剂的种类、型号、用量、来源对片剂崩解性能的影响很大,处方研究需要根据药物的理化性质和崩解剂本身的性质来综合选择合适的崩解剂。本文为崩解剂的筛选和应用提供了实验数据。

[1]杨明世,果青.一些常用片剂填充剂与崩解剂的性能比较[J].沈阳药科大学学报,2001,18(5):316-319.

[2]黄桂华,李爱国.国产与进口微晶纤维素性能的比较[J].中国医药工业杂志,2003,34(11):516-562.

[3]雷同康.分散片的处方和工艺[J]中国医药工业杂志,1999,30(2):87-90.

[4]马雪,徐建国.钠基膨润土与一些常用崩解剂性能的比较[J].新疆中医药,2009,27(3):13-15.

[5]陈燕军,臧琛.几种常用填充剂与崩解剂在中药分散片应用中的性能比较[J],中国中药杂志,2002,27(8):580-582.

[6]陈宝玉,王选瑞. 3种剂型保水剂的特性比较[J].东北林业大学学报,2004,32(6):99-100.

[7]杨朝,尹正龙.药用羧甲淀粉钠崩解性能影响因素的探讨[J].安徽医药,2002,6(4):66.

[8]方晓玲,杨敏,等.几种新型辅料在速释片剂中的应用[J]中国医药工业杂志,2000,31(6):257-259.

[9]刘伟,于燕燕.高效崩解剂在口腔速崩片中的应用[J].中外医疗,2011,30(24):185-186.

[10]白慧东,蒋玉风.几种分散片崩解剂的性能与应用现状[J].新疆医学,2007,37(1):162-165.

[11]李剑惠.双氯芬酸钾分散片的研制及体外溶出度测定[J].制剂技术,2006,15(12):33.

Properties and Application of Commonly Used Disintegrants

AO Ling-ling1, ZHANG Chen-fang2, XU Kai-min1, CHEN Ying1*
(1 Huzhou Zhanwang Pharmaceutical Co. Ltd, Huzhou 313000, China; 2 Zhejiang University of Technology, Hangzhou 310014, China)

Objective To evaluate the properties and application of commonly used disintegrants in markets. Methods Microscope was used to observe the microstructure of disintegrants. Melvin Laser Granulometer was used to measure the particle size and distribution. Water swelling was used as index to study the hydroscopicity,flowability and compactability. Calcium hydrogen phosphate was used as model drug to evaluate the effects ofkinds and amounts of disintegrants on disintegrating time. Results Low-substituted hydroxypropyl cellulose was long fibrous powder, with less flowability and better compactability. Carboxymethyl starch sodium was elliptic spherical powder, with uniform particle size distribution, good liquidity and water imbibition.

Disintegrants; Micromorphology; Expansibility; Powder property; Disintegration characteristic

R285

B

1671-8194(2015)16-0020-03

E-mail:chenfang531@163.com

Conclusions Not only Kinds and types of disintegrants, but also dosage and source should be taking into consideration when choosing disintegrants.

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