口服液的配方设计要考虑其可接受性和有效性。液体制剂的配方要考虑以下因素:原料的溶解性、液体介质的选择、稳定性、微生物控制以及辅料(如甜味剂、香精、增稠剂、色素等)。
口服液必须首先考虑原料的溶解性。原辅料在产品的保存期限内应一直是溶解的状态。因此,原料在溶液中不能是饱和状态,否则随着温度变化,有些成分可能会结晶析出。
1.溶解度的表示方法
溶解度一般用一定温度下,100g溶剂中溶质溶解的最大克数来表示。溶解度可以分为7个等级来描述,分别为极易溶解、易溶、溶解、略溶、微溶、极微溶、几乎不溶或不溶。
溶解度可以用特性溶解度和平衡溶解度来表示。特性溶解度是某种物质完全排除解离和溶剂的影响,在溶剂中形成饱和溶液的浓度。实际中,不太可能完全排除解离和溶剂的影响。因此,一般测定的溶解度多为平衡溶解度。
2.溶解度的测定方法
由于特医食品的口服液都是多种物质的混合物,所以一般测定平衡溶解度。平衡溶解度可以按以下方法测定。
取数份物料,恒温条件下配制成不同浓度的溶液,振荡至平衡,过滤溶液,然后分析,分别测定在各溶液中溶解的溶质浓度S,对溶液浓度C作图,如图3-4所示,图中曲线的转折点A即为该溶质的平衡溶解度。
图3-4 平衡溶解度测定曲线
测定平衡溶解度要在低温和体温两种条件下进行,模拟产品存放和食用时的状态。此外测定时,取样温度与测试温度要一致,应注意搅拌时保持恒温,记录达到平衡的时间,并滤除未溶的物质。
3.影响物料溶解度的因素
物料的溶解度与溶质的粒子大小、分子结构、晶型有关,而溶剂的极性、品种、溶液的酸碱性、溶解温度及添加成分也会影响原料的溶解度。
(1)溶质粒子大小、晶型与分子结构的影响符合“相似相溶”的原理。一般溶质和溶剂分子之间的力越大,物质溶解度也越大,反之,则溶解度小;晶型不同,物料的溶解度也不同,通常,无定形结构的物料溶解度较结晶型大。粒子大小主要影响的是难溶性物料,当粒径大于2μm时,溶解度不受粒径影响,当粒径小于100nm时,粒径越小,溶解度越大。
(2)溶解度的大小在一定程度上由极性大小决定。一般用偶极距衡量物质分子的极性大小。
(3)温度对溶解度的影响取决于溶解过程是吸热反应(ΔHs>0),还是放热反应(ΔHs<0)。如果是吸热反应,温度升高,溶解度升高;反之,如果是放热反应,温度升高,溶解度降低。
(4)溶液酸碱性。
对于弱酸性物料,已知pKa和特性溶解度S0,由式(3-2)即可计算弱酸在任何pH下的表观溶解度(S),此式表明溶液的pH低于pH计算值时弱酸析出,即可以求得最低pH,以pHm表示。
对于弱碱性物料,可由式3-3即可计算弱碱在任何pH下的表观溶解度。此式表明溶液的pH高于pH计算值时弱碱析出,即为弱碱溶解的最高pH,以pHm表示。
(5)同离子效应,相同离子在同一溶剂中溶解时,溶解度会降低。
1.溶解速度的表示方法
溶解速度是指在一定条件下,在单位时间内溶质溶解进溶液的量。固体物料的溶解速度主要受扩散控制,可用式(3-4)Noyes-Whitney方程表示:
式中 D——溶质在溶剂中的扩散系数;(www.daowen.com)
S——固体表面积;
Cs——药物饱和溶解度;
C——药物浓度;
V——溶剂的体积;
h——扩散层的厚度。
一般当固体物料的溶出速度常数小于1mg/(min·cm2)时,就应考虑溶解速度对其吸收的影响。
2.影响物料溶解速度的因素
(1)物料的粒径和表面积 粒径越小,则表面积越大;同样大小的物料,孔隙率越高,表面积越大;对于疏水性较强的颗粒状或粉末状的物料,溶解时容易结块,可加入润湿剂改善其粒子的分散度,增加与溶解的接触面,以提高溶解速度。
(2)温度 温度升高,溶解度Cs增大、扩散速度快,溶出速度加快。
(3)溶出介质的体积 体积越大,溶出越快;体积越小,溶出越困难。
(4)扩散系数 扩散系数越大,溶出速度越快。当温度不变时,扩散系数受溶出介质的黏度的影响。
(5)扩散层的厚度 扩散层越厚,溶质分子扩散越慢,溶出速度越慢。可以通过搅拌加快扩散,搅拌速度越快,扩散层薄,溶出速度越快。
1.溶液的渗透压
溶液的渗透压的大小与溶液中所含溶质的粒子数目成正比,通常以渗透压摩尔浓度表示。渗透压摩尔浓度可按式(3-5)表示为毫渗透压摩尔浓度(mOsmol/kg):
式中 n——溶质分子溶解时生成的离子数。
2.溶液的pH与pKa
(1)溶液的pH 溶液pH要求与体液的pH接近,若相差太大,容易对机体产生刺激,引起酸碱中毒。此外,由于溶液的pH对溶液的稳定性也有影响,应选择有利于溶液稳定的pH。溶液pH的测定多采用pH计。
(2)解离常数 测定物料解离常数通常采用:滴定法、电位法、电导法、溶解度法、分光光度法等。
3.溶液的黏度
溶液的黏度可用黏度计测定,各种黏度的具体测定方法详见《中国药典》2015版。
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