Farmaceutische hulpstoffen zijn hulpstoffen en adjuvantia die worden gebruikt bij de productie van geneesmiddelen en het formuleren van recepten, en vormen een belangrijk onderdeel van farmaceutische preparaten. Als een van natuurlijke polymeren afgeleid materiaal heeft cellulose-ether de kenmerken van biologische afbreekbaarheid, niet-toxiciteit en een lage prijs, zoals natriumcarboxymethylcellulose, methylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose en hydroxypropylcellulose.Cellulose-ethersCellulose-ethers zoals hydroxyethylcellulose en ethylcellulose hebben een belangrijke toepassingswaarde in farmaceutische hulpstoffen. Momenteel worden de producten van de meeste binnenlandse cellulose-etherbedrijven voornamelijk gebruikt in het midden- en lagere segment van de industrie, en is de toegevoegde waarde niet hoog. De industrie heeft dringend behoefte aan transformatie, modernisering en verbetering van de producttoepassingen in het hogere segment.
Farmaceutische hulpstoffen spelen een belangrijke rol bij de ontwikkeling en productie van formuleringen. In preparaten met gereguleerde afgifte worden bijvoorbeeld polymere materialen zoals cellulose-ethers gebruikt als farmaceutische hulpstoffen in tabletten met gereguleerde afgifte, diverse matrixformuleringen met gereguleerde afgifte, gecoate formuleringen met gereguleerde afgifte, capsules met gereguleerde afgifte, geneesmiddelenfilms met gereguleerde afgifte en geneesmiddelen in hars met gereguleerde afgifte. In deze systemen worden polymeren zoals cellulose-ethers over het algemeen gebruikt als dragers om de afgiftesnelheid van geneesmiddelen in het menselijk lichaam te reguleren. Dit betekent dat de geneesmiddelen langzaam en met een vaste snelheid binnen een bepaald tijdsbestek in het lichaam worden vrijgegeven om een effectieve behandeling te bereiken.
Volgens de statistieken van de afdeling Consultancy en Onderzoek zijn er in mijn land ongeveer 500 soorten hulpstoffen op de markt. Vergeleken met de Verenigde Staten (meer dan 1500 soorten) en de Europese Unie (meer dan 3000 soorten) is dit een groot verschil, en het aantal soorten is nog steeds relatief klein. De markt voor farmaceutische hulpstoffen in mijn land heeft een enorm ontwikkelingspotentieel. De top tien van farmaceutische hulpstoffen op de markt in mijn land bestaat naar verluidt uit medicinale gelatinecapsules, sucrose, zetmeel, filmcoatingpoeder, 1,2-propyleenglycol, PVP, hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) en microkristallijne vezels. Vegetarische HPC en lactosevrije hulpstoffen zijn ook beschikbaar.
"Natuurlijke cellulose-ether is de algemene term voor een reeks cellulosederivaten die worden geproduceerd door de reactie van alkalische cellulose met een etherificatiemiddel onder bepaalde omstandigheden. Het is een product waarbij de hydroxylgroepen op het cellulosemacromolecuul gedeeltelijk of volledig zijn vervangen door ethergroepen. Cellulose-ethers worden veel gebruikt in de aardolie-, bouwmaterialen-, coatings-, voedingsmiddelen-, geneesmiddelen- en huishoudelijke chemicaliënindustrie. In al deze sectoren bevinden farmaceutische producten zich over het algemeen in het midden- en hogere segment van de industrie en hebben ze een hoge toegevoegde waarde. Vanwege de strenge kwaliteitseisen is de productie van farmaceutische cellulose-ethers relatief moeilijk. De kwaliteit van farmaceutische producten kan in principe de technische expertise van cellulose-etherbedrijven weerspiegelen. Cellulose-ether wordt doorgaans toegevoegd als vertrager, matrixmateriaal en verdikkingsmiddel voor de productie van tabletten met vertraagde afgifte, maagoplosbare coatingmaterialen, verpakkingsmaterialen voor microcapsules met vertraagde afgifte, filmmaterialen voor geneesmiddelen met vertraagde afgifte, enzovoort."
