增溶剂已广泛用于难溶性药物的增溶,如“甲酚皂溶液”。其他如油溶性维生素、激素、抗生素、生物碱、挥发油等许多有机化合物,经增溶可制得适合治疗需要的较高浓度的澄清或澄明溶液,可供外用、内服,肌肉或皮下注射等。
增溶:是指难溶性药物在表面活性剂的作用下,在溶剂中增加溶解度并形成溶液的过程。
增溶剂: 具有增溶能力的表面活性称为增溶剂。
增溶质: 被增溶的物质称为增溶质
增溶剂是表面活性剂的一种,其最适亲水疏水平衡值(HLB值)是l5~l8。因其可增加药物的溶解度,提高制剂中主药的含量,且吸收作用强大.从而可使药物以一定的浓度到达组织部位而起到治疗作用,也可避免因长期用药而发生毒副作用。
脂溶性维生素、激素、抗生素、挥发油及其他许多有机物的增溶。增溶剂不但可用于内服和外用制剂,而且还用于注射剂。
如甲酚的溶解度在水中仅3%左右,但在肥皂溶液中却能增大50%(即甲酚皂溶液),此处的肥皂即是增溶剂。
常用的增溶剂有聚山梨酯类和聚氧乙烯脂肪酸酯类等。
2.增溶原理:
表面活性剂之所以能增大难溶性药物的溶解度,一般认为是由于它能在水中形成胶团(胶束)的结果。胶团是由表面活性剂的亲油基团向内(形成一极小油滴,非极性中心区)、亲水基团向外(非离子型的亲水基团从油滴表面以波状向四周伸入水相中)而成的球状体。整个胶团内部是非极性的,外部是极性的。由于胶团是微小的胶体粒子。其分散体系属于胶体溶液,从而可使难溶性药物被包藏或吸附,增大溶解量。由于胶团的内部与周围溶剂的介电常数不同,难溶性药物根据自身的化学性质,以不同方式与胶团相互作用,使药物分子分散在胶团中 。
对于非极性药物所含苯、甲苯等非极性分子的亲油性强,与增溶剂的亲油基团有较强的亲和能力,增溶时药物分子可钻到胶团内部(非极性中心区)而被包围在疏水基内部。
对于极性药物,所含对羟基苯甲酚等极性占优势的分子能完全吸附于胶团表面的亲水基之间而被增溶。
对于半极性药物,既有极性又有非极性部分,如水杨酸、甲酚、脂肪酸等,其分子中非极性部分(如苯环)插入胶团的油滴(非极性中心区)中,极性部分(如酚羟基、羟基)则伸人到表面活性剂的亲水基之间而被增溶。
3.最佳增溶剂浓度的选择 用量对增溶剂的增溶作用很重要。用量不足,可能起不到增溶作用,或在贮存、稀释时药物会发生沉淀;用量太多,既浪费,又可能产生毒副作用.也影响胶团中药物的吸收。
为确保所选增溶剂的浓度适宜,可进行如下试验:在一定温度下,将一定量或体积的表面活性剂(增溶剂)加至含有相同量溶剂的一系列玻璃瓶中,以递增量的次序将增溶质加至各瓶中,振摇,放置,用肉眼或分光光度法观察溶液是否澄清,含溶质最多的澄清溶液浓度称最大添加物浓度(MAC)
5.增溶作用的影响因素
增溶剂的性质:增溶剂的种类不同.其增溶量也不同,即便是同系物,其分子量的差异也会导致增溶效果的不同。如离子型表面活性剂的增溶能力随着碳氢链增长而增加。而非离子型表面活性剂的增溶能力随氧乙烯链减小而增大。
增溶量的增加主要是由于表面活性剂的碳氢链增长,使其亲水性下降而降低了C C的缘故。
增溶质的性质:由于表面活性剂所形成胶团的体积大体是一定的,因此.药物的分子量越大,其增溶量越小。
药物的同分异构体对增溶也有一定影响,如吐温一2O和吐温一4O能使对羟基苯甲酸及间羟基苯甲酸增溶,却不能使邻羟基苯甲酸增溶。
增溶剂HLB值:增溶剂HLB值与增溶效果的关系目前尚无统一的认识。对极性或半极性药物来说,非离子型的HLB值越大,其增溶效果也越好,但极性低的药物其结果恰好相反。
增溶质的添加顺序:在增溶时增溶质的添加顺序对增溶量也有很大影响。如以聚山梨酯类或聚氧乙烯脂肪酸类等为增溶剂,对维生素A棕榈酯的增溶试验表明.若将增溶剂先溶于水,再加入增溶质,则增溶质几乎不溶解;若先将增溶质与增溶剂充分混合,再加水稀释,则增溶质能很好地溶解。
温度:对于大多数增溶系统,增溶量随着温度的提高而增大,特别是非离子型表面活性剂,这是因为温度提高使胶团增大之故。温度对增溶质溶解度的影响也会改变增溶量。在某些情况下,随着温度的提高.药物在表面活性剂水溶液中的溶解度增大,但这不是由于胶团增溶量提高,而是南于药物溶解度增加所致。
