第七节 胶体溶液型液体制剂

胶体型液体制剂是指某些固体药物以1～500nm大小的质点，分散于适当的分散介质中形成的均相或非均相液体制剂，具有胶体特有的性质。胶体分散系制剂所用的分散介质多数为水，少数为非水溶剂如乙醇、乙醚、丙酮等。

胶体可按胶粒可按胶粒与分散介质之间的亲和力的不同分为亲水性胶体液体制剂（高分子溶液剂或胶浆剂）和疏水性胶体液体制剂（溶胶剂）。

一、高分子溶液剂

高分子溶液剂系指高分子化合物溶解于溶剂中制成的均匀分散的液体制剂。以水为溶剂时，称为亲水性高分子溶液剂，或称胶浆剂；以非水溶剂制备时，称为非水性高分子溶液剂。亲水性高分子溶液在药剂中的应用较多，高分子溶液剂属于热力学稳定系统。

（一）高分子溶液的性质

1．高分子化合物的带电性 很多高分子化合物在溶液中带有电荷，主要是由于高分子化合物结构的某些基团因解离而带电，由于种类不同，所带电荷也不一样。带正电的高分子水溶液有：血红素、琼脂、明胶、碱性染料（甲基紫、亚甲蓝）等；带负电的高分子水溶液有：阿拉伯胶、西黄蓍胶、淀粉、鞣酸、树脂、酸性染料（靛蓝、伊红）纤维素及其衍生物、海藻酸钠等。某些高分子化合物如蛋白质分子中含有羧基和氨基，在水溶液中随pH值不同可带正电或负电。当溶液pH值小于等电点时，蛋白质带正电荷；溶液的pH值大于等电点时，蛋白质带负电荷；在等电点时，蛋白质不带电，这时高分子溶液的黏度、渗透压、溶解度、电导等都变为最小值。由于高分子化合物在溶液的荷电，所以具有电泳现象。

2．高分子化合物的稳定性 亲水性高分子化合物含有大量亲水基，能与水形成牢固的水化膜，这种水化膜能阻止高分子化合物分子之间的相互凝聚，使溶液处于稳定状态。如果出现能破坏高分子化合物水化作用的因素，则使高分子溶液不稳定。主要有以下几种情况：①向溶液中加入大量电解质，由于电解质具有比高分子化合物更强烈的水化作用，使高分子化合物的水化膜被破坏，使高分子化合物凝结而沉淀，此过程称为盐析；②向溶液中加入脱水剂，如乙醇、丙酮等，也能破坏高分子化合物水化膜而发生聚结。在制备高分子代血浆如右旋糖酐、羧甲基淀粉钠时，就是利用加入大量乙醇的方法，使其失去水化膜而沉淀，加入乙醇的浓度不同，可将不同分子量的产品分离出来；③其他原因，如盐类、pH值、絮凝剂、射线等的影响将使高分子化合物凝结沉淀，称为絮凝现象；④带相反电荷的两种高分子溶液混合时，由于相反电荷中和而产生凝结沉淀。高分子溶液放置过久也会自发地凝聚而沉淀，称为陈化现象。

3．高分子溶液的其他性质 ①亲水性高分子溶液与溶胶不同，有较高的渗透压，渗透压的大小与高分子溶液的浓度有关。②高分子溶液是黏稠性流体，其黏度与分子量大小有关。③一些亲水性高分子溶液，如明胶水溶液、琼脂水溶液，在温热条件下为黏稠性流动液体，当温度降低时高分子溶液就形成网状结构，分散介质水被全部包含在网状结构中，形成了不流动的半固体状物，称为凝胶（如软胶囊的囊壳就是这种凝胶）。形成凝胶的过程称为胶凝。凝胶失去网状结构中的水分时体积缩小，形成干燥固体，称为干胶。

（二）高分子溶液的制备

制备高分子溶液时，首先要经过溶胀过程。溶胀是指水分子渗入到高分子化合物分子间的空隙中，与高分子中的亲水基团发生水化作用而使其体积膨胀，此时，高分子空隙间充满了水分子，这一过程称有限溶胀。由于高分子空隙间存在水分子，降低了高分子化合物分子间的作用力（范德华力），溶胀过程继续进行，最后高分子化合物完全分散在水中形成高分子溶液，这一过程称为无限溶胀。无限溶胀常需搅拌或加热才能完成。形成高分子溶液的这一过程称为胶溶。胶溶过程的快慢取决于高分子的性质以及工艺条件。

各种高分子化合物在水中溶胀过程与速度不尽相同，制法也不完全相同。如制备明胶溶液时，需先将明胶碎成小块，放于水中泡浸3～4h，使其吸水膨胀，然后加热并搅拌使其形成明胶溶液。甲基纤维素的有限溶胀过程和无限溶胀过程在冷水中即可完成。淀粉遇水立即膨胀，但无限溶胀过程必须加热至60～70℃才能完成，即形成淀粉浆。胃蛋白酶等高分子药物，其有限溶胀和无限溶胀过程都很快，将其撒于水面，待其自然溶胀后再搅拌可形成溶液，如果将它们撒于水面后立即搅拌则形成团块，给制备过程带来困难。

