聚乙烯醇在中药新剂型中的应用_张韵慧

·综述·

聚乙烯醇在中药新剂型中的应用

张韵慧1＊,李　宁2,许建辰1,肖　莉1

(1.天津大学药学院,天津300072;

2.天津大学材料学院,天津300072)

[摘要]　聚乙烯醇(PVA)作为药用辅料,具有易溶于水、成膜性好、粘接力强、热稳定性高、毒性低、无刺激性等优点,近年来,在医药工业中应用日趋广泛。在中药现代化制剂研究中,PVA作为涂膜剂和膜剂的成膜材料,其成膜性能优良、膜的韧性好等特点,在涂膜剂和膜剂中有着广阔的应用前景。PVA作为巴布膏剂和凝胶剂的高分子基质,既能承载药物,又能改善制剂的使用和工艺性能,是一种优良的药物载体。目前,PVA在中药制剂中的应用,主要集中在外用剂型,随着研究的深入,必将拓宽PVA在中药现代化剂型中的应用范围。PVA有望在渗透泵控释制剂、载药微球、溶胀控释系统等新剂型中得到应用。

[关键词]　聚乙烯醇;药用辅料;中药;中药新剂型

[中图分类号]R283.6　[文献标识码]A　[文章编号]1001-5302(2004)02-0101-04

1　概述

聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,vinyl alcohol pol ymer,poval,简称PVA),是由聚醋酸乙烯酯经碱催化醇解而得的。作为药用辅料,它具有如下优良性质:

溶解性　PVA溶于水,水温越高则溶解度越大,但几乎不溶于有机溶剂。PVA溶解性随醇解度和聚合度而变化。部分醇解和低聚合度的PVA溶解极快,而完全醇解和高聚合度PVA则溶解较慢。一般规律,对PVA溶解性的影响,醇解度大于聚合度。PVA溶解过程是分阶段进行的,即:亲和润湿※溶胀※无限溶胀※溶解。

成膜性　PVA易成膜,其膜的机械性能优良,膜的拉伸强度随聚合度、醇解度升高而增强。

粘接性　PVA与亲水性的纤维素有很好的粘接力。一般情况,聚合度、醇解度越高,粘接强度越强。

热稳定性　PVA粉末加热到100℃左右时,外观逐渐发生变化。部分醇解的PVA在190℃左右开始熔化,200℃时发生分解。完全醇解的PVA在230℃左右才开始熔化,240℃时分解。热裂解实验表明:聚合度越低,重量减少越快;醇解度越高,分解时间越短。

安全性　安全性试验证明PVA毒性很低,无刺激性,日本和美国等已批准用于医药和食品工业。

目前,医用的PVA有PVA05-88,PVA17-88,PVA-124等规格,前2种规格的醇解度均为(88±2)(mol)%,平均聚合度(n)分别为500～600和1700～1800;PVA-124的醇解度为

[收稿日期]　2002-11-20

[通讯作者]　＊张韵慧,Tel:(022)2740118698～99(mol)%,平均聚合度(n)2400～2500。

开发新的药用辅料,促进剂型优化是当前我国中药开发与国际接轨的战略任务之一。PVA具有合成方便、安全低毒、产品质量易于控制、价格便宜、使用方便等特点。因此, PVA是具有再次开发潜力的优良药用辅料。

2　应用现状

由于PVA综合性能优良,目前,在医药制剂中用于制作微型胶囊的囊材、膜剂和涂膜剂的成膜材料等,应用效果良好。

2.1　用作涂膜剂的成膜材料

涂膜剂,系采用有机溶剂溶解成膜材料(如火棉胶)或采用其他成膜材料与药物制成的一种外用剂型。中药涂膜剂是近年来中药制剂领域中研制开发的一种新剂型,其特点是:制备工艺简单;使用时涂于患处,形成药膜保护创面,且耐磨性能良好,不易脱落;不需包扎,容易洗脱而不污染衣服,患者乐于接受。膜的形成减少了皮肤表面水分的蒸发,以促进药物透过角质层缓慢释放,更好地发挥治疗作用。

涂膜剂的成膜材料种类很多,应用较广泛的是PVA类,国内一般使用的PVA型号为05-88,17-88,1243种规格。PVA05-88分子量小,成膜后在吸湿性、水溶性和柔韧性方面均优于其他型号的PVA,但成膜性差;PVA17-88水溶性不如PVA05-88,但它成膜性能好。复方喜树碱涂膜剂是以PVA和羧甲基纤维素钠(CMC-Na)为成膜材料制成的,临床表明:其疗效优于复方喜树碱酊剂和软膏剂,证实了剂型和辅料的合理选用是提高药物疗效的重要因素[1]。以PVA05-88为成膜材料制备的土槿皮涂膜剂,性质稳定,涂在皮肤上能迅速成膜,膜片不易脱落,且PVA可直接与中药醇提液以任意比例

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混合[2]。

涂膜剂不仅应用于外科,还为”内病外治”开辟了一条新途径。运用中医外治法的理论,结合穴位疗法的特点,研制的以黄芩、肉桂、细辛等中药为药物组分、以PVA(聚合度500)为成膜材料的穴位用咳喘涂膜剂,具有显著的镇咳、平喘作用。该涂膜剂克服了传统口服给药剂量大、疗程长及副作用大的缺点,膜可塑性好,成膜时间4min左右,使用方便,无不良刺激[3]。

2.2　用作膜剂的成膜材料

膜剂,是药物溶解或混悬于合成材料(如PVA)或天然材料(如明胶)中,经涂膜干燥、分剂量而制成的一种含药薄膜。膜剂可分别经舌下、眼内、鼻腔、阴道、体内植入、皮肤或粘膜创伤、烧烫伤或炎症表面覆盖等各种途径给药,发挥局部或全身性的治疗作用。

