1. La nature fondamentale du HPMC
L'hypromellose, de son nom anglais hydroxypropylméthylcellulose, alias HPMC, a une formule moléculaire : C8H15O8-(C10Hl8O6)n-C8Hl5O8, et son poids moléculaire est d'environ 86 000. Ce produit est un matériau semi-synthétique, composé du groupe méthyle et de l'éther polyhydroxypropylique de la cellulose. Il peut être fabriqué selon deux méthodes : la première consiste à traiter la méthylcellulose de qualité appropriée avec de la soude caustique, puis à la faire réagir avec de l'oxyde de propylène à haute température et haute pression. Le temps de réaction doit être prolongé pour permettre aux groupes méthyle et hydroxypropyle de se lier à l'éther. La forme est liée au cycle anhydroglucose de la cellulose et peut atteindre le degré souhaité. La seconde méthode consiste à traiter des fibres de coton ou de pâte de bois avec de la soude caustique, puis à les obtenir par réaction successive avec du méthane chloré et de l'oxyde de propylène, puis à les raffiner et à les pulvériser pour obtenir une poudre ou des granulés fins et uniformes. L'HPMC est une variété de cellulose végétale naturelle, et constitue également un excellent excipient pharmaceutique, largement répandu. Actuellement, il est largement utilisé en Chine et à l'étranger, et il figure parmi les excipients pharmaceutiques les plus utilisés parmi les médicaments oraux.
Ce produit, de couleur blanche à blanc laiteux, est non toxique et sans goût. Il se présente sous forme de poudre granuleuse ou fibreuse, fluide. Relativement stable à la lumière et à l'humidité, il gonfle dans l'eau froide pour former une solution colloïdale blanc laiteux présentant une certaine viscosité. Un phénomène d'interconversion sol-gel peut se produire en raison de variations de température à une certaine concentration de la solution. Il est très facilement soluble dans l'alcool à 70 % ou la diméthylcétone, et insoluble dans l'alcool anhydre, le chloroforme ou l'éthoxyéthane.
L'hypromellose présente une bonne stabilité à un pH compris entre 4,0 et 8,0, et une stabilité entre 3,0 et 11,0. Après 10 jours de stockage à une température de 20 °C et une humidité relative de 80 %, le coefficient d'absorption d'humidité de l'HPMC est de 6,2 %.
En raison de la différence de teneur en deux substituants dans la structure de l'hypromellose, méthoxy et hydroxypropyle, divers types de produits sont apparus. À une concentration donnée, différents types de produits ont une viscosité et une température de gélification spécifiques, ce qui leur confère des propriétés différentes et peut être utilisé à des fins diverses. Les pharmacopées de différents pays ont des spécifications et des expressions différentes pour le modèle : la Pharmacopée européenne se base sur les différents grades de viscosité et les différents degrés de substitution des produits sur le marché. Elle est exprimée par le grade suivi d'un nombre. L'unité est le mPa.s. Après l'ajout de quatre chiffres pour indiquer la teneur et le type de chaque substituant de l'hypromellose, par exemple, pour l'hypromellose 2208, les deux premiers chiffres représentent le pourcentage approximatif de groupe méthoxy, les deux derniers le pourcentage approximatif d'hydroxypropyle.
2. La méthode de dissolution de l'HPMC dans l'eau
2.1 Méthode de l'eau chaude
Étant donné que l'hypromellose ne se dissout pas dans l'eau chaude, elle peut être dispersée uniformément dans l'eau chaude au stade initial, puis lorsqu'elle est refroidie, deux méthodes typiques sont décrites comme suit :
(1) Versez la quantité d'eau chaude requise dans le récipient et chauffez-la à environ 70 °C. Ajoutez progressivement le produit en remuant lentement. Au début, le produit flotte à la surface de l'eau, puis forme progressivement une bouillie. Refroidissez la bouillie.
(2) Ajoutez 1/3 ou 2/3 de la quantité d'eau requise dans le récipient et chauffez-le à 70°C pour disperser le produit afin de préparer une bouillie d'eau chaude, puis ajoutez la quantité restante d'eau froide ou d'eau glacée à la bouillie d'eau chaude. Dans la bouillie, refroidissez le mélange après agitation.
2.2 Méthode de mélange de poudre
Les particules de poudre et autres ingrédients pulvérulents en quantité égale ou supérieure sont entièrement dispersés par mélange à sec, puis de l'eau est ajoutée pour les dissoudre. L'hypromellose peut alors être dissoute sans agglomération.
3. Avantages du HPMC
3.1 Solubilité dans l'eau froide
Il est soluble dans l'eau froide à moins de 40 °C ou dans l'éthanol à 70 %. Il est pratiquement insoluble dans l'eau chaude à plus de 60 °C, mais peut être gélifié.
3.2 Inertie chimique
L'hypromellose (HPMC) est un éther de cellulose non ionique. Sa solution ne possède aucune charge ionique et n'interagit pas avec les sels métalliques ni avec les composés organiques ioniques. Par conséquent, les autres excipients ne réagissent pas avec elle lors de la préparation.
3.3 Stabilité
Relativement stable aux acides et aux bases, il peut être conservé longtemps à un pH compris entre 3 et 1 L, et sa viscosité reste stable. La solution aqueuse d'hypromellose (HPMC) a un effet anti-moisissure et permet de conserver une bonne stabilité de viscosité pendant le stockage à long terme. Les excipients pharmaceutiques à base d'HPMC offrent une meilleure stabilité qualitative que ceux utilisant des excipients traditionnels (tels que la dextrine, l'amidon, etc.).
