抗氧化剂
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抗氧剂是一类能够有效阻止或延缓自动氧化的物质,是药物辅料的一个重要组成部分,主要用于防止药物及其制剂的氧化变质,以及由氧化所导致的变色、产生沉淀及其他方面的不稳定性。药物的氧化反应是引起药物不稳定的主要因素之一。大多数药物的氧化降解是含有自由基的自氧化过程,在这一过程中仅有很少的氧就能引起反应。而空气中的氧气占21%(v/v),在如此多氧的存在下,药物不需要其他氧化剂的参与,室温就能自发引起“自氧化反应”。这种反应的过程很复杂,属于游离基诱发的“链反应”,光和热能加速这种反应的进行,微量的金属离子或过氧化物也会催化这种反应。分子结构中具有酚羟基或潜在酚羟基等有效成分的制剂中,只要有少量的氧存在,就可能引起药物自氧化反应。药物氧化的结果,不仅使有效物含量降低,而且有可能改变药物的颜色或出现沉淀,甚至产生有毒物质影响制剂的质量。
因此,为了抑制O2对氧化反应的作用,就有必要加入抗氧剂。抗氧剂本身是一种还原剂,与药物同时存在时,抗氧剂遇氧后首先被氧化,对易氧化的药物成分起到保护作用,从而保证药物制剂的稳定性。在自氧化过程中,抗氧剂的作用是提供电子或有效氢离子,供给自由基接受,使自氧化链反应中断。
目前,抗氧剂在医药方面应用已经比较普遍,发展迅速,本文就抗氧剂的种类及其在药物制剂方面的应用进行综述。
1、抗氧剂的分类
1.1 根据溶解性分类
根据抗氧剂的溶解性,将抗氧剂分为水溶性抗氧剂和油溶性抗氧剂。
1.1.1 水溶性抗氧剂:主要用于水溶性药物的抗氧化。
常用的有:亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠、硫代硫酸钠、抗坏血酸等。
1.1.1.1 亚硫酸钠
为无色透明结晶或白色结晶性粉末,具有亚硫酸气味,具有强烈的还原性。水溶液呈碱性,主要用于偏碱性药物的抗氧剂。与酸性药物、盐酸硫胺等有配伍禁忌;不宜与氧化剂、强酸接触。
1.1.1.2 亚硫酸氢钠
为白色单斜型结晶粉末,具有为二氧化硫臭味,具有还原性。水溶液呈酸性,主要用于酸性药物的抗氧剂。与碱性药物、钙盐、对羟基衍生物如肾上腺素等有配伍禁忌;不宜与氧化剂、强酸类药物接触。
1.1.1.3焦亚硫酸钠
为无色棱柱状结晶或白色结晶性粉末,有二氧化硫臭,味酸咸,具有强的还原性,水溶液呈酸性,主要用于酸性药物的抗氧剂。与氧化物有配伍禁忌。
1.1.1.4 硫代硫酸钠
为无色透明结晶或结晶性细粉,无臭,味咸。具有强烈的还原性。水溶液呈弱碱性,在酸性溶液中易分解,主要用于偏碱性药物的抗氧剂。与强酸、重金属盐类有配伍禁忌。
1.1.2 油溶性抗氧剂:主要用于油溶性药物的抗氧化。
常用的有:叔丁基对羟基茴香醚(BHA)、2,6-二叔丁基化羟基甲苯(BHT)、维生素
E、抗坏血酸棕榈酸酯等。
1.1.
2.1叔丁基对羟基茴香醚(BHA)
为白色或淡黄色腊状固体,具有微弱的特殊气味,不溶于水,溶于乙醇、丙二醇、氯仿、乙醚和许多植物油。光和微量金属会引起本品变色和失活。主要用于脂溶性药物的抗氧剂。与氧化铁、铁盐有配伍禁忌。
1.1.