采用PVA为成膜材料制备中药膜剂的文献报道较多,如以替硝唑和中药紫草、当归提取物为主要成分,PVA17-88及CMC-Na为成膜材料制成的口腔膜剂,其涂膜性、膜韧性均适宜,成品不翻卷、不易脱落[4]。以黄柏、细辛等中药为模型药,通过对制剂辅料的成膜性、膜剂的粘附力、溶解(崩解)时间、体外释放速率、在口腔中停留时间的测定,结果表明:聚乙烯醇的成膜性好于其他的成膜材料.成膜材料形成的骨架不溶解,延长了膜剂在口腔中的停留时间,起到缓释药物的作用[5]。其他如芦荟膜剂[6]、丹皮酚口腔药膜[7]、双黄连膜剂[8]等也选用了PVA作成膜材料。

2.3　在巴布膏剂中的应用

巴布膏剂为中药外用新剂型。巴布膏剂是以水溶性高分子化合物或亲水性物质为基质,与中药提取物制成的中药外用贴膏剂。它可以克服目前常用的外用中药剂型存在的许多缺点,同时具有药物容量高,透皮性、贴敷性、保湿性好,应用方便舒适等优点,被认为是一种具有广阔发展前景的外用新剂型。PVA主要用作巴布膏剂的基质,它既可作粘着剂,起增强巴布膏剂膏体的内聚力和粘弹性的作用;也可作巴布膏剂的骨架(载体)材料,承载药物,防止药物逸散。

目前我国对中药巴布膏剂的研究还不够深入,以PVA 为基质的巴布膏剂产品不多,但也有了一些文献报道,如五倍子巴布剂,主要基质的配比为PVA∶PVP(聚乙烯吡咯烷酮)∶填充剂=2∶1.5∶2,制得的五倍子巴布剂粘性、剥离性、稳定性均良好,临床使用方便,无刺激与致敏性[9]。其他如杏钱巴布剂[10]、”五行散”巴布剂[11]等,也选用了PVA作为主要基质。随着对巴布膏剂研究的不断深入,相信PVA在巴布膏剂中会得到更广泛的应用。

2.4　在凝胶型制剂中作基质

凝胶又名胶冻,其基质是由天然或合成的水溶性高分子物质组成。凝胶用于药物制剂,可以延长药物与病灶部位的接触时间,有利于提高药物的利用度;当凝胶材料与水或消化液接触时,形成凝胶屏障而具有控释作用。亲水性的PVA 遇水能形成凝胶,可作为凝胶型制剂的基质。PVA高浓度溶液在冷却后形成凝胶,这种凝胶机械强度差,浸渍于水中膨胀,在温水中溶解。将硼砂或硼酸加入PVA溶液中,能形成不溶性络合物,生成不可逆的PVA凝胶。反复冷冻处理高聚合度的PVA溶液,可得到水不溶性凝胶。不同的给药系统,应选用相应的PVA凝胶。采用C MC-Na和PVA-124作为混合型亲水性凝胶基质制得的丹皮酚凝胶,涂展性好、凝胶与皮肤表面能很好地藕合、能形成弹性膜、使用舒适、药物稳定性好并有缓释作用[12]。以明胶、琼脂、淀粉、CMC-Na等制成的凝胶型制剂,一般均有成品成型性差或韧弹性不够等缺点,而用聚乙烯醇凝胶作为载体,制备的中药止咳祛痰贴膏(咳泰),具有优良的成型性、脱模性、充填性、韧弹性等优点,聚乙烯醇凝胶可望成为凝胶型制剂的优良载体[13]。

2.5　在其他剂型中的应用

PVA无毒且具有优良的粘接性能,在药物制剂的生产和研究中,也常被用来作片剂的粘合剂。PVA用作片剂的骨架材料,能缓释、控释药物。PVA溶于水且具有很低的表面张力,在制备载药微球或微囊中,既可作微球或微囊的致孔剂,也可作分散介质。在茶多酚缓释微囊的制备中,体系中加入PVA和十二烷基硫酸钠,可制得表面有许多微孔的球状微囊,粒径均匀,且重复性好[14]。

3　展望

目前,应用于制剂领域的PVA规格不多,PVA在中药新剂型中的应用,也还主要集中在外用剂型。随着研究的深入,PVA在中药现代化剂型中,有望得到新的应用。

3.1　在渗透泵型控释制剂中的应用

利用渗透压原理可制成口服渗透泵片和渗透植入剂,它们均能在体内均匀恒速地释放药物,是迄今为止,控释制剂中最为理想的一种。美国在1970年已有商品名为OROS的渗透泵片剂上市。除药物外,组成渗透泵片的材料还需要半透膜包衣材料等。选择适宜规格的PVA,使其本身无活性、在胃肠液中不溶解、易成膜、对水有渗透性但不能透过离子或药物,即能作为渗透泵片的优良的半透膜包衣材料。对合成药的渗透泵型控释制剂,国内外已有较多研究,但对中药的渗透泵型控释制剂,还未见文献报道。进行中药的渗透泵型控释制剂的研究,有望获得中药剂型的重大突破。

3.2　制备载药微球

用乳化聚合法制备的5-氟尿嘧啶(5-Fu)PVA微球,具有较长的释药时间,用于临床,获得了满意的疗效[15]。此外,用不同浓度的戊二醛在酸催化条件下可制备不同交联密度PVA载药微球,该微球的释药速率可用改变交联密度的方法来控制。中药的PVA微球,还少见文献报道。合成药物PVA 微球的制备研究,为制备中药PVA微球提供了可借鉴的经验。相信不久的将来,PVA微球在中药领域中一定会得到广泛的应用。

3.3　制备PVA溶胀控释系统

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