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学”重点学科。通讯作者:李顺祥,教授,博士生导师,从事中药化学与资源研究。email: -185-作者简介:张楚晗(1987-),湖南中医药大学 2010 级硕士研究生,email: 家界 427000)摘要:从中药软胶囊的应用范围,囊壳配方,内容物组成,制备方法,干燥工艺等方面着手,对软胶囊研究现状,新技术的应用,需注意的问题进行了阐述。 关键词:软胶囊;制备;囊壳;内容物;干燥软胶囊,系胶囊剂的一种,主要供口服用,指将一定量的液体药物直接包封,或将固体药物溶解或分散在适宜的赋形剂中制备成溶液、混悬液、乳状液或半固体,密封于球形或椭圆形 的软质囊材中的胶囊剂。可用滴制法或压制法制备。软质囊材是由胶囊用明胶、甘油或其他适 宜的药用材料单独或混合制成【1】。作为继片剂、针剂之后发展起来的一种新剂型,中药软胶囊 表现出了其突出的优点,在中药制剂的发展中,展现了其蓬勃的生命力及不可替代的作用。在 药品市场上,出现了诸如感冒软胶囊,芦荟软胶囊,维生素 e 软胶囊,鱼肝油软胶囊,蜂胶软胶囊等获得了消费者良好口碑的软胶囊制剂药品及保健品。1.中药软胶囊的优点及应用软胶囊和其他剂型相比,有很多显著的特点:(1)不含糖的纯中药制剂,适宜老年人及糖尿 病患者服用;(2)有效成分含量高,能最大限度提取和保存挥发性等有效成分;(3)生物利用度高, 其采用先进的制备工艺,内容物为高科技萃取,杂质含量低,不含生药粉,更符合卫生学指标; (4)进入肠胃可迅速崩解吸收,达到有效血药浓度而显效;(5)由压制法或滴制法制备,为一次成 型的全封闭剂型,避免久置后出现崩解不合格现象;(6)口感较好,可掩盖药物中挥发性成分的 不良气味,便于服用;(7)服用量少,携带方便【2】。中药软胶囊应用范围比较广泛,有以下几种药物适宜制成软胶囊剂:(1)粘稠性强的中药浸 膏:中药制剂多为浸膏制剂,其与空气接触易吸湿受热软化。制成软胶囊剂可避免加入过多填 充剂从而改善其制成硬胶囊时贮存过程中出现的内容物黏结状况。如林庆华等在舒胸软胶囊的 制备中将药材制成干燥浸膏粉,加以豆油为基质,大豆磷脂为湿润剂,蜂蜡为助悬剂,制成软 胶囊。【3】(2)油性与低熔点药物:这类药物在常温下一般为液体或半固体,软胶囊剂对于此类药 物一般使用脂溶性溶剂溶解或制成乳浊液进行填充,从而不需使用吸收、固化等技术处理,使 得剂型体积更小,生物利用度更高,且避免了药物渗出等问题。(3) 具有挥发性成分和不良气味 的中药:在制剂过程中,挥发性成分易挥发损失,具有不良气味的中药可使服用者不适。而将 其制成软胶囊剂时,由于密封于胶囊内,密封严密,不易挥发和散发气味。如黄文涛,张耕等 进行的博心通软胶囊制备工艺研究,利用软胶囊掩盖了其中葱白提取物中的特殊葱臭味。【4】(4) 生物利用度差的药物:有些制成常规制剂生物利用度差的药物,制成软胶囊可得到显著提高。 袁开红,曹德善等在研究中发现,将依托泊苷制成软胶囊,其绝对生物利用度可达到 45.09%, 有利于提高疗效,降低毒性。【5】还有研究对布洛芬的软胶囊进行了评价,分别进行了体外溶出实验和体内实验,证明了布洛芬软胶囊比大量服用布洛芬粉剂有更高的生物利用度。【6】(5)遇光,-186-湿,热不稳定,易氧化的药物:由于软胶囊囊材一般由甘油,明胶等组成,壁厚且不透气,可以很好的防止药物的氧化,加入钛白粉或氧化铁等遮光材料,可防止光敏性药物的分解,还可 在制备过程中通入惰性气体防止药物与空气的接触,提高其稳定性。