Gli eccipienti farmaceutici sono eccipienti e coadiuvanti utilizzati nella produzione di medicinali e nella formulazione di prescrizioni, e sono una parte importante delle preparazioni farmaceutiche. Come materiale derivato da polimeri naturali, l'etere di cellulosa ha le caratteristiche di biodegradabilità, non tossicità e basso costo, come la carbossimetilcellulosa sodica, la metilcellulosa, l'idrossipropilmetilcellulosa, l'idrossipropilcellulosa,Eteri di cellulosaEteri di cellulosa come l'idrossietilcellulosa e l'etilcellulosa hanno un importante valore applicativo negli eccipienti farmaceutici. Attualmente, i prodotti della maggior parte delle aziende nazionali produttrici di eteri di cellulosa sono utilizzati principalmente nei settori di fascia media e bassa dell'industria, e il valore aggiunto non è elevato. Il settore ha urgente bisogno di trasformarsi, modernizzarsi e migliorare le applicazioni di fascia alta dei prodotti.
Gli eccipienti farmaceutici svolgono un ruolo importante nello sviluppo e nella produzione di formulazioni. Ad esempio, nelle preparazioni a rilascio prolungato, i materiali polimerici come gli eteri di cellulosa vengono utilizzati come eccipienti farmaceutici in pellet a rilascio prolungato, varie formulazioni a matrice a rilascio prolungato, formulazioni a rilascio prolungato rivestite, capsule a rilascio prolungato, film farmaceutici a rilascio prolungato e farmaci a base di resina a rilascio prolungato. Queste preparazioni, sia liquide che in compresse, sono ampiamente utilizzate. In questo sistema, i polimeri come gli eteri di cellulosa sono generalmente impiegati come vettori di farmaci per controllare la velocità di rilascio dei principi attivi nell'organismo, ovvero per garantire un rilascio lento e controllato a una determinata velocità entro un certo intervallo di tempo, al fine di ottenere un trattamento efficace.
Secondo le statistiche del Dipartimento di Consulenza e Ricerca, nel mio Paese sono presenti sul mercato circa 500 tipi di eccipienti, ma rispetto agli Stati Uniti (oltre 1500 tipi) e all'Unione Europea (oltre 3000 tipi), la differenza è notevole e il numero di tipologie rimane limitato. Il potenziale di sviluppo del mercato degli eccipienti farmaceutici nel mio Paese è enorme. Si ritiene che i dieci principali eccipienti farmaceutici sul mercato del mio Paese siano: capsule di gelatina medicinale, saccarosio, amido, polvere per rivestimento filmogeno, 1,2-propilenglicole, PVP, idrossipropilmetilcellulosa (HPMC) e fibre microcristalline. Vegetariano, HPC, lattosio.
L'etere di cellulosa naturale è il termine generico che indica una serie di derivati della cellulosa prodotti dalla reazione della cellulosa alcalina con un agente eterificante in determinate condizioni, ed è un prodotto in cui i gruppi idrossilici sulla macromolecola di cellulosa sono parzialmente o completamente sostituiti da gruppi eterei. Gli eteri di cellulosa sono ampiamente utilizzati nei settori petrolifero, dei materiali da costruzione, dei rivestimenti, alimentare, farmaceutico e dei prodotti chimici per uso domestico. In tutti questi settori, i prodotti di grado farmaceutico si collocano generalmente nella fascia medio-alta del mercato e presentano un elevato valore aggiunto. A causa dei rigorosi requisiti di qualità, la produzione di eteri di cellulosa di grado farmaceutico è relativamente complessa. Si può affermare che la qualità dei prodotti di grado farmaceutico rappresenta sostanzialmente la forza tecnica delle aziende produttrici di eteri di cellulosa. L'etere di cellulosa viene solitamente aggiunto come ritardante, materiale di matrice e addensante per la produzione di compresse a rilascio prolungato, materiali di rivestimento gastrici, materiali di confezionamento per microcapsule a rilascio prolungato, materiali per film farmaceutici a rilascio prolungato, ecc.
La carbossimetilcellulosa sodica (CMC-Na) è l'etere di cellulosa con la maggiore produzione e consumo a livello nazionale e internazionale. Si tratta di un etere di cellulosa ionico ottenuto da cotone e legno tramite alcalinizzazione ed eterificazione con acido cloroacetico. La CMC-Na è un eccipiente farmaceutico di uso comune. Viene spesso utilizzata come legante per preparazioni solide e come agente addensante, sospensivante e di sospensione per preparazioni liquide. Può essere utilizzata anche come matrice idrosolubile e materiale filmogeno. È spesso impiegata come materiale per film farmaceutici a rilascio prolungato e come matrice per compresse a rilascio prolungato (controllato).
