卡波姆树脂的应用

背景^[1][2]

卡波姆( carbomer ) 又名卡波普( carbopol ) ，是一种由丙烯酸与烯丙基蔗糖醚或烯丙基季戊四醇醚交联而成的高分子聚合物。卡波姆的研究始于上世纪五十年代，最早由美国Goodrich 公司开发并生产，到七、八十年代，对卡波姆的研究趋于成熟，并获得广泛的应用，主要用于化妆品和药品的研究生产中。其外观为白色粉末，能溶于水、乙醇、甘油，玻璃化温度为100～105℃。

分子中含有56%～68%羧基，呈弱酸性，0.5%水分散体的pH为2.7～3.5。卡波姆被中和后使羧基离子化后，由于负电荷的相互排斥作用，使分子链弥散伸展，呈极大的膨胀状态，并具粘性。中和后的凝胶对紫外线照射不敏感，不受温度影响，不支持细菌霉菌增长。卡波姆具有优良的增稠、悬浮和乳化作用，被广泛地用于医药及化妆品领域。

只需较少量的卡波姆就能达到所需要的黏稠度，常规用量为0.10%-0.50%，且具有增稠和稳定的作用，从而可以制备出黏度范围很宽和不同流变性的乳液、膏霜和凝胶类产品。而其他增稠剂如纤维素、汉生胶等使用浓度都很高（约2%）才能达到同样效果。随着生活水平的日益提高，人们越来越注重对个人身体的保养，因此对化妆品和医药保健品的需求日益增加，这使得卡波姆的制备和应用具有广阔的前景。

分类^[3]

根据聚合度的不同，卡波姆树脂可分为多种规格的产品，其中卡波姆934、940、941 等应用最为广泛。根据黏稠度的不同，国内将卡波姆分为高黏度、中黏度、低黏度三个规格。由于其分子结构中含52%～ 68%的酸基团，因此具有一定的酸性。1% 水分散体的pH值为2.5～ 3.0。可用碱性溶液中和，形成凝胶。

卡波姆被中和使C 基离子化后，由于负电荷的相互排斥作用，使分子链弥散伸展，呈极大的膨胀状态，并具有黏性。以卡波姆为基质制作的凝胶剂易涂展、无油腻性，附着性和均匀性良好，对皮肤和黏膜无刺激性、不污染衣物，且使药物呈零级或近似零级释放，在一定程度上控制药物的释放，提高药物的使用效率。

应用^[4]

卡波姆树脂在制药生产中，主要用作增稠剂、助悬剂、黏合剂，控缓释制剂的骨架材料，卡波姆树脂作为一种新型药用辅料可应用于液体制剂、半固体制剂和固体制剂中。

1. 生物黏附释药系统

卡波姆为阴离子黏附剂时不能与二价碱性药物合用，以免发生沉淀。生物黏附释药系统(bioadhesive drug deliverysystem，BDDS)作用部位为各种腔道表皮细胞黏膜或皮肤表层，如胃肠道、阴道、口腔、鼻腔、表皮等，剂型有片剂、膜剂、凝胶剂、棒剂等。其中凝胶剂是近年来发展较快的一种新型生物黏附释药系统，具分散性好、黏附力强、稳定性好、药效持久、应用方便、可避开首过效应和给药部位浓度高等优点。

1）胃肠道生物黏附剂

用卡波姆制成的舒必利骨架型缓释滞留片可黏附在胃肠道黏蛋白或上皮细胞表面，延长滞留时间，达到缓释目的。兔体内研究表明，与口服溶液及粉针剂相比，该缓释滞留片的AUC可增加1倍以上，平均滞留时间(MRT)可延长4～5倍，生物利用度提高。

2）阴道生物黏附剂

用卡波姆974NF将甲硝唑脂质体和克霉唑脂质体制成凝胶治疗阴道炎。体外试验表明，这两种含药脂质体凝胶释药24h后，凝胶中分别约残留50％甲硝唑和30％克霉唑。且稳定性试验表明卡波姆974NF可维持两种脂质体粒径分布，表明生物黏附脂质体凝胶适于阴道疾病局部治疗。为免除子宫癌患者摘除子宫，以卡波姆为基质的制剂通过阴道给药能使药物黏附于子宫黏膜，在不损伤正常细胞的情况下杀死癌细胞，避免摘除子宫。

用适当比例的羟丙纤维素(HPC)与卡波姆为黏附剂，将博莱霉素直接压片或制成鸭嘴型栓剂，可黏附在宫颈部，24h后取出可见制剂仍保持原形。由此推测该剂型用于治疗子宫癌可取得较满意的效果。

