卡波姆在药剂学中的应用 - 辅料中国

中国医药工业杂志 Chinese Journal of Pharmaceuticals 2007, 38(6) · 457 ·
卡波姆(carbomer)为丙烯酸与烯丙基蔗糖或丙
烯基季戊四醇交联的高分子聚合物,最早由美国
Goodrich公司生产,商品名为卡波普(Carbopol)。
中国药典2005年版已收录。本品为松散白色粉末,
具酸性、吸湿性和特殊微臭,能溶于水、乙醇、甘
油。分子中含有56%~58%羧基,因此呈弱酸性。
卡波姆分散在水中时,由于羧基离子化产生的负电
荷间的排斥作用,卷曲的聚合物伸展开来,体积膨
胀。0.5%水分散体的pH为2.7~3.5。1%水分散体
可用碱性物质中和,形成凝胶。常用水分散体的浓
度为0.1%~3.0%。本文简要介绍了卡波姆的增稠
机制及其在药剂学领域应用的研究进展。
1 卡波姆的增稠机制 [1]
1.1 成盐增稠
通常将酸性的卡波姆变成适当的盐,使卷曲的
卡波姆分子张开而增稠。在水及其它极性溶剂中,
用氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铵、乙二胺和碳酸
卡波姆在药剂学中的应用
卢 毅,张 彤*,陶建生
(上海中医药大学药学院, 上海 201203)
摘要:综述了卡波姆在生物黏附释药系统、缓控释释药系统、外用凝胶剂及混悬剂中应用的研究进展。
关键词:卡波姆;应用;综述
中图分类号:R944.9 文献标识码:A 文章编号:1001-8255(2007)06-0457-04
收稿日期:2006-09-27
作者简介:卢 毅(1977),男,博士研究生,专业方向:中药新药
研究。
通讯联系人:张 彤(1972),男,博士,副教授,从事中药新药研
发和中药制药工程。
Tel:021-51322318
E-mail:zhangtdmj@sohu.com
Application of Carbomer in Pharmaceutics
LU Yi, ZHANG Tong*, TAO Jian-sheng
(Shanghai University of Traditional Chinese Medicine, Shanghai 201203)
ABSTRACT: The application of carbomer in bioadhesive drug delivery system, controlled release system, gels for
external use and suspensions are reviewed.
Key Words: carbomer; application; review
氢钠等碱性物质中和,使卡波姆成盐;在极性较弱
或非极性溶剂中需用非极性的月桂胺和硬脂胺等中
和。卡波姆用作乳化剂时,为获得最佳稳定性,需
用水溶性无机碱和油溶性有机胺进行双重中和,得
到在水和油中都可溶的盐,在油相和水相中起桥梁
作用。
1.2 氢键增稠
卡波姆能与偏酸性的羟基给予体中的羟基结
合形成氢键而增稠,长时间反应后稠度可达到最大
值。若将分散体升温至70℃(不宜超出)可加快增稠
速度。常用的多羟基及多乙氧基反应剂为非离子型
表面活性剂、多元醇、乙二醇-硅烷共聚物、聚环
氧乙烷、充分水解的聚乙烯醇等。
2 含卡波姆制剂的处方设计
2.1 成胶剂
从透明度、增稠率等考虑,卡波姆可与明胶、
羧甲纤维素(CMC)、海藻酸钠、聚乙烯吡咯烷酮
(PVP)、聚乙二醇(PEG)、羟乙纤维素等联用,以
取得协同效果。
2.2 pH值调节
卡波姆形成的凝胶在pH 5~11范围内较稳定,
在pH 6~12时较黏稠,当pH12时,黏度为

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1Pa·s,pH为8时黏度增到50Pa·s,因此控制pH值可
调节制剂的稳定性和黏度。
2.3 溶剂
常用溶剂为水、乙醇、1,2-丙二醇等。卡波姆
可在水中自然溶胀,加甘油研磨润湿后再制凝胶的
效果更好。乙醇和1,2-丙二醇又有保湿、防腐等作
用,但在整个处方中比例以20%~30%为适,不宜
超过40%,以免刺激皮肤 [2] 。处方中如采用混合溶
剂,可用溶解相图来确定其比例。
3 在药剂学方面的应用
3.1 生物黏附释药系统