Oltre alla carbossimetilcellulosa sodica, anche la croscarmellosa sodica può essere utilizzata come eccipiente farmaceutico. La carbossimetilcellulosa sodica reticolata (CCMC-Na) è una sostanza insolubile in acqua ottenuta dalla reazione della carbossimetilcellulosa con un agente reticolante a una determinata temperatura (40-80 °C) in presenza di un catalizzatore acido inorganico, dopo purificazione. L'agente reticolante può essere glicole propilenico, anidride succinica, anidride maleica, anidride adipica e simili. La croscarmellosa sodica viene utilizzata come disgregante per compresse, capsule e granulati in preparazioni orali. La sua azione di disgregazione si basa sull'effetto capillare e di rigonfiamento. Presenta una buona comprimibilità e un'elevata capacità di disgregazione. Gli studi hanno dimostrato che il grado di rigonfiamento del croscarmelloso sodico in acqua è maggiore di quello dei comuni disgreganti come la carbossimetilcellulosa sodica a bassa sostituzione e la cellulosa microcristallina idratata.
La metilcellulosa (MC) è un monoetere di cellulosa non ionico ottenuto da cotone e legno tramite alcalinizzazione ed eterificazione con cloruro di metile. La metilcellulosa presenta un'eccellente solubilità in acqua ed è stabile nell'intervallo di pH compreso tra 2,0 e 13,0. È ampiamente utilizzata come eccipiente farmaceutico e trova impiego in compresse sublinguali, iniezioni intramuscolari, preparazioni oftalmiche, capsule orali, sospensioni orali, compresse orali e preparazioni topiche. Inoltre, nelle formulazioni a rilascio prolungato, la MC può essere utilizzata come matrice di gel idrofilo a rilascio prolungato, materiale di rivestimento gastrico, materiale di confezionamento per microcapsule a rilascio prolungato, materiale per film farmaceutici a rilascio prolungato, ecc.
L'idrossipropilmetilcellulosa (HPMC) è un etere misto di cellulosa non ionico ottenuto da cotone e legno tramite alcalinizzazione ed eterificazione di ossido di propilene e cloruro di metile. È inodore, insapore, non tossico, solubile in acqua fredda e gelifica in acqua calda. L'idrossipropilmetilcellulosa è una varietà di etere misto di cellulosa la cui produzione, il cui consumo e la cui qualità sono aumentati rapidamente negli ultimi 15 anni. È anche uno dei principali eccipienti farmaceutici utilizzati a livello nazionale e internazionale. Il suo impiego come eccipiente farmaceutico vanta una storia di quasi 50 anni. Attualmente, l'applicazione dell'HPMC si concentra principalmente sui seguenti cinque aspetti:
Una delle sue applicazioni è come legante e disgregante. L'HPMC, in quanto legante, facilita la bagnatura del farmaco e, assorbendo acqua, può espandersi centinaia di volte, migliorando significativamente la dissoluzione o il rilascio della compressa. L'HPMC ha un'elevata viscosità e può aumentare la viscosità delle particelle e migliorare la comprimibilità delle materie prime, conferendo loro consistenza croccante o dura. L'HPMC a bassa viscosità può essere utilizzato sia come legante che come disgregante, mentre l'HPMC ad alta viscosità può essere utilizzato solo come legante.
In secondo luogo, viene utilizzato come materiale a rilascio controllato e prolungato per preparazioni orali. L'HPMC è un materiale di matrice idrogel comunemente utilizzato nelle preparazioni a rilascio prolungato. L'HPMC a bassa viscosità (5-50 mPa·s) può essere utilizzato come legante, agente viscoelastico e agente sospensivante, mentre l'HPMC ad alta viscosità (4000-100000 mPa·s) può essere utilizzato per preparare compresse a rilascio prolungato con matrice di materiali misti e bloccanti a rilascio prolungato per capsule e compresse a rilascio prolungato con matrice di gel idrofilo. L'HPMC è solubile nei fluidi gastrointestinali, presenta i vantaggi di una buona comprimibilità, buona fluidità, elevata capacità di carico del farmaco e caratteristiche di rilascio del farmaco non influenzate dal pH. È un materiale vettore idrofilo estremamente importante nei sistemi di preparazione a rilascio prolungato ed è spesso utilizzato come matrice di gel idrofilo e materiale di rivestimento di preparazioni a rilascio prolungato, nonché in preparazioni gastriche galleggianti e materiali ausiliari per membrane di farmaci a rilascio prolungato.
Il terzo utilizzo è come agente filmogeno per rivestimenti.HPMCPossiede buone proprietà filmogene. Il film che forma è uniforme, trasparente e resistente, e non tende ad aderire durante la produzione. In particolare, per i farmaci che assorbono facilmente umidità e sono instabili, il suo utilizzo come strato isolante può migliorare notevolmente la stabilità del farmaco e prevenire il cambiamento di colore del film. L'HPMC ha diverse specifiche di viscosità. Se selezionato correttamente, la qualità e l'aspetto delle compresse rivestite risultano migliori rispetto ad altri materiali, e la sua concentrazione comune è compresa tra il 2% e il 10%.
