1. Die grundlegende Natur von HPMC
Hypromellose, englische Bezeichnung für Hydroxypropylmethylcellulose, auch bekannt als HPMC. Die Summenformel lautet C8H15O8-(C10Hl8O6)n-C8Hl5O8, das Molekulargewicht beträgt ca. 86.000. Dieses Produkt ist ein halbsynthetisches Material, das aus der Methylgruppe und dem Polyhydroxypropylether der Cellulose besteht. Es kann auf zwei Arten hergestellt werden: Eine besteht darin, Methylcellulose geeigneter Qualität mit NaOH zu behandeln und sie dann bei hoher Temperatur und hohem Druck mit Propylenoxid zu reagieren. Die Reaktionszeit muss lang genug sein, damit sich die Methyl- und Hydroxypropylgruppen mit dem Ether verbinden können. Die Form wird an den Anhydroglucosering der Cellulose gebunden und kann den gewünschten Grad erreichen. Alternativ werden Baumwoll-Linters oder Holzzellstofffasern mit Natronlauge behandelt und anschließend durch eine Reaktion mit chloriertem Methan und Propylenoxid gewonnen. Anschließend wird das Material weiter raffiniert und pulverisiert, bis ein feines, gleichmäßiges Pulver oder Granulat entsteht. HPMC ist eine Variante natürlicher Pflanzenzellulose und ein hervorragender pharmazeutischer Hilfsstoff mit vielfältigen Quellen. Es wird derzeit im In- und Ausland häufig verwendet und zählt zu den am häufigsten verwendeten pharmazeutischen Hilfsstoffen unter oral einzunehmenden Arzneimitteln.
Dieses Produkt ist weiß bis milchig-weiß, ungiftig und geschmacksneutral. Es ist ein körniges oder faseriges, leicht fließendes Pulver. Es ist relativ licht- und feuchtigkeitsbeständig. In kaltem Wasser quillt es zu einer milchig-weißen kolloidalen Lösung mit einer gewissen Viskosität auf. Bei Temperaturänderungen einer bestimmten Lösungskonzentration kann es zu einer Sol-Gel-Umwandlung kommen. Es löst sich sehr gut in 70%igem Alkohol oder Dimethylketon, nicht jedoch in wasserfreiem Alkohol, Chloroform oder Ethoxyethan.
Hypromellose weist eine gute Stabilität bei einem pH-Wert zwischen 4,0 und 8,0 auf und kann zwischen 3,0 und 11,0 stabil existieren. Nach 10-tägiger Lagerung bei einer Temperatur von 20 °C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 80 % beträgt der Feuchtigkeitsabsorptionskoeffizient von HPMC 6,2 %.
Aufgrund der Unterschiede im Gehalt der beiden Substituenten Methoxy und Hydroxypropyl in der Struktur von Hypromellose sind verschiedene Produkttypen entstanden. In einer bestimmten Konzentration haben verschiedene Produkttypen eine bestimmte Viskosität und Wärmegelierungstemperatur und haben daher unterschiedliche Eigenschaften und können zu verschiedenen Zwecken eingesetzt werden. Die Arzneibücher verschiedener Länder haben unterschiedliche Spezifikationen und Ausdrücke für das Modell: Das Europäische Arzneibuch basiert auf den unterschiedlichen Qualitäten der unterschiedlichen Viskositäten und unterschiedlichen Substitutionsgraden der Produkte auf dem Markt. Es wird durch die Qualität plus eine Zahl ausgedrückt. Die Einheit ist mPa•s. Nach dem Hinzufügen von 4 Ziffern, um den Gehalt und die Art jedes Substituenten von Hypromellose anzugeben, z. B. Hypromellose 2208, stellen die ersten beiden Ziffern den ungefähren Prozentsatz der Methoxygruppe dar, die letzten beiden Ziffern stellen den ungefähren Prozentsatz der Hydroxypropylgruppe dar.
2. Die Methode zum Auflösen von HPMC in Wasser
2.1 Heißwassermethode
Da sich Hypromellose nicht in heißem Wasser auflöst, kann sie zunächst gleichmäßig in heißem Wasser dispergiert werden und dann, wenn sie abgekühlt ist. Im Folgenden werden zwei typische Methoden beschrieben:
(1) Geben Sie die benötigte Menge heißes Wasser in den Behälter und erhitzen Sie es auf ca. 70 °C. Geben Sie das Produkt nach und nach unter langsamem Rühren hinzu. Das Produkt schwimmt zunächst auf der Wasseroberfläche und bildet dann allmählich einen Brei. Kühlen Sie den Brei ab.
