1. HPMCの基本的な性質
ヒプロメロース、英語名ヒドロキシプロピルメチルセルロース、別名HPMC。分子式はC8H15O8-(C10Hl8O6)n-C8Hl5O8、分子量は約86,000。この製品は半合成材料であり、セルロースのメチル基とポリヒドロキシプロピルエーテルの一部から構成されています。製造方法は2通りあり、1つは適切なグレードのメチルセルロースをNaOHで処理し、高温高圧下で酸化プロピレンと反応させる方法です。メチル基とヒドロキシプロピル基がエーテルと結合し、セルロースの無水グルコース環に結合した形態となり、所望の程度に達するまで反応時間を維持する必要があります。もう一つの方法は、綿リンターまたは木材パルプ繊維を苛性ソーダで処理し、塩素化メタンとプロピレンオキシドと順次反応させて、さらに精製、粉砕して、細かく均一な粉末または顆粒にする方法です。HPMCは天然植物セルロースの一種であり、優れた医薬品添加剤でもあり、供給源も豊富です。現在、国内外で広く使用されており、経口薬の中で最も利用率の高い医薬品添加剤の一つです。
本製品は白色から乳白色で、無毒無味であり、顆粒状または繊維状の流動性の高い粉末です。光や湿度に対して比較的安定しています。冷水に浸すと膨潤し、一定の粘度を持つ乳白色のコロイド溶液を形成します。一定濃度の溶液の温度変化により、ゾルゲル相互変換現象が生じる可能性があります。70%アルコールまたはジメチルケトンには非常に溶けやすく、無水アルコール、クロロホルム、またはエトキシエタンには溶けません。
ヒプロメロースはpHが4.0～8.0の範囲で良好な安定性を示し、3.0～11.0の範囲で安定して存在できます。20℃の温度と80%の相対湿度で10日間保存した後、HPMCの吸湿係数は6.2%です。
ヒプロメロースの構造中の2つの置換基、メトキシ基とヒドロキシプロピル基の含有量の違いにより、さまざまなタイプの製品が出現しています。特定の濃度では、さまざまなタイプの製品は特定の粘度と熱ゲル化温度を持ち、したがって、異なる特性を持ち、さまざまな目的に使用できます。各国の薬局方では、モデルについて異なる規格と表現があります。欧州薬局方では、さまざまな粘度とさまざまな置換度の製品のさまざまなグレードに基づいています。グレードと数字で表されます。単位はmPa・sです。ヒプロメロースの各置換基の含有量とタイプを示すために4桁を追加した後、たとえば、ヒプロメロース2208では、最初の2桁はメトキシ基のおおよその割合を表し、最後の2桁はヒドロキシプロピル基のおおよその割合を表します。
2. HPMCを水に溶解する方法
2.1 温水法
ヒプロメロースは熱湯には溶けないため、初期段階では熱湯中に均一に分散させることができ、その後冷却する際には、以下の2つの典型的な方法が用いられる。
（１）容器に必要量の熱湯を入れ、約７０℃まで加熱する。ゆっくりと撹拌しながら製品を徐々に加える。最初は製品が水面に浮くが、徐々にスラリー状になる。スラリーを冷却する。
（２）容器に必要量の１／３または２／３の水を加え、７０℃に加熱して製品を分散させ、温水スラリーを調製し、次に残りの量の冷水または氷水を温水スラリーに加え、スラリー中で撹拌して混合物を冷却する。
2.2 粉末混合法
粉末粒子と、同量以上の他の粉末状成分を乾式混合により十分に分散させた後、水を加えて溶解させる。このとき、ヒプロメロースは凝集することなく溶解する。
3. HPMCの利点
3.1 冷水溶解度
40℃以下の冷水または70%エタノールには溶解する。60℃以上の温水には基本的に溶解しないが、ゲル化する可能性がある。
3.2 化学的不活性
ヒプロメロース（HPMC）は、非イオン性のセルロースエーテルの一種です。その溶液はイオン電荷を持たず、金属塩やイオン性有機化合物と反応しません。そのため、製造工程において他の添加剤と反応することはありません。
3.3 安定性
ヒプロメロース（HPMC）は酸性およびアルカリ性に対して比較的安定しており、pH3～1Lの範囲で長期間保存でき、粘度もほとんど変化しません。HPMC水溶液は防カビ効果があり、長期保存中も良好な粘度安定性を維持できます。HPMCを使用した医薬品添加剤は、従来の添加剤（デキストリン、デンプンなど）を使用したものよりも品質安定性に優れています。
3.4 粘度の調整可能性
HPMCの異なる粘度誘導体は、異なる割合で混合することができ、その粘度は一定の規則に従って変化し、良好な線形関係を持つため、要求に応じて選択することができる。
3.5 代謝慣性
