交联羧甲纤维素钠吸水膨胀性考察

张 悦 赵 勇 刘 杨

湖南省药品检验研究院 湖南药用辅料检验检测中心，湖南长沙 410000

交联羧甲纤维素钠是羧甲基纤维素钠的交联聚合物，当与水接触后，能迅速溶胀至原体积的4～8倍，使片剂迅速润湿，快速崩解，被广泛作为片剂、颗粒剂、胶囊剂的崩解剂[1-3]。据文献报道，吸水总量越大、吸水速率越快的崩解剂，其崩解的速度越快，越有助于制剂中药物的溶出[4-7]。因此，可通过考察崩解剂的吸水膨胀性，初步筛选合适的崩解剂。本研究采用吸水倍率、吸水膨胀体积和吸水速率指标等，考察40批交联羧甲纤维素钠样品的吸水膨胀性，为片剂中崩解剂的选择提供一些理论数据。现报道如下。

1 仪器与材料

循环水式真空泵SHZ-D购自巩义市予华仪器有限责任公司，MS105DU电子天平购自瑞士Mettler-Toledo公司。40批交联羧甲纤维素钠样品，详细信息见表1。

表1 交联羧甲纤维素钠样品信息

2 实验方法

2.1 吸水倍率测定

经查询文献及调研各生产企业获得吸水倍率测定方法[8]，方法如下。

称取1.0g交联羧甲纤维素钠样品，加入100mL纯化水，静置24h后，倒入带滤纸的布氏漏斗中，真空抽滤，直至无水滴抽出，然后称抽滤后样品质量，计算吸水倍率Q（g/g），公式如下：

注：式中M吸水为抽滤后样品质量（含滤纸称量）；M滤纸为干滤纸质量；M取样为称取样品质量。

图1 吸水倍率测定操作

2.2 吸水膨胀体积测定

查询文献[9]获得吸水膨胀体积测定方法。该方法与《中国药典》2015年版四部[10]（ChP2015）中“沉降体积”测定方法基本一致，仅ChP2015中规定放置时间为4h，吸水膨胀体积放置时间为24h。方法如下:取100mL具塞量筒，加水75mL，取本品1.5g，分三次加入量筒，每次0.5g，每次加样后剧烈振摇，最终加水至100mL，继续振摇至样品在溶液中均匀分散，放置24h，观察样品膨胀后达到的刻度，记下体积。

2.3 吸水速率测定

吸水装置根据文献[11]设计，由垂熔玻璃漏斗和烧杯相连而成，放置于室温为20℃的房间内，用滤纸连接垂熔玻璃漏斗和烧杯，在漏斗底部放上滤纸，用0.8mL水润湿漏斗底部滤纸，让滤纸充分吸水后，取各企业1批交联羧甲纤维素钠样品1.0g平铺于滤纸上，于第0、10、30、60、90、120、180、240、300、360、1440min时间点称取烧杯重量，以烧杯中水减少的重量作为交联羧甲纤维素钠的吸水量来考察样品吸水速率。

图2 吸水速率测定操作

3 结果与分析

3.1 吸水倍率

40批交联羧甲纤维素钠样品的吸水倍率范围为4.71～10.82g/g；国外交联羧甲纤维素钠样品的吸水倍率明显高于国内样品；另外，批次大于6的生产企业中，FMC BioPolymer生产企业的样品吸水倍率明显高于安徽山河药用辅料股份有限公司生产的样品，见表2。

表2 不同生产企业样品测定结果统计（均值）

3.2 吸水膨胀体积

样品经处理后放置4h或者24h，样品的体积变化不大，见表3。40批交联羧甲纤维素钠样品的吸水膨胀体积范围为14.0～26.0mL，沉降体积范围为13.2～25.0mL。国外交联羧甲纤维素钠样品的吸水倍率/沉降体积明显高于国内样品；另外，批次大于6的生产企业中，FMC BioPolymer生产企业样品的吸水倍率/沉降体积高于安徽山河药用辅料股份有限公司生产的样品，结果与样品吸水倍率情况一致，见表3。

表3 样品吸水膨胀体积测定结果

3.3 吸水速率测定

结果表明，在180min内，不同生产企业的样品吸水速率差别不大，均较快；200min左右，样品吸水量进入平台期，说明ChP2015中“沉降体积”采用吸水4h后测定是合理的。24h时，样品吸水量存在差距，其中FMC BioPolymer生产企业的样品（自编号：17）吸水量较高，与吸水倍率测定结果基本一致，见表4和图3。

表4 样品吸水量测定情况（g）

图3 样品吸水速率曲线

3.4 吸水倍率、吸水膨胀体积和沉降体积统计分析

吸水倍率、吸水膨胀体积和沉降体积是交联羧甲纤维素钠吸水特性的重要指标，采用Pearson检验及配对t检验，对吸水倍率、吸水膨胀体积和沉降体积测定结果进行比较分析，结果见表5。吸水倍率、吸水膨胀体积及沉降体积相关性分析结果见表6。

表5 吸水倍率、吸水膨胀体积及沉降体积相关性分析结果表

表6 吸水倍率、吸水膨胀体积及沉降体积配对t检验结果表

由6表可知，吸水倍率、吸水膨胀体积及沉降体积两两配对t检验结果显示均为P＜0.05，故吸水倍率、吸水膨胀体积及沉降体积两两之间均具有显著相关性，可以只用其中一项指标即可；而吸水速率曲线证明，吸水4h时，各厂家样品吸水量均进入平台期，故确认“沉降体积”用于评价崩解剂吸水膨胀性能是最为合适的方法。

4 总结

吸水膨胀性是崩解剂的重要特性，吸水倍率、吸水膨胀体积、沉降体积是评价样品吸水膨胀性的重要指标[12-13]。本研究测试了40批样品上述指标，并进行分类统计和相关性分析。结果表明，吸水倍率、吸水膨胀体积及沉降体积两两之间均具有显著相关性，说明沉降体积指标已足够代表吸水倍率、吸水膨胀体积指标，反应样品的吸水膨胀性。且吸水速率结果显示，200min左右，样品吸水量进入平台期，说明沉降体积在吸水4h后测定是合理的。

崩解剂是片剂常用的辅料，除了缓控释片以及某些特殊用途的片剂以外，一般的片剂中都加入了崩解剂。交联羧甲纤维素钠通过吸水膨胀作用产生崩解效果，是三大超级崩解剂之一，广泛用于分散片等制剂中[14-15]。本研究结果表明40批交联羧甲纤维素钠吸水倍率范围为4.71～10.82g/g，吸水膨胀体积范围为14.0～26.0mL，各批次间吸水倍率及吸水膨胀体积差距较大；且国外样品的吸水倍率、吸水膨胀体积均高于国内样品；不同生产企业（n≥6）的比较分析显示FMC公司生产的样品吸水倍率、吸水膨胀体积均高于安徽山河生产的样品。本研究吸水速率结果显示，在180min内，不同厂家的样品吸水速率差别不大。这提示，交联羧甲纤维素钠样品吸水速率基本一致，但吸水倍率和吸水体积相差较大，这对促进片剂崩解的程度是否会产生很大的差别，现暂无相关文献报道。故本研究将继续探讨吸水倍率和吸水体积相差较大的交联羧甲纤维素钠，对片剂的崩解行为，为片剂中的崩解剂筛选提供实验数据。