药物制剂依赖辅料而存在。没有辅料,药物难以发挥应有的预防与治疗作用,难以应用于临床。“药辅合一”是中药制剂使用辅料的重要原则,也是中药制剂区别于化药制剂的显著特征,在中药制剂中具有普遍性。研究“药辅合一”的理论内涵,阐发其科学性,对于丰富完善中药制剂学基础理论,指导现代中药新辅料、新工艺、新制剂的研发具有积极意义。鉴于此,本文阐述了“药辅合一”的理论内涵和基本特点,初步总结了中药制剂中常见的“药辅合一”现象及其物理化学基础,探讨了“药之为辅”与“辅之为药”的设计应用规律,并结合现代研究实例对其应用价值进行了分析,以期抛砖引玉,推动中药制剂学的传承与创新。

1“药辅合一”的理论内涵

(1)从制剂学角度看,处方中某些药物的理化性质特殊,能充当辅料的角色,充分利用其形、色、气、味等理化特征以及分散、助磨、吸附、助悬、增稠等功能特征,辅助制剂的成型与稳定,这是辅料对药物疗效的被动影响,即“药之为辅”;(2)从治疗学角度看,某些具有作用的辅料能改变其他药物的溶解性、溶出性、释放部位、吸收速率或吸收程度,协同增效减毒,这是辅料对药物疗效的主动影响,即“辅之为药”。

2“药辅合一”中辅料的特点

“药辅合一”现象在中药制剂中极为普遍,这是由中药来源多样性、物料性质复杂性以及制剂工艺特殊性决定的。“药辅合一”中辅料有以下特点。

2.1辅料一般具有药理活性

一般情况下辅料应是相对惰性的,且不影响主药药效的发挥与检测。但中药制剂中的辅料较为特殊,多具有药理活性。蜂蜜在蜜丸中同时兼有黏合、矫味与药效作用,在补中益气丸、二母宁嗽丸、麻仁丸、活血跌打丸中分别发挥补气、止咳、通便、止痛的作用;薄荷油在外用制剂中同时兼有促透与药效作用,在八仙油、保济油、清凉油等制剂中分别发挥疏风热、清头目、提神止痒的作用[1]。此外,传统辅料中的酒、醋、饴糖、米浆等均具有一定的药理活性。

2.2内源性

制剂成型作用的辅料通常为外加物质。但对于中药而言,除含有治疗作用的次生代谢成分外,还含有淀粉、果胶、几丁质等初生代谢物质以及动植物细胞组织,这些辅助成型的物质非外界添加,具有内源性特点。白芷、葛根、天花粉等富含淀粉的药物直接打粉,可作为半浸膏片的成型辅料,无需提取后另加淀粉成型。

2.3“药”与“辅”的相对性

由于中药的复杂性与疾病的特殊性,中药制剂往往具备多种功能主治。与之相对应,“药”与“辅”的认定具有相对性,随疾病类型、给药形式的不同而不同。在白虎汤中,粳米煎煮后溶液的黏稠度大增,有利于钙离子的溶出及悬浮,增加钙离子的摄入而增效,以增稠、助悬为主[2];在丁香烂饭丸中,粳米粉碎后作为糊粉,有利于泛制成糊丸;在速止水泻冲剂中,粳米占制剂处方总量的63.8%,粉碎后既能作为赋形剂制粒,又能在开水冲服后部分糊化,黏附肠壁,辅助止泻[3]。

2.4辅料使用与用药意图的相关性

不少中药制剂在使用时,需要使用酒、醋、茶、药液等辅料,一般地,这些辅料的功效与制剂的治疗意图有很强的相关性,协同增效。川芎茶调散在服用过程中“以茶清调下”,改剂型成通天口服液后在处方中加入茶汤,均是充分利用了茶叶既能清利头目,又能制约川芎、白芷等风药过于温燥与升散的特点,使药性平和,增强治疗偏头痛的效果[4]。辽源七厘散使用时要求内服黄酒调服,是因为乳香、没药等树脂类药材粉末导致散剂润湿性差,利用黄酒降低胃肠液在这些药粉的表面张力,有利于散剂快速均匀分散,便于吸收。利用丸剂治疗上焦疾病时,一般用水作黏合剂,取其易化;治疗中焦疾病时,一般用稠面糊做黏合剂,取略迟化;而要使丸剂过膈而起效,一般用蜡做丸,取其迟化[5]。随着黏合剂黏合能力的增强,丸剂的溶散时间延长,起效部位逐渐下移。