在有些情况下,软胶囊剂型有固体剂型不可替代的优势,如有研究发现,将沙奎那韦 hiv-1 蛋白酶抑制剂制成软胶囊机型后,在推荐的剂量下(1200mg,3 次/天),其有效成分的溶出度大 概比已确定的硬胶囊的推荐剂量(600mg,3 次/天)高八倍。所以,在安全性与硬胶囊剂型基本 一样的前提下,沙奎那韦软胶囊可大大增强沙奎那韦的溶出度。【7】据估计,超过 40%的从当今药物研究过程中所得到的新化学实体都有较差的生物药剂学性 质,比如低水溶性或低透过性,这些欠佳的性质对化合物的口腔吸收和对口服剂型生物利用度 的研究提出了一些重要的挑战。所以对于软胶囊剂型的研究,作为一种水溶性差的化合物的口 腔给药方式的研究越来越引起人们的兴趣。软胶囊剂型与其它的口服剂型相比,有不少的优点, 例如同样剂量的难溶性化合物,软胶囊剂型和固体剂型相比,它所包含的液态基质能更好的增溶和改善药物口服的生物利用度。【8】2.软胶囊囊壳软胶囊的囊壳一般是由明胶、增塑剂、水以及附加剂等组成,其组成对于软胶囊中内容物 的保存,软胶囊的崩解有密切的关系。2.1 明胶及明胶替代材料 明胶是胶原水解衍生而来的水溶性蛋白混合物,一般可根据来源分为两种,即:a 型明胶(皮明胶),b 型明胶(骨明胶)。其中 a 型明胶质地较软,可塑性及透明性较好,b 型明胶质 地较硬,性脆,可塑性和透明性较差但稳定性较好。明胶具有热可塑性,35左右可复熔,在 实际应用中,可单独使用或根据需要将两种明胶按不同比例混合使用。明胶分子可以通过自身 氧化或与功能性基团,如醛基发生作用,发生分子内或分子间的交联反应,在软胶囊表面形成 一层坚韧而有弹力的水不溶性表膜,阻止药物的释放,导致软胶囊的崩解和溶出不合格。现在已有多种方式对明胶的交联程度进行评价:(1)、明胶是一种动物蛋白质,由 18 种氨 基酸通过肽链连结而成,在明胶分子中就包含了数量众多的氨基酸残基,这些残基为明胶发生 交联的潜在位点,尤其 氨基酸残基为明胶发生交联的潜在位点,所以通过定量检测明胶中 氨基酸残基的含量可从分子水平上反映明胶交联的程度。【9】(2)、软胶囊的溶出度和交联程度成 线性关系,而明胶冻力(bloom 力),即反映明胶凝聚强度的指标越高,其胶皮的溶解性越低, 越易发生交联现象。【10】(3)、研究发现,明胶溶胀达到极限时,平衡溶胀量与明胶的交联程度 呈现对应关系,明胶交联程度越大,平衡溶胀量越小,因此可间接测定明胶的交联程度。【11】所 以,在软胶囊的制备过程中,为控制交联反应,达到良好的崩解和溶出效果,应选用质量较好, 氨基酸残基含量低,冻力适宜的明胶。控制辅料中醛类物质的含量,必要时可进行纯化。软胶囊储放过程中应当注意低温,避光保存。在不影响软胶囊其他性质的前提下,增塑剂,遮光剂-187-等的用量应当尽量减少,且添加一定量的抗氧剂。因明胶易发生交联,并且其使用在某些特定人群中会受到一定限制。明胶一般来自动物的 副产品,尤其以猪和牛的骨头及皮居多,这对于相当一部分的素食主义者和有特定宗教信仰的 民族来说是无法接受的。【12】故对于明胶替代材料的研究有了很大的发展。这些替代材料一般为 亲水性高分子胶体,按照来源分为动物胶、植物胶、微生物胶、海藻胶、化学改性胶。【13】这些 明胶替代材料具有明胶的很多优点和特性,并弥补了明胶交联等方面的不足,使软胶囊的开发 应用的范围更广,但其在工业化生产的稳定及可行性还需进一步研究。如刘凯培等对淀粉软胶 囊壳的研究表明:同样条件下,淀粉软胶囊壳吸收的水分低于明胶软胶囊壳,且因阻隔效果好, 内容物在淀粉软胶囊壳内过氧化值稳定。