医薬品添加剤は、医薬品の製造や処方箋の調合に使用される添加剤および補助剤であり、医薬品製剤の重要な部分です。天然ポリマー由来の材料であるセルロースエーテルは、生分解性、無毒性、低価格などの特徴を持ち、例えば、カルボキシメチルセルロースナトリウム、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどがあります。セルロースエーテルヒドロキシエチルセルロースやエチルセルロースなどは、医薬品添加剤として重要な用途価値を持つ。現在、国内のセルロースエーテル企業の製品のほとんどは、主に業界の中低価格帯分野で使用されており、付加価値は高くない。業界は、製品のハイエンド用途への転換と高度化、そして改善を早急に必要としている。
医薬品添加剤は、製剤の開発および製造において重要な役割を果たします。例えば、徐放性製剤においては、セルロースエーテルなどの高分子材料が、徐放性ペレット、各種マトリックス徐放性製剤、コーティング徐放性製剤、徐放性カプセル、徐放性フィルム、徐放性樹脂製剤、液状徐放性製剤などの医薬品添加剤として広く使用されています。このシステムでは、セルロースエーテルなどの高分子は一般的に薬物担体として使用され、人体内での薬物の放出速度を制御します。つまり、効果的な治療目的を達成するために、一定の時間範囲内で設定された速度で体内でゆっくりと放出されることが求められます。
コンサルティング・リサーチ部門の統計によると、我が国の市場には約500種類の添加剤がありますが、米国（1500種類以上）や欧州連合（3000種類以上）と比較すると大きな差があり、種類はまだ少ないです。我が国の医薬品添加剤市場の発展の可能性は非常に大きいと言えます。我が国の市場規模で上位10位に入る医薬品添加剤は、医薬品ゼラチンカプセル、ショ糖、デンプン、フィルムコーティング粉末、1,2-プロピレングリコール、PVP、ヒドロキシプロピルメチルセルロース（HPMC）、微結晶繊維、植物性、HPC、乳糖であることが分かっています。
「天然セルロースエーテルは、アルカリセルロースとエーテル化剤を特定の条件下で反応させて製造される一連のセルロース誘導体の総称であり、セルロース高分子上の水酸基がエーテル基に部分的または完全に置換された製品です。セルロースエーテルは、石油、建築材料、塗料、食品、医薬品、日用化学品などの分野で広く使用されています。どの分野においても、医薬品グレード製品は基本的に業界の中級から高級分野に位置し、高い付加価値を有しています。厳格な品質要件のため、医薬品グレードのセルロースエーテルの製造は比較的困難です。医薬品グレード製品の品質は、基本的にセルロースエーテル企業の技術力を表すものと言えます。セルロースエーテルは通常、徐放性マトリックス錠、胃溶性コーティング材料、徐放性マイクロカプセル包装材料、徐放性薬物フィルム材料などの製造において、遅延剤、マトリックス材料、増粘剤として添加されます。」
カルボキシメチルセルロースナトリウム（CMC-Na）は、国内外で最も生産量と消費量の多いセルロースエーテルです。綿と木材を原料とし、クロロ酢酸を用いてアルカリ化およびエーテル化反応によって製造されるイオン性セルロースエーテルです。CMC-Naは医薬品添加剤として広く用いられており、固形製剤の結合剤として、また液状製剤の増粘剤、懸濁剤として頻繁に使用されます。さらに、水溶性マトリックスやフィルム形成材料としても使用可能です。徐放性製剤においては、徐放性フィルム材料や徐放性マトリックス錠としてよく用いられます。
医薬品添加剤としてカルボキシメチルセルロースナトリウムに加えて、クロスカルメロースナトリウムも医薬品添加剤として使用できます。架橋カルボキシメチルセルロースナトリウム（CCMC-Na）は、カルボキシメチルセルロースが無機酸触媒の作用下で一定温度（40～80℃）で架橋剤と反応して精製された水不溶性物質です。架橋剤としては、プロピレングリコール、無水コハク酸、無水マレイン酸、無水アジピン酸などが挙げられます。クロスカルメロースナトリウムは、経口製剤の錠剤、カプセル、顆粒の崩壊剤として使用されます。毛細管現象と膨潤効果を利用して崩壊します。圧縮性に優れ、崩壊力も強いです。研究によると、クロスカルメロースナトリウムの水中での膨潤度は、低置換カルボキシメチルセルロースナトリウムや水和微結晶セルロースなどの一般的な崩壊剤よりも大きいことが示されています。
メチルセルロース（MC）は、綿と木材を原料とし、アルカリ化と塩化メチルエーテル化によって製造される非イオン性セルロースモノエーテルです。メチルセルロースは水溶性に優れ、pH2.0～13.0の範囲で安定しています。医薬品添加剤として広く用いられており、舌下錠、筋肉内注射剤、点眼薬、経口カプセル剤、経口懸濁液、経口錠剤、外用剤などに使用されています。さらに、徐放性製剤においては、親水性ゲルマトリックス徐放性製剤、胃溶性コーティング材、徐放性マイクロカプセル包装材、徐放性薬物フィルム材などとして使用できます。
