药物里还有什么

2014-07-17 嵌段共聚物 科学公园

　　药物里有什么？许多朋友可能会觉得这是一个简单到无聊的问题：药物中自然有药物分子。例如常见的止痛药布洛芬，其中含有的自然是药物布洛芬，也就是异丁苯丙酸这种分子。异丁苯丙酸通常被称为布洛芬中的活性药物成分，因为它进入人体后能够帮助缓解疼痛，即具有“活性”。然而我要告诉大家，这个答案并不全面。

　　那么药物里还有什么呢？答案恐怕大部分人都很陌生——药用辅料。

　　

　　什么是药用辅料？简单来说，药用辅料就是药物中活性药物成分之外的所有成分。我们仍然以止痛药布洛芬为例。当你打开某制药企业生产的布洛芬的药物说明书，你会看到上面写着：每片含异丁苯丙酸400毫克。你还会发现药物说明书上写着：每片重576.8毫克。这多出的176.8毫克就是药用辅料，包括你可能意想不到的各种物质：淀粉、纤维素、聚乙二醇、滑石、硬脂酸镁、二氧化钛等等。这些成分能帮助我们止痛么？不能，因此和能止痛的活性药物成分异丁苯丙酸相对，药用辅料也常被称为非活性药物成分。

　　那么为什么我们要在药物里添加药用辅料并允许它们进入人体呢？这是因为，离开了它们，药物中的活性成分就无法正常而充分地发挥作用，这也就是它们得名“辅料”的原因。如果将药物中的活性成分比作红花，那么药用辅料就是默默衬托它的绿叶。

　　

　　（图1 某制药企业生产的止痛药布洛芬，每片药片重576.8毫克，其中400毫克为活性药物成分，其余为药用辅料。）

　　可能你不相信药用辅料是如此之重要，那么我们就从最常见的药物片剂中的药用辅料说起吧。

　　填充剂

　　片剂生产并不算复杂，简单来说，我们只要把各种活性药物成分压制成指定的形状就好了。然而这里有一个很大的问题：许多药物只需要很少的剂量就可以发挥作用，比如维生素B12每日最小剂量25毫克，用于治疗高血压的苯磺酸氨氯地平最小剂量才2.5毫克，而1粒米就已经有约30毫克。显然，这么小的重量和体积，不仅不方便生产加工，而且不便于患者使用。让患者一次服用过多剂量也是不现实的，这样不仅浪费宝贵的药物，还可能带来严重的毒副作用。

　　解决这个问题最好的办法就是添加大量的药物辅料来“凑数”，直到药片的总的重量和体积增加到便于加工和服用的范围。用来增加药片重量的药物辅料通常被称为填充剂，常用的填充剂包括磷酸钙、碳酸钙、滑石等矿物质和乳糖、蔗糖、淀粉、纤维素等碳水化合物。例如前面提到的生产布洛芬的制药企业，其生产的另外一种药物盐酸曲马多由于每片的剂量只有50毫克，因此添加了大量的淀粉、乳糖等药用辅料作为填充剂，使得每片药片的总重达到246毫克（图2）。

　　

　　（图2 药物盐酸曲马多的相关信息，药片中药用辅料占到总重量的近80％）

　　粘合剂

　　有一些药物每次服用的剂量比较大，像刚才提到的布洛芬，患者每次需要服用400毫克。400毫克药物分子加工成药片后不存在体积太小的问题，那么生产这样的药物是否就不需要药用辅料了呢？仍然不行。这是因为，许多药物活性成分制成药片后机械强度太差，生产好的药片可能在运输途中经不起颠簸，到患者手里就变成粉末了；另外有的药物分子甚至无法制成药片。因此，药物生产的过程中即便不需要填充剂，通常也还需要加入另外一种药物辅料——粘合剂。粘合剂能够将药物活性成分牢牢地包在一起，这样就可以很方便地制成药片或者胶囊中的颗粒。通常用来做粘合剂的是天然和人工合成的各种高分子，例如淀粉、聚乙烯基吡咯烷酮和聚乙二醇等。

　　崩解剂

　　有的朋友可能会担心，药片中添加了这么多的药用辅料，药物进入体内后，活性成分会不会被它们包裹得太厉害以至于无法被释放出来呢？药物研发人员早就想到了这个问题，因此会在药物生产过程中加入另一种药用辅料——崩解剂。崩解剂主要是淀粉、纤维素和聚乙烯基吡咯烷酮等高分子化合物，它们与水的亲和力很强。药片进入消化道后，迅速吸水膨胀使得药片迅速分裂成无数细小的颗粒，这样包裹在其中的活性成分能够在短时间内被释放出来。许多药用辅料例如淀粉、纤维素和聚乙烯基吡咯烷酮往往“身兼数职”，既能做填充剂，又能当粘合剂，还可以做崩解剂，因此在药物中的“出镜率”相当高。