二、溶胶剂

溶胶剂系指固体药物以胶粒状态分散在液体分散介质中形成的非均匀状态的液体分散体系，又称疏水胶体溶液。溶胶剂中分散的微细粒子在1～100nm之间，胶粒是多分子聚集体，有极大的分散度，但水化作用弱，属热力学不稳定系统。将药物分散成溶胶状态，可改善药物的吸收，使药效发生显著的变化，对药物的刺激性也会产生影响。目前溶胶剂很少使用，但其性质对药剂学却有着十分重要的意义。

（一）溶胶的构造与性质

1．溶胶的双电层构造 由于溶胶剂中的固体微粒解离或吸附溶液中某种离子而带有电荷，带电的微粒表面必然吸引带相反电荷的离子，称为反离子。吸附的带电离子和反离子构成了吸附层。少部分反离子扩散到溶液中，形成扩散层。吸附层和扩散层分别是带相反电荷的带电层，称为双电层，也称扩散双电层。双电层之间的电位差称为ζ电位。ζ电位的高低决定于反离子在吸附层和溶液中分布量的多少。吸附层中反离子愈多则溶液中的反离子愈少，ζ电位就愈低。相反，进入吸附层的反离子愈少，ζ电位就愈高。由于胶粒电荷之间排斥作用和在胶粒周围形成的水化膜，可防止胶粒碰撞时发生聚结。ζ电位愈高斥力愈大，溶胶也就愈稳定。ζ电位降至25mV以下时，溶胶产生聚结不稳定性。

2．溶胶的性质

（1）光学效应 当强光线通过溶胶剂时，从侧面可见到圆锥形光束，称为丁铎尔（Tyndall）效应。这是由于胶粒对光线的散射作用而产生的。溶胶剂的混浊程度用浊度表示，浊度愈大表明散射光愈强。不同溶胶剂对不同波长的光线有特定的吸收作用，使溶胶剂呈现不同的颜色，如蛋白银溶胶呈棕色，碘化银溶胶呈黄色等。

（2）电学性质 溶胶剂由于双电层结构而带有电荷。因胶粒可带正电，也可带负电，在电场的作用下胶粒或分散介质产生移动，在移动过程中产生电位差，这种现象称为界面动电现象。溶胶的电泳现象就是界面动电现象所引起的。

（3）动力学性质 溶胶剂中的胶粒在分散介质中存在不规则的运动，这种运动称为布朗运动。布朗运动是由于胶粒受分散介质水分子的不规则撞击产生的。胶粒越小，布朗运动越剧烈，其动力学稳定性就越大。溶胶粒子的扩散速度、沉降速度及分散介质的黏度等都与溶胶的动力学性质有关。

（4）稳定性 溶胶剂属热力学不稳定系统。但由于胶粒表面所带相反电荷的排斥作用、胶粒荷电所形成的水化膜以及胶粒的布朗运动，增加了溶胶剂的稳定性。溶胶剂的稳定性主要受到以下因素的影响：①电解质的作用：溶胶剂对电解质极其敏感，将电解质加入溶胶剂中，由于电荷被中和使ζ电位降低，同时又减少了水化层，使溶胶剂产生聚结进而产生沉降。②溶胶的相互作用：将带相反电荷的溶胶剂混合，由于电荷被中和使ζ电位降低，也会产生沉淀。当两种溶胶所带的相反电荷量相等时，才会完全沉淀。③保护胶体的作用：向溶胶剂中加入亲水性高分子溶液，使溶胶剂具有亲水胶体的性质而增加稳定性，这种胶体称为保护胶体。

（5）可过滤性 溶胶剂的胶粒大小在1～100nm之间，能透过滤纸、棉花，而不能透过半透膜。因此，可用透析法或电渗析法除去胶体溶液中的盐类杂质。

（二）溶胶剂的制备

1．分散法 系将药物的粗粒子分散达到溶胶粒子大小范围的制备过程。

（1）机械分散法 适用于脆而易碎的药物，常采用胶体磨进行制备。胶体磨以10000r/min转速高速旋转将药物粉碎成胶体粒子范围。可制成质量很好的溶胶剂。

（2）胶溶法 亦称解胶法，它不是使粗粉分散成溶胶，而是在细小的（胶体粒子范围）沉淀中加入电解质使沉淀粒子吸附电荷后逐渐分散的方法。

（3）超声波分散法 采用20000Hz以上超声波所产生的能量，使粗分散粒子分散成溶胶剂的方法。

2．凝聚法 系利用物理条件的改变或化学反应使分子或离子分散的物质结合成胶体粒子的方法。

（1）物理凝聚法 通过改变分散介质的性质，使溶解的药物凝聚成为溶胶的方法。

（2）化学凝聚法 借助氧化、还原、水解、复分解等化学反应制备溶胶的方法。