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嘉峪檢測網 2022-02-14 22:05
膠囊劑型，廣泛用于封裝粉末、顆粒、小丸、液體和半固體，分為軟殼膠囊和硬殼膠囊。
硬膠囊有兩個圓柱形殼，上端圓帽直徑比下端稍大，中間部分稍長。兩部分完美地組成一個密封的單元。
軟殼膠囊?guī)缀跏莻€封閉的整體，要么無縫，要么只有一條縱縫。它們在一個生產步驟中完成制作、填充和密封，并主要用于非水液體與膏狀物的封裝。
圖1 膠囊結構
膠囊劑具有防潮、防氧化、生物利用度高、便于服用、順應性好等優(yōu)點，是藥品最常用的劑型之一。
膠囊劑質量的優(yōu)劣（內容物除外）常常取決于囊殼的質量，且囊殼質量直接影響膠囊劑臨床使用的效果和安全性。
目前，世界上藥用空心膠囊主要為動物性膠囊。我國膠囊中95%以上是動物明膠空心膠囊，其余為植物性膠囊。下面我們就來學習一下有關于膠囊殼的知識吧。
圖2 各類膠囊
軟膠囊及硬膠囊的選擇
選擇將制劑裝入軟膠囊還是硬膠囊，通常受以下兩個因素影響：
（1）膠囊殼對填充物的耐受性
硬質明膠膠囊外殼中，水分一般在12%~16%左右，如果水分發(fā)生遷移，則可能損害膠囊殼的完整性。
例如，硬質明膠膠囊填充了聚乙二醇400和聚乙二醇600，由于膠囊外殼中的水分會遷移到聚乙二醇填充物中，導致其變脆、易碎。
相反，軟膠囊殼中存在的增塑劑可賦予其彈性，允許殼體容納親水性輔料，如PEG400和PEG600。
（2）填充物對膠囊殼含水量的敏感性
軟明膠膠囊殼在封裝過程中通常含有30%~40% w/w的水，在保質期內約為8%~10%。
相比之下，硬明膠膠囊殼可能含有12%~16%的水，羥丙甲纖維素硬膠囊殼的含水量為2%~6%，因此羥丙甲纖維素膠囊中的水遷移程度及其對內容化合物穩(wěn)定性的不利影響更低。
膠囊中封裝的化合物穩(wěn)定性一般遵循以下順序：羥丙甲纖維素膠囊>硬明膠膠囊>軟明膠膠囊。
明膠膠囊殼
明膠在制藥中有廣泛的用途，并被用于制作膠囊的首選材料，主要是因為它相對容易制造。然而，明膠也存在一定的問題和缺點。
明膠是通過膠原變性獲得的。作為兩性物質，明膠可以與酸和堿反應。此外，明膠膠囊還會發(fā)生交聯反應，從而進一步降低膠囊殼的溶解度和膠囊內活性藥物的溶解速度。
明膠膠囊殼主要由明膠、增塑劑以及遮光劑等組成。
圖3 明膠結構
明膠膠囊殼的缺陷
（1）穩(wěn)定性
由于明膠是一種天然存在的蛋白質，易被水解而產生氨基酸。因此，它可以與醛、還原糖、金屬離子、增塑劑和防腐劑等發(fā)生反應。
（2）水分
水在明膠膠囊殼中起到增塑劑的作用，可形成有彈性的薄膜，明膠膠囊一般含水量在12%~16%。
環(huán)境相對濕度的變化可能會導致殼體變脆或受潮，有時會對填充材料產生負面影響，如吸潮導致穩(wěn)定性變差，或者發(fā)生晶型變化等問題。
（3）崩解及溶解
溫度是明膠膠囊崩解及溶出試驗中需要嚴格控制的參數。
因為當溫度低于37℃時，明膠的溶解度會降低。在溫度低于30℃時，明膠膠囊殼只會吸水膨脹，而不會崩解。所以不同國家的藥典都規(guī)定，膠囊的崩解和溶出試驗應在37℃±1℃下進行。
