现代药学领域的名人( 溶度参数理论在药学领域中的应用 )
1936年,Hidebrand Scook[1]在正规溶液理论中首次提出溶解度参数。1949年,内聚能密度的平方根被称为溶解度参数(),即=(E/V) 1/2。从那以后,许多研究人员,包括对,扩展和修正了这个概念,将溶解度参数的适用性从非极性液体混合物扩展到极性体系和缔合体系。溶解度参数可以定量反映多组分分子在不同化学环境中的内聚能。它是表征化合物分子结构特征的基础数据之一,可以用来判断一种化合物在另一种化合物(溶剂)中的溶解和分散能力。它广泛应用于化工、高分子材料、化妆品加工、塑料加工等领域
1溶解度参数与中药提取
1.1利用溶解度参数理论选择提取溶剂由于中药提取物成分多、结构复杂,相应的溶出理论还不成熟,目前对提取溶剂的选择和合适溶剂浓度的确定没有完整的理论指导。一些学者在研究侧柏叶中——-总黄酮的提取工艺时,应用溶解度参数理论来选择提取溶剂的浓度。以对, 芦丁总黄酮为样品,根据芦丁,的结构式,用基团贡献法计算了芦丁的溶解度参数芦丁,并与计算的不同乙醇浓度混合溶剂的溶解度参数进行了比较。根据溶解度参数相近的配伍原则,选择芦丁-最小的乙醇浓度提取时,总黄酮的溶解度应最高。实验结果与溶解度参数法的分析结果基本一致,表明通过溶解度参数的理论分析来预测萃取溶剂及其适宜浓度是可行的。
1.2溶解度参数与超临界CO2萃取技术超临界流体萃取是利用超临界流体在临界压力和温度附近的特殊性质作为萃取溶剂的一种新技术,已广泛应用于中药有效成分的提取。超临界CO2是目前应用最广泛的超临界流体。溶解度参数理论被认为是预测对溶质在超临界流体中溶解度最方便的方法。根据吉丁的稠密气体溶解度公式:=1.25pc1/2 r、g/ r和:-l(1)中的溶解度参数;临界压力。气态和液态超临界流体的r,g,r,l相对密度。该公式表明,可以通过改变萃取压力或温度来调节超临界流体对的溶解度,从而可以选择性地萃取物料。通过调节温度和压力,超临界CO2的值可以达到液态烷烃和芳烃等非极性溶剂的值,但仍远低于甲醇、乙醇和丙酮等极性溶剂。因此,超临界CO2对在低分子量脂肪烃和低极性亲脂性化合物中显示出很大的溶解度,而对不溶于大多数极性物质。可见,单纯提高压力和温度并不能明显改善CO2的溶解度参数,有必要在超临界CO2中加入少量极性改性剂(夹带剂),以提高溶质的溶解度和选择性。例如,在超临界CO2萃取银杏叶有效成分的过程中,使用乙醇作为夹带剂可以大大提高银杏叶有效成分的萃取效率
2.1溶解度参数和膜分离膜分离技术因其高效、绿色的特点,已广泛应用于中药有效成分的分离纯化。选择膜时,不仅要考虑膜的孔径,还要注意膜材料的对分离的影响,特别是膜的物理化学稳定性。中药汤剂系统一般采用水、乙醇或醇水混合物作为溶剂。在常用的膜材料中,只有钙膜材料在乙醇或乙醇-水混合物中的稳定性较差,可以用溶解度参数理论进行分析。首先,混合溶剂的溶解度参数M可以由两种溶剂的溶解度参数sl,s2[水=47.83(jcm-3)1/2,乙醇=26.51(jcm-3)1/2]通过以下公式计算: m= sl sl S2 -2?当1.7 ~ 2.02.0455(jcm-3)1/2时,聚合物将溶解[9]。给定钙的溶解度参数[12.702.0455(jcm-3)1/2],可以得到一个粗略的比较结果。值得注意的是,膜的溶解度参数是不固定的,并且会根据不同的制造商和不同的制膜工艺而变化。张效林等人利用钙钛复合超滤膜分离精制了对,侧柏叶的45%乙醇提取物,并用溶解度参数法讨论了膜在溶剂中的稳定性。他们计算了乙醇水溶液混合溶剂的溶解度参数m,并绘制了m与醋酸纤维素溶解度参数ca随对溶剂体积分数的变化曲线,得出了45%乙醇在不溶区的浓度范围。同时,超滤膜性能的实验研究也证明了该膜在体积分数低于46%的乙醇水溶液中超滤性能稳定。