【14】2.2 其他囊壳材料 在软胶囊的囊壳制作中,除了胶体材料外,还应按需要加入适量的增塑剂,遮光剂和抗氧化剂等。增塑剂的选择和用量决定着软胶囊的软硬程度,可塑性,弹性,稳定性及溶出时间等。最 常用的增塑剂为甘油,其与明胶能很好的相容,易分散。在囊壳的配制中,甘油用量太大胶囊 太软,易变形,吸湿,用量太小则太硬,太脆。所以,在一般的生产中,明胶和甘油的比控制 在 1:0.30.5。适当调整此比例可以根据需要控制软胶囊的溶出速率,如马昆等在研究中发现, 当明胶与甘油之比为 1:0.847 时,胶皮有最大的溶解速率。【15】山梨醇也是可以选择的增塑剂,和 甘油相比,山梨醇的氧穿透力差,可防止囊壳老化,增加稳定性,但是其会增加囊壳的硬度及 溶解时间,故甘油和山梨醇适宜混合使用,混用还可以最大程度的减少明胶软胶囊中囊壳与内 容物组分的互相迁移。【16】张卫国等研究发现,当混合塑化剂中山梨醇含量为 7%时,硬度增加比 较明显,而当山梨醇含量为 5%时,可使囊皮具有较好的特性。【17】当软胶囊中的内容物为性质活跃,见光不稳定易分解的物质时,加入适当的着色剂,遮光 剂,可以延长其保存时间,确保其质量的稳定,并且着色后可提升服用者的顺应性。软胶囊中添加适当的抗氧化剂可抑制胶壳中明胶的交联反应,使胶囊有合格的崩解和溶出 度。常用的抗氧化剂有氨基酸类和有机酸类两种,如赖氨酸,甘氨酸等为羧基清除剂,苯甲酸, 富马酸等可调整囊壳 ph 值,均可抑制明胶的交联。研究发现,在囊壳中添加富马酸,还可有助 于改善软胶囊的溶解性能,大大缩短其崩解时间。【18】对软胶囊的囊壳使用聚合材料喷涂可实现一些药品特定的要求。如有人对市售的硝苯地平 立即释放软胶囊的囊壳喷涂材料进行了研究,其喷涂采用了两种不同的聚合材料:乙基纤维素 和羟丙基甲基纤维素或果胶。研究发现 ph 值对硝苯地平释放有影响且此胶囊喷涂处方对于软胶囊中硝苯地平的持续释放是有帮助的。【19】3.软胶囊内容物辅料在软胶囊的内容物中,除所需的药物外,还应根据药物特性加入适量合适的辅料,使其与-188-药物充分混合均匀,令药物稀释达到一定的流动性,但又不与药物发生反应而改变其性状,从而保证软胶囊的灌装顺利,装药量的均匀准确以及药品的安全有效。内容物若含有水分,囊壳 会因吸收水分而变形,给制备和贮存带来很大的不便,故内容物辅料通常使用不含水分的挥发 液体、植物油、油酸等。内容物根据其性状可分为两种:液体内容物和固体或半固体内容物。 3.1 液体内容物液体内容物中稀释剂的选择是由药物的性质来决定的,其稀释剂应能与药物很好的互溶且 充分混合均匀。水溶性的药物一般选用 peg400,即聚乙二醇 400 为稀释剂,而油溶性的药物则 选用可食用的植物油,选用 peg400 有时也有很好的效果。但是具体的选择应该通过实验,根 据稳定性,目的,可行性等客观因素来确定,如在立血康软胶囊的研究中,贾莹等分别对药粉 在 peg400 和植物油棕榈油中的溶解和流动性进行了考察,发现两种稀释剂都能使内容物具有 良好的溶解性和流动性,但由于 peg400 的特殊性质会导致对于胶囊的稳定性有一定的影响, 使得用 peg400 作为稀释剂较用植物油处理上更加麻烦,所以最后选择了棕榈油。【20】而在苦参 软胶囊的研究中,张东方等分别采用 peg400 和大豆油作为稀释基质,将干浸膏粉分散其中, 压制成软胶囊后放置后发现干浸膏粉在 peg400 中混悬好,而在大豆油中易分层,故选择 peg400 为基质。