（4）特殊的制造條件
硬明膠膠囊不能進行液體和半固體填充。
盡管軟明膠膠囊可以填裝此類內容物，但軟膠囊的生產需要特殊的制造條件和嚴格的溫度、濕度環(huán)境控制。
（5）宗教信仰
明膠的動物來源是某些人群關注的重點。素食者以及屬于某些宗教或種族群體的人，不會使用該動物產品。
明膠作為膠囊殼的上述缺點和缺陷，推動了替代膠囊殼材料的開發(fā)，目前常用的替代膠囊殼為羥丙甲纖維素膠囊殼。
羥丙甲纖維素膠囊殼
作為替代明膠的膠囊殼材料，應首先滿足的幾個基本標準。
第一，替代膠囊殼材料應優(yōu)選為植物來源。
第二，其不應與各種賦形劑發(fā)生交聯反應。
第三，應在生產和儲存過程中對環(huán)境溫度和濕度的波動變化保持穩(wěn)定。
第四，不應表現出溫度依賴性的崩解以及溶解。
而羥丙甲纖維素是天然高分子纖維素經改性合成，得到的高分子聚合物，常規(guī)攝入量對人體無毒副作用，是常用的藥用輔料。常作為控釋包衣膜材料、增稠劑、粘合劑使用，還可以作為制備膠囊殼的材料。
羥丙甲纖維素膠囊的優(yōu)勢，在于其克服了明膠膠囊的交聯作用，且與藥物的相容性好，具有穩(wěn)定性強、干燥失重小等優(yōu)點。
羥丙甲纖維素膠囊殼的溶解，取決于溶解介質的酸堿度和組成，但通常比硬明膠膠囊的溶解時間長。
羥丙甲纖維素膠囊殼的平均含水量為2%~6%，約為硬明膠膠囊殼的三分之一，吸濕性也比硬明膠膠囊殼弱。
由于羥丙甲纖維素膠囊殼較少依賴水作為增塑劑，因此即使在干燥條件下也不太可能破裂。
羥丙甲纖維素膠囊殼吸濕性較低且水分含量較低，保證膠囊填充物不易發(fā)生水解反應，所以能提高產品的物理和化學穩(wěn)定性。
與明膠不同，羥丙甲纖維素是一種非離子聚合物，與大多數包材的相容性問題較小。
羥丙甲纖維素膠囊殼的優(yōu)勢
（1）受溫濕度影響較小
明膠囊殼在含水量低于10 %時會變脆，而羥丙甲纖維素囊殼即使含水量達到1%也不會變脆。
含水量過高，對濕敏感性藥物穩(wěn)定性的影響很大。
在20~25 ℃及RH 40 %的條件下，明膠囊殼的含水量約為12 %~16%，而在此條件下的羥丙甲纖維素囊殼，含水量約為4 %~6 %。
吸濕性強的內容物若采用明膠囊殼，水分會從明膠囊殼向內容物遷移，囊殼水分下降，囊殼變硬變脆，從而導致崩解延遲。而吸濕性強的內容物采用羥丙甲纖維素囊殼則無此現象。
因此，對于濕敏感藥物和吸濕性強的藥物，都宜采用含水量低的羥丙甲纖維素囊殼。
（2）與內容物相互作用小
明膠蛋白容易與醛類等發(fā)生化學反應，從而產生交聯作用；明膠蛋白本身在高溫或高濕條件下也會產生交聯作用。
明膠內殘存有賴氨酸，鄰近的賴氨酸殘基氧化脫氨會生成乙醛基團，再經醛氨縮合反應生成吡啶環(huán)并發(fā)生交聯作用，因此采用明膠作為囊材，其膠囊在放置過程中有崩解延遲現象。
而羥丙甲纖維素，為纖維素的部分甲基和部分聚丙基醚，化學性質穩(wěn)定，不會發(fā)生交聯作用，故不會導致崩解延遲，適用于更多藥物。
（3）溶解性能、崩解性能較優(yōu)
羥丙甲纖維素膠囊的溶解性能、崩解性能較優(yōu)。這與羥丙甲纖維素囊殼的化學惰性、耐鹽耐熱性能比較好有關。