Natriumcarboxymethylcellulose (CMC-Na) is de cellulose-ether met de grootste productie en consumptie in binnen- en buitenland. Het is een ionische cellulose-ether die wordt gemaakt van katoen en hout door alkalisering en verethering met chloorazijnzuur. CMC-Na is een veelgebruikt farmaceutisch hulpstof. Het wordt vaak gebruikt als bindmiddel voor vaste preparaten en als verdikkings-, suspensie- en fixatiemiddel voor vloeibare preparaten. Het kan ook worden gebruikt als wateroplosbaar matrix- en filmvormend materiaal. Het wordt vaak gebruikt als materiaal voor geneesmiddelenfilms met vertraagde afgifte en als matrix voor tabletten met vertraagde afgifte in formuleringen met vertraagde (gecontroleerde) afgifte.
Naast natriumcarboxymethylcellulose kan ook croscarmellose-natrium als farmaceutische hulpstof worden gebruikt. Verknoopt natriumcarboxymethylcellulose (CCMC-Na) is een in water onoplosbare stof die ontstaat door de reactie van carboxymethylcellulose met een verknopingsmiddel bij een bepaalde temperatuur (40-80 °C) onder invloed van een anorganische zure katalysator. Het verkregen product wordt vervolgens gezuiverd. Het verknopingsmiddel kan bijvoorbeeld propyleenglycol, barnsteenzuuranhydride, maleïnezuuranhydride of adipinezuuranhydride zijn. Croscarmellose-natrium wordt gebruikt als desintegratiemiddel voor tabletten, capsules en granulaten in orale preparaten. De desintegratie berust op capillaire werking en zwelling. Het heeft een goede samendrukbaarheid en een sterke desintegratiekracht. Studies hebben aangetoond dat de zwelgraad van croscarmellose-natrium in water groter is dan die van gangbare desintegratiemiddelen zoals laaggesubstitueerd natriumcarboxymethylcellulose en gehydrateerde microkristallijne cellulose.
Methylcellulose (MC) is een niet-ionische cellulosemonoether die wordt gemaakt van katoen en hout door alkalisering en etherificatie met methylchloride. Methylcellulose heeft een uitstekende wateroplosbaarheid en is stabiel in het pH-bereik van 2,0 tot 13,0. Het wordt veel gebruikt in farmaceutische hulpstoffen en vindt toepassing in sublinguale tabletten, intramusculaire injecties, oogpreparaten, orale capsules, orale suspensies, orale tabletten en topische preparaten. Daarnaast kan MC in formuleringen met gereguleerde afgifte worden gebruikt als hydrofiele gelmatrix voor gereguleerde afgifte, maagoplosbaar coatingmateriaal, verpakkingsmateriaal voor microcapsules met gereguleerde afgifte, materiaal voor geneesmiddelfilms met gereguleerde afgifte, enzovoort.
Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) is een niet-ionische cellulose-ethermix, gemaakt van katoen en hout door alkalisering en verethering van propyleenoxide en methylchloride. Het is geurloos, smaakloos, niet-toxisch, oplosbaar in koud water en geleert in heet water. Hydroxypropylmethylcellulose is een cellulose-ethermix waarvan de productie, het verbruik en de kwaliteit de afgelopen 15 jaar snel zijn toegenomen. Het is tevens een van de meest gebruikte farmaceutische hulpstoffen in binnen- en buitenland. Het wordt al bijna 50 jaar als farmaceutische hulpstof gebruikt. De huidige toepassingen van HPMC komen voornamelijk tot uiting in de volgende vijf aspecten:
HPMC wordt onder andere gebruikt als bindmiddel en desintegratiemiddel. Als bindmiddel maakt HPMC het geneesmiddel gemakkelijker bevochtigbaar en zet het honderden keren uit na absorptie van water, waardoor de oplosbaarheid of afgifte van de tablet aanzienlijk wordt verbeterd. HPMC heeft een hoge viscositeit en kan de viscositeit van de deeltjes verhogen en de samendrukbaarheid van grondstoffen met een knapperige of harde textuur verbeteren. HPMC met een lage viscositeit kan worden gebruikt als bindmiddel en desintegratiemiddel, terwijl HPMC met een hoge viscositeit alleen als bindmiddel kan worden gebruikt.
