1. Bản chất cơ bản của HPMC
Hypromellose, tên tiếng Anh là hydroxypropyl methylcellulose, viết tắt là HPMC. Công thức phân tử của nó là C8H15O8-(C10Hl8O6)n-C8Hl5O8, và trọng lượng phân tử khoảng 86.000. Sản phẩm này là một vật liệu bán tổng hợp, bao gồm một phần nhóm methyl và một phần polyhydroxypropyl ether của cellulose. Nó có thể được sản xuất bằng hai phương pháp: một là xử lý methyl cellulose loại phù hợp với NaOH, sau đó phản ứng với propylene oxide ở nhiệt độ và áp suất cao. Thời gian phản ứng phải được duy trì để cho phép các nhóm methyl và hydroxypropyl liên kết với ether. Dạng liên kết này được nối với vòng anhydroglucose của cellulose, và có thể đạt được mức độ mong muốn; phương pháp khác là xử lý xơ bông hoặc sợi bột gỗ bằng xút ăn da, sau đó thu được bằng cách phản ứng lần lượt với metan clo hóa và propylene oxide, rồi tiếp tục tinh chế, nghiền thành bột mịn và đồng nhất hoặc dạng hạt. HPMC là một loại cellulose thực vật tự nhiên, đồng thời cũng là một tá dược dược phẩm tuyệt vời với nguồn cung dồi dào. Hiện nay, nó được sử dụng rộng rãi trong và ngoài nước, và là một trong những tá dược dược phẩm có tỷ lệ sử dụng cao nhất trong các loại thuốc uống.
Sản phẩm này có màu trắng đến trắng sữa, không độc hại và không mùi vị, dạng bột mịn hoặc dạng sợi, dễ chảy. Nó tương đối ổn định dưới tác động của ánh sáng và độ ẩm. Khi ngâm trong nước lạnh, nó trương nở tạo thành dung dịch keo màu trắng sữa với độ nhớt nhất định. Hiện tượng chuyển hóa sol-gel có thể xảy ra do sự thay đổi nhiệt độ của dung dịch ở nồng độ nhất định. Nó rất dễ hòa tan trong cồn 70% hoặc dimetyl xeton, nhưng không hòa tan trong cồn khan, cloroform hoặc etoxyetan.
Hypromellose có độ ổn định tốt khi pH nằm trong khoảng từ 4,0 đến 8,0, và có thể tồn tại ổn định trong khoảng từ 3,0 đến 11,0. Sau khi bảo quản 10 ngày ở nhiệt độ 20°C và độ ẩm tương đối 80%, hệ số hấp thụ ẩm của HPMC là 6,2%.
Do sự khác biệt về hàm lượng của hai nhóm thế trong cấu trúc hypromellose, methoxy và hydroxypropyl, nên đã xuất hiện nhiều loại sản phẩm khác nhau. Ở nồng độ nhất định, các loại sản phẩm khác nhau có độ nhớt và nhiệt độ tạo gel riêng, do đó có các tính chất khác nhau và có thể được sử dụng cho các mục đích khác nhau. Dược điển của các quốc gia khác nhau có các quy cách và cách diễn đạt khác nhau cho mẫu: Dược điển Châu Âu dựa trên các cấp độ khác nhau của độ nhớt và mức độ thế khác nhau của các sản phẩm trên thị trường. Nó được biểu thị bằng cấp độ cộng với một con số. Đơn vị là mPa•s. Sau khi thêm 4 chữ số để chỉ ra hàm lượng và loại của mỗi nhóm thế của hypromellose, ví dụ, hypromellose 2208, hai chữ số đầu tiên biểu thị tỷ lệ phần trăm gần đúng của nhóm methoxy, hai chữ số cuối cùng biểu thị tỷ lệ phần trăm gần đúng của nhóm hydroxypropyl.
2. Phương pháp hòa tan HPMC trong nước
2.1 Phương pháp nước nóng
Vì hypromellose không tan trong nước nóng, nên ở giai đoạn đầu, nó có thể được phân tán đều trong nước nóng, sau đó khi nguội đi, có hai phương pháp điển hình được mô tả như sau:
(1) Cho lượng nước nóng cần thiết vào thùng chứa và đun nóng đến khoảng 70℃. Từ từ cho sản phẩm vào trong khi khuấy nhẹ. Lúc đầu, sản phẩm nổi trên mặt nước, sau đó dần dần tạo thành hỗn hợp sệt. Làm nguội hỗn hợp sệt.
(2) Thêm 1/3 hoặc 2/3 lượng nước cần thiết vào thùng chứa và đun nóng đến 70°C để phân tán sản phẩm tạo thành hỗn hợp sệt nước nóng, sau đó thêm lượng nước lạnh hoặc nước đá còn lại vào hỗn hợp sệt nước nóng. Khuấy đều và làm nguội hỗn hợp.