ヒドロキシプロピルメチルセルロース（HPMC）は、綿と木材を原料とし、酸化プロピレンと塩化メチルをアルカリ化およびエーテル化して作られる非イオン性セルロース混合エーテルです。無臭、無味、無毒で、冷水に溶け、温水でゲル化します。ヒドロキシプロピルメチルセルロースは、過去15年間で生産量、消費量、品質が急速に増加しているセルロース混合エーテルの一種です。国内外で最も多く使用されている医薬品添加剤の一つでもあります。医薬品添加剤としての使用歴は50年近くに及びます。現在、HPMCの用途は主に以下の5つの側面に反映されています。
一つは、結合剤および崩壊剤としての使用です。結合剤としてのHPMCは、薬剤の湿潤性を高め、吸水後に数百倍に膨張するため、錠剤の溶解性や放出性を大幅に向上させることができます。HPMCは高い粘性を持ち、粒子の粘性を高め、パリパリとした硬い質感の原料の圧縮性を向上させることができます。低粘性のHPMCは結合剤および崩壊剤として使用できますが、高粘性のHPMCは結合剤としてのみ使用できます。
第二に、経口製剤の徐放性および制御放出材料として使用されます。HPMCは、徐放性製剤で一般的に使用されるハイドロゲルマトリックス材料です。低粘度グレード（5～50mPa・s）のHPMCは、結合剤、増粘剤、懸濁剤として使用でき、高粘度グレード（4000～100000mPa・s）のHPMCは、混合材料マトリックス徐放錠、カプセル用徐放ブロッカー、および親水性ゲルマトリックス徐放錠の製造に使用できます。HPMCは胃腸液に溶解し、圧縮性、流動性、薬物担持能力が高く、薬物放出特性がpHの影響を受けないという利点があります。徐放性製剤システムにおいて非常に重要な親水性担体材料であり、徐放性製剤の親水性ゲルマトリックスおよびコーティング材料としてよく使用され、胃浮遊製剤および徐放性薬物膜補助材料として使用されます。
3つ目は、塗膜形成剤としての使用です。HPMC優れた皮膜形成特性を有しています。形成される皮膜は均一で透明かつ強靭であり、製造工程において付着しにくいという特長があります。特に吸湿性が高く不安定な薬剤の場合、これを隔離層として使用することで、薬剤の安定性を大幅に向上させ、皮膜の変色を防ぐことができます。HPMCは様々な粘度仕様を有しており、適切に選択すれば、コーティング錠の品質と外観は他の材料よりも優れており、一般的な濃度は2%～10%です。
4はカプセル材料として使用されます。近年、世界的な動物伝染病の頻発に伴い、ゼラチンカプセルと比較して、植物カプセルは医薬品および食品業界の新たな寵児となっています。ファイザーは天然植物からHPMCを抽出し、Vcap™植物性カプセルを開発しました。従来のゼラチン中空カプセルと比較して、植物性カプセルは適応性が高く、架橋反応のリスクがなく、安定性が高いという利点があります。薬物放出速度は比較的安定しており、個人差は小さいです。人体内で崩壊した後、吸収されずに排泄されます。保管条件に関しては、多くの試験の結果、低湿度条件下ではほとんど脆くならず、高湿度条件下でもカプセルシェルの特性は安定しており、極端な保管条件下でも植物性カプセルの各種指標は影響を受けません。国内外で植物性カプセルに対する人々の理解が深まり、公衆衛生の概念が変化するにつれて、植物性カプセルの市場需要は急速に拡大するでしょう。
5つ目は懸濁剤としてです。懸濁液タイプの液剤は、臨床で一般的に使用される剤形であり、難溶性の固体薬物が液体分散媒中に分散した不均一分散系です。この系の安定性が、懸濁液の品質を決定します。HPMCコロイド溶液は、固体-液体界面張力を低下させ、固体粒子の表面自由エネルギーを低下させ、不均一分散系を安定化させることができます。優れた懸濁剤です。HPMCは点眼薬の増粘剤として、0.45%～1.0%の濃度で使用されます。
ヒドロキシプロピルセルロース（HPC）は、綿と木材を原料とし、アルカリ処理と酸化プロピレンエーテル化によって製造される非イオン性セルロースモノエーテルです。HPCは通常、40℃以下の水や多量の極性溶媒に溶解し、その特性はヒドロキシプロピル基の含有量と重合度によって左右されます。HPCは様々な薬剤との適合性が高く、優れた不活性性を有しています。
低置換ヒドロキシプロピルセルロース(L-HPC)主に錠剤の崩壊剤および結合剤として使用されます。その特徴は、圧縮成形が容易で適用範囲が広く、特に成形が困難なプラスチック錠剤や脆い錠剤にL-HPCを添加することで、錠剤の硬度と外観の光沢を向上させることができ、錠剤の崩壊を早め、錠剤の内部品質を向上させ、治療効果を高めることができます。