【21】这两种常用的稀释剂都有其不足之处,需进行特定的处理才能保证软胶囊的质量符合需求 与规定。peg400 具有亲水性,当 peg400 与药物混合填充于软胶囊内时,会吸收外部胶壳中的 水分,使其内容物增重可达 10%,并且囊壳变硬、老化,药物成分迁移到胶壳外【20】,造成其软 胶囊质量的不稳定,给储存,使用带来很大问题。在内容物中添加 5%10%甘油或丙二醇可缓 解这一现象,使囊壳硬度降低,改善聚乙二醇对胶壳的吸水作用。【22】郭新华等考察了不同丙二 醇用量的软胶囊的硬度、崩解情况。实验取三七总皂苷与聚乙二醇 400 比例为 1:2 混合,在温 度 3740,相对湿度 75%的恒温箱中放置 20 天后,不加丙二醇的软胶囊随贮藏时间的延长, 崩解时间明显延长,囊壳硬度加大;加入丙二醇后,软胶囊稳定性明显增强,且用量 10%比用 量 5%效果好。【23】胶囊也会随温度的变化而产生变形,对稀释剂的组成进行改良可对这一现象进 行改善。研究者开发了一种水包油乳剂的稀释剂新配方,对基质的组成(peg400:水:中链甘 油酸三酯:聚氧乙烯(20)十六烷基醚=77:10:10:3)进行改良,将一部分(1,2 或 3%) 的 peg400 替换为 peg6000 或 pvp k30。当 2 或 3%的 peg400 被 peg6000 替代时,在 40以 下的环境中,胶壳随温度变化而变质的现象得到了改善,而且其内容物在 440的储存条件下, 8 个星期后仍然很稳定,颗粒的大小、分散度等均未发生改变。但当只有 1%的 peg400 替换为 peg6000 时,和一部分 peg400 被 pvp k30 替换时,不能改善这一变形现象,且内容物的颗粒 的大小和分散度都发生了变化。这一结果表明,少量的 peg6000 可以防止软胶囊胶壳随温度变 化而变形。【24】作为稀释剂的可选用的可食用食用油有很多,比如大豆油、花生油、菜籽油、玉米油、棕榈油、玫瑰花油等。其选择的种类以及与需混合的药物的比例需根据预实验加以确定,何泽民-189-等考察了玉米油、花生油、大豆油在清心安神软胶囊中作为基质的情况,发现以花生油作为溶剂,混悬液的沉降面模糊,沉降速度慢,而且混悬液中颗粒分布均匀细腻,颗粒之间不易聚结 在一起,最适宜作为此软胶囊的稀释剂。【25】而在固齿软胶囊的研究中,王颖等同样对玉米油、 花生油、大豆油进行试验比较,取不同植物油 10g,分别加入熟地黄、山茱萸提取物及泽泻混合 粉末 2g,搅匀后静置,每隔一定时间,对各沉降情况,颗粒分布情况进行观察,并计算其沉降 体积比,最后得出结论,大豆油更适合作为此软胶囊的稀释剂。【26】在油的使用量上,油量多触 变值低,流动性好,但易于渗漏;油量少,稳定性好,但流动性差,不易压丸。【22】3.1.1 助悬剂在软胶囊的制备过程中,由于中药成分的复杂性,有些成分不易溶于稀释剂,随着放置时 间的延长沉积现象越来越严重,在稀释剂中分布很不稳定,流动性也随之降低,从而无法保证 灌装时装量的一致,对制备出的软胶囊的质量和有效性有很大的影响。根据混悬液的沉降公式(stocks 公式),减小粒径或增加介质粘度,可减小沉降速度,提高混悬液稳定性。所以,必须 加入适量的助悬剂,将内容物制成混悬剂以保证内容物的稳定和符合灌装要求。常用的助悬剂主要有蜂蜡、peg6000 等。在妇宁康软胶囊研究中,徐凯等进行的预试结果 显示,仅靠干浸膏粉与稀释剂混合,浸膏粉很快沉淀,流动性差,故对具有适当湿润和助悬作 用的辅料进行了实验。