1. Основные свойства HPMC
Гипромеллоза, английское название гидроксипропилметилцеллюлоза, также известная как HPMC. Ее молекулярная формула — C8H15O8-(C10Hl8O6)n-C8Hl5O8, а молекулярная масса составляет около 86 000. Этот продукт представляет собой полусинтетический материал, состоящий из метильной группы и полигидроксипропилового эфира целлюлозы. Его можно производить двумя способами: первый — обработка метилцеллюлозы подходящего качества NaOH с последующей реакцией с оксидом пропилена при высокой температуре и высоком давлении. Время реакции должно быть достаточным для образования связей между метильными и гидроксипропильными группами. Полученная форма связана с ангидроглюкозным кольцом целлюлозы и может достигать желаемой степени полимеризации; Другой способ заключается в обработке хлопкового линта или древесной целлюлозы едким натром, а затем последовательном взаимодействии с хлорированным метаном и оксидом пропилена, после чего проводится дальнейшая очистка, измельчение и получение мелкого однородного порошка или гранул. HPMC — это разновидность природной растительной целлюлозы, а также превосходный фармацевтический вспомогательный компонент, имеющий широкое применение. В настоящее время он широко используется как в стране, так и за рубежом и является одним из фармацевтических вспомогательных веществ с самым высоким уровнем использования среди препаратов для приема внутрь.
Этот продукт имеет белый или молочно-белый цвет, нетоксичен и безвкусен, представляет собой гранулированный или волокнистый, легкосыпучий порошок. Он относительно стабилен при воздействии света и влажности. В холодной воде он набухает, образуя молочно-белый коллоидный раствор с определенной вязкостью. При изменении температуры раствора определенной концентрации может происходить явление превращения золя в гель. Он очень легко растворяется в 70% спирте или диметилкетоне, но не растворяется в безводном спирте, хлороформе или этоксиэтане.
Гипромеллоза обладает хорошей стабильностью при pH от 4,0 до 8,0 и может стабильно существовать при pH от 3,0 до 11,0. После хранения в течение 10 дней при температуре 20 °C и относительной влажности 80% коэффициент влагопоглощения HPMC составляет 6,2%.
В связи с различием в содержании двух заместителей в структуре гипромеллозы — метокси- и гидроксипропильных — появилось множество различных типов продуктов. При определенной концентрации различные типы продуктов имеют специфическую вязкость и температуру термического гелеобразования, следовательно, обладают различными свойствами и могут использоваться для разных целей. Фармакопеи разных стран имеют разные спецификации и выражения для моделей: Европейская фармакопея основана на различных классах продуктов с разной вязкостью и разной степенью замещения, представленных на рынке. Она выражается классом плюс число. Единица измерения — мПа•с. После добавления 4 цифр для обозначения содержания и типа каждого заместителя в гипромеллозе, например, гипромеллоза 2208, первые две цифры представляют приблизительное процентное содержание метоксигруппы, последние две цифры — приблизительное процентное содержание гидроксипропильной группы.
2. Способ растворения ГПМЦ в воде
2.1 Метод с использованием горячей воды
Поскольку гипромеллоза не растворяется в горячей воде, её можно равномерно диспергировать в горячей воде на начальном этапе, а затем, после охлаждения, описать два типичных метода:
(1) Налейте необходимое количество горячей воды в емкость и нагрейте ее примерно до 70℃. Постепенно добавляйте продукт при медленном перемешивании. Вначале продукт всплывает на поверхность воды, а затем постепенно образует суспензию. Охладите суспензию.
(2) Добавьте 1/3 или 2/3 необходимого количества воды в емкость и нагрейте ее до 70 °C для диспергирования продукта, чтобы приготовить горячую водную суспензию, а затем добавьте оставшееся количество холодной воды или ледяной воды в горячую водную суспензию. После перемешивания охладите смесь в суспензии.
2.2 Метод смешивания порошков
Частицы порошка и другие порошкообразные ингредиенты в равном или большем количестве полностью диспергируются сухим способом, после чего добавляется вода для растворения. В этот момент гипромеллоза растворяется без образования комков.
3. Преимущества HPMC
3.1 Растворимость в холодной воде
Растворим в холодной воде при температуре ниже 40°C или в 70%-ном этаноле. Практически нерастворим в горячей воде при температуре выше 60°C, но может образовывать гель.
3.2 Химическая инертность
Гипромеллоза (ГПМЦ) — это разновидность неионогенного эфира целлюлозы. Ее раствор не имеет ионного заряда и не взаимодействует с солями металлов или ионными органическими соединениями. Поэтому другие вспомогательные вещества не вступают с ней в реакцию в процессе приготовления.
3.3 Стабильность
Гипромеллоза (ГПМЦ) относительно устойчива как к кислотам, так и к щелочам, может храниться длительное время при pH от 3 до 1 л, при этом её вязкость существенно не изменяется. Водный раствор гипромеллозы (ГПМЦ) обладает противоплесневым эффектом и сохраняет хорошую стабильность вязкости при длительном хранении. Фармацевтические вспомогательные вещества на основе ГПМЦ обладают лучшей стабильностью качества, чем вещества, содержащие традиционные вспомогательные вещества (такие как декстрин, крахмал и др.).
3.4 Регулировка вязкости
Различные производные HPMC с разной вязкостью можно смешивать в разных пропорциях, и их вязкость может изменяться по определенному правилу, демонстрируя хорошую линейную зависимость, поэтому выбор можно производить в соответствии с требованиями.
3.5 Метаболическая инерция
ГПМЦ не всасывается и не метаболизируется в организме, а также не содержит калорий, поэтому является безопасным вспомогательным веществом для лекарственных препаратов.