卡波姆为阴离子黏附剂时不能与二价碱性药物
合用,以免发生沉淀 [3] 。
生物黏附释药系统(bioadhesive drug delivery
system,BDDS)作用部位为各种腔道表皮细胞黏膜
或皮肤表层,如胃肠道、阴道、口腔、鼻腔、表皮
等,剂型有片剂、膜剂、凝胶剂、棒剂等。其中凝
胶剂是近年来发展较快的一种新型生物黏附释药系
统,具分散性好、黏附力强、稳定性好、药效持
久、应用方便、可避开首过效应和给药部位浓度高
等优点 [4] 。
3.1.1 胃肠道生物黏附剂
胃肠道生物黏附制剂(gastrointestinal
bioadhesive drug delivery system,GBDDS)是利用
高分子材料与胃、肠(主要为小肠)黏膜之间的黏附
作用延长药物在胃肠道停留时间的口服剂型。抗精
神病药舒必利口服生物利用度很低,该药主要从小
肠上段吸收,因此增加制剂在胃肠道上段的滞留时
间可增加其吸收。Kohri等 [5] 用卡波姆制成的舒必利
骨架型缓释滞留片可黏附在胃肠道黏蛋白或上皮细
胞表面,延长滞留时间,达到缓释目的。兔体内研
究表明,与口服溶液及粉针剂相比,该缓释滞留片
的AUC可增加1倍以上,平均滞留时间(MRT)可延长
4~5倍,生物利用度提高。黄静琳等 [6] 制备了乙基
纤维素(EC)-卡波姆934P(17∶3)、载药量为25%的
甲硝唑微球,给予SD大鼠后显示了良好的胃黏膜黏
附性能,8h累积释药95.4%。另有研究采用放射性
同位素 99m Tc标记卡波姆934,研究卡波姆934在犬消
化道内的黏附性,γ射线闪烁扫描试验表明卡波姆
934在犬体内具有较好的黏附性 [7] 。
3.1.2 阴道生物黏附剂
Pavelic等 [8] 用卡波姆974NF将甲硝唑脂质体和
克霉唑脂质体制成凝胶治疗阴道炎。体外试验表
明,这两种含药脂质体凝胶释药24h后,凝胶中分别
约残留50%甲硝唑和30%克霉唑。且稳定性试验表
明卡波姆974NF可维持两种脂质体粒径分布,表明
生物黏附脂质体凝胶适于阴道疾病局部治疗。为免
除子宫癌患者摘除子宫,以卡波姆为基质的制剂通
过阴道给药能使药物黏附于子宫黏膜,在不损伤正
常细胞的情况下杀死癌细胞,避免摘除子宫。用适
当比例的羟丙纤维素(HPC)与卡波姆为黏附剂,将
博莱霉素直接压片或制成鸭嘴型栓剂,可黏附在宫
颈部,24h后取出可见制剂仍保持原形 [9] 。由此推
测该剂型用于治疗子宫癌可取得较满意的效果。
3.1.3 口腔生物黏附剂
药物经口腔黏膜吸收后能直接进体循环,避
免首过效应。以羟丙甲纤维素(HPMC)K4M和卡波
姆974P为生物黏附聚合物制备的非洛地平口腔黏
膜黏附片表观释放速率常数为3.3%h -1 ,平均黏附
力为131.08~181.35g。经人体内试验验证,该制剂
与口腔的黏附力较适宜,且对口腔黏膜刺激性较
小 [10] 。为获得良好的治疗牙周炎效果,Perioli等 [11]
以卡波姆940及羟乙基纤维素(HEC)制备了甲硝唑
口腔黏附片,当两者比例为1∶1时,制品载药量为
20mg,在口腔内可缓慢释放,12h检出的药物浓度
高于最低抑菌浓度。
3.1.4 鼻用生物黏附剂
鼻腔给药可针对口服和静脉给药不便或难以实
施的特殊患者 [12] 。Ugwoke等 [13] 以卡波姆971P为辅
料,研制阿扑吗啡鼻腔粉雾剂,其持续性释药的研
究表明,该剂型的生物利用度与皮下注射相当,且
有缓释作用。Najafabadi等 [14] 报道将胰岛素制成卡波
姆凝胶喷雾剂。兔体内研究表明,与静脉注射方式
比较,前者有明显的降血糖作用,绝对生物利用度
为20.6%。结果表明,卡波姆凝胶可促进胰岛素在
兔鼻腔内的吸收,因此可优先考虑鼻腔给药方式。
3.2 缓控释给药系统
3.2.1 固体制剂

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以卡波姆为亲水凝胶骨架制成的片剂在释放
介质中逐渐吸水膨胀,药物逐渐扩散到片剂表面释
放,随着凝胶含量增加,膨胀层增厚,药物释放速
度逐渐减慢。王振国等 [15] 用卡波姆934p制得的曲
尼司特缓释片在pH 6.8磷酸盐缓冲液中的释放呈零
级模型,释放动力学符合膨胀控制机制。卢耀茹
等 [16] 以卡波姆934p等为辅料研制的多潘立酮胃内
