凝胶剂指药物与适宜的辅料制成的均一、混悬或乳剂型的乳胶稠厚液体或半固体制剂。
物化性质
凝胶剂系指药物与能形成凝胶的辅料制成溶液、混悬或乳状液型的稠厚液体或半固体制剂。除另有规定外,凝胶剂限局部用于皮肤及体腔如鼻腔、阴道和直肠。乳状液型凝胶剂又称为乳胶剂。由高分子基质如西黄胶制成的凝胶剂也可称为胶浆剂。小分子无机化合物药物(如氢氧化铝)凝胶剂是由分散的药物小粒子以网状结构存在于液体中,属两相分散系统,也称混悬型凝胶剂。混悬型凝胶剂可有变性,静止时形成半固体而搅拌或振摇时成为液体。
凝胶剂基质属单相分散系统,有水性与油性之分。水性凝胶基质一般由水、丙三醇或丙二醇与纤维素衍生物、卡波姆和海藻酸盐、西黄蓍胶、明胶、淀粉等构成;油性凝胶基质由液状石蜡与聚乙烯或脂肪油与胶体硅或铝皂、锌皂构成。
处方筛选
处方筛选一般包括主药的研究、辅料选择以及处方的验证三项。
1、主药研究凝胶剂有水性凝胶剂和油性凝胶剂之分。因此选择水性凝胶剂的药物应能溶于水分散溶剂(可加助溶剂、增溶剂、潜溶剂等),而选择油性凝胶剂的药物应能溶于油分散溶剂。因此,药物选择时应根据原料药的物理化学性质和化学结构和分散系统特点,对药物在分散相中的溶解性能进行研究,若是复方制剂,还应对主药间进行配伍研究。目前在审评中发现:有的申报单位在开发局部用水难溶性药物凝胶剂时,常忽略对药物在分散相中溶解度或分散性的研究,没有提供详细的研究资料,使得审评中不能确定剂型的合理性。
2、辅料选择局部用凝胶剂的常用辅料有凝胶基质、pH调节剂、保湿剂、防腐剂、稳定剂、助溶剂、增溶剂及透皮吸收促进剂等。其中,凝胶基质的选择尤其重要。辅料的作用是促进凝胶体的形成,增加凝胶的粘度及使给药系统更加稳定。局部用凝胶剂的处方组成复杂,辅料是处方的重要组成部分,不同的辅料组成不同的制剂,产生的临床作用有可能不同,因此,需选择合适的辅料,制成合理的制剂。鉴于局部用凝胶剂处方组成的复杂性,应提供充分的处方筛选资料,证明处方中所应用辅料的合理性。处方筛选可采用正交实验设计、均匀设计等优化方法,对多个处方进行评价,筛选出最优组成。一般来说,局部用凝胶剂基质的选择要求是:外观光滑,透明细腻;稠度、黏度适宜,易于涂布;性质稳定,与主药不发生配伍变化;不妨碍皮肤的正常功能,具有良好释药性能;安全性好,局部无刺激性等。若是用于全身治疗或皮肤深部治疗的局部用凝胶剂,有时还应进行体内、体外透皮吸收试验,以证明选择处方的合理性。目前,从申报的资料来看,申报单位在选择辅料时,为了使药物溶解,pH值选择过于偏酸或偏碱;有的凝胶剂处方中没有添加防腐剂;有的易氧化药物凝胶剂中没有添加抗氧化剂;这也使我们对其产品的安全性、稳定性产生怀疑,这就需要申报单位说明理由,并提供相应的试验数据予以证明。同样道理,如果在处方中添加了一些辅料而使产品的安全性、有效性、质量稳定性产生影响,那么,申报单位就应该对其进行研究,提供相应的资料予以证明。
3.透皮吸收试验透皮吸收试验主要测定活性药物到达皮肤深部或进入体循环的速度和程度,若是用来治疗皮肤深部疾病或通过皮肤用药治疗其他部位疾病,需进行体外或在体透皮吸收试验,提供相应的数据以说明本品的透皮特征。
4.安全性试验处方组成的合理性应结合局部安全性试验(局部刺激性、过敏性),有时需要其他安全性实验来综合评价。
5、辅料的质量标准应符合药用要求,对于目前暂无药用标准的辅料,应制订符合外用制剂要求的内控质量标准。
制备工艺
