现代制药技术离不开聚合物，它发挥着控制药物释放速度、掩盖药物的味道、作为包衣层、作为粘合剂、组成纳米囊以及作为靶向治疗药物的载体等作用。

 

乙基纤维素（EC）是一种纤维素的乙基醚，外观为白色至浅褐色粉末。

 

乙基纤维素是一种热塑性、非离子型的纤维素烷基醚，是氯乙烷与碱纤维素的反应产物。它在体内的任何pH值下都不溶，但在胃液存在的情况下会发生溶胀。由于乙基纤维素的这一特性，所以经常用于制备缓控释制剂。

 

关于乙基纤维素可能的副作用的数据非常有限，因此它通常被认为是安全的。

 

下面我们一起来学习一下有关于乙基纤维素的知识吧！

 

一、乙基纤维素的理化性质

 

乙基纤维素含有44%~51%的乙氧基，由通过缩醛键连接在一起的β-脱水葡萄糖单元组成，是一种生物相容良好、不易引起过敏、无刺激性、无色、无臭、无味的疏水性聚合物，可溶于多种有机溶剂，但不溶于水、甘油或丙二醇。

 

乙基纤维素在pH值3~11的范围内表现出高度的稳定性，所以其在酸性和碱性混合物中都可以使用。乙基纤维素也有轻微的吸湿性，从潮湿的空气中可吸收少量的水。

 

乙基纤维素的溶解性质与其取代度有关，取代度为2.17~2.35时，可溶解在甲苯-乙醇（60/40，w/w）中。

 

 

图2 乙基纤维素合成过程

 

二、乙基纤维素的药学特性

 

在最近的几十年里，乙基纤维素在制药行业的应用越来越广泛，一般用于口服制剂和局部给药制剂。

 

由于乙基纤维素是一种惰性疏水聚合物，具有无毒、储存稳定性良好、可压缩性好以及具有疏水性和溶胀能力等，所以适用于缓释制剂，进而调节和改善药物的释放。

 

使用乙基纤维素开发具有缓释功能的药物剂型，是因为乙基纤维素可以确保药物在整个胃肠道中的缓慢溶解，并且可以提供恒定的药物浓度。缓释制剂可减少病人的服药次数，从而提高病人的顺应性，并提高药物的治疗效果。

 

乙基纤维素可以形成疏水包衣层、掩盖药味、作防潮剂或粘合剂，还可用作分散剂、稳定剂、保水剂，防止药品受潮，促进药品安全储存。

 

乙基纤维素还被用作固体分散技术制备水溶性和微水溶性药物的骨架。由于其良好的成膜性和机械性能，乙基纤维素也被广泛用作缓释制剂的包衣材料。

 

三、安全性

 

乙基纤维素广泛应用于口服和外用制剂中，也可应用于食品。口服乙基纤维素后人体不代谢，因此为无热量物质。

 

人体不能代谢乙基纤维素，所以其不能应用于注射制剂中。注射剂使用乙基纤维素可能对肾有毒害。

 

普遍认为乙基纤维素是无毒、无致敏性、无刺激性的物质。由于认为乙基纤维素对人体是无害的，所以 WHO没有特殊规定它的每日摄取量。乙基纤维素禁止与石蜡，微晶石蜡合用。

 

四、乙基纤维素在制剂中的应用

 

乙基纤维素广泛应用于口服和局部给药制剂中。口服制剂中乙基纤维素主要作为片剂和颗粒的疏水性包衣材料及缓释骨架材料。

 

用乙基纤维素包衣主要是为了调整药物的释放速度、掩盖不良气味以及增加制剂的稳定性。例如，颗粒用乙基纤维素包衣可防止氧化，缓释片可用乙基纤维素作为骨架材料。

 

表1 乙基纤维素不同用途的适用浓度

 

用途	浓度（%）
微囊	10.0~20.0
缓释片包衣	3.0~20.0
片剂包衣	1.0~3.0
片剂制粒	1.0~3.0

 

（1）包衣材料

 

乙基纤维素是一种不溶性薄膜包衣材料，具有防潮、避光、遮味、缓释和改善流动性等作用。乙基纤维素成膜性较好，具有良好的抗张强度和弹性，并且具有改变药物释放的能力，因此其作为包衣剂被广泛研究。

 

使用乙基纤维素包衣时，一般片剂大小增重6%左右就可以得到较好的缓释效果（包衣增重受片芯大小的影响是较大的，如果片芯或丸芯较小，那么表面积就相对较大，要达到较大的包衣增重才能满足需求）。

 

乙基纤维素包衣的小丸和颗粒能够承受一定压力，可以保护包衣层在压片过程中免于破裂。

 

他克莫司缓释系统采用乙基纤维素作为缓释剂，利用流化床造粒机对微丸进行乙基纤维素包衣处理。外层乙基纤维素包衣层对药物释放有明显的抑制作用，无论介质的酸度如何，8小时后药物释放均为60%左右。