助溶剂 助溶剂可溶于水,多为低分子化合物,形成的络合物多为大分子
络合的介绍
分子或者离子与金属离子结合,形成很稳定的新的离子的过程就叫络合。
络合物的组成:白色的无水硫酸铜溶于水时形成蓝色溶液,这是因为生成了铜的水合离子。铜的水合离子组成为[Cu(H2O)4]2+,它就是一种络离子。胆矾CuSO4·5H2O就是一种络合物,其组成也可写为[Cu(H2O)4]SO4·H2O,它是由四水合铜(Ⅱ)离子跟一水硫酸根离子结合而成。在硫酸铜溶液里加入过量的氨水,溶液由蓝色转变为深蓝。这是因为四水合铜(Ⅱ)离子经过反应,最后生成一种更稳定的铜氨络离子[Cu(NH3)4]2+而使溶液呈深蓝色。如果将此铜氨溶液浓缩结晶,可得到深蓝色晶体[Cu(NH3)4]SO4,它叫硫酸四氨合铜(Ⅱ)或硫酸铜氨,它也是一种络合物。
复盐.由两种或两种以上的简单盐类组成的同晶型化合物,叫做复盐。复盐又叫重盐。
例子 例如,明矾(十二水合硫酸铝钾)是KAl(SO4)2·12H2O,莫尔盐(六水合硫酸亚铁铵)是(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O,铁钾矾(十二水合硫酸铁钾)是KFe(SO4)2·12H2O。复盐晶体的晶格能较大,因此比组成它的简单盐类更稳定。复盐溶于水时,电离出的离子,跟组成它的简单盐电离出的离子相同。由于复盐的溶解度比组成它的简单盐小,使两种简单盐的混合饱和溶液结晶,可以制得复盐。例如,使CuSO4和(NH4)2SO4的溶液混合结晶,能制得硫酸铜铵[(NH4)2SO4·CUSO4·6H2O]。
分子缔合: 通过特殊的和中等强度的分子间力,使单一种类的分子形成双分子或多分子的缔合体。研究分子缔合可以更深刻地理解分子的结构和原子间力的性质。由于这种分子间的键合本质上属于物理作用,因此缔合作用一般并不显著改变原来物质分子的化学性质,但对物质密度、沸点、熔点、蒸发热等物理性质却有较显著的影响。可以用有机物RCOOH类羧酸分子生成二聚体,作为通过氢键形成分子缔合体的典型实例
潜溶剂是混合溶剂的一种特殊的情况。药物在混合溶剂中的溶解度一般是各单一溶剂溶解度的相加平均值。在混合溶剂中各溶剂在某一比例时,药物的溶解度比在各单纯溶剂中溶解度出现极大值,这种现象称为潜溶(cosolvency),这种溶剂称为潜溶剂(cosolvent)。混合溶剂是一些能与水任意比例混合,与水分子能形成氢键结合并能增加它们的介电常数,能增加难溶性药物溶解的那些溶剂。如乙醇、甘油、丙二醇、聚乙二醇等于水组成的混合溶剂。例如苯巴比妥在90%乙醇中有最大溶解度。潜溶剂不同于增溶剂和助溶剂,它主要是使用混合溶媒,根据不同的溶剂对药物分子的不同结构具有特殊亲和力的原理,能使药物在某一比例时达到最大溶解度。主要是根据实验过程确定合适的比例。
咖啡因是一种黄嘌呤生物碱化合物,是一种中枢神经兴奋剂,能够暂时的驱走睡意并恢复精力。
苯甲酸钠是很常用的食品防腐剂
茶碱是甲基嘌呤类药物。具有强心、利尿、扩张冠状动脉、松弛支气管平滑肌和兴奋中枢经系统等作用。主要用于治疗支气管哮喘、肺气肿、支气管炎、心脏性呼吸困难。
乙二胺
氨茶碱
水杨酸 在医药工业,用作消毒防腐药,用于局部角质增生及皮肤霉菌感染。
枸橼酸 柠檬酸 杀菌 抗凝剂 食品添加剂
烟酰胺 烟酸酰化得到的,别名维生素B3 防治糙皮病、口炎及舌炎
乙酰胺 二乙胺:N上连两个乙基
乌拉坦
尿素
聚维酮具有粘合、增稠、分散、成膜、络合等特性,因此可用作颗粒、片剂的粘结剂,液体制剂的增稠剂、助悬剂。针剂的助溶剂和稳定剂,包衣的成膜剂和色素分散剂,难溶药物的共沉淀剂,眼药的延效剂和润滑剂以及可控释放剂型的缓释剂等
琥珀酸
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