局部用凝胶剂由于凝胶剂基质不同,制备方法有很多。在制备卡波姆(CP)为基质的凝胶剂时,一般采用两种方法,一种是先制成CP凝胶剂(在CP溶液里缓慢滴加pH调节剂,边加边搅拌,即得凝胶剂),再与处方药物溶液研匀而成。另一种方法是先将处方药物和CP溶液混合均匀,再加入pH调节剂,研匀即得。两种方法比较,后者更加方便,产品质量更佳。CP溶液的制备常用以下三种方法:由于CP疏松、质轻、吸湿性强,因此使用时(1)可先将CP用少量水、乙醇、丙三醇或丙二醇等将其湿润,避免粉尘飞扬,然后逐步加水溶胀;(2)也可将CP干粉分次撒于水面(40℃以下)上,放置过夜,使其充分溶胀,避免结块;(3)或在搅拌器的高速搅拌下,将CP粉末分次撒入水中,继续搅拌直到完全分散。申报单位若采用上述常用制备工艺时,审评时一般只要求提供制备方法的验证即可。但若没有采用上述的常规方法制备CP外用凝胶剂,应提供详细的制备工艺筛选资料,以证明其所用工艺的合理性和可行性。例如:在一家申报单位的生产工艺中,把CP直接加入热水中,搅拌均匀,调节pH值,得到乳白色凝胶,在申报资料中也没有提供制备工艺的筛选资料。审评认为本制备工艺没有科学试验依据,本品的性状(乳白色凝胶)描述也间接说明本品制备工艺的合理性有待证明。因此要求申报单位对制备工艺继续进行优化研究。同样道理,采用其它基质制备局部用凝胶剂时,也需提供详细的工艺筛选资料以证明其合理性和可行性。
生产与储藏
凝胶剂在生产与贮藏期间应符合下列有关规定。
一、混悬型凝胶剂中胶粒应分散均匀,不应下沉结块。
二、凝胶剂应均匀、细腻,在常温时保持胶状,不干涸或液化。
三、凝胶剂根据需要可加入保湿剂、防腐剂、抗氧化剂、乳化剂、增稠剂和透皮促进剂等。
四、凝胶剂一般应检查pH值。
五、凝胶剂基质不应与药物发生物理化学作用。
六、除另有规定外,凝胶剂应避光,密闭贮存,并应防冻。
除另有规定外,凝胶剂应进行以下相应检查。
【粒度】除另有规定外,混悬型凝胶剂取适量的供试品,涂成薄层,薄层面积相当于盖玻片面积,共涂三片,照粒度和粒度分布测定法(附录ⅨE第一法)检查,均不得检出大于180μm的粒子。
【装量】照最低装量检查法(附录ⅩF)检查,应符合规定。
【无菌】用于烧伤或严重创伤的凝胶剂,照无菌检查法(附录ⅪH)检查,应符合规定。
【微生物限度】除另有规定外,照微生物限度检查法(附录ⅪJ)检查,应符合规定。
新技术的应用
一、环境敏感性凝胶
环境敏感性凝胶是利用凝胶所具有的一些性质,如对温度、电场、磁场、光、pH、离子强度等敏感,得到释药可控的凝胶,是一种理想的自调式给药系统,广泛应用于智能型给药系统中。随着智能材料研究工作的深入开展,研究和发展具有双(多)重响应功能的智能材料已成为这一前沿领域的重要发展方向。如“温、pH双重敏感凝胶”“温、光敏凝胶”“热敏、磁响应性高分子凝胶微球”等。
二、脂质体凝胶
由于脂质体的类生物膜结构,提高了凝胶剂中药物的透皮吸收速率,使药物累积透过量高于普通凝胶剂。普通凝胶剂中药物易流失,而脂质体凝胶剂有药物贮库效应,可增加药物在皮肤中的滞留时间而达到缓释目的。有学者进行了5-氟尿嘧啶脂质体凝胶剂与5-尿普通凝胶剂的经皮渗透实验,测得脂质体凝胶剂24h的药物浓度为158.6g/L,明显高于普通凝胶剂的91.2g/L。
三、β-环糊精包合物在凝胶剂中的应用
辛蒿鼻炎凝胶剂主要用来治疗慢性鼻炎、过敏性鼻炎、鼻窦炎等,其主要组成部分辛夷、白芷均含有芳香油,为了减少挥发油成分的损失,提高生物利用度,将其制成β-环糊精包合物。替硝唑经β-环糊精包合后,溶解度和溶出度均有显着增加,在此基础上将包合物研制成凝胶,阴道给药用于妇科炎症的治疗,取得了满意的效果。
研究热点
凝胶剂的基质属于单相分散系统,可分为水性基质与油性基质。水性凝胶基质一般由水、丙三醇或丙二醇与纤维素衍生物、卡波姆和海藻酸盐、西黄蓍胶、明胶、淀粉等构成;油性凝胶基质由液状石蜡或脂肪油与胶体硅或铝皂、锌皂构成。临床上应用较多的为水凝胶性基质凝胶剂。近年来,随着制剂新技术以及凝胶材料的发展,出现了一些新型凝胶剂,如脂质体凝胶剂,微乳凝胶剂等复合凝胶剂以及温度敏感凝胶剂、pH敏感凝胶剂等环境敏感型凝胶剂,成为近年研究热点。