Il fico d'India è utilizzato come materiale per le capsule. Negli ultimi anni, con la frequente diffusione di epidemie animali a livello globale, rispetto alle capsule di gelatina, le capsule vegetali sono diventate le nuove protagoniste dell'industria farmaceutica e alimentare. Pfizer ha estratto con successo l'HPMC da piante naturali e ha prodotto le capsule vegetali Vcap™. Rispetto alle tradizionali capsule cave di gelatina, le capsule vegetali presentano i vantaggi di un'ampia adattabilità, nessun rischio di reazione di reticolazione e un'elevata stabilità. Il tasso di rilascio del farmaco è relativamente stabile e le differenze individuali sono minime. Dopo la disintegrazione nell'organismo umano, non vengono assorbite e possono essere eliminate. Per quanto riguarda le condizioni di conservazione, dopo numerosi test, si è constatato che non si sgretolano quasi per nulla in condizioni di bassa umidità e che le proprietà del guscio della capsula rimangono stabili anche ad alta umidità, senza che i vari parametri delle capsule vegetali vengano influenzati da condizioni di conservazione estreme. Con la crescente consapevolezza delle capsule vegetali e la trasformazione dei concetti di medicina pubblica a livello nazionale e internazionale, la domanda di mercato per le capsule vegetali è destinata a crescere rapidamente.
Il quinto utilizzo è come agente sospensivante. Le preparazioni liquide in sospensione sono una forma farmaceutica clinica di uso comune, costituita da un sistema di dispersione eterogenea in cui farmaci solidi scarsamente solubili sono dispersi in un mezzo liquido. La stabilità del sistema determina la qualità delle preparazioni liquide in sospensione. La soluzione colloidale di HPMC può ridurre la tensione interfacciale solido-liquido, diminuire l'energia libera superficiale delle particelle solide e stabilizzare il sistema di dispersione eterogenea. È un eccellente agente sospensivante. L'HPMC viene utilizzato come addensante per colliri, con una concentrazione compresa tra lo 0,45% e l'1,0%.
L'idrossipropilcellulosa (HPC) è un monoetere di cellulosa non ionico ottenuto da cotone e legno tramite alcalinizzazione ed eterificazione con ossido di propilene. L'HPC è generalmente solubile in acqua al di sotto dei 40 °C e in una grande quantità di solventi polari, e le sue prestazioni sono correlate al contenuto di gruppi idrossipropilici e al grado di polimerizzazione. L'HPC è compatibile con diversi farmaci e presenta una buona inerzia chimica.
idrossipropilcellulosa a bassa sostituzione(L-HPC)Viene utilizzato principalmente come disgregante e legante per compresse. Le sue caratteristiche sono: facile da pressare e formare, forte applicabilità, particolarmente difficile da formare, compresse plastiche e fragili, l'aggiunta di L-HPC può migliorare la durezza della compressa e la brillantezza dell'aspetto, e può anche far disgregare rapidamente la compressa, migliorare la qualità interna della compressa e migliorare l'effetto curativo.
L'idrossipropilcellulosa altamente sostituita (H-HPC) può essere utilizzata come agente legante per compresse, granuli e granuli fini in campo farmaceutico. L'H-HPC possiede eccellenti proprietà filmogene, e il film risultante è resistente ed elastico, paragonabile a quello dei plastificanti. Miscelandola con altri agenti di rivestimento idrorepellenti, le prestazioni del film possono essere ulteriormente migliorate, e viene spesso utilizzata come materiale di rivestimento per compresse. L'H-HPC può essere utilizzata anche come materiale di matrice per la preparazione di compresse a rilascio prolungato a matrice, pellet a rilascio prolungato e compresse a doppio strato a rilascio prolungato.
L'idrossietilcellulosa (HEC) è un monoetere di cellulosa non ionico ottenuto da cotone e legno tramite alcalinizzazione ed eterificazione con ossido di etilene. L'HEC è utilizzata principalmente come addensante, agente protettivo colloidale, adesivo, disperdente, stabilizzante, agente sospensivante, agente filmogeno e materiale a rilascio lento in campo medico. Può essere impiegata in emulsioni, unguenti e colliri per uso topico. È disponibile in diverse forme farmaceutiche: liquida orale, compresse, capsule e altri. L'idrossietilcellulosa è inclusa nella Farmacopea degli Stati Uniti/Formulario Nazionale degli Stati Uniti e nella Farmacopea Europea.
