1. ลักษณะพื้นฐานของ HPMC
ไฮโปรเมลโลส หรือชื่อภาษาอังกฤษว่า ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส หรือเรียกย่อว่า HPMC สูตรโมเลกุลคือ C8H15O8-(C10Hl8O6)n-C8Hl5O8 และน้ำหนักโมเลกุลประมาณ 86,000 ผลิตภัณฑ์นี้เป็นวัสดุกึ่งสังเคราะห์ ซึ่งประกอบด้วยหมู่เมทิลและหมู่โพลีไฮดรอกซีโพรพิลอีเทอร์ของเซลลูโลส สามารถผลิตได้สองวิธี วิธีแรกคือการนำเมทิลเซลลูโลสเกรดที่เหมาะสมมาทำปฏิกิริยากับ NaOH จากนั้นทำปฏิกิริยากับโพรพิลีนออกไซด์ภายใต้อุณหภูมิและความดันสูง ต้องใช้เวลาในการทำปฏิกิริยานานพอเพื่อให้หมู่เมทิลและหมู่ไฮดรอกซีโพรพิลเชื่อมต่อกับอีเทอร์ในรูปแบบของอีเทอร์ โดยเชื่อมต่อกับวงแหวนแอนไฮโดรกลูโคสของเซลลูโลส และสามารถบรรลุระดับที่ต้องการได้ อีกวิธีหนึ่งคือการนำเส้นใยฝ้ายหรือเส้นใยเยื่อไม้มาทำปฏิกิริยากับโซดาไฟ จากนั้นจึงทำปฏิกิริยากับคลอโรมีเทนและโพรพิลีนออกไซด์ตามลำดับ แล้วจึงนำไปกลั่นให้บริสุทธิ์ บดให้เป็นผงหรือเม็ดละเอียดสม่ำเสมอ HPMC เป็นเซลลูโลสจากพืชธรรมชาติชนิดหนึ่ง และเป็นสารช่วยในการผลิตยาที่ดีเยี่ยม มีแหล่งที่มาหลากหลาย ปัจจุบันมีการใช้กันอย่างแพร่หลายทั้งในและต่างประเทศ และเป็นหนึ่งในสารช่วยในการผลิตยาที่มีอัตราการใช้งานสูงที่สุดในกลุ่มยารับประทาน
ผลิตภัณฑ์นี้มีสีขาวถึงขาวขุ่น ปลอดสารพิษ ไม่มีกลิ่น มีลักษณะเป็นผงละเอียดหรือเป็นเส้นใย ไหลลื่นได้ง่าย มีความเสถียรค่อนข้างดีเมื่อสัมผัสกับแสงและความชื้น เมื่อแช่ในน้ำเย็นจะพองตัวกลายเป็นสารละลายคอลลอยด์สีขาวขุ่นที่มีความหนืดระดับหนึ่ง ปรากฏการณ์การเปลี่ยนสถานะจากโซลเป็นเจลสามารถเกิดขึ้นได้เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของสารละลายที่มีความเข้มข้นระดับหนึ่ง ละลายได้ง่ายมากในแอลกอฮอล์ 70% หรือไดเมทิลคีโตน แต่จะไม่ละลายในแอลกอฮอล์ปราศจากน้ำ คลอโรฟอร์ม หรืออีทอกซีอีเทน
ไฮโปรเมลโลสมีเสถียรภาพที่ดีเมื่อค่า pH อยู่ระหว่าง 4.0 ถึง 8.0 และสามารถคงสภาพได้อย่างเสถียรในช่วง pH 3.0 ถึง 11.0 หลังจากเก็บรักษาไว้ 10 วันที่อุณหภูมิ 20°C และความชื้นสัมพัทธ์ 80% ค่าสัมประสิทธิ์การดูดซับความชื้นของ HPMC คือ 6.2%
