交聯羧甲纖維素鈉吸水膨脹性考察

張 悅 趙 勇 劉 楊

湖南省藥品檢驗研究院 湖南藥用輔料檢驗檢測中心，湖南長沙 410000

交聯羧甲纖維素鈉是羧甲基纖維素鈉的交聯聚合物，當與水接觸后，能迅速溶脹至原體積的4～8倍，使片劑迅速潤濕，快速崩解，被廣泛作為片劑、顆粒劑、膠囊劑的崩解劑[1-3]。據文獻報道，吸水總量越大、吸水速率越快的崩解劑，其崩解的速度越快，越有助于制劑中藥物的溶出[4-7]。因此，可通過考察崩解劑的吸水膨脹性，初步篩選合適的崩解劑。本研究采用吸水倍率、吸水膨脹體積和吸水速率指標等，考察40批交聯羧甲纖維素鈉樣品的吸水膨脹性，為片劑中崩解劑的選擇提供一些理論數據。現報道如下。

1 儀器與材料

循環水式真空泵SHZ-D購自鞏義市予華儀器有限責任公司，MS105DU電子天平購自瑞士Mettler-Toledo公司。40批交聯羧甲纖維素鈉樣品，詳細信息見表1。

表1 交聯羧甲纖維素鈉樣品信息

2 實驗方法

2.1 吸水倍率測定

經查詢文獻及調研各生產企業獲得吸水倍率測定方法[8]，方法如下。

稱取1.0g交聯羧甲纖維素鈉樣品，加入100mL純化水，靜置24h后，倒入帶濾紙的布氏漏斗中，真空抽濾，直至無水滴抽出，然后稱抽濾后樣品質量，計算吸水倍率Q（g/g），公式如下：

注：式中M吸水為抽濾后樣品質量（含濾紙稱量）；M濾紙為干濾紙質量；M取樣為稱取樣品質量。

圖1 吸水倍率測定操作

2.2 吸水膨脹體積測定

查詢文獻[9]獲得吸水膨脹體積測定方法。該方法與《中國藥典》2015年版四部[10]（ChP2015）中“沉降體積”測定方法基本一致，僅ChP2015中規定放置時間為4h，吸水膨脹體積放置時間為24h。方法如下:取100mL具塞量筒，加水75mL，取本品1.5g，分三次加入量筒，每次0.5g，每次加樣后劇烈振搖，最終加水至100mL，繼續振搖至樣品在溶液中均勻分散，放置24h，觀察樣品膨脹后達到的刻度，記下體積。

2.3 吸水速率測定

吸水裝置根據文獻[11]設計，由垂熔玻璃漏斗和燒杯相連而成，放置于室溫為20℃的房間內，用濾紙連接垂熔玻璃漏斗和燒杯，在漏斗底部放上濾紙，用0.8mL水潤濕漏斗底部濾紙，讓濾紙充分吸水后，取各企業1批交聯羧甲纖維素鈉樣品1.0g平鋪于濾紙上，于第0、10、30、60、90、120、180、240、300、360、1440min時間點稱取燒杯重量，以燒杯中水減少的重量作為交聯羧甲纖維素鈉的吸水量來考察樣品吸水速率。

圖2 吸水速率測定操作

3 結果與分析

3.1 吸水倍率

40批交聯羧甲纖維素鈉樣品的吸水倍率范圍為4.71～10.82g/g；國外交聯羧甲纖維素鈉樣品的吸水倍率明顯高于國內樣品；另外，批次大于6的生產企業中，FMC BioPolymer生產企業的樣品吸水倍率明顯高于安徽山河藥用輔料股份有限公司生產的樣品，見表2。

