硅酸铝镁在制剂领域研究与应用的进展

一个喜欢酒后吹牛的药剂学工作者的综述

吹牛(二)

硅酸铝镁（NEUSILIN®）是一种非晶态无定型粉末，包含铝的四面体或八面体，镁的八面体和硅的四面体，几者随机连接形成一个复杂的三维结构，而不是由单一明确的单体结构重复排列而成。自上世纪60年代由日本富士化学公司将硅酸铝镁开发作为药用辅料上市至今，已有近60年的历史。由于其特殊的分子结构及立体构型，使其具有良好的流动性、可压性、吸附性、粘合性、粉体性、填充性以及助悬性等特点，从而使其在药物制剂的应用领域发挥了卓越的作用。随着现代药剂学的研究进展，近期，又不断发现了一些硅酸镁铝在制剂设计方面的新用途，为其展示出更为广阔的应用前景。

一.化学结构与一般性质

化学结构式及电镜照片如图1所示：

图1.化学结构式及电镜照片

CAS号：1327-43-1

性状：白色，无嗅粉末。几乎不溶于水和乙醇，可溶于热的稀盐酸。

pH值：（4%水浆）6.0-8.0。

干燥失重：小于20%。

酸消耗量:按干燥品计算，每克硅酸铝镁消耗0.1mol/L的盐酸不低于210ml。

二.安全性

急性毒性：按照600-6000mg/kg的剂量标准给雌性小鼠灌胃，连续14天。在6000mg/kg剂量组中，观察到小鼠体重呈下降趋势，自发运动减少，但是，停止灌胃后第10天，上述症状得到恢复。

亚急性毒性：Ueno等人与1978年做了一项关于硅酸铝镁的毒性实验，按照1500mg/kg剂量与甘草提取物一起给Wister immichi大鼠灌胃，连续给药30天，没有显示任何毒性反应。在体重、食物与水的消耗量、血液学、生化以及鸟检测，对照组与实验组没有显著性差别。尸检和组织学检查也未见明显病变，证明了硅酸铝镁的安全性良好。

最大用量：硅酸铝镁（NEUSILIN®）是一种安全性较高的辅料，根据日本医药添加剂百科全书(Encyclopedia of the pharmaceutical additives, Japan, 2005)规定，每日口服最大用量为1.05g。

三.

硅酸铝镁（NEUSILIN®）的型号与特性

硅酸铝镁（NEUSILIN®）共有11种型号，表1列出了4种常用型号的物理性能，见表1所示。型号的区分取决于pH值（水浆液）、粉末或颗粒以及水分含量等。表2介绍了两种型号硅酸铝镁对难闻性气味的吸附能力。

表1.硅酸铝镁的型号与各项性能指标对比

型号

S1

FH2

US2

UFL2

5%混浆pH值

9.4

9.7

7.4

7.4

外观

颗粒

粉末

颗粒

粉末

吸油量(ml/g)

1.3

1.5

3.2

3.2

粒径分布(μm)

70-110

10-20*

60-120

2-8*

未通过330目筛余留（%）

<10

<0.5

比表面积（m

2

/g）

110

110

300

300

休止角

30

45

30

45

松密度（g/ml）

0.33

0.31

0.15

0.08

实密度（g/ml）

0.40

0.43

0.19

0.13

干燥失重（%）

16

2.8

1.4

1.8

*二次团聚粒径（Secondary agglomeration particle size）

表2.硅酸铝镁（（NEUSILIN®NFL2）对难闻性气味的吸附能力

难闻气体

浓度/用量

气味消除率（%）

氨水

1000ppm/100mg

79.5

氨水

1000ppm/200mg

96.2

三乙胺

435ppm/100mg

81.6

硫化氢

697ppm/100mg

31.4

异戊酸

262ppm/20mg

100

醋酸

849.8ppm/100mg

99.6

丙酸

382.3ppm/20mg

100

正丁酸

311.8ppm/20mg

100

四.硅酸铝镁在药剂学中的应用

从生物药剂学的观点出发，通常认为药物从固体剂型中的溶出依赖于溶解性，药物的吸收则依赖于渗透性。固体剂型的设计能否达到的生物药剂学及物理药剂学要求，取决于所用辅料及其制剂工艺。硅酸铝镁的物理特性赋予其在药物制剂处方设计的独特功能，试归纳其特点如下：

1. 直接可压和助压缩性，提高片剂的硬度、粉体的流动性、防静电以及防止粉体结块。
2. 具有高容量油脂吸附作用，使油状药物固体化。
3. 可提高易潮解药物吸湿稳定性。
4. 便于亲水性低熔点原料药物的压片。
5. 提高制剂处方的稳定性。
6. 缓控释处方的组成。
7. 通过球磨或固体分散技术，提高生物利用度等。
8. 提高固体制剂的外观质量。

表3.不同型号硅酸铝镁（NEUSILIN®）的用途应用和用量

类别

S1

FH2

US2

UFL2

片剂的粘合剂、崩解剂、提高硬度

5-20%

5-20%

1-10%

1-10%

吸附剂

5-20%

-

2-10%

2-10%

增加流动性

-

-

-

0.5-5%

提高易潮解药物的稳定性

-

-

5-15%

5-15%

赋形剂或稀释剂

-

-

30-90%

30-90%

液体药物固体化

-

-

-

30-50%

固体分散

20-50%

20-50%

表3为不同型号硅酸铝镁（NEUSILIN®）作为制剂添加剂不同用途及常规用量。前面介绍了硅酸铝镁的一般性能，以下从五个方面介绍硅酸铝镁在药剂学中研究与应用的案例及部分研究结果。

（一）提高片剂的硬度、粉体的流动性、防静电以及防止粉体结块等

图2是不同硅酸盐对淀粉-乳糖片硬度的影响，由图可见，处方中添加10%的硅酸铝镁(NEUSILIN®US2)与10%硅酸钙片剂的硬度相当，而添加硅胶处方的片剂硬度最低。硅酸铝镁（NEUSILIN®）单独与乳糖配伍压片，其增加片剂硬度的作用也是显而易见的，见图3所示。

图2.玉米淀粉-乳糖-硅酸盐组方对片剂硬度的影响

图3.硅酸铝镁（NEUSILIN®）对乳糖压片硬度的影响

图4为在马铃薯淀粉中加入不同浓度的硅酸盐后，粉体的休止角变化曲线。

图4.在马铃薯淀粉中加入硅酸盐的休止角曲线

图4为在马铃薯淀粉中加入不同浓度的硅酸盐后，粉体的休止角变化曲线。硅酸铝镁（NEUSILIN®）降低马铃薯淀粉的休止角用量最低。图5为硅酸铝镁（NEUSILIN®）与马铃薯淀粉混合后的电镜照片，硅酸铝镁（NEUSILIN®）是均匀粘附的于马铃薯淀粉颗粒的表面，就是这样起到增加流动性、防结块以及防静电作用的。

图5.硅酸铝镁与马铃薯淀粉混合后的电镜照片

在高湿条件下防止药物结块的典型例子是天冬氨酸钠，如图6所示。在天冬氨酸钠中加入5%的硅酸铝镁（NEUSILIN®），置RH75%环境下露置2天，仍能保持为松散的颗粒状，而不加硅酸铝镁（NEUSILIN®）者则明显结成了块状。

图6.硅酸铝镁的防天冬氨酸钠吸潮结块作用

表4是一组扑热息痛片剂处方，其中处方2、3、5含有2%的硅酸铝镁（NEUSILIN®UFL2），将试制的片剂于40℃，RH75%条件下放置1个月，所有加入硅酸铝镁（NEUSILIN®）片剂的....