Pengantar tentang sifat-sifat dasar dan aplikasi hipromelosa kelas farmasi (HPMC)

1. Sifat dasar HPMC
Hipromellosa, nama Inggrisnya hidroksipropil metilselulosa, alias HPMC. Rumus molekulnya adalah C8H15O8-(C10H18O6)n-C8H15O8, dan berat molekulnya sekitar 86.000. Produk ini merupakan bahan semi-sintetis, yang sebagian terdiri dari gugus metil dan sebagian dari polihidroksipropil eter selulosa. Produk ini dapat diproduksi dengan dua metode: pertama, dengan mengolah metil selulosa dengan kualitas yang sesuai dengan NaOH, kemudian mereaksikannya dengan propilen oksida pada suhu dan tekanan tinggi. Waktu reaksi harus dipertahankan agar gugus metil dan hidroksipropil dapat berikatan dengan eter. Bentuk ikatan tersebut terhubung ke cincin anhidroglukosa selulosa, dan dapat mencapai tingkat yang diinginkan; kedua, dengan mengolah serat kapas atau serat pulp kayu dengan soda kaustik, kemudian memperolehnya dengan mereaksikannya secara berurutan dengan metana terklorinasi dan propilen oksida, lalu dimurnikan lebih lanjut, dihaluskan, dan dibuat menjadi bubuk atau butiran halus dan seragam. HPMC adalah salah satu jenis selulosa tumbuhan alami, dan juga merupakan eksipien farmasi yang sangat baik, yang memiliki sumber yang luas. Saat ini, HPMC banyak digunakan di dalam dan luar negeri, dan merupakan salah satu eksipien farmasi dengan tingkat pemanfaatan tertinggi di antara obat-obatan oral.

 

Produk ini berwarna putih hingga putih susu, tidak beracun dan tidak berbau, serta berupa bubuk granular atau berserat yang mudah mengalir. Relatif stabil terhadap paparan cahaya dan kelembapan. Mengembang dalam air dingin membentuk larutan koloid putih susu dengan viskositas tertentu. Fenomena interkonversi sol-gel dapat terjadi karena perubahan suhu pada konsentrasi larutan tertentu. Sangat mudah larut dalam alkohol 70% atau dimetil keton, dan tidak larut dalam alkohol anhidrat, kloroform, atau etoksietana.

Hipromellosa memiliki stabilitas yang baik ketika pH berada antara 4,0 dan 8,0, dan dapat tetap stabil antara 3,0 dan 11,0. Setelah disimpan selama 10 hari pada suhu 20°C dan kelembaban relatif 80%, koefisien penyerapan kelembaban HPMC adalah 6,2%.

Karena perbedaan kandungan dua substituen dalam struktur hipromelosa, yaitu metoksi dan hidroksipropil, berbagai jenis produk telah muncul. Pada konsentrasi tertentu, berbagai jenis produk memiliki viskositas dan suhu gelasi termal yang spesifik, oleh karena itu, memiliki sifat yang berbeda dan dapat digunakan untuk tujuan yang berbeda. Farmakope dari berbagai negara memiliki spesifikasi dan ekspresi yang berbeda untuk model tersebut: Farmakope Eropa didasarkan pada berbagai tingkatan viskositas dan derajat substitusi yang berbeda dari produk-produk di pasaran. Hal ini dinyatakan dengan tingkatan ditambah angka. Satuannya adalah mPa•s. Setelah menambahkan 4 digit untuk menunjukkan kandungan dan jenis masing-masing substituen hipromelosa, misalnya, hipromelosa 2208, dua digit pertama mewakili perkiraan persentase gugus metoksi, dua digit terakhir mewakili perkiraan persentase gugus hidroksipropil.

2. Metode melarutkan HPMC dalam air

2.1 Metode air panas

Karena hipromelosa tidak larut dalam air panas, ia dapat didispersikan secara merata dalam air panas pada tahap awal, dan kemudian ketika didinginkan, dua metode umum dijelaskan sebagai berikut:

(1) Masukkan air panas secukupnya ke dalam wadah dan panaskan hingga sekitar 70℃. Tambahkan produk secara bertahap sambil diaduk perlahan. Pada awalnya, produk akan mengapung di permukaan air, kemudian secara bertahap membentuk bubur. Dinginkan bubur tersebut.