在任何pH值低于或等于5.8的溶解介質中，羥丙甲纖維素膠囊都能迅速溶解，并且溶解溫度在10 ℃~55 ℃時，囊殼的溶解時間沒有差異。而明膠囊殼受pH值條件的影響則較大，且在30℃以下不崩解，僅僅扭曲變形。
羥丙甲纖維素的崩解是整個囊殼同時崩解，而明膠囊殼的崩解是先在網狀結構處崩解，而后才是整個囊殼的崩解，因此羥丙甲纖維素囊殼更適合作為速釋制劑的囊殼。
（4）適用于定位釋放
羥丙甲纖維素囊殼比明膠囊殼表面粗糙，這讓羥丙甲纖維素囊殼更易于包衣而實現體內定位。
明膠囊殼雖也可進行包衣，但不宜使用乙醇等易使明膠變性的有機溶劑，而使用水性包衣又會對明膠囊殼及內容物產生較大影響。
羥丙甲纖維素囊殼具有化學惰性，既可進行水性包衣，又可使用乙醇等有機溶劑包衣。
（5）來源于植物
對于素食者以及屬于某些宗教或種族群體的人來說，服用羥丙甲纖維素膠囊，不會像服用明膠膠囊那樣產生宗教信仰等問題。
（6）靜電作用小
明膠為蛋白質，有靜電作用，而羥丙甲纖維素囊殼靜電作用小或無靜電作用。
在藥物填充過程中，由于靜電作用，明膠囊殼易產生黏連和易吸附內容物等情況，不利于內容物填充；而羥丙甲纖維素囊殼對內容物靜電吸附小，更有利于填充。
（7）對氧敏感性藥物影響小
明膠中存在氨基和羧基等極性基團，而水分子為極性小分子，可鉆入多肽鏈 間，并與極性基團相結合。隨著空氣中水分子的不斷進入，明膠的結構間隙不斷擴大，從而導致氧通透性增大，這對于氧敏感性藥物十分不利。
羥丙甲纖維素囊殼化學性質穩(wěn)定，水分對囊殼通透性影響小，因此更適合填充氧敏感性內容物。
其他類型植物性膠囊殼
（1）海藻糖空心膠囊殼
海藻多糖植物空心膠囊各項質量指標符合國家標準，特別是重金屬含量遠低于國家規(guī)定的標準。
藥物溶出度及溶出速率的研究也證明，海藻多糖植物空心膠囊優(yōu)于或者同等于動物明膠空心膠囊，且具有同等的生物等效性和生物利用度。
海藻多糖空心膠囊以海藻多糖和膳食纖維為主要囊材，既充分利用了褐藻資源，同時又擴大了膠囊產品的選擇性，降低生產成本。
（2）普魯蘭糖空心膠囊
該植物膠囊由普魯蘭糖為原料制成。
普魯蘭多糖具有極好的成膜性，并且無毒無害，可在人體消化道內完全生物降解。
其最特殊的性質是：相比其它高分子膜，普魯蘭多糖的透氣性能低，氧、二氧化碳等氣體幾乎不能透過。
在制藥工業(yè)中可使用20%普魯蘭多糖代替動物膠生產膠囊。
膠囊型號
膠囊有標準尺寸的，尺寸范圍從000#到5#（小編目前還沒有用過000#這么大尺寸的），體積分別從1.36毫升至0.13毫升。各尺寸對應體積及填充重量如下圖所示（圖示內容物為淀粉）。
圖4 各型號膠囊體積及裝量
盡管明膠是最被廣泛使用的膠囊殼材料，但是它的一些缺點也限制了它的使用。而羥丙甲纖維素膠囊殼成功克服了這些問題，并具有更好的物理、化學以及制藥性能。
隨著目前研發(fā)成功的膠囊殼種類越來越多，作為研發(fā)人員的我們，選擇也會越來越多，未來還會有更多種類涌入市場，總有一款適合你！
參考文獻
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來源：銘研醫(yī)藥
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