2.2 Phương pháp trộn bột
Các hạt bột và các thành phần dạng bột khác với lượng bằng hoặc lớn hơn được phân tán hoàn toàn bằng phương pháp trộn khô, sau đó thêm nước để hòa tan. Lúc này, hypromellose có thể được hòa tan mà không bị vón cục.
3. Ưu điểm của HPMC
3.1 Độ hòa tan trong nước lạnh
Nó tan trong nước lạnh dưới 40°C hoặc ethanol 70%. Về cơ bản, nó không tan trong nước nóng trên 60°C, nhưng có thể tạo thành dạng gel.
3.2 Tính trơ hóa học
Hypromellose (HPMC) là một loại ete xenluloza không ion. Dung dịch của nó không mang điện tích ion và không tương tác với muối kim loại hoặc các hợp chất hữu cơ ion. Do đó, các tá dược khác không phản ứng với nó trong quá trình bào chế.
3.3 Độ ổn định
Nó tương đối ổn định với cả axit và kiềm, và có thể được bảo quản trong thời gian dài ở pH từ 3 đến 1l, và độ nhớt của nó không có sự thay đổi rõ rệt. Dung dịch nước của hypromellose (HPMC) có tác dụng chống nấm mốc và có thể duy trì độ nhớt ổn định tốt trong quá trình bảo quản lâu dài. Các tá dược dược phẩm sử dụng HPMC có độ ổn định chất lượng tốt hơn so với các tá dược sử dụng các tá dược truyền thống (như dextrin, tinh bột, v.v.).
3.4 Khả năng điều chỉnh độ nhớt
Các dẫn xuất có độ nhớt khác nhau của HPMC có thể được trộn lẫn theo các tỷ lệ khác nhau, và độ nhớt của chúng có thể thay đổi theo một quy luật nhất định, có mối quan hệ tuyến tính tốt, vì vậy có thể lựa chọn theo yêu cầu.
3.5 Quán tính chuyển hóa
HPMC không được hấp thụ hoặc chuyển hóa trong cơ thể và không cung cấp calo, vì vậy nó là một tá dược an toàn cho các chế phẩm thuốc.
3.6 Bảo mật
Người ta thường tin rằng HPMC là một chất không độc hại và không gây kích ứng. Liều gây chết trung bình đối với chuột là 5g/kg, và liều gây chết trung bình đối với chuột cống là 5,2g/kg. Liều dùng hàng ngày không gây hại cho cơ thể người.
4. Ứng dụng HPMC trong các chế phẩm
4.1 Được sử dụng làm vật liệu phủ màng và vật liệu tạo màng
Hypromellose (HPMC) được sử dụng làm nguyên liệu cho viên nén bao phim. So với các loại viên nén bao phim truyền thống như viên nén bao đường, viên nén bao phim không có ưu điểm rõ rệt trong việc che giấu mùi vị và hình thức, nhưng độ cứng, độ dễ vỡ, khả năng hút ẩm, độ rã, độ tăng trọng lượng lớp bao phim và các chỉ tiêu chất lượng khác đều tốt hơn. Loại có độ nhớt thấp được sử dụng làm nguyên liệu bao phim hòa tan trong nước cho viên nén và viên nang, còn loại có độ nhớt cao được sử dụng làm nguyên liệu bao phim cho hệ dung môi hữu cơ. Nồng độ sử dụng thường là 2,0%-20%.
4.2 với vai trò là chất kết dính và chất phân rã
Loại có độ nhớt thấp của sản phẩm này có thể được sử dụng làm chất kết dính và chất phân rã cho viên nén, viên nang và viên nang dạng hạt, còn loại có độ nhớt cao chỉ có thể được sử dụng làm chất kết dính. Liều lượng sử dụng thay đổi tùy thuộc vào từng loại và yêu cầu khác nhau. Nói chung, lượng chất kết dính được sử dụng cho viên nén tạo hạt khô là 5%, và lượng chất kết dính được sử dụng cho viên nén tạo hạt ướt là 2%.
4.3 Là chất làm huyền phù
Chất huyền phù là một chất dạng gel nhớt có tính ưa nước. Việc sử dụng chất huyền phù có thể làm chậm tốc độ lắng của các hạt, và nó có thể bám vào bề mặt của các hạt để ngăn chặn các hạt bị trùng hợp và ngưng tụ thành khối. Chất huyền phù đóng vai trò quan trọng trong sản xuất huyền phù. HPMC là một loại chất huyền phù tuyệt vời. Dung dịch keo hòa tan trong nó có thể làm giảm sức căng bề mặt tiếp xúc lỏng-rắn và năng lượng tự do trên các hạt rắn nhỏ, do đó tăng cường tính ổn định của hệ phân tán không đồng nhất. Sản phẩm này là một chế phẩm dạng lỏng huyền phù có độ nhớt cao được điều chế làm chất huyền phù. Nó có tác dụng huyền phù tốt, dễ phân tán lại, không dính và tạo thành các hạt kết tủa mịn. Lượng sử dụng thông thường là 0,5% đến 1,5%.