Ten tweede wordt het gebruikt als materiaal voor gecontroleerde afgifte in orale preparaten. HPMC is een veelgebruikt hydrogelmatrixmateriaal in preparaten met gecontroleerde afgifte. HPMC met een lage viscositeit (5-50 mPa·s) kan worden gebruikt als bindmiddel, viscositeitsverhogend middel en suspensiemiddel, terwijl HPMC met een hoge viscositeit (4000-100.000 mPa·s) kan worden gebruikt voor de bereiding van tabletten met gecontroleerde afgifte op basis van een gemengde materiaalmatrix, en als blokker voor capsules en tabletten met gecontroleerde afgifte op basis van een hydrofiele gelmatrix. HPMC is oplosbaar in maagsap en heeft als voordelen een goede samendrukbaarheid, goede vloeibaarheid, een hoog geneesmiddelbeladingsvermogen en geneesmiddelafgifte die niet wordt beïnvloed door de pH-waarde. Het is een uiterst belangrijk hydrofiel dragermateriaal in systemen voor gecontroleerde afgifte en wordt vaak gebruikt als hydrofiele gelmatrix en coatingmateriaal voor preparaten met gecontroleerde afgifte, en als hulpstof in maagzwevende preparaten en membraanmaterialen voor geneesmiddelen met gecontroleerde afgifte.
De derde toepassing is als coatingfilmvormend middel.HPMCHet heeft goede filmvormende eigenschappen. De gevormde film is uniform, transparant en sterk, en hecht niet gemakkelijk tijdens de productie. Vooral voor geneesmiddelen die gemakkelijk vocht absorberen en instabiel zijn, kan het gebruik ervan als isolatielaag de stabiliteit van het geneesmiddel aanzienlijk verbeteren en voorkomen dat de film verkleurt. HPMC is verkrijgbaar in verschillende viscositeitsspecificaties. Bij de juiste keuze zijn de kwaliteit en het uiterlijk van de gecoate tabletten beter dan bij andere materialen, en de gebruikelijke concentratie ligt tussen 2% en 10%.
Plantaardige microcellulose (HPMC) wordt gebruikt als capsulemateriaal. De laatste jaren, met de frequente uitbraken van wereldwijde dierziekten, zijn plantaardige capsules, in vergelijking met gelatinecapsules, de nieuwe favoriet geworden van de farmaceutische en voedingsmiddelenindustrie. Pfizer heeft met succes HPMC uit natuurlijke planten gewonnen en Vcap™ plantaardige capsules ontwikkeld. In vergelijking met traditionele holle gelatinecapsules hebben plantaardige capsules de voordelen van een brede toepasbaarheid, geen risico op crosslinkingreacties en een hoge stabiliteit. De afgifte van het geneesmiddel is relatief stabiel en er zijn kleine individuele verschillen. Na afbraak in het menselijk lichaam wordt het niet geabsorbeerd en kan het worden uitgescheiden. Wat betreft de bewaarcondities, na vele tests is gebleken dat het vrijwel niet broos wordt bij lage luchtvochtigheid en dat de eigenschappen van de capsulewand stabiel blijven bij hoge luchtvochtigheid. De verschillende parameters van plantaardige capsules worden onder extreme bewaarcondities niet beïnvloed. Met de toenemende bekendheid van plantaardige capsules en de veranderende opvattingen over volksgezondheid in binnen- en buitenland, zal de marktvraag naar plantaardige capsules snel toenemen.
De vijfde toepassing is als suspensiemiddel. Vloeibare preparaten in suspensievorm zijn een veelgebruikte klinische toedieningsvorm. Het betreft een heterogeen dispersiesysteem waarbij moeilijk oplosbare vaste geneesmiddelen zijn gedispergeerd in een vloeibaar dispersiemedium. De stabiliteit van het systeem bepaalt de kwaliteit van vloeibare suspensiepreparaten. Een colloïdale HPMC-oplossing kan de grensvlakspanning tussen vaste stof en vloeistof verlagen, de oppervlakte-energie van vaste deeltjes verminderen en het heterogene dispersiesysteem stabiliseren. Het is een uitstekend suspensiemiddel. HPMC wordt gebruikt als verdikkingsmiddel voor oogdruppels, met een concentratie van 0,45% tot 1,0%.
