转载自公众号「乐谱科技」· 作者:申桂芬
中药传统贴膏剂临床疗效确切,得到了广泛的应用,在风湿、骨科疾病等领域深受患者信赖!然而,随着时代的发展,其安全性、舒适性等方面的问题日益凸显,对中药传统贴膏剂进行现代化改良已成为行业共识和必然趋势。
既然进行现代化改良已成为必然趋势,那么,一个关键的决策问题便摆在所有研发者的面前:究竟应该朝着哪个方向改?选择哪种具体的技术路线,既能传承中药传统贴膏剂的良好疗效,又能很好的解决现有的痛点?本文将对中药传统贴膏剂改良的技术路线选择进行初步的探讨。
国际上主流的技术路线
他山之石,可以攻玉。化药贴剂经过几十年的发展,在新辅料、新工艺的推动下已构建起成熟多样的技术体系,取得了巨大进步。根据核心基质材料和生产工艺的不同,化药贴剂分化出多条各具特色的技术路线,其中最主流的三条路线是:“溶剂胶贴剂”、“热熔胶贴剂”和“凝胶贴膏”,这三种类型的化药贴剂产品在市场上都取得了成功。这些源自化药贴剂的成熟技术,是否都适合成分复杂的中药提取物?哪一种才是中药传统贴膏剂“转型升级”的良好载体?
1. 溶剂胶贴剂
溶剂胶贴剂技术是应用较早,工艺非常成熟的经典技术,需要将基质溶解于有机溶剂中,然后加入药物,混合均匀后进行涂布,在后续工艺中通过加热烘干去除溶剂。溶剂胶贴剂常用的基质材料主要有以下三类:丙烯酸类压敏胶、聚异丁烯(PIB)压敏胶和硅酮压敏胶。受基质材料性质和生产工艺的限制,溶剂胶贴剂的载药量都比较小,每贴载药一般在几毫克至几十毫克,非常适合于强效的化学药物,通过精确的递送速率控制实现全身治疗作用。由于中药传统贴膏剂的载药量都比较高,每贴载药量至少要达到几百毫克的级别。所以,从载药量上判断,溶剂胶贴剂技术不适合用于中药传统贴膏剂的改良。
2. 热熔胶贴剂
热熔胶贴剂技术是一种工艺过程中不使用有机溶剂的技术,以热塑性聚合物为主要基质材料,再加入增粘剂、增塑剂、抗氧剂和药物等成分,在熔融状态下进行涂布,物料冷却后即迅速固化成型,无需经过干燥过程。由于不使用挥发性有机溶剂,对环境更加友好,也提高了生产安全性。最常用的热塑性聚合物是苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS),国际上已有多个基于SIS的化药贴剂产品上市。
国内高校、科研院所和中药橡胶贴膏生产企业在使用热熔胶(SIS)替代天然橡胶方面进行了大量的研究和探索,尽管SIS在理论上优势明显,但是一个不容忽视的事实是:截至目前,还没有一个以SIS为主要基质的中药贴膏剂产品上市。这背后的原因,远非“直接替换”那么简单,一定有其更深层次的问题没有得到解决。
2.1 材料“基因”不同
天然橡胶是多种不同分子量的聚异戊二烯的天然混合物,聚异戊二烯含量在91%~94%,其余为少量的蛋白质、脂肪酸、糖分和无机盐等。研究表明,这些“少量”成分对天然橡胶的力学性能、热稳定性、吸水性、耐老化性等多方面的性能都起着重要的作用。这些“少量”成分的存在,客观上有利于载入中药提取物之后橡胶贴膏基质体系的稳定。
而SIS是化学合成的苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物,常温下由两相组成:连续的异戊二烯相和不连续的苯乙烯相。苯乙烯链段在常温下会聚集在一起,形成“微型结晶区”起到交联的作用,这是SIS具有热塑性能的关键,但是,这种结构的存在是与天然橡胶最显著的差异,这种差异对载药之后的基质性能一定会产生影响。
2.2 与中药提取物的相容性问题