HPMCは体内で吸収も代謝もされず、カロリーも含まれていないため、医薬品の安全な添加剤である。
3.6 セキュリティ
HPMCは一般的に無毒性で刺激性のない物質と考えられています。マウスにおける半数致死量は5g/kg、ラットにおける半数致死量は5.2g/kgです。1日あたりの投与量は人体にとって無害です。
4. 製剤におけるHPMCの応用
4.1 フィルムコーティング材およびフィルム形成材として使用される
ヒプロメロース（HPMC）はフィルムコーティング錠の原料として使用されます。糖衣錠などの従来のコーティング錠と比較すると、味や外観を隠すという点では明らかな利点はありませんが、硬度、脆性、吸湿性、崩壊性、コーティング重量増加などの品質指標が優れています。本製品の低粘度グレードは錠剤や丸薬の水溶性フィルムコーティング剤として使用され、高粘度グレードは有機溶媒系フィルムコーティング剤として使用されます。使用濃度は通常2.0%～20%です。
4.2 結合剤および崩壊剤として
本製品の低粘度グレードは、錠剤、丸剤、顆粒剤の結合剤および崩壊剤として使用できますが、高粘度グレードは結合剤としてのみ使用できます。使用量は、製品の種類や要件によって異なります。一般的に、乾燥造粒錠剤に使用する結合剤の量は5%、湿式造粒錠剤に使用する結合剤の量は2%です。
4.3 懸濁剤として
懸濁剤は、親水性の粘性ゲル状物質です。懸濁剤に懸濁剤を使用することで、粒子の沈降速度を遅くすることができ、粒子の表面に付着して粒子が重合して塊になるのを防ぐことができます。懸濁剤は、懸濁液の製造において重要な役割を果たします。HPMCは優れた懸濁剤の一種です。HPMCに溶解したコロイド溶液は、液固界面の張力と小さな固体粒子の自由エネルギーを低下させ、それによって不均一分散系の安定性を高めます。本製品は、懸濁剤として調製された高粘度懸濁液です。懸濁効果が高く、再分散しやすく、べたつかず、微細な凝集粒子を形成します。通常、使用量は0.5%～1.5%です。
4.4 遮断剤、徐放剤、制御放出剤、および孔形成剤として使用される
この製品の高粘度グレードは、親水性ゲルマトリックス徐放錠、混合材料マトリックス徐放錠の遅延剤および制御放出剤の製造に使用されます。薬物放出を遅延させる効果があります。使用濃度は10%～80%（W/W）です。低粘度グレードは、徐放性または制御放出性製剤の細孔形成剤として使用されます。このタイプの錠剤の治療効果に必要な初期投与量は迅速に到達し、その後、徐放性または制御放出効果が発揮され、体内の有効血中薬物濃度が維持されます。ヒプロメロースは水と接触すると水和してゲル層を形成します。マトリックス錠からの薬物放出メカニズムは、主にゲル層の拡散とゲル層の浸食です。
4.5 増粘剤およびコロイドとして使用される保護接着剤
本製品を増粘剤として使用する場合、通常の濃度は0.45%～1.0%です。また、本製品は疎水性接着剤の安定性を高め、保護コロイドを形成し、粒子の合体や凝集を防ぎ、沈殿物の形成を抑制する効果もあります。その場合の通常の濃度は0.5%～1.5%です。
4.6 カプセル材料として使用される
通常、カプセルの殻材は主にゼラチンです。ゼラチンカプセルの製造工程は簡便ですが、湿気や酸素に敏感な薬剤の保護が不十分であったり、薬剤の溶解性が低下したり、保管中にカプセル殻の崩壊が遅れたりするなどの問題点があります。そのため、カプセルの製造において、カプセル材の代替としてヒプロメロースが使用されるようになり、カプセルの成形性や使用効果が向上したことから、国内外で広く普及しています。
4.7 生体接着剤として
生体接着技術は、生体接着性ポリマーを含む賦形剤を生物学的粘膜に接着させることで、製剤と粘膜との接触の連続性と密着性を高め、薬剤が粘膜から徐々に放出・吸収されて治療目的を達成する技術です。現在、鼻腔や口腔粘膜の疾患の治療に広く用いられています。消化管生体接着技術は、近年開発された新しいタイプの薬剤送達システムです。消化管内での薬剤製剤の滞留時間を延長するだけでなく、吸収部位の細胞膜との薬剤の接触性能を向上させ、細胞膜の流動性を変化させます。これにより、薬剤の小腸上皮細胞への浸透力が高まり、薬剤のバイオアベイラビリティが向上します。
4.8 外用ゲルとして
皮膚用接着製剤として、ゲルは安全性、美容性、洗浄の容易さ、低コスト、簡便な製造工程、薬剤との良好な適合性など、数々の利点を有しています。近年、ゲルは大きな注目を集め、皮膚外用製剤の開発における主要な方向性となっています。
4.9 乳化システムにおける沈殿抑制剤として
投稿日時：2021年12月16日