1. De basiseigenschappen van HPMC
Hypromellose, in het Engels hydroxypropylmethylcellulose genoemd, ook wel HPMC. De molecuulformule is C8H15O8-(C10Hl8O6)n-C8Hl5O8 en het molecuulgewicht bedraagt ongeveer 86.000. Dit product is een semisynthetisch materiaal, dat bestaat uit een methylgroep en een polyhydroxypropylether van cellulose. Het kan op twee manieren worden geproduceerd: de eerste methode is het behandelen van methylcellulose van een geschikte kwaliteit met NaOH en vervolgens reageren met propyleenoxide onder hoge temperatuur en hoge druk. De reactietijd moet lang genoeg zijn om de methyl- en hydroxypropylgroepen te laten binden met de ether. De gevormde hydroxypropylether wordt vervolgens aan de anhydroglucosering van cellulose gekoppeld, waardoor de gewenste bindingsgraad kan worden bereikt. Een andere methode is het behandelen van katoenvezels of houtpulpvezels met natriumhydroxide, waarna ze achtereenvolgens reageren met gechloreerd methaan en propyleenoxide, en vervolgens verder worden geraffineerd, verpulverd en tot een fijn en uniform poeder of granulaat worden verwerkt. HPMC is een variant van natuurlijke plantaardige cellulose en tevens een uitstekende farmaceutische hulpstof met een brede beschikbaarheid. Het wordt momenteel veelvuldig gebruikt in binnen- en buitenland en is een van de meest gebruikte farmaceutische hulpstoffen in orale geneesmiddelen.
Dit product heeft een witte tot melkwitte kleur, is niet giftig en smaakloos, en is een korrelig of vezelig, gemakkelijk strooibaar poeder. Het is relatief stabiel bij blootstelling aan licht en vochtigheid. Het zwelt op in koud water en vormt een melkwitte colloïdale oplossing met een bepaalde viscositeit. Bij een bepaalde concentratie kan de sol-gel-overgang optreden door temperatuurverandering. Het lost zeer gemakkelijk op in 70% alcohol of dimethylketon, maar lost niet op in watervrije alcohol, chloroform of ethoxyethaan.
Hypromellose is goed stabiel bij een pH tussen 4,0 en 8,0, en kan stabiel blijven tussen 3,0 en 11,0. Na 10 dagen bewaren bij een temperatuur van 20 °C en een relatieve luchtvochtigheid van 80%, bedraagt de vochtabsorptiecoëfficiënt van HPMC 6,2%.
Door het verschil in de hoeveelheid van de twee substituenten in de structuur van hypromellose, methoxy en hydroxypropyl, zijn er verschillende soorten producten ontstaan. Bij een specifieke concentratie hebben deze producten een specifieke viscositeit en thermische geleringtemperatuur, waardoor ze verschillende eigenschappen hebben en voor verschillende doeleinden kunnen worden gebruikt. De farmacopees van verschillende landen hanteren verschillende specificaties en uitdrukkingen voor het model: De Europese Farmacopee is gebaseerd op de verschillende kwaliteitsklassen met verschillende viscositeiten en verschillende substitutiegraden van de producten op de markt. Dit wordt uitgedrukt door de kwaliteitsklasse plus een getal. De eenheid is mPa•s. Na toevoeging van 4 cijfers die de hoeveelheid en het type van elke substituent van hypromellose aangeven, bijvoorbeeld hypromellose 2208, vertegenwoordigen de eerste twee cijfers het geschatte percentage methoxygroepen en de laatste twee cijfers het geschatte percentage hydroxypropylgroepen.
2. De methode om HPMC in water op te lossen
2.1 Warmwatermethode
Omdat hypromellose niet oplost in heet water, kan het in de beginfase gelijkmatig in heet water worden gedispergeerd. Na afkoeling kunnen twee typische methoden worden toegepast, zoals hieronder beschreven:
(1) Doe de benodigde hoeveelheid heet water in de container en verwarm het tot ongeveer 70℃. Voeg het product geleidelijk toe onder langzaam roeren. In het begin drijft het product op het wateroppervlak en vormt vervolgens geleidelijk een brij. Laat de brij afkoelen.
(2) Voeg 1/3 of 2/3 van de benodigde hoeveelheid water toe aan de container en verwarm dit tot 70 °C om het product te dispergeren en een hetewatersuspensie te bereiden. Voeg vervolgens de resterende hoeveelheid koud water of ijswater toe aan de hetewatersuspensie en laat het mengsel afkoelen na het roeren.