 

 

图3 包衣缓释片

 

另一个使用乙基纤维素作为缓释包衣层的例子，是一种名为Micro-K®的制剂，该制剂将含有乙基纤维素包衣层的氯化钾颗粒装在硬明胶胶囊中，该包衣层被用作半透膜，以确保钾离子和氯离子的受控释放。体液可穿过半透膜并逐渐溶解微胶囊内的氯化钾，药物会在8~10小时内缓慢向外扩散。

 

拉莫三嗪缓释片（Lamictal®XR）应用了一种通过由乙基纤维素制成的不可渗透包衣层中的一个或多个孔，将药物从片芯释放出去，从而实现药物缓释释放的技术。

 

该技术将功能性薄膜包衣片剂上机械钻孔，与控制释放的聚合物包衣层相结合，可确保药物大约在12~15小时内溶出。

 

 

图4 拉莫三嗪缓释片示意图

 

乙基纤维素在口崩片中也有应用，如安非他命缓释型口服崩解片（Adzenys® XR-ODT）及苯哌啶醋酸甲酯口崩片（Cotempla® XR-ODT）。它们在口腔中快速崩解，并且可以维持药物沿胃肠道的长期释放。

 

药物中使用了两种不同类型的颗粒，即速释颗粒和缓释颗粒。缓释颗粒应用了两种不同的聚合物包衣层，即作为扩散屏障的内部聚合物乙基纤维素包衣层，以及pH依赖性外部聚合物甲基丙烯酸包衣层。

 

 

图5 XR-ODT系统示意图

 

（2）局部给药

 

一些外用制剂，例如眼部给药制剂以及透皮制剂，可利用乙基纤维素获得缓释效果。

 

眼部给药制剂是制药技术中一个要求很高的剂型，为了提高眼部生物利用度，科学家设计了缓释药物剂型，如水凝胶或微型片剂。

 

乙基纤维素单独或与亲水性辅料合用，可作为药物的缓释骨架材料。通过调节处方中乙基纤维素的比例，可以控制药物的释放速度，随其用量的增加，药物的释放速度下降。

 

表2为乙基纤维素在眼部给药以及透皮给药中的一些实际应用案例：

 

表2 基于乙基纤维素的眼部及透皮给药系统

 

剂型	活性物质	赋形剂	乙基纤维素作用
眼部插入剂	环丙沙星	明胶、乙基纤维素	控制释放速度、增加药物停留时间
水凝胶	贝西沙星	海藻酸钠、黄原胶、乙基纤维素	增加药物停留时间
透皮铁剂	氨氯地平	乙基纤维素	持续释放
透皮给药系统	托吡酯	乙基纤维素、聚维酮、Eudragit L 100、卡波姆	延迟释放

 

（3）缓释骨架

 

乙基纤维素具有减缓药物溶出的作用，这是因为乙基纤维素构成的水不溶性骨架不易被水润湿，可使药物溶出下降；且药物粒子均匀分散在骨架结构中，溶出介质仅能通过骨架内的微孔渗入，逐渐溶解药物向外扩散，实现缓释效果。

 

（4）微囊或纳米囊

 

微囊或纳米囊是改变药物释放的常用方法，其将药物包封于聚合物中，不仅可以实现药物的持续释放，还可以提高药物的生物利用度、减少副作用，并且提高药物稳定性。

 

高黏度的乙基纤维素可用于药物微囊化。药物从乙基纤维素包衣微囊的释放过程，与微囊壁厚度和表面积有关。

 

例如卡马西平微粒是使用乙基纤维素作为载药聚合物，并且使用HPMC（羟丙基甲基纤维素）作为亲水致孔剂，然后通过高剪切制粒得到的微囊。

 

 

图6 微囊药物递送系统示意图

 

（5）生物黏附制剂

 

生物黏附制剂，即药物以水凝胶聚合物为载体，通过生物黏附作用长时间黏附于黏膜而发挥疗效的一种药物制剂。

 

目前人们已研制了生物黏附性散剂、片剂、凝胶、脂质体及微球等多种制剂，国外已有含激素的口腔溃疡粘贴膜剂和片剂。

 

生物黏附制剂的应用，在延长药物作用时间、减轻药物不良反应、提高药物生物利用度等方面取得了十分显著的效果。

 

在开发生物黏附制剂时，选择合适的具有粘合性能的聚合物是关键。具有生物粘附性并且在释放药物之前不会溶解的聚合物非常适合用于药物持续释放剂型。

 

乙基纤维素作为一种不溶于水的聚合物，由于其具有的成膜性、低透水性、药物不渗透性和适度的柔韧性，常被用作背膜。

 