试验中选用了甘油作为润湿剂,吐温80、泊洛沙姆、peg6000 为助悬 剂,将其一一与干浸膏粉混合,胶体磨分散制成内容物的混悬液,观察流动性、分散颗粒状态, 测定基 质密 度,混 悬液 静置观 察是 否分层 ,结 果表明 ,基 质组成为 peg400 :甘油: peg6000=100:8:2,基质重量比为 1:1.21:1.5 时,内容物混悬液比较稳定,流动性较好。【27】哈 娜等在优化安神宁软胶囊的制备工艺过程中,用大豆油为稀释剂,蜂蜡为助悬剂,大豆磷脂作 为稀释剂,采用均匀设计方法,以药物与分散介质比例、助悬剂用量和润湿剂的用量为考察因 素,以内容物混悬液的沉降体积比和流动性评价为指标。通过分析得出结论:助悬剂用量越大, 混悬液发生沉降分层的时间越长,混悬液的稳定性越好。助悬剂的质量分数大于 4%,即可有效 避免在成囊前混悬液中的固体物质发生沉降,并且混悬液的流动性良好。如继续增大助悬剂用 量,则混悬液的黏度增大,流动性差。故确定助悬剂蜂蜡的质量分数为 4%。【28】此外,基质中还需加入适量的乳化剂和润湿剂,使药物更好的分散在基质中,避免漂浮或 下沉。常用的润湿剂有甘油、大豆磷脂等。贾莹等对大豆磷脂和蜂蜡同时使用和二者单独使用 进行了考察。在对不同混合比例的基质流动性,触变性和沉降比的比较表明,大豆磷脂的用量 在 2.5%的时候助悬效果明显好于 1%和 1.5%,且与蜂蜡合用效果明显好于二者单独使用。【20】加 入不同的润湿剂,其基质的稳定性也会不同,在灵丹草软胶囊研究中,梅之南等比较了司盘20 和大豆磷脂作为润湿剂的基质的沉降容积比,最后确定大豆磷脂的效果好于司盘20。【29】3.1.2 自微乳药物传递系统自微乳药物传递系统(self-microemulsifying drug delivery system,smedds)是由脂溶性或 水难容性药物、油相、乳化剂和助乳化剂组成,外观均一透明,由于乳化剂的存在,在环境温-190-度及温和搅拌的条件下,遇水自微乳化成水包油(o/w)型、粒径小于 100nm 的乳剂。【30】 近年来,在软胶囊的研究中,smedds 得到了广泛的关注和应用,smedds 的优势在于,它能很好的克服某些用传统软胶囊制备方法造成的药物稳定性差,溶出度低,生物利用度低, 灌装不均匀的缺点。有研究者对环胞霉素 a 软胶囊的制备进行了改进,配制了一个新的软胶囊处方,其自微乳 系统为:环霉素 a,三乙酸甘油酯,聚氧乙烯(40)氢化蓖麻油,聚山梨醇酯 20,中链甘油三 酯,中链单和二甘油酯,以这种配方制成的软胶囊在长期贮存过程中,较市售的将乙醇作为溶 剂的环胞霉素 a 软胶囊,其在胶壳形状和填充物质量的物理稳定性方面,表现出明显的改善。【31】 孟慧等以油酸乙酯为油相,吐温80 为乳化剂,正丁醇为助乳化剂,比例 10:54:36 配置成 自乳化介质,制备得到了穿心莲内酯自乳化软胶囊。其制备方法为:称取 5g 的穿心莲内酯,加 入 50ml 的油相(油酸乙酯 5ml)、乳化剂(吐温80 27ml)和助乳化剂(正丁醇 18ml),用超 声波使其溶解,所得溶液与明胶经自动旋转轧囊机压制成软胶囊,50mg /粒,共制 100 粒。制得 的软胶囊使用 0.2%sds 作为溶出介质,根据药典要求使用转篮法,穿心莲内酯片为对比,测其溶出度,结果表明,自乳化软胶囊能显著提高穿心莲内酯的体外溶出度。【32】3.2 固体内容物一部分难溶性药物可通过 smedds,可以很好的分散于水中,但也有一部分难溶性药物, 制成自微乳溶液,却不能形成好的流动性和分散性。