　　药物包衣和胶囊

　　有了填充剂和粘合剂，我们就可以加工出指定形状和大小的药片或者颗粒。有的药品还要在表面再加上一道额外的保护性涂层，称为药物包衣，而组成包衣的材料也自然是药物辅料的一部分。使用包衣的好处是显而易见的：有些味道不佳甚至有刺激性的药物，加了包衣或者胶囊之后，口服时不会直接接触药物分子，自然感觉不到这些味道；包衣和胶囊还可以隔绝水气，防止药物因吸潮而变质。早期的包衣主要是在成型的药片表面裹一层糖，“糖衣炮弹”一词就由此而来；不过这种方法缺点很多，已经很少使用。现在用来生产包衣的主要是各种高分子材料，例如羟丙甲纤维素、聚甲基丙烯酸等。这些高分子在消化道内遇到水要么直接溶解，要么膨胀破裂，包裹于其中的活性药物成分就被释放出来发挥作用。另一种起保护作用的方法自然就是胶囊了。胶囊主要由明胶制作，这种材料遇到水也会膨胀破裂，使得包裹其中的药物颗粒进入消化道。

　　润滑剂

　　除了前面提到的填充剂、粘合剂、崩解剂、包衣和胶囊，片剂和胶囊形式的药物在生产过程中还需要许多其他类型的辅料。有的是为了方便生产，有的则是为了给药物提供特定的颜色和味道。例如，药片或者胶囊的颗粒在生产过程中常常容易粘在一起或是粘在机器表面，加入硬脂酸镁作为润滑剂就可以有效缓解这个问题。

　　色素、香精和甜味剂

　　为了调节药片的颜色，生产过程中需要加入一定的颜料或者色素，像加入二氧化钛能够使药片看上去更白。

　　有的药物，特别是给儿童服用的药物，往往需要具有甜味或者水果味，这就需要加入甜味剂或者香精。这么多结构、功能各异的药用辅料被添加到药物中，如何让它们“和谐共处”是门大学问。因此，制药企业往往需要通过大量的实验来挑选最佳的药用辅料并决定它们之间的比例。

　　溶剂

　　药用辅料不仅在片剂和胶囊的生产中至关重要，在各种液态形式的药物诸如口服液、注射剂、眼药水、药膏中同样必不可少。要生产液态形式的药物，首先要保证活性药物成分能够溶解于其中，因此液态形式药物中最重要的辅料就是溶剂。水由于安全无毒并且廉价，通常是首选的溶剂。然而许多时候并不是简单地把药物分子丢进水中就完事大吉，往往还需要其它的药物辅料相助。例如有的药物分子只能溶解在酸性环境中，我们就需要向水中添加酸；还有些药物实在难以溶解在水中，我们就只好想别的办法，例如用其他溶剂来代替。除了保证良好的溶解性，液态药物的生产过程还有别的许多要求，也需要药物辅料去满足。例如外用药膏往往需要添加一些辅料来增加粘度。除此之外，防腐剂、色素、香精等辅料也是液态药物生产过程中不可或缺的。

　　药物的质量直接关系到我们的健康甚至生命，因而药物开发与生产的各个环节都受到严格的监督和管理。但很多时候，我们的注意力过多地集中于活性药物成分，而对药用辅料的质量没有给予足够的重视。药用辅料虽然本身并不直接参与对疾病的治疗，但如果使用不当，完全有可能阻碍药物在体内发挥作用。特别是药用辅料如果受到病原体或者有毒化学物质的污染，很有可能造成严重的事故。一个广为人知的案例是，1937年美国一家制药公司使用有毒的二甘醇作为磺胺药物的溶剂，结果导致105人死亡。此后，二甘醇引发的悲剧又多次在世界各地上演。例如2006年震惊全国的“齐二药”假药事件，就是由于假冒丙二醇的二甘醇被用作注射剂的溶剂导致的。同样是2006年，由于生产止咳糖浆的溶剂甘油遭到二甘醇污染，巴拿马的大批患者出现中毒症状，最终数百人死亡。几年前在国内引起广泛关注的毒胶囊事件，同样反映出药用辅料质量问题的重要性。在惨痛的教训面前，各国政府开始给予药用辅料更多的重视。

　　

　　（图3 二甘醇外观上与经常用作药用辅料的丙二醇和甘油相近，但二甘醇有毒，不能用于药物。历史上多次发生由于二甘醇导致的药物安全问题。)

　　药物里有什么、药物里还有什么？相信读到这里，各位朋友对这个问题的答案应该清楚了：药物里不仅有帮助我们直接对抗病魔的活性药物成分，还有常常被忽视，但重要性并不亚于活性药物成分的药用辅料。我们理应给予药用辅料更多的重视，只有这样，我们才能更好地用上安全放心的药物。