(2) Geben Sie 1/3 oder 2/3 der erforderlichen Wassermenge in den Behälter und erhitzen Sie ihn auf 70 °C, um das Produkt zu dispergieren und eine Heißwasseraufschlämmung herzustellen. Geben Sie dann die restliche Menge kaltes Wasser oder Eiswasser zur Heißwasseraufschlämmung. Kühlen Sie die Mischung nach dem Umrühren in der Aufschlämmung ab.
2.2 Pulvermischverfahren
Die Pulverpartikel und andere pulverförmige Bestandteile in gleicher oder größerer Menge werden durch Trockenmischen vollständig dispergiert und anschließend durch Zugabe von Wasser aufgelöst. Dabei kann sich die Hypromellose ohne Agglomeration auflösen.
3. Vorteile von HPMC
3.1 Kaltwasserlöslichkeit
Es ist in kaltem Wasser unter 40 °C oder 70 % Ethanol löslich. In heißem Wasser über 60 °C ist es grundsätzlich unlöslich, kann aber gelieren.
3.2 Chemische Inertheit
Hypromellose (HPMC) ist ein nichtionischer Celluloseether. Seine Lösung ist ungeladen und reagiert nicht mit Metallsalzen oder ionischen organischen Verbindungen. Daher reagieren andere Hilfsstoffe während des Herstellungsprozesses nicht mit ihm.
3.3 Stabilität
Es ist relativ säure- und alkalibeständig und kann lange Zeit zwischen pH 3 und 1 l gelagert werden. Seine Viskosität ändert sich dabei nicht. Die wässrige Hypromelloselösung (HPMC) wirkt schimmelhemmend und behält auch bei längerer Lagerung eine gute Viskositätsstabilität. Pharmazeutische Hilfsstoffe mit HPMC weisen eine bessere Qualitätsstabilität auf als solche mit herkömmlichen Hilfsstoffen (wie Dextrin, Stärke usw.).
3.4 Einstellbarkeit der Viskosität
HPMC-Derivate unterschiedlicher Viskosität können in unterschiedlichen Anteilen gemischt werden. Ihre Viskosität kann sich nach bestimmten Regeln ändern und weist eine gute lineare Beziehung auf, sodass sie je nach Bedarf ausgewählt werden kann.
3.5 Stoffwechselträgheit
HPMC wird im Körper weder absorbiert noch verstoffwechselt und liefert keine Kalorien, daher ist es ein sicherer Trägerstoff für medizinische Präparate.
3.6 Sicherheit
Es wird allgemein angenommen, dass HPMC ein ungiftiges und nicht reizendes Material ist. Die mittlere letale Dosis für Mäuse beträgt 5 g/kg, für Ratten 5,2 g/kg. Die tägliche Dosierung ist für den menschlichen Körper unschädlich.
4. Anwendung von HPMC in Präparaten
4.1 Verwendung als Filmbeschichtungsmaterial und Filmbildner
Hypromellose (HPMC) wird als Filmbeschichtungsmaterial für Tabletten verwendet. Im Vergleich zu herkömmlichen Dragees, wie z. B. Dragees, bieten Dragees keine offensichtlichen Vorteile hinsichtlich Geschmacks- und Aussehensmaskierung, weisen jedoch bessere Härte, Brüchigkeit, Feuchtigkeitsaufnahme, Zerfallsrate, Gewichtszunahme der Beschichtung und weitere Qualitätsindikatoren auf. Die niedrigviskose Variante dieses Produkts wird als wasserlösliches Filmbeschichtungsmaterial für Tabletten und Pillen verwendet, die hochviskose Variante als Filmbeschichtungsmaterial für organische Lösungsmittelsysteme. Die Anwendungskonzentration beträgt üblicherweise 2,0–20 %.
4.2 als Bindemittel und Sprengmittel
Die niedrigviskose Variante dieses Produkts kann als Bindemittel und Sprengmittel für Tabletten, Pillen und Granulate verwendet werden, die hochviskose Variante ausschließlich als Bindemittel. Die Dosierung variiert je nach Modell und Bedarf. In der Regel beträgt die Bindemittelmenge für Trockengranulattabletten 5 %, für Nassgranulattabletten 2 %.
4.3 Als Suspendiermittel
Ein Suspensionsmittel ist eine viskose, hydrophile Gelsubstanz. Durch die Verwendung eines Suspensionsmittels in einem Suspensionsmittel kann die Sedimentationsgeschwindigkeit von Partikeln verlangsamt werden. Es kann sich an die Oberfläche der Partikel heften, um zu verhindern, dass die Partikel polymerisieren und zu einer Masse kondensieren. Suspensionsmittel spielen eine wichtige Rolle bei der Herstellung von Suspensionen. HPMC ist ein hervorragendes Suspensionsmittel. Die darin gelöste kolloidale Lösung kann die Spannung an der Flüssigkeit-Feststoff-Grenzfläche und die freie Energie der kleinen Feststoffpartikel verringern und so die Stabilität des heterogenen Dispersionssystems verbessern. Bei diesem Produkt handelt es sich um eine hochviskose Suspensionsflüssigkeit, die als Suspensionsmittel hergestellt wird. Es hat eine gute Suspensionswirkung, lässt sich leicht wieder dispergieren, ist nicht klebrig und bildet feinflockige Partikel. Die übliche Menge beträgt 0,5 % bis 1,5 %.
