制粒技术即将物料加工制成具有一定形状和大小粒状物的技术。我们常用到的制粒方法有高剪切湿法制粒、流化床一步制粒、干法制粒等。粘合剂的一般功能是促进处方中粉末粒子之间的粘合，从而保证颗粒的强度和密度，以便在后续的整粒、压片过程中不破坏颗粒的完整性。且粘合剂可提供必要的热塑性和韧性以提高片剂的可压实性，可最大限度的减少施加的压力而获得更加致密坚硬的片剂，而不影响片剂的溶解和崩解时间。本文就我们研发人员常用的一些粘合剂做简单介绍。
图1 润湿、成核、固结和颗粒生长过程示意图
我们常用的粘合剂种类如下：
表1 常用粘合剂的种类、型号、粘度及使用方式
1）HPC
HPC是由碱性纤维素与环氧丙烷在高温高压下反应而得的非离子型纤维素醚， 根据其取代基羟丙氧基含量的不同， 分为低取代羟丙纤维素（L-HPC）和高取代羟丙纤维素 （H-HPC）。由于这一化学性质的不同，导致两者的性质也各不相同，L-HPC 不溶于水，在水中溶胀成胶体溶液；在乙醇、丙酮或乙醚中也不溶，具有容易压制成型和膨胀体积较大的特点，主要作为片剂干粘合剂和崩解剂而广泛应用。H-HPC可完全溶于水和极性有机溶剂，如甲醇、乙醇、异丙醇和丙酮。且它具有良好的热塑性、黏结性和成膜性，可以做为粘合剂、成膜剂、亲水骨架和热熔挤出载体等，是应用广泛的多功能辅料。
有研究显示HPC 与其他干粘合剂相比具有玻璃态转化温度低，更容易产生塑性形变的特点，再加上相对较小的粒径，可以与物料有更多的粘结表面，从而产生更好的粘合剂效果。例如亚什兰公司研究了几种不同聚合物粘合剂在一定压力作用下的裂片风险，发现其他种类的粘合剂在 一定压力下均发生裂片行为，而HPC片只是产生一定的形变，并无破裂行为的发生，这主要归因于其良好的塑性形变以提高片剂的韧性，防止裂片。
图2 导致纯聚合物片破裂的径向压力
选用HPC做为粘合剂时，我们一般会优选较低粘度的型号，因药物的溶出和粘合剂的粘度呈正相关，一般来讲，选择更低粘度的型号 ，可以实现药物的快速释放。
2）HPMC
HPMC是由碱性纤维素与氯甲烷、环氧丙烷反应生成的混合取代纤维素醚。它是广泛使用的赋形剂种类之一，也经常被用作片剂的粘合剂。用作粘合剂的HPMC是低粘度规格的，常用浓度为2-5％的HPＭＣ溶液作粘合剂，可使崩解迅速、溶出加快。
3）聚维酮
聚维酮(PVP)，是公认的多功能赋形剂，常用于络合、增溶和薄膜应用，此外它也是最广泛使用的造粒和片剂粘合剂之一。聚维酮极易溶于水，可溶于许多极性有机溶剂，如乙醇、甲醇、异丙醇和丁醇等，不溶于非极性有机溶剂。PVP通常是以溶液的形式使用，其低粘度允许配制的固含量浓度高达15%~20%。另外 ，PVP也可以以粉末形式加入到粉末混合物中，然后只用溶剂造粒，但在这种情况下，粘合剂效率会相对偏低一点。此外，要注意，因为PVP具有高度吸湿性，在50%相对湿度下，平衡含水率超过重量的15%。因此，储存过程中还是要采取一定的预防控制措施，避免吸潮而影响其功效。
图3 25℃时不同粘合剂种类的平衡水分含量
4）共聚维酮（PVP/VA）