(2) Tambahkan 1/3 atau 2/3 dari jumlah air yang dibutuhkan ke dalam wadah dan panaskan hingga 70°C untuk mendispersikan produk guna menyiapkan bubur air panas, lalu tambahkan sisa air dingin atau air es ke dalam bubur air panas tersebut, dinginkan campuran setelah diaduk.

2.2 Metode pencampuran bubuk
Partikel bubuk dan bahan-bahan bubuk lainnya dengan jumlah yang sama atau lebih besar didispersikan sepenuhnya dengan pencampuran kering, kemudian ditambahkan air untuk melarutkannya. Pada saat ini, hipromelosa dapat larut tanpa menggumpal.

3. Keunggulan HPMC

3.1 Kelarutan dalam air dingin

Zat ini larut dalam air dingin di bawah 40°C atau etanol 70%. Pada dasarnya tidak larut dalam air panas di atas 60°C, tetapi dapat digelkan.

3.2 Kelembaman kimia

Hipromellosa (HPMC) adalah sejenis eter selulosa non-ionik. Larutannya tidak memiliki muatan ionik dan tidak berinteraksi dengan garam logam atau senyawa organik ionik. Oleh karena itu, eksipien lain tidak bereaksi dengannya selama proses pembuatan.

3.3 Stabilitas

Larutan berair hipromelosa (HPMC) relatif stabil terhadap asam dan basa, dan dapat disimpan dalam waktu lama pada pH 3 hingga 1 liter, serta viskositasnya tidak mengalami perubahan yang signifikan. HPMC memiliki efek antijamur dan dapat mempertahankan stabilitas viskositas yang baik selama penyimpanan jangka panjang. Eksipien farmasi yang menggunakan HPMC memiliki stabilitas kualitas yang lebih baik daripada yang menggunakan eksipien tradisional (seperti dekstrin, pati, dll.).

3.4 Kemampuan penyesuaian viskositas

Turunan HPMC dengan viskositas berbeda dapat dicampur dalam proporsi yang berbeda, dan viskositasnya dapat berubah sesuai dengan aturan tertentu, serta memiliki hubungan linier yang baik, sehingga dapat dipilih sesuai dengan kebutuhan.

3.5 Inersia metabolik

HPMC tidak diserap atau dimetabolisme dalam tubuh, dan tidak memberikan kalori, sehingga merupakan eksipien yang aman untuk sediaan obat.

3.6 Keamanan

Secara umum diyakini bahwa HPMC adalah bahan yang tidak beracun dan tidak menyebabkan iritasi. Dosis letal rata-rata untuk tikus adalah 5 g/kg, dan dosis letal rata-rata untuk tikus adalah 5,2 g/kg. Dosis harian tidak berbahaya bagi tubuh manusia.

4. Penerapan HPMC dalam sediaan

4.1 Digunakan sebagai bahan pelapis film dan bahan pembentuk film

Hipromellosa (HPMC) digunakan sebagai bahan pelapis tablet salut selaput. Dibandingkan dengan tablet salut selaput tradisional seperti tablet salut gula, tablet salut selaput tidak memiliki keunggulan yang jelas dalam menutupi rasa dan penampilan, tetapi kekerasan dan kerapuhannya, penyerapan kelembapan, disintegrasi, peningkatan berat lapisan, dan indikator kualitas lainnya lebih baik. Produk dengan viskositas rendah digunakan sebagai bahan pelapis film yang larut dalam air untuk tablet dan pil, sedangkan produk dengan viskositas tinggi digunakan sebagai bahan pelapis film untuk sistem pelarut organik. Konsentrasi penggunaannya biasanya 2,0%-20%.

4.2 sebagai pengikat dan penghancur

Produk dengan viskositas rendah ini dapat digunakan sebagai pengikat dan penghancur untuk tablet, pil, dan granul, sedangkan produk dengan viskositas tinggi hanya dapat digunakan sebagai pengikat. Dosisnya bervariasi tergantung model dan kebutuhan. Umumnya, jumlah pengikat yang digunakan untuk tablet granulasi kering adalah 5%, dan jumlah pengikat yang digunakan untuk tablet granulasi basah adalah 2%.