L'etilcellulosa (EC) è uno dei derivati della cellulosa insolubili in acqua più utilizzati. L'EC è atossica, stabile, insolubile in acqua, soluzioni acide o alcaline e solubile in solventi organici come etanolo e metanolo. Il solvente comunemente utilizzato è una miscela di toluene/etanolo in rapporto 4/1 (in peso). L'EC ha molti impieghi nelle preparazioni farmaceutiche a rilascio prolungato ed è ampiamente utilizzata come vettore e microcapsule, materiale filmogeno per il rivestimento, ecc. di preparazioni a rilascio prolungato, come ritardanti di rilascio, adesivi, materiali di rivestimento, ecc. Viene utilizzata come materiale matrice per la preparazione di vari tipi di compresse a rilascio prolungato, come materiale di miscelazione per la preparazione di preparazioni a rilascio prolungato rivestite e pellet a rilascio prolungato, come materiale ausiliario di incapsulamento per la preparazione di microcapsule a rilascio prolungato; può anche essere ampiamente utilizzata come materiale vettore per la preparazione di dispersioni solide. Può essere ampiamente utilizzato nella tecnologia farmaceutica come sostanza filmogena e rivestimento protettivo, nonché come legante e riempitivo. Come rivestimento protettivo per compresse, può ridurre la sensibilità delle compresse all'umidità e impedire che i farmaci si scoloriscano e si deteriorino a causa dell'umidità; può inoltre formare uno strato adesivo a rilascio lento e microincapsulare il polimero per rilasciare continuamente l'effetto del farmaco.
In sintesi, la carbossimetilcellulosa sodica idrosolubile, la metilcellulosa, l'idrossipropilmetilcellulosa, l'idrossipropilcellulosa, l'idrossietilcellulosa e l'etilcellulosa liposolubile, in base alle rispettive caratteristiche, trovano impiego negli eccipienti farmaceutici come adesivi, disgreganti, materiali a rilascio controllato e prolungato per preparazioni orali, agenti filmogeni per rivestimenti, materiali per capsule e agenti sospensivanti. A livello globale, diverse multinazionali straniere (Shin-Etsu Japan, Dow Wolff e Ashland) hanno compreso l'enorme potenziale del mercato cinese per la cellulosa farmaceutica e, attraverso investimenti e fusioni, hanno incrementato la propria presenza in questo settore. Dow Wolff ha annunciato che intensificherà la sua attenzione alla formulazione, agli ingredienti e alle esigenze del mercato farmaceutico cinese, e che la sua ricerca applicativa si impegnerà per avvicinarsi ulteriormente al mercato. La divisione Wolff Cellulose di Dow Chemical e Colorcon Corporation degli Stati Uniti hanno stretto un'alleanza globale per lo sviluppo di preparazioni a rilascio controllato e prolungato. Il gruppo conta oltre 1.200 dipendenti in 9 città, 15 istituzioni finanziarie e 6 aziende certificate GMP. I professionisti della ricerca applicata forniscono servizi a clienti in circa 160 paesi. Ashland ha basi produttive a Pechino, Tianjin, Shanghai, Nanchino, Changzhou, Kunshan e Jiangmen e ha investito in tre centri di ricerca tecnologica a Shanghai e Nanchino.
Secondo le statistiche del sito web della China Cellulose Association, nel 2017 la produzione nazionale di etere di cellulosa è stata di 373.000 tonnellate e il volume delle vendite è stato di 360 mila tonnellate. Nel 2017, il volume effettivo delle vendite di ionicoCMCè stato di 234.000 tonnellate, con un aumento del 18,61% su base annua, e il volume delle vendite di CMC non ionico è stato di 126.000 tonnellate, con un aumento dell'8,2% su base annua. Oltre ai prodotti non ionici HPMC (materiale da costruzione),HPMC(grado farmaceutico), HPMC (grado alimentare), HEC, HPC, MC, HEMC, ecc. sono tutti aumentati controcorrente, e la produzione e le vendite hanno continuato a crescere. Gli eteri di cellulosa nazionali sono cresciuti rapidamente per oltre dieci anni, e la produzione è diventata la prima al mondo. Tuttavia, la maggior parte dei prodotti delle aziende produttrici di eteri di cellulosa è utilizzata principalmente nella fascia medio-bassa del settore, e il valore aggiunto non è elevato.
Attualmente, la maggior parte delle imprese cinesi produttrici di etere di cellulosa si trova in una fase critica di trasformazione e ammodernamento. È fondamentale che continuino a intensificare gli sforzi in ricerca e sviluppo, ad ampliare costantemente la gamma di prodotti, a sfruttare appieno il mercato cinese, il più grande al mondo, e ad aumentare gli sforzi per sviluppare i mercati esteri, in modo da poter completare al più presto la trasformazione e l'ammodernamento, entrare nel segmento medio-alto del settore e raggiungere uno sviluppo sostenibile e rispettoso dell'ambiente.
Data di pubblicazione: 25 aprile 2024