实验室札记丨浅析亲水凝胶基质——聚氧乙烯的特质与处方工艺|聚乙二醇|分子量|片剂|药物|卡乐

　　聚氧乙烯（PEO）是一种独特的亲水性聚合物，在许多口服固体制剂中有广泛的应用。本文将对聚氧乙烯的物理化学性质及其在处方和工艺中的独特之处进行讨论。

　　聚氧乙烯（PEO）是环氧乙烷的非离子均聚物（CAS注册号25322-68-3），其化学性质类似于聚乙二醇，分子量在10万至700万之间，是一种安全无毒的聚合物，不会被胃肠道吸收。

　　PEO的医药级产品是具有独特性能的新型材料，如非离子、高度膨胀、亲水性和热塑性。PEO口服给药的IID限值为每片543.9毫克。它已被用于许多不同的制剂技术中，如缓释基质、渗透泵片、粘液粘附片、胃滞留剂型、热熔挤出、口腔溶解膜和结肠给药。

　　聚氧乙烯的一般物理化学性质如下表所列：

　　在使用聚氧乙烯的过程中，我们需要尤其关注其特殊性质，从而优化处方，简化工艺。

工艺路线相应优/劣势
直接压片PEO具有优异的流动和压缩特性。直接压片是一种快速、经济的方法。并且直接压片液有助于最大限度的减少BHT升华造成的抗氧剂损失。
但由于其较好的压缩特性，在高压力下，PEO基质片剂可能会形成飞边（片剂周围凸起的边缘）。需要选择合适的模具设计和合适的压片力来消除飞边的问题。另外PEO基质片剂在压缩后会经历松弛或弹性恢复过程，导致片剂尺寸（通常为厚度）略有增加。因此，建议片剂在包衣前至少储存2小时或过夜。
湿法制粒在使用水作为高剪切制粒的润湿剂时，需要尤其小心。水会诱发PEO粘性造成黏附锅体、桨叶。尽量选择不含粘合剂的醇溶剂或醇水混合溶剂制粒。另外，在加液过程中应选择缓慢的搅拌和切碎速度。避免在制备中产生热量导致黏附或者形成薄片。
在流化床制粒和干燥的过程中，应尽量避免超过50℃的情况，可能会导致部分PEO融化和黏附。并且较高的制粒或干燥温度会加速抗氧剂BHT的升华或氧化，导致PEO的稳定性变差、粘度损失。并且流化床制粒后的颗粒较为蓬松（密度较低），需要选择合适的压片模具和填充导轨，来避免填充重量的问题。
干法制粒滚压干法制粒可避免PEO暴露在热或者溶剂中。由于PEO的热塑性和高压缩性，制粒过程中只需要较低辊压即可，并且应在低进料速度下进行，防止PEO粘在辊轴上。

　　PEO聚合物根据其在25℃下溶液的粘度，来对其进行分级，一般来说PEO平均分子量越大，其溶液粘度越高，对药物释放的阻滞效果越强，如下表。可根据药物的不同溶解度特性来定制药物释放曲线。

　　药物溶解度影响凝胶特性和最终药物释放。高溶解性药物可以通过凝胶层扩散是释放的主要途径，当然释放也会通过凝胶基质的溶蚀发生。难溶性药物的释放主要是由于凝胶层的溶蚀，通常分子量较大的PEO溶蚀速度更慢。而分子量较小的PEO溶蚀速度更快，导致更快的溶出速率。保持恒定的聚合物浓度，通过高分子量等级PEO替代低分子量等级PEO，可显著降低释放速率。但这可能存在一个临界点，超过该临界点，增加分子量等级可能不会进一步抑制释放曲线。

　　另外PEO可以和不同级别PEO或其他的亲水凝胶基质（如HPMC等）的配合使用，以平衡前期及后期的溶出速率。

　　小结

　　风险评估和QbD在处方设计中是越来越重要的课题。聚氧乙烯的优秀物理化学性质，决定了其在亲水基质制剂中的绝对地位。充分了解其产品性质能帮助我们更好的设计处方、工艺。

　　【参考文献】

　　[1] 用于片剂生产的保益乐™（POLYOX™）物理机械特性，卡乐康

　　[2] 保益乐™(POLYOX™)缓释骨架中抗氧剂的使用，卡乐康

　　[3] 高溶解性活性成分的保益乐™( POLYOX™)骨架配方，卡乐康

　　[4] 填充剂类型对聚氧乙烯亲水凝胶骨架配方稳定性的影响，卡乐康

　　[5] 聚氧乙烯在口服控释制剂中的应用，丁雪鹰

　　[6] 聚氧乙烯骨架缓释片的处方及体外释药机制研究_王文苹

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