4.4 Được sử dụng như chất ngăn chặn, chất giải phóng chậm và có kiểm soát, và chất tạo lỗ chân lông
Loại có độ nhớt cao của sản phẩm này được sử dụng để bào chế viên nén giải phóng chậm dạng gel ưa nước, chất làm chậm và chất kiểm soát giải phóng cho viên nén giải phóng chậm dạng hỗn hợp. Nó có tác dụng làm chậm quá trình giải phóng thuốc. Nồng độ sử dụng là 10%~80% (W/W). Loại có độ nhớt thấp được sử dụng làm chất tạo lỗ xốp cho các công thức giải phóng chậm hoặc giải phóng có kiểm soát. Liều ban đầu cần thiết để đạt hiệu quả điều trị của loại viên nén này có thể đạt được nhanh chóng, sau đó tác dụng giải phóng chậm hoặc giải phóng có kiểm soát được phát huy, và nồng độ thuốc hiệu quả trong máu được duy trì trong cơ thể. Hypromellose ngậm nước tạo thành lớp gel khi gặp nước. Cơ chế giải phóng thuốc từ viên nén dạng ma trận chủ yếu là sự khuếch tán của lớp gel và sự bào mòn của lớp gel.
4.5 Keo bảo vệ được sử dụng làm chất làm đặc và chất keo
Khi sản phẩm này được sử dụng làm chất làm đặc, nồng độ thông thường là 0,45%~1,0%. Sản phẩm này cũng có thể tăng độ ổn định của keo kỵ nước, tạo thành lớp keo bảo vệ, ngăn ngừa sự kết tụ và vón cục của các hạt, do đó ức chế sự hình thành cặn. Nồng độ thông thường của nó là 0,5%~1,5%.
4.6 Được sử dụng làm vật liệu vỏ nang
Thông thường, vật liệu vỏ nang chủ yếu là gelatin. Quy trình sản xuất vỏ nang gelatin khá đơn giản, nhưng vẫn tồn tại một số vấn đề và hiện tượng như khả năng bảo vệ thuốc nhạy cảm với độ ẩm và oxy kém, làm giảm khả năng hòa tan của thuốc, và làm chậm quá trình phân rã của vỏ nang trong quá trình bảo quản. Do đó, hypromellose được sử dụng làm chất thay thế cho vật liệu vỏ nang trong quá trình bào chế nang, giúp cải thiện khả năng tạo hình và hiệu quả sử dụng của nang, và đã được ứng dụng rộng rãi trong và ngoài nước.
4.7 Là chất kết dính sinh học
Công nghệ bám dính sinh học, ứng dụng các tá dược có chứa polyme bám dính sinh học, bằng cách bám vào niêm mạc sinh học, tăng cường tính liên tục và độ kín của tiếp xúc giữa chế phẩm và niêm mạc, nhờ đó thuốc được giải phóng và hấp thụ từ từ bởi niêm mạc để đạt được mục đích điều trị. Hiện nay, công nghệ này được sử dụng rộng rãi trong điều trị các bệnh lý của khoang mũi và niêm mạc miệng. Công nghệ bám dính sinh học đường tiêu hóa là một loại hệ thống phân phối thuốc mới được phát triển trong những năm gần đây. Nó không chỉ kéo dài thời gian lưu trú của chế phẩm thuốc trong đường tiêu hóa mà còn cải thiện hiệu quả tiếp xúc của thuốc với màng tế bào tại vị trí hấp thụ và thay đổi tính lưu động của màng tế bào. Khả năng thâm nhập của thuốc vào các tế bào biểu mô của ruột non được tăng cường, từ đó cải thiện sinh khả dụng của thuốc.
4.8 Dạng gel bôi ngoài da
Là một chế phẩm kết dính cho da, gel có một loạt các ưu điểm như an toàn, thẩm mỹ, dễ làm sạch, chi phí thấp, quy trình điều chế đơn giản và khả năng tương thích tốt với thuốc. Trong những năm gần đây, nó đã nhận được sự quan tâm rộng rãi và trở thành hướng phát triển của các chế phẩm bôi ngoài da.
4.9 Là chất ức chế kết tủa trong hệ nhũ hóa
Thời gian đăng bài: 16/12/2021