學習重點 凝膠劑是由無機小粒子或有機大分子與液體形成的半固體製劑,部分具有搖變性,給藥途徑不限於局部外用。 區分單相與二相凝膠:有機高分子形成者通常為單相;氫氧化鋁、bentonite形成者為典型二相系統。 辨識親水膠體的來源:bentonite 為無機親水膠體;西黃蓍膠、果膠等則為有機物。 分清離漿、吸液、膨潤與搖變,尤其要掌握「分散媒被擠出」就是離漿。 CMC 凝膠中加入甘油(glycerin),主要目的為保濕、避免乾燥。 核心觀念 一、凝膠的組成、結構與用途 凝膠劑(gel)為半固體系統,可由無機小粒子或有機大分子分散於液體中形成。粒子間的作用或高分子網狀結構限制液體流動,使整體呈現半固體性質。因此,凝膠雖含有液體,仍可具有一定形狀與黏稠性。 凝膠的分散媒可以是水,也可以是其他適當液體。是否為凝膠,重點在其結構與物理性質,不能只看是否含水或外觀是否透明。 凝膠可用於皮膚及黏膜,也可製成適當的口服製劑。例如氫氧化鋁凝膠可作為口服制酸劑,因此「凝膠僅供局部外用」並不正確。不同途徑的製劑仍須符合各自要求,不能因為同樣稱為凝膠就任意互換使用。 二、單相凝膠與二相凝膠 此處的「相」是依凝膠的分散結構分類,不是以處方含有幾種成分判斷。凝膠含有高分子與水,並不表示一定是二相系統。 比較項目單相凝膠二相凝膠 英文single-phase geltwo-phase gel 結構特徵有機大分子均勻分布於液體中,分散的大分子與液體間無明顯界面由小而分離的粒子形成網狀結構,粒子與液體間有界面 常見材料天然膠類、纖維素衍生物及合成高分子無機小粒子 代表例methylcellulose、CMC、sodium alginate、tragacanth、gelatin、Carbomer 934aluminum hydroxide、bentonite 氫氧化鋁(aluminum hydroxide)是二相凝膠的重要代表。相較之下,甲基纖維素(methylcellulose)、海藻酸鈉(sodium alginate)、西黃蓍膠(tragacanth)、明膠(gelatin)及 Carbomer 934 所形成的凝膠,通常歸為單相系統。 海藻酸與海藻酸鈉都屬有機高分子相關材料,但海藻酸是 alginic acid,海藻酸鈉是 sodium alginate,名稱不能直接視為完全相同。分類判斷時,應掌握其與無機粒子型凝膠的差異。 三、無機與有機親水膠體 「親水」描述物質與水的親和性;「有機、無機」則描述材料性質。能吸水或形成凝膠,不代表就是無機親水膠體。 材料或製劑名稱分類與判斷 bentonite gelbentonite 為皂土,屬無機黏土類親水膠體,可吸水膨潤並形成凝膠 tragacanth jelly西黃蓍膠為天然有機膠類 pectin paste果膠為有機多醣類 carbowax bases主要為聚乙二醇(PEG)類水溶性軟膏基劑,並非無機親水膠體 遇到 jelly、paste、gel 或 bases 等名稱,應先辨認形成製劑的材料,不能只憑劑型名稱判斷有機或無機。 四、凝膠的物理現象 現象意義辨識關鍵 離漿(syneresis)凝膠網狀結構收縮,使原本保留於結構中的分散媒液體被擠出,呈現液體與凝膠分離收縮、擠出液體、分離 吸液(imbibition)凝膠或親水性材料吸收液體的過程液體進入材料 膨潤(swelling)吸收液體後,凝膠或材料的體積增加吸液後脹大 搖變(thixotropy)在固定溫度下,持續受剪切時黏度隨時間降低,停止剪切並靜置後逐漸恢復搖動變稀、靜置恢復 離漿是液體由凝膠內被排出;吸液與膨潤則涉及液體進入。吸液著重液體被吸收,膨潤著重體積增加,兩者可以相伴發生,不宜把吸液一律限定為「體積完全不變」。 搖變性屬於流變性質,部分凝膠可表現為受擾動後較易流動、靜置後恢復結構。應注意「可能具有搖變性」正確,但並非所有凝膠必然具有搖變性;僅有攪拌後變稀的描述,也未必足以完整證明搖變性,還須注意時間依賴與恢復特徵。 五、甘油在 CMC 凝膠中的用途 羧甲基纖維素(carboxymethylcellulose,CMC)可作為增稠及形成凝膠的高分子材料。水性凝膠在儲存或使用時可能因水分散失而乾燥,加入甘油(glycerin)作為保濕劑(humectant),可幫助保留水分。 在以 5% 中等黏度等級 CMC 製備凝膠的處方情境中,加入甘油的主要目的為避免乾燥。不應將其主要作用判為增加均一度、增加黏稠度或避免分層。其他處方中甘油可能另有功能,但須依實際配方與用途判斷。 常考陷阱 「凝膠僅供局部外用」:錯在「僅供」。凝膠也可用於其他適當給藥途徑,口服氫氧化鋁凝膠就是重要例子。 「凝膠都是有機高分子製成」:忽略無機小粒子也能形成凝膠;氫氧化鋁與 bentonite 都應認得。 「含高分子與水,所以是二相」:成分數量不等於相數。分類依據是分散結構及界面特徵。 「methylcellulose、sodium alginate 或 Carbomer 934 是典型二相材料」:這些屬有機高分子材料;二相代表應掌握氫氧化鋁。 「親水或水溶性就代表無機」:西黃蓍膠、果膠與 PEG 都不能因此歸為無機親水膠體;bentonite 才是此處的重要無機代表。 「放久後液體被擠出是膨潤或搖變」:液體被擠出並分離是離漿;膨潤看體積增加,搖變看受剪切與靜置後的流動性變化。 「CMC 凝膠加甘油主要是增稠或防分層」:此處應抓住甘油的保濕作用,選擇避免乾燥。 記憶口訣 「鋁土二相」:氫氧化鋁、皂土是典型二相凝膠。 「擠出離漿,吸入吸液,脹大膨潤,搖稀靜復」:依液體方向、體積及流動性分辨物理現象。 「甘油保水防乾」:CMC 凝膠加入 glycerin,先想到保濕、避免乾燥。