4.3 Sebagai agen suspensi

Zat pensuspensi adalah zat gel kental dengan sifat hidrofilik. Penggunaan zat pensuspensi dapat memperlambat kecepatan pengendapan partikel, dan dapat menempel pada permukaan partikel untuk mencegah partikel mengalami polimerisasi dan kondensasi menjadi massa. Zat pensuspensi memainkan peran penting dalam produksi suspensi. HPMC adalah salah satu jenis zat pensuspensi yang sangat baik. Larutan koloid yang dilarutkan di dalamnya dapat mengurangi tegangan antarmuka cair-padat dan energi bebas pada partikel padat kecil, sehingga meningkatkan stabilitas sistem dispersi heterogen. Produk ini adalah sediaan cair suspensi viskositas tinggi yang disiapkan sebagai zat pensuspensi. Produk ini memiliki efek suspensi yang baik, mudah didispersikan kembali, tidak lengket, dan partikel yang terflokulasi halus. Jumlah yang biasa digunakan adalah 0,5% hingga 1,5%.

4.4 Digunakan sebagai penghambat, agen pelepasan lambat dan terkontrol, serta agen pembentuk pori.

Produk dengan viskositas tinggi ini digunakan untuk pembuatan tablet lepas lambat matriks gel hidrofilik, penghambat pelepasan, dan agen pelepasan terkontrol untuk tablet lepas lambat matriks campuran. Produk ini memiliki efek menunda pelepasan obat. Konsentrasi penggunaannya adalah 10%~80% (W/W). Produk dengan viskositas rendah digunakan sebagai agen pembentuk pori untuk formulasi lepas lambat atau terkontrol. Dosis awal yang dibutuhkan untuk efek terapeutik tablet jenis ini dapat dicapai dengan cepat, kemudian efek lepas lambat atau terkontrol dapat diberikan, dan konsentrasi obat dalam darah yang efektif dipertahankan dalam tubuh. Hipromellosa terhidrasi membentuk lapisan gel ketika bertemu dengan air. Mekanisme pelepasan obat dari tablet matriks terutama adalah difusi lapisan gel dan erosi lapisan gel.

4.5 Lem pelindung yang digunakan sebagai pengental dan koloid

Saat produk ini digunakan sebagai pengental, konsentrasi yang biasa digunakan adalah 0,45%~1,0%. Produk ini juga dapat meningkatkan stabilitas lem hidrofobik, membentuk koloid pelindung, mencegah penggabungan dan penggumpalan partikel, sehingga menghambat pembentukan endapan. Konsentrasi yang biasa digunakan adalah 0,5%~1,5%.

4.6 Digunakan sebagai bahan kapsul

Biasanya, bahan cangkang kapsul terutama terbuat dari gelatin. Proses produksi cangkang kapsul Ming sederhana, tetapi terdapat beberapa masalah dan fenomena seperti perlindungan yang buruk terhadap obat-obatan yang sensitif terhadap kelembapan dan oksigen, penurunan kelarutan obat, dan keterlambatan disintegrasi cangkang kapsul selama penyimpanan. Oleh karena itu, hipromelosa digunakan sebagai pengganti bahan kapsul dalam pembuatan kapsul, yang meningkatkan kemampuan cetak dan efek penggunaan kapsul, dan telah banyak dipromosikan di dalam dan luar negeri.

4.7 Sebagai bioadhesif

Teknologi bioadhesif, yaitu penerapan eksipien dengan polimer bioadhesif, dengan cara melekat pada mukosa biologis, meningkatkan kontinuitas dan kekencangan kontak antara sediaan dan mukosa, sehingga obat dilepaskan secara perlahan dan diserap oleh mukosa untuk mencapai tujuan pengobatan. Teknologi ini banyak digunakan saat ini untuk mengobati penyakit rongga hidung dan mukosa mulut. Teknologi bioadhesif gastrointestinal adalah jenis sistem penghantaran obat baru yang dikembangkan dalam beberapa tahun terakhir. Teknologi ini tidak hanya memperpanjang waktu tinggal sediaan obat di saluran pencernaan, tetapi juga meningkatkan kinerja kontak obat dengan membran sel tempat penyerapan dan mengubah fluiditas membran sel. Hal ini meningkatkan daya penetrasi obat ke sel epitel usus halus, sehingga meningkatkan bioavailabilitas obat.

4.8 Sebagai gel topikal

Sebagai sediaan perekat untuk kulit, gel memiliki sejumlah keunggulan seperti aman, estetis, mudah dibersihkan, biaya rendah, proses pembuatan yang sederhana, dan kompatibilitas yang baik dengan obat-obatan. Dalam beberapa tahun terakhir, gel telah mendapat perhatian luas dan menjadi arah pengembangan sediaan eksternal kulit.

4.9 Sebagai penghambat pengendapan dalam sistem emulsifikasi


Waktu posting: 16 Desember 2021