2012年初级药师药剂学：混悬剂

　　混悬剂(suspensions)系指难溶性固体药物以微粒状态分散于分散介质中形成的非均匀的液体制剂。混悬剂中药物微粒一般在0.5～10μm之间，小者可为0.1μm,大者可达50μm 或更大。混悬剂属于热力学不稳定的粗分散体系，所用分散介质大多数为水，也可用植物油。

　　混悬剂的物理稳定性

　　混悬剂主要存在物理稳定性问题。混悬剂中药物微粒分散度大，使混悬微粒具有较高的表面自由能而处于不稳定状态。疏水性药物的混悬剂比亲水性药物存在更大的稳定性问题。

　　(一)混悬粒子的沉降速度

　　混悬剂中的微粒受重力作用产生沉降时，其沉降速度服从Stoke`s定律：V=2r²(ρ1-ρ2)g/9η式中，V―为沉降速度,cm/s;r―为微粒半径,cm;ρ1和ρ2―分别为微粒和介质的密度,g/ml;g―为重力加速度,cm/s2;η―为分散介质的粘度,泊=g/cm•s，l泊=0.1Pa•s。由Stokes公式可见，微粒沉降速度与微粒半径平方、微粒与分散介质的密度差成正比，与分散介质的粘度成反比。混悬剂微粒沉降速度愈大，动力稳定性就愈小。

　　增加混悬剂的动力稳定性的主要方法是:

　　①尽量减小微粒半径，以减小沉降速度;

　　②增加分散介质的粘度，以减小固体微粒与分散介质间的密度差，这就要向混悬剂中加入高分子助悬剂，在增加介质粘度的同时，也减小了微粒与分散介质之间的密度差，同时微粒吸附助悬剂分子而增加亲水性。混悬剂中的微粒大小是不均匀的，大的微粒总是迅速沉降，细小微粒沉降速度很慢，细小微粒由于布朗运动，可长时间悬浮在介质中，使混悬剂长时间地保持混悬状态。

　　(二)微粒的荷电与水化

　　混悬剂中微粒可因本身离解或吸附分散介质中的离子而荷电，具有双电层结构，即有ζ-电势。由于微粒表面荷电，水分子可在微粒周围可形成水化膜，这种水化作用的强弱随双电层厚度而改变。微粒荷电使微粒间产生排斥作用，加之有水化膜的存在，阻止了微粒间的相互聚结，使混悬剂稳定。向混悬剂中加入少量的电解质，可以改变双电层的构造和厚度，会影响混悬剂的聚结稳定性并产生絮凝。疏水性药物混悬剂的微粒水化作用很弱，对电解质更敏感。亲水性药物混悬剂微粒除荷电外，本身具有水化作用，受电解质的影响较小。

　　(三)絮凝与反絮凝

　　混悬剂中的微粒由于分散度大而具有很大的总表面积，因而微粒具有很高的表面由自能，这种高能状态的微粒就有降低表面自由能的趋势，表面自由能的改变可用2-4式表示： 　　(2-4) 　　式中，ΔF―为表面自由能的改变值;ΔA―为微粒总表面积的改变值;δs.L ―为固液界面张力。对一定的混悬剂δs.L是一定的，因此只有降低ΔA，才能降低微粒的表面自由能ΔF，这就意味着微粒间要有一定的聚集。但由于微粒荷电，电荷的排斥力阻碍了微粒产生聚集。因此只有加入适当的电解质，使ζ电位降低，以减小微粒间电荷的排斥力。ζ电势降低一定程度后，混悬剂中的微粒形成疏松的絮状聚集体，使混悬剂处于稳定状态。混悬微粒形成疏松聚集体的过程称为絮凝(flocculation), 加入的电解质称为絮凝剂。为了得到稳定的混悬剂，一般应控制ζ电势在20～25mV范围内，使其恰好能产生絮凝作用。絮凝剂主要是具有不同价数的电解质，其中阴离子絮凝作用大于阳离子。电解质的絮凝效果与离子的价数有关，离子价数增加1，絮凝效果增加10倍。常用的絮凝剂有枸橼酸盐、酒石酸盐、磷酸盐及氰化物等。与非絮凝状态比较，絮凝状态具以下特点：沉降速度快，有明显的沉降面，沉降体积大，经振摇后能迅速恢复均匀的混悬状态。 　　向絮凝状态的混悬剂中加入电解质，使絮凝状态变为非絮凝状态这一过程称为反絮凝。加入的电解质称为反絮凝剂。反絮凝剂所用的电解质与絮凝剂相同。 　　混悬剂的微粒间有静电斥力，同时也存在着引力，即范德华力。当两个运动的微粒接近时电荷的斥力增大，引力也增大。斥力和引力以微粒间相互作用能表示，如图2-1所示，斥力的相互作用能以正号表示,即 A线;引力的相互作用能以负号表示，即 B线。两种相互作用能之和为C线。当混悬剂中两个微粒间的距离缩短至S点时，引力稍大于斥力，这是粒子间保持的最佳距离，这时粒子形成絮凝状态。当粒子间的距离进一步缩短时，斥力明显增加，当曲线距离达到m点时斥力最大，微粒间无法达到聚集而处于非絮凝状态。受外界因素影响粒子间的距离很容易进一步缩短达到P点。在此点微粒之间产生强烈的相互吸引，以至于在强引力的作用下挤出粒子间的分散介质而使粒子结饼(cakeing)，这时就无法再恢复混悬状态。

　　(四)结晶增长与转型

　　混悬剂中药物微粒大小不可能完全一致，混悬剂在放置过程中，微粒的大小与数量在不断变化，即小的微粒数目不断减少，大的微粒不断增大，使微粒的沉降速度加快，结果必然影响混悬剂的稳定性。研究结果发现,其溶解度与微粒大小有关。药物的微粒小于0.1μm时，这一规律可以用Ostwald Freundlich方程式表示：

　　(2-5)┯(S2/S1)=2σM(1/r2 - 1/r1)/ρRT 式中，S1、S2―分别是半径为r1、r2的药物溶解度;σ―为表面张力;ρ―为固体药物的密度;M―为分子量;R―为气体常数;T―为绝对温度。根据2-5式可知,当药物处于微粉状态时，若r2

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