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泊洛沙姆的特性及应用

发布日期:2018/12/7 11:23:58

概述[1]

泊洛沙姆系以丙二醇为起始剂,依次经环氧丙烷和环氧乙烷的阴离子开环聚合反应,得到两端为聚氧乙烯(PEO)、中间为聚氧丙烯(PPO)的三嵌段共聚物(PEO-PPO—PEO)。相对分子量较高的泊洛沙姆为白色、蜡状、可自由流动的球状颗粒或浇注固体,相对分子质量较低的泊洛沙姆为半固体或无色液体。基本无臭、无味,泊洛沙姆的理化性质与其型号有关。

国际市场的泊洛沙姆共聚物主要南BASF公司提供,商品名为普郎尼克(Pluromic),在美国指药用级别和工业级别的泊洛沙姆,商品名Lutrol的产品在欧洲指药用级别的泊洛沙姆。普郎尼克的命名原则为,前一位(或前两位)是聚氧丙烯链段的相对分子量的代号;最后一位数代表聚氧乙烯链段的重量百分比;字母L、P或F分别代表液态、糊状或片状。下表列出了国际市场中具有代表性的泊洛沙姆产品的结构和理化性质。

特性[1]

1. 溶解性

泊洛沙姆是南不同比例聚氧乙烯链段和聚氧丙烯链段构成的嵌段共聚物,其中聚氧乙烯链段相对分子量比例在很大范围内变动。聚氧乙烯的相对亲水性和聚氧丙烯的相对亲油性使这类共聚物具有极不相同的表面活性,衍生出从油溶性到水溶性的多种产品:

2. 昙点

泊洛沙姆水溶液加热时,由于其分子的水合结构被破坏并形成疏水链构象而发生起浊的现象,泊洛沙姆溶解度下降,水溶液发生浑浊的温度(即昙点)随分子中亲水性链段和疏水性链段的比例不同而在很大范围内变化。聚氧乙烯部分相对分子量在70%以上的泊洛沙姆,即使浓度高达10%,常压下加热至100。C,仍观察不到起浊现象。随着聚氧乙烯部分的比例下降,泊洛沙姆的亲水性减弱,昙点降低。溶液浓度增高,昙点也相应降低。

3. 表面活性

作为非离子型表面活性剂,泊洛沙姆的表面活性与结构有关。泊洛沙姆的亲水亲油平衡值(HLB值)从极端疏水性的Poloxamer 401(HLB=0.5)到极端亲水性的Poloxamer 108(HLB=30.5)。聚氧乙烯链段比例越大,HLB值越高;聚氧乙烯链段比例相同的情况下,相对分子质量越低,HLB值越高。选择适宜的泊洛沙姆单独使用或配合使用,容易获得乳化液体所需的适宜HLB值。

4. 胶凝作用

除一些相对分子质量较低的泊洛沙姆品种外,多数泊洛沙姆在较高浓度时即形成水凝胶。泊洛沙姆存在两个临界温度,即低溶液一凝胶转变温度(LCST)和高凝胶一溶液转变温度(UCST),较高浓度的泊洛沙姆水溶液在这两个温度之间即形成水凝胶一相对分子量越大,凝胶越易形成。相对分子质量在8000以上的泊洛沙姆,形成凝胶的浓度约为20%―30%,这种凝胶可以通过加热其溶液然后冷却至室温,或者在5~l0℃冷藏其水溶液然后转移至室温环境下自然形成。循环加热和冷却可使凝胶发生可逆的变化,但不影响凝胶的性质。其胶凝作用是泊洛沙姆分子问形成氢键的结果。

应用 

可用于静脉注射剂、吸入剂、眼用制剂、口服散剂、溶液剂、混悬剂和糖浆剂、局部用制剂。

泊洛沙姆可作静脉注射脂肪乳剂的乳化剂,其中Poloxamer 188具有最佳乳化性能和安全性。但是,以Poloxamer 188为乳化剂的乳剂,经热压灭菌,其物理稳定性将受一定程度的影响。

高相对分子量的亲水性泊洛沙姆是水溶性栓剂、亲水性软膏、凝胶、滴丸剂等的基质材料,在化妆品和牙膏中也可作为基质材料使用。近年来,泊洛沙姆水凝胶的温度敏感性被用来制备热敏型的缓释、控释制剂,如长效注射剂、长效滴眼液等。

泊洛沙姆的其他应用包括:在液体药剂中用作增稠剂、分散剂、助悬剂;在化妆品中用作乳化剂、润湿剂和香精的增溶剂等。

近20年来,泊洛沙姆或PEG作为生化试剂应用于血浆蛋白的分离是一种理想而有效的方法。一般水溶性聚合物(如PEG)难与最终产品分离,而泊洛沙姆不溶血,且其处理血浆过程一般在室温和低温条件下进行,在低于室温时,血浆中的各种蛋白在泊洛沙姆108溶液中有不同的溶解度,能形成不溶性络合物,已经成功地被应用于白蛋白、免疫血清球蛋白、第8因子浓缩制剂和复合凝血酶原等的分离和精制。

安全性

狗和家兔的毒性试验表明,5%和10%的泊洛沙姆溶液对眼、皮肤和牙龈无刺激性、无致敏性。Poloxamer 188大鼠口服的LD50为9.4g/kg,大鼠静脉注射LD50为7.5g/kg;小鼠口服的LD50为15g/kg,小鼠静脉注射LD50为lg/kg。Poloxamer 188在体内不被代谢,以原形由肾脏排出。

参考文献

[1]方亮主编,药用高分子材料学  第4版,中国医药科技出版社,2015.08,第171页