2.2 2,6-二叔丁基化羟基甲苯(BHT)
为白色或淡黄色结晶或结晶性粉末,无味,无臭。不溶于水、甘油、丙二醇,易溶于乙醇、石油醚、矿物油。遇光和金属离子变色。其毒性比BHA高,一般于BHA合用,并以柠檬酸或其它有机酸增效。与氧化铁、铁盐及金属有配伍禁忌。
1.1.
2.3 维生素E
一般维生素E中包括α、β、γ、δ四种异构体,其抗氧化活性α<β<γ<δ,所以维生素E是天然抗氧剂,一般使用维生素E和维生素C复配,维生素E和茶多酚复配再加入柠檬酸增效剂,具有良好的协同作用,可用于动植物油及脂溶性药物的抗氧剂。
1.1.
2.4 抗坏血酸棕榈酸酯
这是一种新开发的抗氧剂,其使用量少,安全性高,是具有开发前景的一种抗氧剂。它的抗氧化机理是多方面的,可以作为氧的驱散剂,在特定的药物制剂中可以作为还原剂,多价金属离子的螯合剂,其他抗氧剂的协同剂及增效剂等。
1.2 根据抗氧剂的来源分类
根据抗氧剂的来源,可以分为化学合成抗氧剂和天然抗氧剂。
1.2.1 化学合成抗氧剂
目前国际上开发的人工化学合成抗氧剂种类有上百种,但被各国认可、符合安全、高效抗氧化的只有十几种,最经常使用的有叔丁基对羟基茴香醚(BHA)、2,6-二叔丁基化羟基甲苯(BHT)、特丁基对苯二酚(TBHQ)等酚类抗氧剂,这些苯酚型结构化合物与游离自由基反应能够生成稳定低能量共振杂化合物,阻断药物自动氧化链式反应机制,所以具有很强的抗氧化性能。
1.2.1.1 叔丁基对羟基茴香醚(BHA)
BHA作为抗氧剂使用始于1954年,是2-BHA和3-BHA两种异构体混合物,广泛应用于食品和医药行业,易溶于脂溶性溶剂,对热稳定,在与其他抗氧剂复配使用时具有抗氧化增效作用,抗氧化效果明显提高,BHA还有较强的抗菌能力,可抑制黄曲霉菌生长。但在一些国外文献中报道其有致癌作用,目前已逐渐被新型抗氧剂所替代。
1.2.1.2 2,6-二叔丁基化羟基甲苯(BHT)
BHT易溶于脂溶性溶剂,与金属离子作用不会着色,易受阳光、热的影响,是目前最常用的抗氧剂之一。与BHA、Vc、柠檬酸、植酸等合用具有显著增效作用,可用于长期保存的食品、药物及维生素的添加剂。
1.2.1.3 特丁基对苯二酚(THBQ)
特丁基对苯二酚是新合成的一种抗氧剂,广泛应用于食品,油脂和医药行业中,据国外资料证明,它的抗氧化能力比目前常使用的BHA、BHT大2~5倍,此外,TBHQ还具有抑制细菌和霉菌的作用。
1.2.2 天然抗氧剂
天然抗氧剂种类非常多,目前被研究发现有抗氧化活性的天然物质有上百种,但被卫生部批准使用的天然抗氧剂并不多,主要有:维生素E、茶多酚、植酸等。 1.2.2.1维生素E 维生素E亦称为生育酚,是人们最早发现维生素之一,系天然生育酚化合物,是生育酚、三烯生育酚及能或多或少显示d-α-生育酚活性衍生物的总称,维生素E属于酚类化合物,其氧杂萘满环上第六位羟基是活性基团,能释放其羟基上的活泼氢,捕获自由基,从而阻断自由基链式反应。此外,还可通过生育酚自由基氧杂萘满环上O-C键断裂,结合OH,直接清除自由基。因此,天然维生素E是一种强有效的抗氧剂,被广泛应用于食品和医药行业。