Hydroxypropylcellulose (HPC) is een niet-ionische cellulosemonoether die wordt gemaakt van katoen en hout door middel van alkalisering en etherificatie met propyleenoxide. HPC is doorgaans oplosbaar in water bij temperaturen onder 40 °C en in een grote hoeveelheid polaire oplosmiddelen. De eigenschappen ervan hangen samen met het gehalte aan hydroxypropyl en de polymerisatiegraad. HPC kan worden gecombineerd met diverse geneesmiddelen en heeft een goede inertheid.
Laaggesubstitueerde hydroxypropylcellulose(L-HPC)Het wordt voornamelijk gebruikt als tabletontbindingsmiddel en bindmiddel. De kenmerken zijn: gemakkelijk te persen en te vormen, sterke toepasbaarheid, met name voor moeilijk te vormen, plastische en broze tabletten. Door toevoeging van L-HPC kan de hardheid en de glans van de tablet worden verbeterd. Bovendien zorgt het ervoor dat de tablet snel uiteenvalt, de interne kwaliteit verbetert en het therapeutische effect versterkt wordt.
Hooggesubstitueerde hydroxypropylcellulose (H-HPC) kan in de farmaceutische industrie worden gebruikt als bindmiddel voor tabletten, granulaten en fijne granulaten. H-HPC heeft uitstekende filmvormende eigenschappen, waardoor een sterke en elastische film ontstaat die vergelijkbaar is met weekmakers. Door menging met andere anti-bevochtigingsmiddelen kan de film verder worden verbeterd, waardoor het vaak wordt gebruikt als coatingmateriaal voor tabletten. H-HPC kan ook worden gebruikt als matrixmateriaal voor de bereiding van tabletten met vertraagde afgifte, pellets met vertraagde afgifte en dubbellaags tabletten met vertraagde afgifte.
Hydroxyethylcellulose (HEC) is een niet-ionische cellulosemonoether die wordt gemaakt van katoen en hout door middel van alkalisering en etherificatie met ethyleenoxide. HEC wordt voornamelijk gebruikt als verdikkingsmiddel, colloïdaal beschermingsmiddel, kleefmiddel, dispergeermiddel, stabilisator, suspensiemiddel, filmvormend middel en middel voor vertraagde afgifte in de medische sector. Het kan worden toegepast in emulsies, zalven en oogdruppels voor topische medicatie. Het is verkrijgbaar in orale vloeistoffen, vaste tabletten, capsules en andere toedieningsvormen. Hydroxyethylcellulose is opgenomen in de Amerikaanse Farmacopee/US National Formulary en de Europese Farmacopee.
Ethylcellulose (EC) is een van de meest gebruikte wateronoplosbare cellulosederivaten. EC is niet-toxisch, stabiel, onoplosbaar in water, zure of alkalische oplossingen en oplosbaar in organische oplosmiddelen zoals ethanol en methanol. Het meest gebruikte oplosmiddel is een mengsel van tolueen en ethanol in een verhouding van 4:1 (gewicht). EC heeft vele toepassingen in geneesmiddelenpreparaten met vertraagde afgifte en wordt veel gebruikt als drager en microcapsule, coatingmateriaal, filmvormend materiaal, enz. in preparaten met vertraagde afgifte, zoals tabletvertragers, kleefstoffen, filmcoatingmaterialen, enz. Het wordt gebruikt als matrixmateriaal voor de bereiding van verschillende soorten tabletten met vertraagde afgifte, als mengmateriaal voor de bereiding van gecoate preparaten met vertraagde afgifte en pellets met vertraagde afgifte, als inkapselingshulpstof voor de bereiding van microcapsules met vertraagde afgifte; het kan ook veelvuldig worden gebruikt als dragermateriaal voor de bereiding van vaste dispersies; het kan in de farmaceutische technologie veelvuldig worden gebruikt als filmvormend materiaal en beschermende coating, en het kan ook worden gebruikt als bindmiddel en vulstof. Als beschermende coating voor tabletten kan het de gevoeligheid van de tabletten voor vocht verminderen en voorkomen dat de geneesmiddelen verkleuren en bederven door vocht; het kan ook een langzaam werkende lijmlaag vormen en het polymeer micro-inkapselen om de werking van het geneesmiddel continu af te geven.