เนื่องจากความแตกต่างของปริมาณหมู่แทนที่สองชนิดในโครงสร้างของไฮโปรเมลโลส ได้แก่ เมทอกซีและไฮดรอกซีโพรพิล ทำให้เกิดผลิตภัณฑ์หลายประเภทขึ้น ที่ความเข้มข้นเฉพาะ ผลิตภัณฑ์แต่ละประเภทจะมีค่าความหนืดและอุณหภูมิการเกิดเจลด้วยความร้อนที่แตกต่างกัน ดังนั้นจึงมีคุณสมบัติที่แตกต่างกันและสามารถนำไปใช้ในวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกันได้ ตำราเภสัชกรรมของประเทศต่างๆ มีข้อกำหนดและวิธีการแสดงแบบจำลองที่แตกต่างกัน: ตำราเภสัชกรรมของยุโรปใช้เกณฑ์เกรดต่างๆ ของความหนืดและระดับการแทนที่ที่แตกต่างกันของผลิตภัณฑ์ในท้องตลาด โดยแสดงเป็นเกรดบวกตัวเลข หน่วยเป็น mPa•s หลังจากบวกตัวเลข 4 หลักเพื่อระบุปริมาณและชนิดของหมู่แทนที่แต่ละชนิดของไฮโปรเมลโลส ตัวอย่างเช่น ไฮโปรเมลโลส 2208 ตัวเลขสองหลักแรกแสดงถึงเปอร์เซ็นต์โดยประมาณของหมู่เมทอกซี และตัวเลขสองหลักสุดท้ายแสดงถึงเปอร์เซ็นต์โดยประมาณของหมู่ไฮดรอกซีโพรพิล
2. วิธีการละลาย HPMC ในน้ำ
2.1 วิธีการใช้น้ำร้อน
เนื่องจากไฮโปรเมลโลสไม่ละลายในน้ำร้อน จึงสามารถกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอในน้ำร้อนในระยะเริ่มต้น จากนั้นเมื่อเย็นตัวลง จะมีวิธีการทั่วไปสองวิธีดังต่อไปนี้:
(1) ใส่น้ำร้อนปริมาณที่ต้องการลงในภาชนะแล้วตั้งไฟให้ร้อนประมาณ 70℃ ค่อยๆ เติมผลิตภัณฑ์ลงไปพร้อมกับคนช้าๆ ในตอนแรกผลิตภัณฑ์จะลอยอยู่บนผิวน้ำ จากนั้นจะค่อยๆ กลายเป็นสารละลายข้น ปล่อยให้สารละลายข้นเย็นลง
(2) เติมน้ำ 1/3 หรือ 2/3 ของปริมาณที่ต้องการลงในภาชนะ แล้วให้ความร้อนจนถึง 70°C เพื่อกระจายผลิตภัณฑ์ให้ทั่วเพื่อเตรียมสารละลายน้ำร้อน จากนั้นเติมน้ำเย็นหรือน้ำแข็งที่เหลือลงในสารละลายน้ำร้อน คนให้เข้ากันแล้วปล่อยให้เย็นลง
2.2 วิธีการผสมผง
นำผงและส่วนผสมที่เป็นผงอื่นๆ ที่มีปริมาณเท่ากันหรือมากกว่ามาผสมให้เข้ากันอย่างทั่วถึงด้วยวิธีผสมแห้ง จากนั้นจึงเติมน้ำเพื่อละลาย ในขั้นตอนนี้ ไฮโปรเมลโลสจะละลายได้โดยไม่จับตัวเป็นก้อน
3. ข้อดีของ HPMC
3.1 ความสามารถในการละลายในน้ำเย็น
สารนี้ละลายได้ในน้ำเย็นที่อุณหภูมิต่ำกว่า 40°C หรือในเอทานอล 70% โดยพื้นฐานแล้วจะไม่ละลายในน้ำร้อนที่อุณหภูมิสูงกว่า 60°C แต่สามารถจับตัวเป็นเจลได้
3.2 ความเฉื่อยทางเคมี