2.2溶解度参数和吸附树脂用树脂吸附法从中药提取物中分离有效成分时,溶解度参数理论可用于解吸剂的选择。由于体系的复杂性和溶解理论的不完善,解吸剂的选择仍处于经验阶段,需要通过大量实验进行筛选。曹利等人在对用聚酰胺/XDA膜包裹复合树脂吸附分离茶多酚和咖啡因的实验中,试图用溶解度参数法通过定量计算来指导解吸剂的选择。用对XDA大孔吸附树脂以不同浓度的乙醇溶液洗脱,观察茶多酚和咖啡因的洗脱率,并与计算出的茶多酚、咖啡因和混合溶剂的溶解度参数进行比较。实验结果表明,茶多酚、咖啡因和溶剂的溶解度参数差的绝对对值越小,解吸率越高。其中,85%乙醇和对的解吸率可达90%左右。因此,将溶解度参数理论应用于解吸剂浓度的定量分析是可行的。通过计算溶解度参数来评价和选择脱附剂可以避免或减少实验的盲目性。
3溶解度参数和给药系统
3.1缓控释的溶解度参数和包衣技术促进了药物缓控释剂型的发展,包衣中使用的高分子材料对药物的释放速率、释放时间和释放部位起到控制作用。溶解度参数理论的应用可以为包衣溶液处方的优化提供理论依据,包括溶剂和增塑剂的选择。
3.1.1溶剂的选择如何选择合适的溶剂来溶解高分子材料是药物制剂中常见的问题,尤其是在缓控释制剂的包衣过程中如何选择合适的溶菌酶。涂料溶剂的选择可遵循“相似溶解度参数”的原则;也就是说,对是非极性的、无定形的聚合物和弱极性物质。当选择具有相似溶解度参数的溶剂时,聚合物通常能够很好地溶解。张双庆[12]在研究马来酸取代的加色罗缓释片时,包衣材料eudragit l/S100 (1
3.1.2增塑剂的选择增塑剂是指一种小分子物质。当其加入到《成都中医药大学学报》2007年第30卷的聚合物中时,会渗透到聚合物链中,降低分子间或分子内的作用力,使聚合物网络结构变得松散,易于成膜。增塑剂的选择非常重要。合适的增塑剂能与高分子聚合物相容,塑化能力强,稳定性强。相容性反映了增塑剂与聚合物体系之间的互溶性和亲和性,可根据两种物质的溶解度参数相似的原则进行筛选,即选择增塑剂时,其溶解度参数应尽可能接近聚合物。
3.2溶解度参数和固体分散体当储存固体分散体时,由于硬度增加、晶体沉淀或晶体变粗而导致药物生物利用度降低的现象称为老化。老化与许多因素有关,如药物浓度、载体材料、分散技术、储存条件等。其中载体选择是否恰当是影响标清稳定性的主要因素[13]。Greenhalgh等人[14]利用溶解度参数法为合理选择载体材料提供了一种简单实用的方法。如果两种物质的值相似,它们很容易相互溶解。一般来说,当药物和载体在标清中的溶解度参数()之差为1.6 ~ 7.5(Jcm-3)1/2时,药物和载体在熔融时可以完全混溶。当值为7.4 ~ 15.0(Jcm-3)1/2时,在液态下可部分混溶。当值大于15.9(Jcm-3)1/2时,它是完全不混溶的。越小,标清越容易。他们用不同的载体制备布洛芬SD,计算出布洛芬, PVP和卢特罗(F68)的值分别为1.6和1.9(Jcm-3)1/2,表明PVP、卢特罗(F68)和布洛芬是可混溶的,实验结果表明它们都形成SD。布洛芬,麦芽糖、山梨醇和木糖醇的值分别为18.0、17.3和16.3(jcm-3)1/2。实验表明它们不能形成SD。从以上可以看出,溶解度参数法可以作为标准偏差选择载体的依据,对对提高标准偏差的稳定性有一定的指导意义。