胡清松等利用两亲性的固体脂质材料聚乙 二醇 1000 维生素 e 琥珀酸酯和聚乙二醇脂肪酸甘油酯混合物作为固体分散体载体材料,熔融后 加入环孢素 a,所得脂质药物液态混合物用多孔性微粉硅胶充分吸附,冷却后得到了既能实 现难溶性药物的快速溶出,又具有良好流动性的环孢素 a 固体分散体。【33】普通软胶囊中多采用油性溶液、混悬液等,当其作为咀嚼软胶囊时,容易引起服用者的咀 嚼不快感和内容物的油腻感,同时在口腔内的扩散会使人感觉到主药和辅料的异味。而当使内 容物在室温下呈现固态或半固态时,咀嚼时内容物与囊壳便能混合融合,明显改善服用的口感。 还可在内容物中添加低熔点添加剂,苦味巧克力、可可脂和天冬甜素等,更能遮蔽药物等的异味,提高服用者的顺应性。【34】4.制备方法软胶囊的制备方法有两种:滴制法和压制法。 滴制法采用滴制机生产,根据含药量调节好出料和出胶口,明胶和内容物从同心管以不同速度滴出,明胶在外层滴出,内容物在中心管滴出。明胶滴于液体石蜡上展开,内容物随即滴 于展开的明胶上。在重力作用及表面张力作用下,明胶继续下降使胶皮完全封口并为球形,冷 却后即成形为软胶囊。压制法为工业化生产常用的软胶囊制备方法,使用压制机。先将明胶,水,甘油等配置好的明胶液制为两条胶带,调节好厚度和均匀度,药物置于两条胶带之间,再经钢模压制即成。-191-压制法较滴制法产量大,自动化程度高,成品率合格率也较高,更适于工业化生产。5.干燥当软胶囊制粒成形后,冷却至室温即用乙醇等洗涤两次,除去软胶囊表面的内容物、油等 等,最后一步即为干燥了。软胶囊囊壳的含水量关系到软胶囊的崩解时间【35】,且中华人民共 和国药典规定胶囊剂含水量应低于 9%。在软胶囊的干燥过程中,由于其囊壳材料为明胶,所 以干燥时温度和强度都要控制的较低。一般采用的干燥方法为在干燥的室内通风干燥,有研究表明,强化外面干燥条件同时,适 当提高加热空气温度,增大加热空气风速,降低加热空气湿度可达到较好的干燥效果。【36】近年 来,许多研究者开发了不少新的干燥方法,弥补了传统干燥方法的不足且可更好的控制软胶囊 的质量。黄海滨在大工业生产中,出于节约成本,提高成品率等目的,创新了工艺设备方案: 梯度低温低湿干燥工艺。此方法解决了传统定型干燥工艺效率低下,不符合 gmp 规范等问题,且提高了生产能力,一年节约成本近千万元。【37】6.结语中药软胶囊是将中医药传统的药物,通过现代的技术手段,制为一种全新的剂型。软胶囊 剂型弥补了很多传统剂型的不足,不论是经过多年临床考验的中药复方,还是现代研究从天然 药物中提取得到的有效成分,皆可制备为软胶囊剂型。经研究证明,软胶囊是一种稳定、安全、 高效,技术成熟,成本较低的剂型,其发展在中药制剂方面,为中药剂型的多样化,有效性,贮藏保存等方面做出了很大的贡献。【参考文献】1.国家药典委员会.中华人民共和国药典二部s.北京:中国医药科技出版社.2010,附录 82.李玉云,李先河,赖娟华.中药软胶囊研究简介j实用中西医结合临床,2003,3(3):533.林华庆,黄能章.舒胸软胶囊制备工艺的研究j中药材,2006,29(4):396-3974黄文涛,张耕,徐宏峰.博心通软胶囊的制备工艺考察j中国药师,2011,14(5):680-6815.袁开红,曹德善,李萌,曹文.依托泊苷软胶囊的研制及人体生物利用度的研究j中国医药工业杂志,2004,35(5):279-2816. masato takahashi,hiroshi yuasa,yoshio 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