3）口腔生物黏附剂

药物经口腔黏膜吸收后能直接进体循环，避免首过效应。以羟丙甲纤维素(HPMC)K4M和卡波姆974P为生物黏附聚合物制备的非洛地平口腔黏膜黏附片表观释放速率常数为3.3％h-1，平均黏附力为131.08～181.35g。经人体内试验验证，该制剂与口腔的黏附力较适宜，且对口腔黏膜刺激性较小。为获得良好的治疗牙周炎效果，以卡波姆940及羟乙基纤维素(HEC)制备了甲硝唑口腔黏附片，当两者比例为1∶1时，制品载药量为20mg，在口腔内可缓慢释放，12h检出的药物浓度高于最低抑菌浓度。

4）鼻用生物黏附剂

鼻腔给药可针对口服和静脉给药不便或难以实施的特殊患者。以卡波姆971P为辅料，研制阿扑吗啡鼻腔粉雾剂，其持续性释药的研究表明，该剂型的生物利用度与皮下注射相当，且有缓释作用。Najafabadi等[14]报道将胰岛素制成卡波姆凝胶喷雾剂。

2. 缓控释给药系统

1）固体制剂

以卡波姆为亲水凝胶骨架制成的片剂在释放介质中逐渐吸水膨胀，药物逐渐扩散到片剂表面释放，随着凝胶含量增加，膨胀层增厚，药物释放速度逐渐减慢。

2）注射剂

近年来，缓控释注射给药系统的发展吸引了许多药学研究者的关注。该给药系统可定点植入、局部释药、缓释长效，并可减轻药物不良反应，提高患者的依从性。用卡波姆941修饰的环孢素脂质体对大鼠静脉给药，结果可见环孢素向脾和肝等器官的转运量显著提高，组织/血浆中环孢素浓度比为普通脂质体的2倍。

心脏移植试验中，用卡波姆修饰的脂质体组、普通脂质体组和对照溶液组大鼠平均存活时间分别为18.8、14.2和7.6d。依据Fick扩散定律推测，卡波姆修饰的脂质体黏度增大，药物扩散速度减慢，药物在体内的滞留时间延长，从而增强了药物的靶向转运及免疫抑制作用。

3. 外用凝胶剂

1）皮肤用凝胶剂

凝胶剂用于皮肤表面，涂抹性好、无油腻感、不污染衣物，透皮吸收速度比乳膏剂快，与外用溶液剂相较，凝胶剂在皮肤表面的停留时间更长。以1％卡波姆940研制的富马酸氯马斯汀凝胶均匀性、分散性较好，制备工艺简单，质量可控。

2）眼用凝胶剂

许多眼用药物吸收差，主要由于眼泪使其消除加快，用卡波姆制得的眼用凝胶可延长药物在眼内的滞留时间，增加药物的吸收。

3）齿用凝胶剂

以卡波姆974P制备的三氯生(triclosan)牙科糊剂呈零级释放规律。另有报道，

利用卡波姆凝胶基质具有较好的黏合性和成膜性，加入含有脱敏药物甲醛和麝香草酚的蛋白质凝固剂，可延长药物在牙齿局部停留的时间，增强了脱敏效果。

4. 混悬剂

卡波姆用于口服混悬剂的主要功能是增稠、改善体系流变性、悬浮和提供生物黏附性。卡波姆在水中能形成一个均匀分散骨架体系，不溶性组分可包裹在体系的骨架间隙中。研究了树脂微囊混悬剂物理稳定性及稳定机制，表明卡波姆通过与树脂微囊间单点或多点吸附产生空间架桥，发挥稳定作用。

以卡波姆934为助悬剂制备氢氧化铝混悬液，振摇分装后，微粒沉降缓慢，沉降后不结块，分散性好，克服了贮藏期间凝胶易发生黏稠和凝聚、不易倾倒的现象。用0.3％～0.5％的卡波姆974P NF作为助悬剂制备的克拉霉素干混悬剂，整个体系较均匀、稳定，沉降比符合中国药典2000年版的规定。

制备^[2]

一种卡波姆树脂，包括以下质量份数的原料：羧酸类单体10～110份、交联剂0.01～1.5份、水10～1000份；其它助剂0.01～5.0份；制备方法包括如下步骤：1）将羧酸类单体10～110份、交联剂单体0.01～1.5份、水10～1000份、其它助剂0.01～5.0份加入容器中，混合均匀得到待聚合料液，将该料液一定速度通过电子束下进行辐照，料液快速膨胀成凝胶体。2）将步骤1）的凝胶体干燥切碎成颗粒；3）将步骤2）的颗粒粉碎成白色微细粉末的卡波姆树脂。

主要参考资料

[1] 俞清. 药用级卡波姆树脂的合成研究[J]. 化工时刊, 2017, 12: 007.

[2] CN201510544999.0 一种卡波姆树脂及其制备方法

[3] 王敏, 薛晓东. 卡波姆凝胶剂的临床应用研究进展[J]. 医学综述, 2013, 19(6): 1078-1080. 

[4] 卢毅, 张彤, 陶建生. 卡波姆在药剂学中的应用[J]. 中国医药工业杂志, 2007, 38(6): 457-460.