3制剂技术单元中的“药辅合一”及其物理化学基础

3.1助磨

在粉体学上,对于不易单独粉碎的油性、黏性或弹性物质,或物料粉碎到一定程度难以继续粉碎时,往往通过添加另一种物质(常为表面活性剂),使其机械特性改变,易磨性能改善的现象称为助磨,所添加的物质称为助磨剂。中药中所含的树脂类、油脂类、高糖类药物粉碎困难,常温下,粉碎机做功产生的热量会使这些药物表面迅速软化甚至熔化,发生形变,黏附在粉碎设备上,严重影响药物的粉碎效率与设备的正常运转[6]。利用处方中其他药物作为助磨剂,可在黏性药物被研细的瞬间,迅速填充出现的新界面,防止了研磨受热后的变形及重新聚集,确保粉碎的顺利进行。例如,小金丸药材粉碎过程中,利用制草乌、地龙、木鳖子(去油)等粉性药材与乳香、没药、枫香脂等黏性药材共同粉碎,能在常温下实现全方药物的粉碎[7]。

3.2填充

中药片剂中的半浸膏片与全粉末片充分体现了“药辅合一”的特色。部分中药富含淀粉、植物纤维等物质,粉碎后作为片剂、颗粒剂的填充剂,既充分保全了药效,又降低了生产成本,部分淀粉、纤维类药物还能辅助崩解。以《中国药典》年版一部[8]收录的个中药片剂为例,半浸膏片个,全粉末片9个,占片剂总数的2/3以上。通过对所有半浸膏片与全粉末片中打粉药物的使用规律分析,名贵药材、含淀粉类药材、含挥发油类药材、矿物药及不入汤剂的药物较常使用,有三七等28味药物的使用频次超过5次。中药片剂类型比例及高频次用药见图1。

3.3黏合

选择合适的黏合剂对丸剂的成型十分关键。根据药物粉体固有黏性的不同以及用药意图的不同,可以选择水、蜂蜜、药液(浸膏)、鲜药捣烂或榨汁。加水泛丸是利用水激发药物粉末固有的黏性而成型,这类药粉多含有糖类、皂苷、淀粉、蛋白质等,并可通过水温调节更为精准地调控黏性。对于处方中含有神曲、山药、陈仓米的糊丸,可不另加米糊或面糊,通过黏合剂激发这些药物的黏性而成丸,如茯苓菟丝丸。对于纤维类、矿物类、油脂类以及炒炭、制灰的药物,黏性较差,不易成型,可将处方中某些药物提取后制备浸膏,利用浸膏的黏稠性制丸成型,如枳术丸中用提取的荷叶汁泛丸。对于处方中含有的鲜药材,可将药物捣烂后制丸,如小儿黄疸丸将天冬、五味子、黄瓜捣烂制丸;四生丸将生荷叶、生艾叶、生柏叶、生地黄捣烂研制丸。此外,依据用药功效选择黏合剂也是传统丸剂的一大特色。例如,酒、醋为丸者,取其收散之气;泛半夏、南星,欲去痰湿者用生姜汁做稀糊为丸,取其易化;萝卜汁泛丸者,取其涌吐风痰之用;神曲糊为丸者,取其消食;山药糊为丸者,取其止涩[9-10]。此外,熊胆汁、牛胆汁、竹沥汁、乳汁等也作为黏合剂使用。

3.4助干

中药浸膏不易干燥,尤其是含多糖类、皂苷类量较高的浸膏,由于极性成分多,分子间相互靠近缠结,形成复杂的分子间作用力,阻碍了水分的散失逃逸,导致浸膏在烘箱中不易干燥。喷雾干燥通过雾化器将浸膏分散成小液滴,使得水分子大面积暴露在热空气中,瞬时挥发,形成多孔状颗粒,实现快速干燥[11]。但不少浸膏的软化点很低,低于喷雾干燥的进风口温度,极易发生热熔性粘壁。实践经验表明,为了减轻粘壁程度,可以将原生药粉末加入