2.2 Mengmethode voor poeders
De poederdeeltjes en andere poedervormige ingrediënten in gelijke of grotere hoeveelheid worden volledig gedispergeerd door droog mengen, waarna water wordt toegevoegd om ze op te lossen. Op deze manier kan de hypromellose oplossen zonder samen te klonteren.
3. Voordelen van HPMC
3.1 Oplosbaarheid in koud water
Het is oplosbaar in koud water onder 40 °C of in 70% ethanol. Het is in principe onoplosbaar in heet water boven 60 °C, maar het kan wel geleren.
3.2 Chemische inertheid
Hypromellose (HPMC) is een soort niet-ionische cellulose-ether. De oplossing ervan heeft geen ionische lading en reageert niet met metaalzouten of ionische organische verbindingen. Daarom reageren andere hulpstoffen er niet mee tijdens het bereidingsproces.
3.3 Stabiliteit
Het is relatief stabiel in zowel zure als alkalische omstandigheden en kan lange tijd worden bewaard bij een pH tussen 3 en 1 liter, zonder dat de viscositeit merkbaar verandert. De waterige oplossing van hypromellose (HPMC) heeft een schimmelwerende werking en behoudt een goede viscositeitsstabiliteit tijdens langdurige opslag. Farmaceutische hulpstoffen op basis van HPMC hebben een betere kwaliteitsstabiliteit dan die op basis van traditionele hulpstoffen (zoals dextrine, zetmeel, enz.).
3.4 Instelbaarheid van de viscositeit
Verschillende viscositeitsvarianten van HPMC kunnen in verschillende verhoudingen worden gemengd, waarbij de viscositeit volgens een bepaalde regel verandert en een goede lineaire relatie vertoont. Hierdoor kan de juiste variant worden gekozen op basis van de vereisten.
3.5 Metabolische inertie
HPMC wordt niet door het lichaam opgenomen of gemetaboliseerd en levert geen calorieën, waardoor het een veilig hulpstof is voor geneesmiddelen.
3.6 Beveiliging
Over het algemeen wordt aangenomen dat HPMC een niet-giftige en niet-irriterende stof is. De mediane letale dosis voor muizen is 5 g/kg en voor ratten 5,2 g/kg. De dagelijkse dosis is onschadelijk voor het menselijk lichaam.
4. Toepassing van HPMC in preparaten
4.1 Gebruikt als filmcoatingmateriaal en filmvormend materiaal
Hypromellose (HPMC) wordt gebruikt als filmomhulsel voor tabletten. In vergelijking met traditionele gecoate tabletten, zoals met suiker gecoate tabletten, bieden gecoate tabletten geen duidelijke voordelen op het gebied van smaak- en uiterlijke beheersing, maar hun hardheid, breekbaarheid, vochtabsorptie, desintegratie, gewichtstoename van de coating en andere kwaliteitsindicatoren zijn beter. De laagviskeuze variant van dit product wordt gebruikt als wateroplosbaar filmomhulsel voor tabletten en pillen, terwijl de hoogviskeuze variant wordt gebruikt als filmomhulsel voor organische oplosmiddelsystemen. De gebruikelijke concentratie ligt tussen 2,0% en 20%.
4.2 als bindmiddel en desintegratiemiddel
De variant met lage viscositeit van dit product kan worden gebruikt als bindmiddel en desintegratiemiddel voor tabletten, pillen en granulaten, terwijl de variant met hoge viscositeit alleen als bindmiddel kan worden gebruikt. De dosering varieert afhankelijk van het model en de toepassing. Over het algemeen wordt voor tabletten met droge granulatie 5% bindmiddel gebruikt en voor tabletten met natte granulatie 2%.
4.3 Als schorsingsmiddel
Een suspensiemiddel is een viskeuze gelachtige substantie met hydrofiliteit. Het gebruik van een suspensiemiddel kan de sedimentatiesnelheid van deeltjes vertragen en het kan zich aan het oppervlak van de deeltjes hechten om te voorkomen dat de deeltjes polymeriseren en samenklonteren tot een massa. Suspensiemiddelen spelen een essentiële rol bij de productie van suspensies. HPMC is een uitstekend suspensiemiddel. De colloïdale oplossing die erin is opgelost, kan de spanning van het vloeistof-vaste stofgrensvlak en de vrije energie van de kleine vaste deeltjes verminderen, waardoor de stabiliteit van het heterogene dispersiesysteem wordt verbeterd. Dit product is een vloeibare suspensiebereiding met hoge viscositeit die als suspensiemiddel wordt gebruikt. Het heeft een goede suspenderende werking, is gemakkelijk opnieuw te dispergeren, plakt niet en vormt fijne geflokkuleerde deeltjes. De gebruikelijke hoeveelheid is 0,5% tot 1,5%.