共聚维酮是一种水溶性的有机高分子化合物，是N-乙烯基吡咯烷酮（PVP）和醋酸乙烯酯（VA）的线性共聚物。因此其兼具了PVP和VA的性质，既保留了PVP良好的水溶性、粘结性和成膜性，又具备更高的塑性和更强的表面活性，且醋酸乙烯酯的加入在一定程度上降低了PVP共聚物的亲水性和吸湿性。在50%相对湿度下，共聚维酮的平衡水分含量约为10%。共聚维酮可以用作干粘合剂或者湿粘合剂，两种方式下粘合剂的有效性大致相等。用本品制备的片剂具有更高的硬度和更低的脆碎度特性，例如有研究表明使用PVP/VA或者HPC这些都是粘结性和塑性非常好的聚合物，可以提高盐酸二甲双胍片或扑热息痛片处方的韧性，是解决药物压片中脆碎度较高及裂片问题的优异粘合剂。
图4 不同粘合剂盐酸二甲双胍片（左）和扑热息痛片（右）的片剂脆碎度
且有研究显示共聚维酮作为粘合剂时还能发挥其他的优势作用，例如通过外加的方式加入处方中，可以将易脱落的颗粒黏附在片芯上，防止在薄膜包衣过程中颗粒的脱落，从而有效改善包衣片的外观质量。
5）粘合剂的选择原则
a）稳定性及相容性
稳定性及相容性是首当最应该考虑的因素。在混合、湿法制粒或者干燥过程中粘合剂会与原料密切接触，因此药物与粘合剂或者其杂质之间的物理或化学不相容性会影响药物的稳定性。粘合剂通常是被设计为“惰性”的，其官能团与药物分子之间的化学反应概率相对较小，更常见的是由原料、辅料或者包材所带入的杂质所引起的稳定性问题。固体制剂中大多数杂质引起的不相容性主要归因于含水或者含醛基、羧酸或过氧化物等小分子基团。对于酸不稳定的药物或者含伯胺、仲胺及羟基等亲核基团的药物，要特别注意酸性杂质如甲酸或者甲醛存在对其稳定性的影响；易被氧化的药物要注意过氧化物的存在所导致的相容性问题，如聚维酮或者共聚维酮通常含有较高含量的过氧化物，对于易被氧化的药物，要尽量避免使用该种类的粘合剂。
b）粘合剂的用量及粘合效果
上述表1所列明的各粘合剂浓度范围仅可作为一种参考 ，实际的种类及浓度选择还是要基于药物和特定的配方组成来进行实际的筛选和确认。 通常的选择原则是选择达到最小可接受的强度或最大可接受脆性所需的最小粘结剂量。这将有助于降低片剂的大小及成本最小化。
c）粘合剂的吸湿性和含水量
粘合剂的吸湿性高，不仅会影响药物的稳定性如易增加水降解杂质的增加等，另外一方面它也会影响片剂的崩解或软化问题。如选择PVP作为湿法造粒粘结剂，那片剂极有可能因吸湿过多而导致片剂软化和崩解时间明显滞后、溶出偏低的问题。根据上述图3各种类粘合剂的吸湿性图谱可知：PVP和CMC-Na平衡水分水平分别约为重量的18%和15%。共聚维酮的平衡水分水平为10%，而其余的纤维素醚，HPMC, MC, HPC和EC的水分含量为5%或更低，EC是吸湿性最低的粘合剂。大家可根据自己的项目特点去选择适宜的粘合剂种类。
d）粘合剂的热塑机械性能
通过上述图2的不同粘合剂的韧性考察结果可知 ：HPC会表现出更大的塑性及韧性，而其他粘合剂均表现出不同程度的脆性断裂趋势。因此，可根据实际项目的制剂工艺和物料特性，选择韧性较为合适的粘合剂。
表2 不同种类粘合剂的韧性测定结果
（以上结果为纯粘合剂片剂负荷 - 距离曲线下面积，面积越大，表明粘合剂韧性越好）
参考文献 ：
[1] NISSO HPC 在制药中的应用
[2] 王如意等，多功能药用辅料——羟丙纤维素，亚什兰（中国）投资有限公司
[3] 王如意等，干法制粒中粘合剂的比较，亚什兰（中国）投资有限公司
[4] 姜文雅等，共聚维酮在药物制剂中的应用研究进展，亚什兰（中国）投资有限公司
[5] Handbook of Pharmaceutical Granulation Technology：Binders in Pharmaceutical Granulation