Samenvattend worden wateroplosbare natriumcarboxymethylcellulose, methylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose, hydroxypropylcellulose, hydroxyethylcellulose en olieoplosbare ethylcellulose, elk gebaseerd op hun respectievelijke producteigenschappen, gebruikt in farmaceutische hulpstoffen als kleefstoffen, desintegratiemiddelen, materialen voor gereguleerde afgifte van orale preparaten, coatingfilmvormende middelen, capsulematerialen en suspensiemiddelen. Wereldwijd hebben verschillende buitenlandse multinationals (Shin-Etsu Japan, Dow Wolff en Ashland) de enorme markt voor farmaceutische cellulose in China ingezien en hun aanwezigheid in deze sector vergroot door middel van productieverhogingen of fusies. Dow Wolff heeft aangekondigd dat het zich meer zal richten op de formulering, ingrediënten en behoeften van de Chinese markt voor farmaceutische preparaten en dat het onderzoek naar toepassingen zich zal richten op een nauwere aansluiting op de markt. De Wolff Cellulose Division van Dow Chemical en Colorcon Corporation uit de Verenigde Staten hebben een wereldwijde samenwerking opgezet voor preparaten met gereguleerde afgifte. Het bedrijf heeft meer dan 1.200 medewerkers in 9 steden, 15 vermogensbeheerders en 6 GMP-gecertificeerde bedrijven. Professionals op het gebied van toegepast onderzoek verlenen diensten aan klanten in circa 160 landen. Ashland heeft productievestigingen in Beijing, Tianjin, Shanghai, Nanjing, Changzhou, Kunshan en Jiangmen, en heeft geïnvesteerd in drie technologieonderzoekscentra in Shanghai en Nanjing.
Volgens statistieken van de website van de Chinese Cellulose Vereniging bedroeg de binnenlandse productie van cellulose-ether in 2017 373.000 ton en het verkoopvolume 360.000 ton. In 2017 bedroeg het daadwerkelijke verkoopvolume van ionische cellulose-ether 373.000 ton.CMCDe verkoop van HPMC (bouwmaterialenkwaliteit) bedroeg 234.000 ton, een stijging van 18,61% op jaarbasis, en het verkoopvolume van niet-ionische CMC bedroeg 126.000 ton, een stijging van 8,2% op jaarbasis. Naast HPMC (bouwmaterialenkwaliteit) niet-ionische producten,HPMC(farmaceutische kwaliteit), HPMC (voedingskwaliteit), HEC, HPC, MC, HEMC, enz. zijn allemaal tegen de trend in gestegen, en de productie en verkoop zijn blijven toenemen. De binnenlandse productie van cellulose-ethers groeit al meer dan tien jaar snel en is wereldwijd de grootste producent. De producten van de meeste cellulose-etherbedrijven worden echter voornamelijk gebruikt in het midden- en lagere segment van de industrie, waardoor de toegevoegde waarde niet hoog is.
Momenteel bevinden de meeste Chinese bedrijven in de cellulose-ethersector zich in een cruciale fase van transformatie en modernisering. Ze moeten hun inspanningen op het gebied van productonderzoek en -ontwikkeling blijven opvoeren, het productaanbod continu uitbreiden, optimaal gebruikmaken van China, 's werelds grootste markt, en zich meer richten op de ontwikkeling van buitenlandse markten. Op die manier kunnen de bedrijven zo snel mogelijk uitbreiden, de transformatie en modernisering voltooien, doorgroeien naar het midden- tot hogere segment van de industrie en een duurzame en groene ontwikkeling realiseren.
Geplaatst op: 25 april 2024