它具有生物粘附性，但低于卡波姆和壳聚糖。Bagul等人评估了各种聚合物的体外粘附性强度，排序为：明胶(1.42)＜dammar树胶(1.47)＜copal树胶(1.52)＜乙基纤维素(1.60)＜海藻酸钠(1.71)＜黄原胶(1.81)＜壳聚糖(1.91)＜HPMC树胶(2.25)＜卡波姆(2.40)。

 

当制剂与水接触时，乙基纤维素形成疏水网络，使药物持续释放。载药乙基纤维素膜具有良好的附着力、机械强度和缓释特性。其性能可以通过致孔剂的用量、膜厚度和乙基纤维素分子量来调整。

 

（6）载体

 

乙基纤维素可以作为药物载体，通过乳化-溶剂挥发法、相凝聚法、溶剂法或喷雾干燥法制备微球或固体分散体。

 

与通常固体分散体的速效和提高生物利用度的作用相反，乙基纤维素可以减缓药物的溶出速度。

 

在固体分散体体系中，药物颗粒被引入乙基纤维素载体中，从而控制药物的释放。

 

 

图7 喷雾干燥乙基纤维素

 

（7）粘合剂

 

乙基纤维素具有良好粘附性能，可以作为粘合剂。在片剂中，乙基纤维素经干法，或以95％的乙醇作为溶剂的湿法混合后可用作粘合剂。而其疏水性也使得高粘度的乙基纤维素作为粘合剂时具有明显的阻滞释药性能。所以用乙基纤维素制得的素片质地硬，脆性低，但是溶出比较差。

 

（8）在中药制剂中的应用

 

由于中药及中药复方药效成分复杂，乙基纤维素在中药制剂中的应用仍处于研究阶段，主要集中在缓控释薄膜包衣材料、骨架黏合材料、固体分散体载体等方面。

 

对乙基纤维素的最终研究目的，是通过控制药物释放速度，提高传统中药疗效，减少服药次数，解决中药吸湿性强、易霉变等问题，实现高效、长效、毒副作用低的要求。

 

五、市售制剂实例

 

目前许多市售制剂都使用了乙基纤维素，下表为小编整理的一些使用乙基纤维素的市售制剂，其主要作用是作为包衣以及控制药物释放速度。

 

表3 使用乙基纤维素的一些市售制剂

 

产品	活性成分	剂型	乙基纤维素作用
Aciphex® Sprinkle™	雷贝拉唑	胶囊（颗粒内容物）	包衣、延迟释放
Advagraf XL™	他克莫司	胶囊	缓释
Entocort EC	布地奈德	胶囊	持续释放
Levbid®	莨菪碱	片剂	缓释
Pentasa®	氨水杨酸	颗粒剂	延长释放
Theo-24®	茶碱	胶囊（微丸内容物）	包衣、缓释

 

六、目前市售的一些乙基纤维素

 

（1）Ethocel™

 

Ethocel™为美国陶氏化学公司的乙基纤维素品牌，具有多种等级和粘度。

 

由Ethocel™制成的薄膜质地坚韧，即使在低温下也具有高拉伸强度和高柔韧性，可以与水溶性聚合物如甲基纤维素和羟丙甲纤维素在水性包衣液中结合使用，具有热塑性和在135~160℃下软化的能力，这使得乙基纤维素可以应用于热熔挤出工艺。

 

（2）Aqualon™

 

Aqualon™是一款亚什兰生产的乙基纤维素产品，按乙氧基类型分为三种：N(低取代)、T(中取代)和X(高取代)，不同取代度粘度不同。

 

下表为亚什兰乙基纤维素一些基本信息：

 

表4 Aqualon™乙基纤维素产品信息

 

规格	乙氧基取代度（%）	分子量	布氏粘度（mPa.s）	浓度
T10 Pharm	49.6~51.0	75000	8~11	5%
N7 Pharm	48.0~49.5	65000	6~8	5%
N10 Pharm	48.0~49.5	75000	8~11	5%
N14 Pharm	48.0~49.5	120000	12~16	5%
N22 Pharm	48.0~49.5	140000	18~24	5%
N50 Pharm	48.0~49.5	160000	40~52	5%
N100Pharm	48.0~49.5	215000	80~105	5%

 

七、总结

 

乙基纤维素的主要优势在于，它有能力改变药物的释放，作为新型给药系统的骨架材料具有广泛的应用前景。

 

作为一种性质优良的辅料，乙基纤维素既适用于水溶性药物，又适用于水不溶性药物。

 

其在不同制剂中具有不同的溶解性，与其它辅料以不同比例混合又能产生不同的释药速率，使药物形成稳定而有效的缓控释体系，从而确保药物可较长时间保持有效的血药浓度，方便了患者使用，保证了药物的疗效。

 

随着缓释微丸、微球及纳米球等技术的深入研究，乙基纤维素必将得到更广泛的应用。今天的内容就分享到这里啦，希望能对大家有所帮助。

 

参考文献

 

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