高置換ヒドロキシプロピルセルロース（H-HPC）は、医薬品分野において錠剤、顆粒、微顆粒の結合剤として使用できます。H-HPCは優れた皮膜形成性を有し、得られる皮膜は可塑剤に匹敵するほど強靭で弾力性があります。他の防湿コーティング剤と混合することで皮膜の性能をさらに向上させることができ、錠剤の皮膜コーティング材としてよく使用されます。また、H-HPCはマトリックス徐放錠、徐放ペレット、二層徐放錠を製造するためのマトリックス材料としても使用できます。
ヒドロキシエチルセルロース（HEC）は、綿と木材を原料とし、アルカリ化とエチレンオキシドエーテル化によって製造される非イオン性セルロースモノエーテルです。HECは主に医療分野において、増粘剤、コロイド保護剤、接着剤、分散剤、安定剤、懸濁剤、皮膜形成剤、徐放性物質として使用されています。局所用医薬品として、乳剤、軟膏、点眼薬などに使用できます。経口液剤、錠剤、カプセル剤などの剤形にも使用可能です。ヒドロキシエチルセルロースは、米国薬局方／米国国民医薬品集および欧州薬局方に収載されています。
エチルセルロース（EC）は、最も広く使用されている水不溶性セルロース誘導体の1つです。ECは無毒で安定しており、水、酸性溶液、アルカリ性溶液には不溶ですが、エタノールやメタノールなどの有機溶媒には溶解します。一般的に使用される溶媒は、トルエン/エタノール4/1（重量比）の混合溶媒です。ECは、徐放性製剤において多くの用途があり、錠剤遅延剤、接着剤、フィルムコーティング材料など、徐放性製剤の担体やマイクロカプセル、コーティングフィルム形成材料などとして広く使用されています。マトリックス材料フィルムとして各種マトリックス徐放性錠剤の製造に、混合材料としてコーティング徐放性製剤や徐放性ペレットの製造に、カプセル化補助材料として徐放性マイクロカプセルの製造に使用されます。また、担体材料として固体分散体の製造にも広く使用できます。さらに、製薬技術においてフィルム形成物質や保護コーティングとして広く使用でき、結合剤や充填剤としても使用できます。錠剤の保護コーティングとして、錠剤の湿気に対する感受性を低下させ、薬剤が湿気によって変色したり劣化したりするのを防ぐことができます。また、徐放性の接着剤層を形成し、ポリマーをマイクロカプセル化することで、薬剤の効果を持続的に放出することも可能です。
要約すると、水溶性カルボキシメチルセルロースナトリウム、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、および油溶性エチルセルロースは、それぞれ製品の特性に基づいて、医薬品添加剤として、接着剤、崩壊剤、経口製剤の徐放性および制御放出材料、コーティングフィルム形成剤、カプセル材料、および懸濁剤として使用されます。世界を見ると、いくつかの外国多国籍企業（信越化学工業、ダウ・ウルフ、アシュランド）は、将来的に中国における医薬品セルロースの巨大な市場を認識し、生産量の増加または合併により、この分野での存在感を高めています。アプリケーションへの投資。ダウ・ウルフは、中国の医薬品製剤市場の処方、成分、およびニーズへの注目を高め、そのアプリケーション研究も市場に近づくよう努力すると発表しました。ダウ・ケミカルのウルフセルロース部門と米国のカラーコン社は、徐放性および制御放出製剤のグローバルアライアンスを確立しました。アシュランドは9都市に1,200名以上の従業員を擁し、15の資産運用機関と6つのGMP認定企業を傘下に収めています。応用研究の専門家が約160カ国の顧客にサービスを提供しています。北京、天津、上海、南京、常州、昆山、江門に生産拠点を持ち、上海と南京に3つの技術研究センターを設立しています。
中国セルロース協会のウェブサイトの統計によると、2017年の国内セルロースエーテルの生産量は37万3000トン、販売量は36万トンでした。2017年のイオン化セルロースエーテルの実際の販売量は、CMCHPMC（建築材料グレード）非イオン製品に加え、HPMC（医薬品グレード）、HPMC（食品グレード）、HEC、HPC、MC、HEMCなどは、いずれも逆風に上昇し、生産量と販売量は増加し続けている。国内のセルロースエーテルは10年以上急速に成長しており、生産量は世界一となっている。しかし、セルロースエーテル企業の製品のほとんどは、主に業界の中低価格帯で使用されており、付加価値は高くない。
現在、国内のセルロースエーテル企業のほとんどは、変革と高度化の重要な時期を迎えています。これらの企業は、製品の研究開発努力を継続的に強化し、製品の種類を絶えず拡充し、世界最大の市場である中国を最大限に活用するとともに、海外市場の開拓努力を強化することで、できるだけ早く事業を拡大し、変革と高度化を完了させ、業界の中～高級分野に進出し、環境に優しく持続可能な発展を実現する必要があります。
投稿日時：2024年4月25日