4.4 Gebruikt als blokkeermiddel, middel voor langzame en gecontroleerde afgifte en porievormend middel.
De variant met hoge viscositeit van dit product wordt gebruikt voor de bereiding van hydrofiele gelmatrix tabletten met vertraagde afgifte, vertragers en middelen voor gecontroleerde afgifte in tabletten met een gemengde matrix met vertraagde afgifte. Het heeft een vertragend effect op de geneesmiddelafgifte. De gebruiksconcentratie is 10% tot 80% (gewicht/gewicht). De variant met lage viscositeit wordt gebruikt als porievormend middel voor formuleringen met vertraagde of gecontroleerde afgifte. De benodigde initiële dosis voor het therapeutische effect van dit type tablet kan snel worden bereikt, waarna het effect van vertraagde of gecontroleerde afgifte optreedt en de effectieve geneesmiddelconcentratie in het bloed behouden blijft. Hypromellose hydrateert en vormt een gellaag wanneer het in contact komt met water. Het mechanisme van geneesmiddelafgifte uit de matrixtablet berust voornamelijk op diffusie door de gellaag en erosie van de gellaag.
4.5 Beschermende lijm gebruikt als verdikkingsmiddel en colloïd.
Wanneer dit product als verdikkingsmiddel wordt gebruikt, is de gebruikelijke concentratie 0,45% tot 1,0%. Dit product kan ook de stabiliteit van de hydrofobe lijm verhogen, een beschermend colloïd vormen, de samenklontering en agglomeratie van deeltjes voorkomen en zo de vorming van sedimenten remmen. De gebruikelijke concentratie hiervoor is 0,5% tot 1,5%.
4.6 Gebruikt als capsulemateriaal
Het capsuleomhulsel van een capsule bestaat doorgaans uit gelatine. De productie van gelatinecapsules is eenvoudig, maar er zijn enkele problemen en verschijnselen, zoals onvoldoende bescherming van vocht- en zuurstofgevoelige geneesmiddelen, verminderde oplosbaarheid van het geneesmiddel en vertraagde desintegratie van het capsuleomhulsel tijdens opslag. Daarom wordt hypromellose als alternatief voor gelatine gebruikt bij de bereiding van capsules. Dit verbetert de vormbaarheid en het gebruik van de capsule en wordt dan ook in binnen- en buitenland steeds vaker toegepast.
4.7 Als bioadhesief
Bioadhesieve technologie, waarbij hulpstoffen met bioadhesieve polymeren worden toegepast, hecht zich aan het biologische slijmvlies, waardoor de continuïteit en dichtheid van het contact tussen het preparaat en het slijmvlies worden verbeterd. Hierdoor wordt het geneesmiddel langzaam vrijgegeven en door het slijmvlies geabsorbeerd, wat het beoogde therapeutische effect teweegbrengt. Deze technologie wordt momenteel veelvuldig gebruikt voor de behandeling van aandoeningen van de neusholte en het mondslijmvlies. Gastro-intestinale bioadhesieve technologie is een nieuw type geneesmiddelafgiftesysteem dat de afgelopen jaren is ontwikkeld. Het verlengt niet alleen de verblijftijd van geneesmiddelen in het maag-darmkanaal, maar verbetert ook het contact tussen het geneesmiddel en het celmembraan van de absorptieplaats en verandert de vloeibaarheid van het celmembraan. Hierdoor wordt het penetratievermogen van het geneesmiddel in de epitheelcellen van de dunne darm vergroot, wat de biologische beschikbaarheid van het geneesmiddel verbetert.
4.8 Als topische gel
Als hechtend preparaat voor de huid heeft gel een reeks voordelen, zoals veiligheid, een aantrekkelijk uiterlijk, gemakkelijke reiniging, lage kosten, een eenvoudig bereidingsproces en een goede compatibiliteit met geneesmiddelen. De laatste jaren heeft het veel aandacht gekregen en is het een belangrijke ontwikkelingsrichting geworden voor uitwendige huidpreparaten.
4.9 Als neerslagremmer in het emulgeringssysteem
Geplaatst op: 16 december 2021