浸膏中一起喷干,一方面能提高物料的软化点温度,另一方面能形成毛细管,促进水分在毛细管内的流动迁移,发挥助干作用[12]。例如,在玄七通痹胶囊浸膏中加入黄芪粉,有效解决了粘壁问题[13]。

3.5包衣

包衣是丸剂制备的重要工序,利用药物细粉作为包衣材料,能达到掩味掩臭、降低刺激性、防止成分挥发、增加颜色标识等作用,还能减少外源性包衣材料的使用。例如,朱砂安神丸、磁朱丸、搜风化痰丸等包朱砂衣,安宫牛黄丸、局方至宝丹包金箔衣,防风通圣丸、分清五淋丸包滑石衣,当归龙荟丸包青黛衣,竹沥达痰丸包礞石衣,四妙丸包黄柏衣。

3.6增稠

传统膏剂最大的特色是不外加基质,充分利用药物本身的“膏”性,在浸提过程中产生的黏稠性而成膏。黏稠性的产生与高浓度长链分子的形成密切相关。以内服膏为例,随着浓缩收膏的进行,以多糖为代表的长链分子从舒展状态逐渐缠结聚集,并产生一定程度的交联,大量醇羟基与周围水分子形成分子间氢键,阻碍水分子的自由运动,产生明显的黏性;但在高切变速度下,又能从缝隙中被挤出,具有一定的弹性[14]。多糖分子既是增稠的物质基础,又具有明显的活性,是膏滋剂中典型的药辅合一物质。传统外用膏剂常利用动、植物油脂增稠成型,主要增稠物质是长链脂肪酸;软膏多用猪脂、羊脂、豚脂等动物油脂,而这些油脂本身又具有“悦皮肤”和“主诸恶疮,利血脉”的疗效;硬膏多用松脂、枫香脂等植物油脂,而松脂还能“主疽恶疮”和“能贴诸疮脓血,煎膏生肌止痛”。这种选用松脂与枫香脂作为硬膏基质的方法在当代仍然沿用,如少林风湿止痛膏、风寒止痛膏等。

3.7促渗透

增加药物的渗透性是外用制剂研制的关键。中药中的挥发油或芳香成分能促进药物的吸收与跨膜转运,兼有促进渗透与治疗疾病的双重特点,可作为透皮促进剂。例如,以薄荷醇为代表的萜烯类促透剂,既能直接破坏角质层细胞脂质屏障,打开角质层极性孔道,又能改变细胞内Ca2+平衡而影响细胞膜流动性及膜电位,通过增加皮肤活性表皮流动性降低皮肤角质层的屏障作用,发挥促渗透效果[15]。与之类似,冰片、柠檬烯、桉树脑、丁香酚等也具有类似的促渗透作用。外用制剂中的一些活血化瘀和芳香开窍类中药,如当归、乳香、没药、丹参等,也能提高皮肤细胞的通透性,刺激皮肤腺体开口增大,改善微循环及机体血流动力学[16]。

3.8增溶

增溶是汤剂复方合煎过程中重要的物理化学变化。部分药物中含有的磷脂、皂苷、甾醇、蛋白质、胆汁盐等具有表面活性,能降低溶液的表面张力,与难溶性组分形成增溶胶束[17]。含磷脂的常见药物或辅料有黑豆汁、酸枣仁、补骨脂、桑螵蛸等;含皂苷的常见药物有人参、甘草、柴胡、黄芪、远志等;含甾醇的常见药物主要存在于“子”或“仁”类药物中,如沙苑子、车前子、女贞子、柏子仁等。在此过程中,不同药物所含的同种或不同表面活性剂,在汤剂中形成复配效应,可明显降低临界胶束浓度,增加难溶性成分的增溶量。

