1. La naturaleza básica de la HPMC
La hipromelosa, cuyo nombre en inglés es hidroxipropilmetilcelulosa o HPMC, tiene una fórmula molecular de C8H15O8-(C10H18O6)n-C8H15O8 y un peso molecular de aproximadamente 86 000. Este producto es un material semisintético que contiene parte del grupo metilo y parte del éter polihidroxipropílico de la celulosa. Se puede fabricar mediante dos métodos: uno consiste en tratar la metilcelulosa de grado adecuado con NaOH y, posteriormente, hacerla reaccionar con óxido de propileno a alta temperatura y presión. El tiempo de reacción debe ser prolongado para permitir que los grupos metilo e hidroxipropilo se unan al éter. De esta forma, se une al anillo de anhidroglucosa de la celulosa, alcanzando el grado deseado; el otro método consiste en tratar la fibra de línter de algodón o pulpa de madera con sosa cáustica y, a continuación, obtenerla mediante reacción sucesiva con metano clorado y óxido de propileno. Finalmente, se refina, pulveriza y se convierte en un polvo o gránulo fino y uniforme. La HPMC es una variedad de celulosa vegetal natural y un excelente excipiente farmacéutico con una amplia disponibilidad. Actualmente, se utiliza ampliamente tanto a nivel nacional como internacional, y es uno de los excipientes farmacéuticos con mayor índice de utilización en medicamentos orales.
Este producto es de color blanco a blanco lechoso, no tóxico e insípido, y se presenta como un polvo granular o fibroso de fácil flujo. Es relativamente estable a la luz y la humedad. Se hincha en agua fría formando una solución coloidal blanco lechosa con cierta viscosidad. Puede producirse un fenómeno de interconversión sol-gel debido a los cambios de temperatura de una solución de cierta concentración. Se disuelve fácilmente en alcohol al 70% o dimetilcetona, pero no en alcohol anhidro, cloroformo ni etoxietano.
La hipromelosa presenta buena estabilidad cuando el pH se encuentra entre 4,0 y 8,0, y puede existir de forma estable entre 3,0 y 11,0. Tras almacenarla durante 10 días a una temperatura de 20 °C y una humedad relativa del 80 %, el coeficiente de absorción de humedad de la HPMC es del 6,2 %.
Debido a la diferencia en el contenido de los dos sustituyentes en la estructura de la hipromelosa, metoxi e hidroxipropilo, han aparecido varios tipos de productos. En una concentración específica, los distintos tipos de productos tienen viscosidad y temperatura de gelificación térmica específicas, por lo que tienen diferentes propiedades y pueden usarse para diferentes propósitos. Las farmacopeas de varios países tienen diferentes especificaciones y expresiones para el modelo: la Farmacopea Europea se basa en los distintos grados de las diferentes viscosidades y diferentes grados de sustitución de los productos en el mercado. Se expresa mediante el grado más un número. La unidad es mPa•s. Después de agregar 4 dígitos para indicar el contenido y el tipo de cada sustituyente de la hipromelosa, por ejemplo, hipromelosa 2208, los dos primeros dígitos representan el porcentaje aproximado del grupo metoxi, los dos últimos dígitos representan el porcentaje aproximado de casos de hidroxipropilo.
2. Método para disolver HPMC en agua
2.1 Método del agua caliente
Dado que la hipromelosa no se disuelve en agua caliente, se puede dispersar uniformemente en agua caliente en la etapa inicial, y luego, cuando se enfría, se describen dos métodos típicos a continuación:
(1) Coloque la cantidad necesaria de agua caliente en el recipiente y caliéntela a unos 70 ℃. Añada gradualmente el producto mientras revuelve lentamente. Al principio, el producto flotará en la superficie del agua y luego formará gradualmente una pasta. Deje enfriar la pasta.