表2 不同生產企業樣品測定結果統計（均值）

3.2 吸水膨脹體積

樣品經處理后放置4h或者24h，樣品的體積變化不大，見表3。40批交聯羧甲纖維素鈉樣品的吸水膨脹體積范圍為14.0～26.0mL，沉降體積范圍為13.2～25.0mL。國外交聯羧甲纖維素鈉樣品的吸水倍率/沉降體積明顯高于國內樣品；另外，批次大于6的生產企業中，FMC BioPolymer生產企業樣品的吸水倍率/沉降體積高于安徽山河藥用輔料股份有限公司生產的樣品，結果與樣品吸水倍率情況一致，見表3。

表3 樣品吸水膨脹體積測定結果

3.3 吸水速率測定

結果表明，在180min內，不同生產企業的樣品吸水速率差別不大，均較快；200min左右，樣品吸水量進入平臺期，說明ChP2015中“沉降體積”采用吸水4h后測定是合理的。24h時，樣品吸水量存在差距，其中FMC BioPolymer生產企業的樣品（自編號：17）吸水量較高，與吸水倍率測定結果基本一致，見表4和圖3。

表4 樣品吸水量測定情況（g）

圖3 樣品吸水速率曲線

3.4 吸水倍率、吸水膨脹體積和沉降體積統計分析

吸水倍率、吸水膨脹體積和沉降體積是交聯羧甲纖維素鈉吸水特性的重要指標，采用Pearson檢驗及配對t檢驗，對吸水倍率、吸水膨脹體積和沉降體積測定結果進行比較分析，結果見表5。吸水倍率、吸水膨脹體積及沉降體積相關性分析結果見表6。

表5 吸水倍率、吸水膨脹體積及沉降體積相關性分析結果表

表6 吸水倍率、吸水膨脹體積及沉降體積配對t檢驗結果表

由6表可知，吸水倍率、吸水膨脹體積及沉降體積兩兩配對t檢驗結果顯示均為P＜0.05，故吸水倍率、吸水膨脹體積及沉降體積兩兩之間均具有顯著相關性，可以只用其中一項指標即可；而吸水速率曲線證明，吸水4h時，各廠家樣品吸水量均進入平臺期，故確認“沉降體積”用于評價崩解劑吸水膨脹性能是最為合適的方法。

4 總結

吸水膨脹性是崩解劑的重要特性，吸水倍率、吸水膨脹體積、沉降體積是評價樣品吸水膨脹性的重要指標[12-13]。本研究測試了40批樣品上述指標，并進行分類統計和相關性分析。結果表明，吸水倍率、吸水膨脹體積及沉降體積兩兩之間均具有顯著相關性，說明沉降體積指標已足夠代表吸水倍率、吸水膨脹體積指標，反應樣品的吸水膨脹性。且吸水速率結果顯示，200min左右，樣品吸水量進入平臺期，說明沉降體積在吸水4h后測定是合理的。

崩解劑是片劑常用的輔料，除了緩控釋片以及某些特殊用途的片劑以外，一般的片劑中都加入了崩解劑。交聯羧甲纖維素鈉通過吸水膨脹作用產生崩解效果，是三大超級崩解劑之一，廣泛用于分散片等制劑中[14-15]。本研究結果表明40批交聯羧甲纖維素鈉吸水倍率范圍為4.71～10.82g/g，吸水膨脹體積范圍為14.0～26.0mL，各批次間吸水倍率及吸水膨脹體積差距較大；且國外樣品的吸水倍率、吸水膨脹體積均高于國內樣品；不同生產企業（n≥6）的比較分析顯示FMC公司生產的樣品吸水倍率、吸水膨脹體積均高于安徽山河生產的樣品。本研究吸水速率結果顯示，在180min內，不同廠家的樣品吸水速率差別不大。這提示，交聯羧甲纖維素鈉樣品吸水速率基本一致，但吸水倍率和吸水體積相差較大，這對促進片劑崩解的程度是否會產生很大的差別，現暫無相關文獻報道。故本研究將繼續探討吸水倍率和吸水體積相差較大的交聯羧甲纖維素鈉，對片劑的崩解行為，為片劑中的崩解劑篩選提供實驗數據。