3.6 Безопасность
Принято считать, что HPMC — нетоксичный и не вызывающий раздражения материал. Средняя летальная доза для мышей составляет 5 г/кг, а средняя летальная доза для крыс — 5,2 г/кг. Суточная доза безвредна для человеческого организма.
4. Применение ГПМЦ в препаратах
4.1 Используется в качестве материала для пленочного покрытия и пленкообразующего материала.
Гипромеллоза (ГПМЦ) используется в качестве пленочного покрытия для таблеток. По сравнению с традиционными таблетками, покрытыми сахаром, таблетки с покрытием не обладают очевидными преимуществами в маскировке вкуса и внешнего вида, но их твердость и хрупкость, влагопоглощение, распадаемость, увеличение массы покрытия и другие качественные показатели лучше. Низковязкий вариант этого продукта используется в качестве водорастворимого пленочного покрытия для таблеток и пилюль, а высоковязкий — в качестве пленочного покрытия для систем с органическими растворителями. Обычно используемая концентрация составляет 2,0%-20%.
4.2 в качестве связующего вещества и дезинтегранта
Низковязкий вариант этого продукта может использоваться в качестве связующего вещества и дезинтегранта для таблеток, пилюль и гранул, а высоковязкий вариант — только в качестве связующего вещества. Дозировка варьируется в зависимости от модели и требований. Как правило, количество связующего вещества, используемого для таблеток, полученных методом сухой грануляции, составляет 5%, а для таблеток, полученных методом влажной грануляции, — 2%.
4.3 В качестве суспендирующего агента
Суспендирующий агент представляет собой вязкое гелеобразное вещество с гидрофильностью. Использование суспендирующего агента замедляет скорость осаждения частиц и позволяет ему связываться с поверхностью частиц, предотвращая их полимеризацию и конденсацию в массу. Суспендирующие агенты играют важную роль в производстве суспензий. HPMC — превосходный суспендирующий агент. Растворенный в нем коллоидный раствор снижает поверхностное натяжение на границе раздела жидкость-твердое тело и свободную энергию мелких твердых частиц, тем самым повышая стабильность гетерогенной дисперсионной системы. Этот продукт представляет собой высоковязкую суспензионную жидкость, приготовленную в качестве суспендирующего агента. Он обладает хорошим суспендирующим эффектом, легко диспергируется, нелипкий и образует мелкие флокулированные частицы. Обычно его используют в количестве от 0,5% до 1,5%.
4.4 Используется в качестве блокатора, агента медленного и контролируемого высвобождения и порообразующего агента.
Высоковязкий сорт этого продукта используется для приготовления гидрофильных гелевых матричных таблеток пролонгированного действия, замедлителей и агентов контролируемого высвобождения для смешанных матричных таблеток пролонгированного действия. Он обладает эффектом замедления высвобождения лекарственного средства. Его рабочая концентрация составляет 10%–80% (масса/масса). Низковязкий сорт используется в качестве порообразующего агента для составов с пролонгированным или контролируемым высвобождением. Начальная доза, необходимая для терапевтического эффекта, может быть быстро достигнута с помощью таблеток этого типа, после чего проявляется эффект пролонгированного или контролируемого высвобождения, и поддерживается эффективная концентрация лекарственного средства в крови. Гипромеллоза гидратируется, образуя гелевый слой при контакте с водой. Механизм высвобождения лекарственного средства из матричной таблетки в основном заключается в диффузии гелевого слоя и эрозии гелевого слоя.
4.5 Защитный клей, используемый в качестве загустителя и коллоидного агента.
При использовании этого продукта в качестве загустителя его обычная концентрация составляет 0,45%–1,0%. Этот продукт также может повышать стабильность гидрофобного клея, образовывать защитный коллоид, предотвращать слияние и агломерацию частиц, тем самым подавляя образование осадка. Его обычная концентрация составляет 0,5%–1,5%.
4.6 Используется в качестве капсульного материала
Обычно в качестве материала оболочки капсул используется в основном желатин. Процесс производства оболочки капсул прост, но существуют некоторые проблемы и явления, такие как плохая защита чувствительных к влаге и кислороду лекарственных средств, снижение растворимости лекарственного средства и замедление распада оболочки капсулы при хранении. Поэтому в качестве заменителя материала при изготовлении капсул используется гипромеллоза, которая улучшает формуемость и эффективность применения капсул и получила широкое распространение как в стране, так и за рубежом.
4.7 В качестве биоадгезива
Биоадгезивная технология, использующая вспомогательные вещества с биоадгезивными полимерами, за счет адгезии к слизистой оболочке повышает непрерывность и плотность контакта между препаратом и слизистой, благодаря чему лекарственное средство медленно высвобождается и абсорбируется слизистой оболочкой, достигая цели лечения. В настоящее время она широко применяется для лечения заболеваний носовой полости и слизистой оболочки полости рта. Желудочно-кишечная биоадгезивная технология — это новый тип системы доставки лекарственных средств, разработанный в последние годы. Она не только продлевает время пребывания лекарственных препаратов в желудочно-кишечном тракте, но и улучшает контактные свойства лекарственного средства с клеточной мембраной в месте абсорбции, изменяя текучесть клеточной мембраны. Это повышает проникающую способность лекарственного средства в эпителиальные клетки тонкой кишки, тем самым улучшая биодоступность препарата.
4.8 В виде геля для местного применения
В качестве адгезивного препарата для кожи гель обладает рядом преимуществ, таких как безопасность, эстетичность, легкость смывания, низкая стоимость, простой процесс приготовления и хорошая совместимость с лекарственными препаратами. В последние годы он привлек к себе широкое внимание и стал одним из основных направлений развития наружных кожных препаратов.
4.9 В качестве ингибитора осаждения в системе эмульгирования
Дата публикации: 16 декабря 2021 г.