ไฮโปรเมลโลส (HPMC) เป็นเซลลูโลสอีเทอร์ชนิดไม่มีประจุไอออน สารละลายของมันไม่มีประจุไอออนและไม่ทำปฏิกิริยากับเกลือโลหะหรือสารประกอบอินทรีย์ที่มีประจุไอออน ดังนั้น สารช่วยอื่นๆ จึงไม่ทำปฏิกิริยากับมันในระหว่างกระบวนการเตรียมยา
3.3 ความเสถียร
ไฮโปรเมลโลสมีความเสถียรค่อนข้างดีต่อทั้งกรดและด่าง สามารถเก็บรักษาได้นานในช่วง pH 3 ถึง 1 ลิตร และความหนืดไม่เปลี่ยนแปลงอย่างเห็นได้ชัด สารละลายไฮโปรเมลโลสในน้ำ (HPMC) มีฤทธิ์ต้านเชื้อราและสามารถรักษาความหนืดให้คงที่ได้ดีในระหว่างการเก็บรักษาระยะยาว สารช่วยในการผลิตยาที่ใช้ HPMC มีเสถียรภาพด้านคุณภาพที่ดีกว่าสารช่วยในการผลิตยาแบบดั้งเดิม (เช่น เดกซ์ทริน แป้ง เป็นต้น)
3.4 ความสามารถในการปรับความหนืด
สามารถผสมอนุพันธ์ความหนืดต่างๆ ของ HPMC ในสัดส่วนที่แตกต่างกันได้ และความหนืดของมันจะเปลี่ยนแปลงไปตามกฎบางอย่าง และมีความสัมพันธ์เชิงเส้นที่ดี ดังนั้นจึงสามารถเลือกใช้ได้ตามความต้องการ
3.5 ความเฉื่อยทางเมตาบอลิซึม
HPMC ไม่ถูกดูดซึมหรือเผาผลาญในร่างกาย และไม่ให้พลังงาน ดังนั้นจึงเป็นสารช่วยในการผลิตยาที่ปลอดภัย
3.6 ความปลอดภัย
โดยทั่วไปเชื่อกันว่า HPMC เป็นสารที่ไม่เป็นพิษและไม่ก่อให้เกิดการระคายเคือง ปริมาณที่ทำให้หนูตายครึ่งหนึ่งคือ 5 กรัม/กิโลกรัม และปริมาณที่ทำให้หนูทดลองตายครึ่งหนึ่งคือ 5.2 กรัม/กิโลกรัม ปริมาณที่รับประทานต่อวันนั้นไม่เป็นอันตรายต่อร่างกายมนุษย์
4. การประยุกต์ใช้ HPMC ในการเตรียมผลิตภัณฑ์
4.1 ใช้เป็นวัสดุเคลือบฟิล์มและวัสดุขึ้นรูปฟิล์ม
ไฮโปรเมลโลส (HPMC) ใช้เป็นวัสดุเคลือบฟิล์มสำหรับยาเม็ด เมื่อเปรียบเทียบกับยาเม็ดเคลือบแบบดั้งเดิม เช่น ยาเม็ดเคลือบน้ำตาล ยาเม็ดเคลือบไม่มีข้อได้เปรียบที่ชัดเจนในการปกปิดรสชาติและลักษณะภายนอก แต่มีคุณสมบัติที่ดีกว่าในด้านความแข็ง ความเปราะ การดูดซับความชื้น การแตกตัว การเพิ่มน้ำหนักของชั้นเคลือบ และตัวชี้วัดคุณภาพอื่นๆ เกรดความหนืดต่ำของผลิตภัณฑ์นี้เป็นวัสดุเคลือบฟิล์มที่ละลายน้ำได้สำหรับยาเม็ดและยาแคปซูล และเกรดความหนืดสูงใช้เป็นวัสดุเคลือบฟิล์มสำหรับระบบตัวทำละลายอินทรีย์ ความเข้มข้นที่ใช้โดยทั่วไปคือ 2.0%-20%
4.2 ทำหน้าที่เป็นสารยึดเกาะและสารช่วยแตกตัว