(2) Agregue 1/3 o 2/3 de la cantidad requerida de agua en el recipiente y caliéntela a 70 °C para dispersar el producto y preparar una suspensión de agua caliente, y luego agregue la cantidad restante de agua fría o agua helada a la suspensión de agua caliente, enfríe la mezcla después de revolver.
2.2 Método de mezcla de polvos
Las partículas de polvo y otros ingredientes en polvo, en cantidades iguales o mayores, se dispersan completamente mediante mezcla en seco, y luego se añade agua para disolverlos. En este punto, la hipromelosa se disuelve sin aglomerarse.
3. Ventajas de la HPMC
3.1 Solubilidad en agua fría
Es soluble en agua fría por debajo de 40 °C o en etanol al 70 %. Es prácticamente insoluble en agua caliente por encima de 60 °C, pero puede gelificarse.
3.2 Inercia química
La hipromelosa (HPMC) es un éter de celulosa no iónico. Su solución no tiene carga iónica y no interactúa con sales metálicas ni compuestos orgánicos iónicos. Por lo tanto, otros excipientes no reaccionan con ella durante el proceso de preparación.
3.3 Estabilidad
Es relativamente estable tanto a ácidos como a álcalis, y puede almacenarse durante mucho tiempo en un rango de pH de 3 a 1 l, sin que su viscosidad presente cambios significativos. La solución acuosa de hipromelosa (HPMC) tiene un efecto antimoho y mantiene una buena estabilidad de viscosidad durante el almacenamiento prolongado. Los excipientes farmacéuticos que utilizan HPMC presentan una mayor estabilidad de calidad que aquellos que emplean excipientes tradicionales (como dextrina, almidón, etc.).
3.4 Ajustabilidad de la viscosidad
Se pueden mezclar diferentes derivados de viscosidad de HPMC en distintas proporciones, y su viscosidad puede variar según una regla determinada, y tiene una buena relación lineal, por lo que se puede seleccionar según los requisitos.
3.5 Inercia metabólica
La HPMC no se absorbe ni se metaboliza en el organismo y no aporta calorías, por lo que es un excipiente seguro para preparados medicinales.
3.6 Seguridad
Generalmente se considera que el HPMC es un material no tóxico y no irritante. La dosis letal media para ratones es de 5 g/kg, y para ratas es de 5,2 g/kg. La dosis diaria es inocua para el cuerpo humano.
4. Aplicación de HPMC en preparaciones
4.1 Se utiliza como material de recubrimiento de película y material formador de película.
La hipromelosa (HPMC) se utiliza como material de recubrimiento para comprimidos. En comparación con los comprimidos recubiertos tradicionales, como los recubiertos con azúcar, los comprimidos recubiertos no presentan ventajas evidentes en cuanto a la apariencia y el sabor, pero ofrecen mayor dureza, friabilidad, absorción de humedad, desintegración y aumento de peso del recubrimiento, entre otros indicadores de calidad. La variante de baja viscosidad se utiliza como recubrimiento hidrosoluble para comprimidos y píldoras, mientras que la variante de alta viscosidad se emplea en sistemas con disolventes orgánicos. Su concentración habitual oscila entre el 2,0 % y el 20 %.
4.2 como aglutinante y desintegrante
La versión de baja viscosidad de este producto puede utilizarse como aglutinante y desintegrante para comprimidos, píldoras y gránulos, mientras que la versión de alta viscosidad solo puede utilizarse como aglutinante. La dosificación varía según el modelo y los requisitos. Generalmente, la cantidad de aglutinante utilizada para comprimidos de granulación seca es del 5 %, y para comprimidos de granulación húmeda, del 2 %.