4.4 Wird als Blocker, Mittel zur langsamen und kontrollierten Freisetzung und Porenbildner verwendet
Die hochviskose Qualität dieses Produkts wird zur Herstellung von Retardtabletten mit hydrophiler Gelmatrix, Retardern und Wirkstoffen mit kontrollierter Freisetzung für Retardtabletten mit gemischter Materialmatrix verwendet. Sie verzögert die Wirkstofffreisetzung. Die Anwendungskonzentration beträgt 10–80 % (Gew./Gew.). Die niedrigviskose Qualität wird als Porenbildner für Formulierungen mit verzögerter oder kontrollierter Freisetzung verwendet. Die für die therapeutische Wirkung dieser Art von Tablette erforderliche Anfangsdosis kann schnell erreicht werden. Anschließend setzt die verzögerte oder kontrollierte Freisetzung ein und die wirksame Wirkstoffkonzentration im Blut des Körpers bleibt erhalten. Hypromellose hydratisiert und bildet in Berührung mit Wasser eine Gelschicht. Der Mechanismus der Wirkstofffreisetzung aus der Matrixtablette beruht hauptsächlich auf der Diffusion und Erosion der Gelschicht.
4.5 Schutzkleber als Verdickungsmittel und Kolloid
Bei Verwendung dieses Produkts als Verdickungsmittel beträgt die übliche Konzentration 0,45–1,0 %. Dieses Produkt kann außerdem die Stabilität des hydrophoben Klebstoffs erhöhen, ein Schutzkolloid bilden, Partikelkoaleszenz und -agglomeration verhindern und so die Bildung von Sedimenten hemmen. Die übliche Konzentration beträgt 0,5–1,5 %.
4.6 Verwendung als Kapselmaterial
Das Kapselhüllenmaterial besteht üblicherweise hauptsächlich aus Gelatine. Der Herstellungsprozess der Ming-Kapselhülle ist einfach, weist jedoch einige Probleme und Phänomene auf, wie z. B. einen schlechten Schutz feuchtigkeits- und sauerstoffempfindlicher Medikamente, eine verringerte Wirkstoffauflösung und eine verzögerte Zersetzung der Kapselhülle während der Lagerung. Daher wird Hypromellose als Ersatz für das Kapselmaterial bei der Herstellung von Kapseln verwendet, um die Formbarkeit und den Gebrauchseffekt der Kapsel zu verbessern und wird im In- und Ausland weithin beworben.
4.7 Als Bioadhäsiv
Bei der Bioadhäsionstechnologie werden Trägerstoffe mit bioadhäsiven Polymeren auf die Schleimhaut aufgetragen, wodurch der Kontakt zwischen Präparat und Schleimhaut durchgängig und fest wird. Dadurch wird das Arzneimittel langsam freigesetzt und von der Schleimhaut aufgenommen, wodurch der Behandlungszweck erreicht wird. Diese Technologie wird heute häufig zur Behandlung von Erkrankungen der Nasen- und Mundschleimhaut eingesetzt. Die gastrointestinale Bioadhäsionstechnologie ist ein neuartiges Arzneimittelverabreichungssystem, das in den letzten Jahren entwickelt wurde. Sie verlängert nicht nur die Verweilzeit von Arzneimitteln im Magen-Darm-Trakt, sondern verbessert auch die Kontaktleistung des Arzneimittels mit der Zellmembran an der Absorptionsstelle und verändert die Fluidität der Zellmembran. Das Eindringen des Arzneimittels in die Epithelzellen des Dünndarms wird verstärkt, wodurch sich seine Bioverfügbarkeit verbessert.
4.8 Als topisches Gel
Als Haftmittel für die Haut bietet Gel eine Reihe von Vorteilen wie Sicherheit, Schönheit, einfache Reinigung, niedrige Kosten, einfache Herstellung und gute Verträglichkeit mit Medikamenten. In den letzten Jahren hat es große Aufmerksamkeit erhalten und ist in die Entwicklung von äußerlichen Hautpräparaten eingestiegen.
4.9 Als Niederschlagsinhibitor im Emulgiersystem
Veröffentlichungszeit: 16.12.2021