ผลิตภัณฑ์ชนิดความหนืดต่ำสามารถใช้เป็นสารยึดเกาะและสารช่วยแตกตัวสำหรับยาเม็ด ยาแคปซูล และยาเม็ดเล็ก ในขณะที่ชนิดความหนืดสูงสามารถใช้เป็นสารยึดเกาะได้เท่านั้น ปริมาณการใช้จะแตกต่างกันไปตามแบบและข้อกำหนดต่างๆ โดยทั่วไป ปริมาณสารยึดเกาะที่ใช้สำหรับยาเม็ดแบบเม็ดแห้งคือ 5% และปริมาณสารยึดเกาะที่ใช้สำหรับยาเม็ดแบบเม็ดเปียกคือ 2%
4.3 ในฐานะสารแขวนลอย
สารแขวนลอยเป็นสารเจลหนืดที่มีคุณสมบัติชอบน้ำ การใช้สารแขวนลอยสามารถชะลอความเร็วในการตกตะกอนของอนุภาค และสามารถเกาะติดกับพื้นผิวของอนุภาคเพื่อป้องกันไม่ให้อนุภาคเกิดการรวมตัวและควบแน่นเป็นก้อน สารแขวนลอยมีบทบาทสำคัญในการผลิตสารแขวนลอย HPMC เป็นสารแขวนลอยชนิดหนึ่งที่ดีเยี่ยม สารละลายคอลลอยด์ที่ละลายใน HPMC สามารถลดแรงตึงผิวระหว่างของเหลวและของแข็ง และลดพลังงานอิสระของอนุภาคของแข็งขนาดเล็ก จึงช่วยเพิ่มเสถียรภาพของระบบการกระจายตัวแบบไม่เป็นเนื้อเดียวกัน ผลิตภัณฑ์นี้เป็นสารแขวนลอยชนิดเหลวที่มีความหนืดสูง มีคุณสมบัติในการแขวนลอยที่ดี กระจายตัวได้ง่าย ไม่เหนียวเหนอะหนะ และมีอนุภาคจับตัวเป็นก้อนละเอียด ปริมาณที่ใช้โดยทั่วไปคือ 0.5% ถึง 1.5%
4.4 ใช้เป็นสารปิดกั้น สารปลดปล่อยช้าและควบคุมได้ และสารก่อรูพรุน
ผลิตภัณฑ์ชนิดความหนืดสูงนี้ใช้ในการเตรียมยาเม็ดแบบปลดปล่อยยาอย่างต่อเนื่องในรูปแบบเจลไฮโดรฟิลิก สารหน่วงการปลดปล่อย และสารควบคุมการปลดปล่อยสำหรับยาเม็ดแบบปลดปล่อยยาอย่างต่อเนื่องในรูปแบบเมทริกซ์ผสม มีผลในการชะลอการปลดปล่อยยา ความเข้มข้นที่ใช้คือ 10%~80% (W/W) ส่วนชนิดความหนืดต่ำใช้เป็นสารก่อรูพรุนสำหรับสูตรยาแบบปลดปล่อยยาอย่างต่อเนื่องหรือแบบควบคุมการปลดปล่อย ปริมาณยาเริ่มต้นที่ต้องการเพื่อให้ได้ผลการรักษาของยาเม็ดชนิดนี้สามารถเข้าถึงได้อย่างรวดเร็ว จากนั้นจึงออกฤทธิ์ปลดปล่อยยาอย่างต่อเนื่องหรือแบบควบคุม และรักษาระดับความเข้มข้นของยาในเลือดให้คงที่ ไฮโปรเมลโลสจะเกิดปฏิกิริยาไฮเดรชั่นกับน้ำเพื่อสร้างชั้นเจล กลไกการปลดปล่อยยาจากยาเม็ดเมทริกซ์ส่วนใหญ่เกิดจากการแพร่กระจายของชั้นเจลและการสึกกร่อนของชั้นเจล
4.5 กาวป้องกันที่ใช้เป็นสารเพิ่มความหนืดและคอลลอยด์
เมื่อใช้ผลิตภัณฑ์นี้เป็นสารเพิ่มความหนืด ความเข้มข้นที่ใช้โดยทั่วไปคือ 0.45%~1.0% ผลิตภัณฑ์นี้ยังสามารถเพิ่มความเสถียรของกาวกันน้ำ สร้างคอลลอยด์ป้องกัน ป้องกันการรวมตัวและการจับกลุ่มของอนุภาค จึงช่วยยับยั้งการเกิดตะกอน ความเข้มข้นที่ใช้โดยทั่วไปคือ 0.5%~1.5%