4.3 Como agente suspensivo
El agente suspensor es una sustancia de gel viscoso con propiedades hidrofílicas. Su uso ralentiza la sedimentación de las partículas y se adhiere a su superficie, impidiendo su polimerización y condensación. Los agentes suspensivos desempeñan un papel fundamental en la preparación de suspensiones. La HPMC es un excelente agente suspensor. La solución coloidal disuelta en ella reduce la tensión de la interfaz líquido-sólido y la energía libre de las partículas sólidas, mejorando así la estabilidad del sistema de dispersión heterogéneo. Este producto es una preparación líquida de suspensión de alta viscosidad, utilizada como agente suspensor. Presenta un buen efecto suspensor, es fácil de redispersar, no es pegajoso y produce partículas finamente floculadas. La concentración habitual oscila entre el 0,5 % y el 1,5 %.
4.4 Se utiliza como bloqueador, agente de liberación lenta y controlada y agente formador de poros.
El grado de alta viscosidad de este producto se utiliza para preparar comprimidos de liberación sostenida con matriz de gel hidrofílico, retardadores y agentes de liberación controlada para comprimidos de liberación sostenida con matriz de materiales mixtos. Tiene el efecto de retrasar la liberación del fármaco. Su concentración de uso es del 10 % al 80 % (p/p). El grado de baja viscosidad se utiliza como agente formador de poros para formulaciones de liberación sostenida o controlada. La dosis inicial requerida para el efecto terapéutico de este tipo de comprimido se puede alcanzar rápidamente, y luego se ejerce el efecto de liberación sostenida o controlada, y se mantiene la concentración efectiva del fármaco en sangre en el cuerpo. La hipromelosa se hidrata para formar una capa de gel al entrar en contacto con el agua. El mecanismo de liberación del fármaco desde el comprimido de matriz es principalmente la difusión de la capa de gel y la erosión de la capa de gel.
4.5 Adhesivo protector utilizado como espesante y coloide
Cuando se utiliza como espesante, la concentración habitual es de 0,45 % a 1,0 %. Este producto también puede aumentar la estabilidad del adhesivo hidrofóbico, formar un coloide protector, prevenir la coalescencia y aglomeración de partículas, inhibiendo así la formación de sedimentos. Su concentración habitual es de 0,5 % a 1,5 %.
4.6 Se utiliza como material para cápsulas.
Generalmente, la cubierta de la cápsula está compuesta principalmente de gelatina. Si bien el proceso de producción de la cubierta de la cápsula Ming es sencillo, presenta algunos problemas, como una protección deficiente de los fármacos sensibles a la humedad y al oxígeno, una menor disolución del fármaco y una desintegración retardada de la cubierta durante el almacenamiento. Por ello, se utiliza hipromelosa como sustituto del material de la cápsula, lo que mejora su moldeabilidad y eficacia, y su uso se ha extendido ampliamente tanto a nivel nacional como internacional.
4.7 Como bioadhesivo
La tecnología bioadhesiva, que consiste en la aplicación de excipientes con polímeros bioadhesivos, al adherirse a la mucosa biológica, mejora la continuidad y la adherencia entre el fármaco y la mucosa, permitiendo su liberación y absorción gradual para lograr el efecto terapéutico deseado. Actualmente se utiliza ampliamente para tratar enfermedades de la cavidad nasal y la mucosa oral. La tecnología de bioadhesión gastrointestinal es un nuevo sistema de administración de fármacos desarrollado en los últimos años. No solo prolonga el tiempo de permanencia de los fármacos en el tracto gastrointestinal, sino que también mejora la interacción del fármaco con la membrana celular del sitio de absorción y modifica su fluidez. Esto potencia la penetración del fármaco en las células epiteliales del intestino delgado, mejorando así su biodisponibilidad.
4.8 Como gel tópico
Como preparación adhesiva para la piel, el gel presenta una serie de ventajas, como seguridad, estética, fácil limpieza, bajo costo, proceso de preparación sencillo y buena compatibilidad con medicamentos. En los últimos años, ha recibido gran atención y se ha convertido en una línea de desarrollo importante para las preparaciones cutáneas de uso externo.
4.9 Como inhibidor de la precipitación en el sistema de emulsificación.
Fecha de publicación: 16 de diciembre de 2021