水性基质
水性凝胶基质具有以下优点:①无油腻感,易于涂展,易于洗除;②能吸收组织渗出液,不妨碍皮肤正常功能;③稠度小,利于药物释放,特别是水溶性药物的释放。缺点是润滑性较差,容易失水和霉变,常需加入较大量的保湿剂和防腐剂。
水性凝胶基质可使用天然、半合成及合成高分子材料.常用的海藻酸盐、明胶、果胶、纤维素衍生物、淀粉及其衍生物、聚维、聚乙烯醉、聚丙烯酸类如卡波姆、聚丙烯酸等。
环境敏感水凝胶也称为智能水凝胶,可对物理刺激(温度、光、电场、压力等)、化学刺激(pH等)和生化刺激(特异的识别分子)等外界刺激产生响应,发生体积变化、凝胶-溶胶转变等物理结构和化学性质的突变。如聚丙烯酸类、壳聚糖衍生物、海藻酸、改性纤维素等pH敏感型水凝胶.泊洛沙姆127等温度敏感型水凝胶。
卡波姆carbomer
商品名为卡波普,为丙烯酸与烯丙基蔗糖或烯丙基季戊四醇交联的高分子聚合物,按黏度不同分为卡波姆 934、卡波940、卡波姆941等。本品为白色疏松性粉末,引湿性强。可在水中迅速溶胀,但不溶解,水分散液呈酸性,黏度较低。当用碱中和时,在水中逐渐溶解,黏度迅速增大,浓度较大时形成具有一定强度和弹性的半透明状凝胶。在pH6-11之间达到最大黏度或稠度。卡波姆凝胶具有显著的塑性流变性质。以卡波姆为基质的凝胶剂具有释药快、无油腻性、易于涂展、润滑舒适、对皮肤和黏膜无刺激性等优点,特别适于治疗脂溢性皮肤病。盐类电解质,强酸可使卡波姆凝胶的黏度下降,碱土金属离子以及阳离子聚合物等可与之结合成不溶性盐。
例卡波姆为基质水凝胶
【处方】卡波姆94010g,丙三醇50g,聚山梨802g,氢氧化钠4g,乙醇50g,羟苯乙酯0.5g,蒸馏水加至1000g。
【制法』】取卡波940、甘油、聚秋子梨酯80与300ml蒸馏水混合,将氢氧化钠溶于100ml蒸馏水中后加入上述液体中搅拌,再将羟苯乙酯溶于乙醇后逐渐加入搅匀,即得透明凝胶。
【注解】氢氧化钠为pH调节剂,使形成凝胶;甘油为保湿剂,羟苯乙酯为防腐剂。
常用的有羧甲基纤维素钠(CMC-Na)、甲基纤维素(MC)、羟丙基甲基纤维素(HPMC)等。常用浓度为2%-6%。CMC-Na易分散于水中形成透明胶状溶液,在乙醇等有机溶剂中不溶。CMC-Na在pH低于2时产生沉淀,大于10时黏度迅速下降。CMC-Na遇强酸、多价金属离子和阳离子型药物均可形成沉淀,应予以避免。MC溶于冷水,不溶于热水、无水乙醇、乙醚、丙酮等。MC在冷水中膨胀形成澄明及乳白色的黏稠胶体溶液,在PH212时稳定。MC与氯甲酚、酸及硝酸银有配伍禁忌。HPMC溶于冷水,不溶于热水、无水乙醇、乙醚等。HPMC溶于冷水成黏性溶液,在磷化氢0-11.0时稳定。该类基质粘附性较强,较易失水干燥而有不适感,常需加入保湿剂。
例纤维素衍生物为基质水凝胶
【处方】羧甲基纤维素钠50g,丙三醇150g,三氯叔丁醇5g,蒸馏水加至1000g。
【制法】取羧甲基纤维素钠与甘油研匀,加入热蒸馏水,放置使溶胀形成凝胶水凝胶剂,然后加三氯叔丁醇水溶液,并加水至1000g,搅匀,既得。
质量检查
《中华人民共和国药典》2015年版 四部(通则0114)相关规定,凝胶剂应检查以下项目。
1、粒度。除另有规定外,混悬型凝胶剂取适量供试品,涂成薄层,薄层面积相当于盖玻片面积,共涂3片,按照粒度和粒度分布测定法检查,均不得检出大于180µm的粒子。
2、装量。按照最低装量检查法检查,应符合规定。
3、无菌。用于烧伤或严重创伤的凝胶剂,按照无菌检查法检查,应符合规定。
4、微生物限度除另有规定外,照微生物限度检查法检查,应符合规定。