混悬剂为何会沉降
混悬剂是固体药物颗粒分散于液体中,通常因为药物太难溶而无法做成溶液,或以未溶晶体形式口感更好。由于颗粒较粗(>1 µm),重力占上风:它们会沉降。其速率由斯托克斯定律描述——颗粒越大、药物与液体的密度差越大,沉降越快;液体越黏,则越慢。
Stokes' law (terminal settling velocity):
v = d^2 (rho_s - rho_l) g / (18 eta)
Worked example — drug particle in a syrup vehicle:
d = 10 micrometres = 10e-6 m (particle diameter)
rho_s = 1500 kg/m^3 (drug density)
rho_l = 1100 kg/m^3 (vehicle density)
g = 9.81 m/s^2
eta = 0.020 Pa.s (viscous syrup, ~20 cP)
v = (10e-6)^2 x (1500 - 1100) x 9.81 / (18 x 0.020)
= (1.0e-10) x 400 x 9.81 / 0.36
= 3.924e-7 / 0.36
= 1.09e-6 m/s ~ about 3.9 mm per hour
Halve the particle size (d -> 5 um): v drops by 4x to ~1.0 mm/h.
Triple the viscosity (eta -> 0.060): v drops by 3x.
Lesson: smaller particles + thicker vehicle = slower settling.真正的敌人是结块,而非沉降
口服混悬剂中允许有一定沉降——患者本就预期要摇瓶。真正的灾难是结块:颗粒堆积成致密坚硬的沉积物,再怎么摇也无法重新分散,药物卡在瓶底,剂量出错。你得到的是疏松蓬松的沉积物还是硬块,取决于颗粒着陆时如何相互作用。
在反絮凝体系中,每个颗粒各自分开(高ζ电位、强排斥)。它们缓慢地逐个沉降,紧密堆积成硬块——短期看着好,后期严重失败。在絮凝体系中,颗粒松散地聚成开放、蓬松的絮团。絮团沉降更快,留下更清澈的上层,但形成高而疏松、易于重新分散的沉积物。
控制絮凝:实用配方
制药上的答案是控制絮凝:有意让颗粒絮凝到恰好能避免结块的程度,再增稠介质,使松散的絮团几乎不沉降。这是少有的你想要*更低*而非更高ζ电位的情形。