滞留型缓释片具有起漂时间快、缓释的特点。徐刚
锋等 [17] 报道卡波姆971PNF含量约10%时,对诺氟
沙星有明显缓释作用,卡波姆含量从10%增加到
15%,诺氟沙星趋向于零级释放。卡波姆971PNF
含量约20%时,对盐酸二甲双胍也有明显的缓释作
用,体外释放行为符合Higuchi方程。Sastry等 [18] 以
卡波姆934P为含药层、卡波姆974P为渗透层,制备
了阿替洛尔双层渗透片,分别考察了卡波姆用量、
包衣厚度、渗透孔大小等影响药物释放的因素。结
果表明,药层中卡波姆934P对释药速度的影响较
大,控释时间达24h,若以HPMC代替,控释作用
显著下降。
3.2.2 注射剂
近年来,缓控释注射给药系统的发展吸引了
许多药学研究者的关注。该给药系统可定点植入、
局部释药、缓释长效,并可减轻药物不良反应,提
高患者的依从性。Yoshikawa等 [19] 用卡波姆941修
饰的环孢素脂质体对大鼠静脉给药,结果可见环孢
素向脾和肝等器官的转运量显著提高,组织/血浆
中环孢素浓度比为普通脂质体的2倍。心脏移植试
验中,用卡波姆修饰的脂质体组、普通脂质体组和
对照溶液组大鼠平均存活时间分别为18.8、14.2和
7.6d。依据Fick扩散第一定律推测,卡波姆修饰的
脂质体黏度增大,药物扩散速度减慢,药物在体内
的滞留时间延长,从而增强了药物的靶向转运及免
疫抑制作用。
3.3 外用凝胶剂
3.3.1 皮肤用凝胶剂
凝胶剂用于皮肤表面,涂抹性好、无油腻感、
不污染衣物,透皮吸收速度比乳膏剂快,与外用溶
液剂相较,凝胶剂在皮肤表面的停留时间更长 [20] 。
谢平等 [21] 研制的硝酸咪康唑凝胶24h内透皮吸收速
率为乳膏的1.5倍。Shahiwala等 [22] 以1%卡波姆934
制备了尼美舒利局部皮肤用制剂,以大鼠足肿胀
试验为模型,24h后水肿抑制率为66.68%,约为对
照组的3倍,表明该系统可延缓药物释放,延长药
物在皮肤上的保留时间。陈九义等 [23] 以1%卡波姆
940研制的富马酸氯马斯汀凝胶均匀性、分散性较
好,制备工艺简单,质量可控。
3.3.2 眼用凝胶剂
许多眼用药物吸收差,主要由于眼泪使其消除
加快,用卡波姆制得的眼用凝胶可延长药物在眼内
的滞留时间,增加药物的吸收。宁德俄等 [24] 用卡
波姆940研制了滞留型复方氧氟沙星滴眼液,不但
可增稠和延长滞留,且与其它增稠滞留剂相比,卡
波姆在高温灭菌过程中稳定,并可保持滴眼剂的黏
度不变。汪荣军 [25] 以卡波姆940制备了左氧氟沙星
眼用凝胶,延长了药物作用时间,刺激性小。
3.3.3 齿用凝胶剂
Kockisch等 [26] 以卡波姆974P制备的三氯生
(triclosan)牙科糊剂呈零级释放规律。另有报道,
利用卡波姆凝胶基质具有较好的黏合性和成膜性,
加入含有脱敏药物甲醛和麝香草酚的蛋白质凝固
剂,可延长药物在牙齿局部停留的时间,增强了脱
敏效果 [27] 。
3.4 混悬剂
卡波姆用于口服混悬剂的主要功能是增稠、改
善体系流变性、悬浮和提供生物黏附性。卡波姆在
水中能形成一个均匀分散骨架体系,不溶性组分可
包裹在体系的骨架间隙中。张志燕等 [28] 研究了树
脂微囊混悬剂物理稳定性及稳定机制,表明卡波姆
通过与树脂微囊间单点或多点吸附产生空间架桥,
发挥稳定作用。刘荣等 [29] 以卡波姆934为助悬剂制
备氢氧化铝混悬液,振摇分装后,微粒沉降缓慢,
沉降后不结块,分散性好,克服了贮藏期间凝胶易
发生黏稠和凝聚、不易倾倒的现象。周树忠 [30] 等
用0.3%~0.5%的卡波姆974P NF作为助悬剂制备的
克拉霉素干混悬剂,整个体系较均匀、稳定,沉降
比符合中国药典2000年版的规定。
4 结语
卡波姆是优良的高分子材料和药用辅料,型号

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多样,可适应多种剂型的特点,如作为凝胶基质、
生物黏附材料、缓控释骨架材料等,在药学领域广
泛应用。但大部分剂型仍处于实验室研究阶段,且
评价方法不够全面。如目前体外评价生物黏附制剂
黏附性的方法大多采用施加压力法,与体内条件差
异较大,还不能较为客观的评价体内外相关性。
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