SIS本质上是强疏水性材料,与亲脂性药物相容性较好,中药提取物中含有一定量的水以及亲水性成分,与SIS基质相容性较差,容易发生相分离,导致膏体的内聚力、黏附性和药物释放等方面出现异常。因此,需要对SIS进行改性研究,提高其亲水性,改善与中药提取物的相容性。另外,中药提取物中的某些成分可能对SIS产生过度的增塑作用,如某些挥发油可能会溶解苯乙烯相,破坏物理交联结构,降低膏体的内聚力,容易发生冷流、内聚破坏等现象。
2.3 长期稳定性与老化问题
SIS基质在温度、氧化、光照、水分等因素作用下,存在老化风险,直接影响产品的长期稳定性,主要包括物理老化和化学老化。物理老化不涉及聚合物化学结构的变化,基质中的低分子量增塑剂或中药提取物中的某些成分,在长期储存过程中可能因相容性不足,逐渐从膏体内部迁移至表面,膏体内部逐渐变硬,表面出现“渗油”现象,黏附性也同步下降。
化学老化是SIS基质在生产、存储等过程中受温度、光照等因素的影响,SIS分子链中的不饱和双键发生氧化反应,聚合物结构发生改变,物理性能下降。最终导致膏体内部微观结构、黏附性能、药物释放等多方面的异常。需要通过添加抗氧剂、控制工艺温度,优化基质体系的相容性等方法来尽可能降低老化现象,提高产品的长期稳定性。
热熔胶贴剂技术在化药贴剂上已经取得成功,但在解决中药提取物的复杂成分时,技术上还有一些问题需要解决。一方面可以对现有的基质材料进行改性研究,提高其与中药提取物的相容性;另一方面还可以针对中药复杂成分的特点,定制开发适合中药贴膏剂的新型热塑性聚合物材料。相信通过全行业的共同努力,未来一定可以推出基于热塑性聚合物基质的新型中药贴膏剂产品。
3. 凝胶贴膏
凝胶贴膏(巴布剂)技术是以亲水性聚合物为主要基质材料的新型经皮给药技术,亲水性聚合物可以吸收大量的水,配合增粘剂、保湿剂、交联剂、填充剂、pH调节剂等成分形成水凝胶基质。凝胶贴膏基质的组成和结构特点决定了其具有独特的技术优势:
3.1 卓越的载药和相容能力
凝胶贴膏的膏体总量大,每贴含膏体量可达10克以上,单位面积的含膏量远远高于橡胶贴膏以及热熔胶贴剂,为承载足量的中药提取物提供了充足空间。水凝胶基质可同时兼容水溶性和脂溶性药物成分,特别适合于含水且成分复杂的中药提取物。
3.2 极佳的使用体验
凝胶贴膏的膏体柔软,富有弹性,有良好的皮肤追随性,贴敷舒适,剥离无痛感;基质中含有大量的水和甘油等保湿成分,具有滋润皮肤的作用,促进皮肤水化,有利于活性成分的经皮吸收;透气性良好,可反复粘贴,对皮肤几乎无刺激性和过敏性,将极大提升患者的用药依从性。
3.3 绿色制造工艺
凝胶贴膏生产过程中完全不使用有机溶剂,对环境友好,符合绿色制造和安全生产的发展理念。生产过程通常在常温下进行,有利于保护中药中热敏性成分的稳定性,同时减少挥发性成分的损失。
总 结
中药传统贴膏剂的现代化升级,首先要面对的就是“路线选择”问题,通过对国际上主流的溶剂胶贴剂、热熔胶贴剂和凝胶贴膏三种技术的比较分析,我们可以清晰的看到:
溶剂胶贴剂的载药量较低,难以满足中药复方多成分、高载药的要求,并非中药贴膏剂理想的升级方向;热熔胶贴剂虽在化药领域已成功应用,其无溶剂、高效率的生产优势显著,但在面对成分极为复杂的中药提取物时,遭遇了严峻的“相容性”挑战,要实现其应用,必须对基质材料进行深度改性或开发全新的聚合物材料,仍然需要跨越从实验室到产业化的漫长距离。
凝胶贴膏技术则展现出了全面的综合优势,其不仅拥有较高的载药能力,还与成分复杂的中药提取物有更好的相容性。水凝胶基质带来的贴敷舒适性、透气性和安全性全面提升了患者的使用体验。其绿色生产制造工艺,完美契合了安全生产与环保的现代发展理念。综合载药能力、舒适性及生产制造等多重维度,凝胶贴膏技术无疑是当前推动中药贴膏剂从传统走向现代、实现高质量发展最具前景的技术路线。