混悬液是两相
混悬液是一种分散系统:固体药物颗粒(分散相)散布在液体(连续相)中而不溶解。当药物太难溶无法做成溶液、溶解后太苦、或我们想要超过溶解度的高剂量口服混悬液时,就采用它。代价显而易见:固体会沉降。技艺在于:当它沉降时,一摇就能让它重新均匀分散。
首先,粉末必须真正被润湿。疏水性药粉会漂浮、结团并夹带空气。润湿剂——一种降低表面张力的表面活性剂——让水排开空气、包覆每颗颗粒,使其下沉并分散。
减缓沉降
颗粒下沉的快慢由斯托克斯定律决定。沉降速度随粒径的平方、随固液密度差而增大,随介质黏度升高而减小。于是你有三个实实在在的把手:把药磨得更细、缩小密度差、或增稠载体。
Stokes' law: v = d^2 (rho_p - rho_f) g / (18 eta)
Example — drug particle in water:
d = 10 um = 10e-6 m
rho_p = 1500 kg/m^3 (drug)
rho_f = 1000 kg/m^3 (water)
g = 9.81 m/s^2
eta = 0.001 Pa.s (water)
v = (10e-6)^2 * (1500-1000) * 9.81 / (18 * 0.001)
= (1e-10) * 500 * 9.81 / 0.018
= 4.9e-7 / 0.018
= 2.7e-5 m/s (~2.7 cm in 1000 s)
Thicken vehicle to eta = 0.020 Pa.s (20x):
v -> 1.4e-6 m/s (20x slower)
Halve particle size to 5 um:
v -> one quarter (d^2): ~6.8e-6 m/s絮凝与反絮凝
这是混悬液设计中违反直觉的核心。反絮凝体系中颗粒因ζ电位互相排斥而完全分开。起初很漂亮——沉降慢——但颗粒会压实成致密坚硬的结块,再怎么摇也分散不开。絮凝体系则有意让颗粒结成松散的絮团。这些絮团沉降更快、上清更清,货架上看着更差,但沉积物蓬松松散,轻轻一摇整剂就回来了。对口服混悬液而言,易于再分散几乎总是赢家。