3.9助溶

白酒具有显著的助溶特性。以多酚提取为例,水虽是植物多酚的良溶剂,但并非最适合多酚的提取。在植物中,多酚通常与蛋白质、多糖甚至多酚之间,以氢键或疏水键形式形成稳定的分子复合物。该现象对于相对分子质量大、羟基数量多的植物鞣质尤为突出,所以在多酚提取时提取试剂不仅要求对多酚具有很好的溶解性,还必须具有断裂氢键的作用,而采用白酒则能很好解决该问题[18]。加上白酒辛甘大热、活血通络、祛风散寒、行药势,因此几乎所有的酒剂均具备祛风除湿、活血通络、调和气血、滋补肝肾等作用,这赋予了其药辅合一的特性。

3.10助悬

中药汤剂并非完全的真溶液,可能同时存在胶体、乳浊液、固体微粒等多种相态[19-20]。对于胶体及固体微粒而言,增加体系的黏度有利于胶体的分散及固体微粒的悬浮,增加混相体系的稳定性。助悬剂多为高分子亲水物质,通过增加分散介质的黏度,在固体颗粒间形成保护屏障,防止颗粒间的吸引,维持分散状态。例如,思密达是现代流行的物理止泻药,其实质为蒙脱石,对消化道黏膜有很强的覆盖能力,从而发挥止泻效果;赤石脂的止泻原理与之相同,桃花汤就是利用了该特点,将粳米煎煮糊化后与赤石脂细粉悬浮,通过增加米糊与赤石脂在胃肠道的滞留时间及在肠道的黏附性而发挥止泻作用[21-22]。除粳米外,葛根中的C型结晶淀粉[23]、车前子中的欧车前亲水胶[24]等都能在汤剂中发挥一定的助悬效果。

4“药之为辅”与“辅之为药”的设计应用规律探讨

4.1“药之为辅”的设计应用规律

药物充当辅料主要利用某些药物在理化特性与使用功能上与某些辅料类似,通过替代或降低辅料的应用,实现加工与应用的便利性与经济性。

对于固体制剂而言,笔者曾提出中药粉体的物性系统分类的思路,通过测定黏性、弹性、油性、粉性、硬性、脆性等物理特性,来科学设计中药固体制剂的成型[6]。以半浸膏片的成型为例,中药复方浸膏或浸膏粉普遍存在很强的黏性,黏性强意味着易压缩、难崩解,对于速崩制剂的崩解尤为不利。弹性意味着粉体在压缩外力消失后能发生一定程度的弹性复原,易崩解、难压缩。将弹性粉体(部分纤维素类药物粉末)与黏性浸膏制粒,使得颗粒成为黏弹性均衡的结构,无论对于制备还是崩解都十分有益。与之类似,油性较强的粉末在制成颗粒或片剂时,脂肪油(或挥发油)会填充于颗粒之间,影响机械强度[25];而添加粉性药物,则能一方面起到分散、吸收油性的作用,另一方面形成粉性粉体间连接,明显改善机械强度。

对于水溶性好、吸收快、消除半衰期短的药物,延缓其吸收过程是增加生物利用度的重要手段,而延缓释放则是重要途径。以红景天苷及其苷元酪醇为例,其单体在1~2min突释,在制备固体制剂时应考虑延缓释放速率。红景天中含有的大分子多糖物质与红景天苷等单体形成提取物,会形成复杂的分子间作用力,多糖经过一定时间的有限溶胀与无限溶胀才会变成分子状,将红景天苷等成分完全释放出来,明显抑制突释,有利于提高生物利用度[26]。与之类似,以多酚提取物为原料制备口含片时,将药材中的果胶、多糖等大分子物质与多酚提取物共溶后重新制备提取物,能明显抑制多酚的涩味。由此可知,多糖等大分子物质同时扮演了缓释辅料的角色[27]。

4.2“辅之为药”的设计应用规律

随着新型递药系统的不断研制开发,药用辅料正在被更多地视为一种生物功能性材料,而不是一种非活性添加剂。对于中药制剂而言,制剂的疗效并不仅仅取决于药效成分的活性与量,恰当地选择具有一定药性的辅料能明显提高治疗效果。

在制剂设计与应用过程中应高度







































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