4.6 ใช้เป็นวัสดุสำหรับทำแคปซูล
โดยปกติ วัสดุที่ใช้ทำเปลือกแคปซูลส่วนใหญ่จะเป็นเจลาติน กระบวนการผลิตเปลือกแคปซูลนั้นง่าย แต่ก็มีปัญหาและปรากฏการณ์บางอย่าง เช่น การปกป้องยาที่ไวต่อความชื้นและออกซิเจนได้ไม่ดี การละลายของยาลดลง และการสลายตัวของเปลือกแคปซูลช้าลงระหว่างการเก็บรักษา ดังนั้น จึงมีการใช้ไฮโปรเมลโลสเป็นวัสดุทดแทนในการผลิตแคปซูล ซึ่งช่วยปรับปรุงความสามารถในการขึ้นรูปและประสิทธิภาพการใช้งานของแคปซูล และได้รับการส่งเสริมอย่างกว้างขวางทั้งในและต่างประเทศ
4.7 ในฐานะสารยึดเกาะทางชีวภาพ
เทคโนโลยีชีวเกาะติด (Bioadhesive technology) คือการประยุกต์ใช้สารช่วยในการผลิตยาที่มีโพลิเมอร์ชีวเกาะติด โดยการเกาะติดกับเยื่อบุชีวภาพ ช่วยเพิ่มความต่อเนื่องและความแน่นหนาของการสัมผัสระหว่างยาและเยื่อบุ ทำให้ยาค่อยๆ ปลดปล่อยและดูดซึมโดยเยื่อบุเพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ของการรักษา ปัจจุบันมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการรักษาโรคของโพรงจมูกและเยื่อบุช่องปาก เทคโนโลยีชีวเกาะติดในระบบทางเดินอาหารเป็นระบบนำส่งยาชนิดใหม่ที่พัฒนาขึ้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ไม่เพียงแต่ยืดระยะเวลาการคงอยู่ของยาในระบบทางเดินอาหารเท่านั้น แต่ยังช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการสัมผัสของยากับเยื่อหุ้มเซลล์ของบริเวณที่ดูดซึม และเปลี่ยนแปลงความลื่นไหลของเยื่อหุ้มเซลล์ ทำให้ความสามารถในการซึมผ่านของยาไปยังเซลล์เยื่อบุผิวของลำไส้เล็กเพิ่มขึ้น จึงช่วยเพิ่มชีวปริมาณออกฤทธิ์ของยาได้
4.8 ในรูปแบบเจลทาเฉพาะที่
เจลเป็นผลิตภัณฑ์ยึดเกาะสำหรับผิวหนังที่มีข้อดีหลายประการ เช่น ปลอดภัย สวยงาม ทำความสะอาดง่าย ราคาถูก กระบวนการเตรียมไม่ซับซ้อน และเข้ากันได้ดีกับยา ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เจลได้รับความสนใจอย่างกว้างขวางและกลายเป็นทิศทางการพัฒนาของผลิตภัณฑ์สำหรับใช้ภายนอกผิวหนัง
4.9 ทำหน้าที่เป็นสารยับยั้งการตกตะกอนในระบบอิมัลซิฟิเคชัน
วันที่โพสต์: 16 ธันวาคม 2021