3.4 Ajustabilité de la viscosité
Différents dérivés de viscosité de HPMC peuvent être mélangés dans différentes proportions, et sa viscosité peut changer selon une certaine règle, et a une bonne relation linéaire, de sorte qu'il peut être sélectionné en fonction des exigences.
3.5 Inertie métabolique
Le HPMC n’est ni absorbé ni métabolisé dans l’organisme et ne fournit pas de calories. Il constitue donc un excipient sûr pour les préparations médicinales.
3.6 Sécurité
On considère généralement que l'HPMC est un matériau non toxique et non irritant. La dose létale médiane pour la souris est de 5 g/kg et celle pour le rat de 5,2 g/kg. La dose quotidienne est sans danger pour l'organisme humain.
4. Application de l'HPMC dans les préparations
4.1 Utilisé comme matériau de revêtement de film et matériau filmogène
L'hypromellose (HPMC) est utilisée comme matériau d'enrobage des comprimés. Comparés aux comprimés enrobés traditionnels, tels que les dragées, les comprimés enrobés ne présentent pas d'avantages évidents en termes de masquage du goût et de l'apparence, mais leur dureté, leur friabilité, leur absorption d'humidité, leur désintégration, leur gain de poids et d'autres indicateurs de qualité sont supérieurs. La qualité faible viscosité de ce produit est utilisée comme matériau d'enrobage hydrosoluble pour les comprimés et les pilules, tandis que la qualité haute viscosité est utilisée comme matériau d'enrobage pour les systèmes de solvants organiques. La concentration d'utilisation est généralement comprise entre 2,0 % et 20 %.
4.2 comme liant et désintégrant
La qualité faible viscosité de ce produit peut être utilisée comme liant et désintégrant pour les comprimés, pilules et granulés, tandis que la qualité haute viscosité ne peut être utilisée que comme liant. Le dosage varie selon les modèles et les exigences. Généralement, la quantité de liant utilisée pour les comprimés de granulation sèche est de 5 % et celle utilisée pour les comprimés de granulation humide est de 2 %.
4.3 En tant qu'agent de suspension
L'agent de suspension est une substance gélifiée visqueuse et hydrophile. Son utilisation dans les suspensions permet de ralentir la sédimentation des particules et de se fixer à leur surface pour les empêcher de polymériser et de se condenser. Les agents de suspension jouent un rôle essentiel dans la production de suspensions. L'HPMC est un excellent agent de suspension. La solution colloïdale qu'il contient peut réduire la tension à l'interface liquide-solide et l'énergie libre des petites particules solides, améliorant ainsi la stabilité du système de dispersion hétérogène. Ce produit est une préparation liquide de suspension à haute viscosité, préparée comme agent de suspension. Il présente un bon effet de suspension, est facile à redisperser, est non collant et forme des particules finement floculées. La quantité habituelle est de 0,5 % à 1,5 %.
4.4 Utilisé comme bloqueur, agent de libération lente et contrôlée et agent porogène
La qualité haute viscosité de ce produit est utilisée pour la préparation de comprimés à libération prolongée à matrice de gel hydrophile, de retardateurs et d'agents à libération contrôlée pour les comprimés à libération prolongée à matrice mixte. Il a pour effet de retarder la libération du médicament. Sa concentration d'utilisation est de 10 à 80 % (p/p). La qualité faible viscosité est utilisée comme agent porogène pour les formulations à libération prolongée ou contrôlée. La dose initiale nécessaire à l'effet thérapeutique de ce type de comprimé est rapidement atteinte, ce qui permet d'obtenir l'effet de libération prolongée ou contrôlée et de maintenir la concentration sanguine efficace du médicament dans l'organisme. L'hypromellose s'hydrate pour former une couche de gel au contact de l'eau. Le mécanisme de libération du médicament à partir du comprimé matriciel repose principalement sur la diffusion et l'érosion de la couche de gel.
4.5 Colle protectrice utilisée comme épaississant et colloïde
Utilisé comme épaississant, ce produit est généralement concentré entre 0,45 % et 1,0 %. Il améliore également la stabilité de la colle hydrophobe, forme un colloïde protecteur et empêche la coalescence et l'agglomération des particules, inhibant ainsi la formation de sédiments. Sa concentration habituelle est de 0,5 % à 1,5 %.
4.6 Utilisé comme matériau de capsule
Habituellement, l'enveloppe de la capsule est principalement constituée de gélatine. Le procédé de fabrication de l'enveloppe de la capsule Ming est simple, mais présente certains problèmes, tels qu'une mauvaise protection des médicaments sensibles à l'humidité et à l'oxygène, une dissolution réduite du médicament et un retard de désintégration de l'enveloppe pendant le stockage. C'est pourquoi l'hypromellose est utilisée comme substitut à l'enveloppe de la capsule dans la préparation des capsules, améliorant ainsi leur moulabilité et leur durée de vie. Ce matériau a été largement promu en Chine et à l'étranger.
4.7 En tant que bioadhésif
La technologie bioadhésive, qui consiste à appliquer des excipients avec des polymères bioadhésifs, améliore la continuité et l'étanchéité du contact entre la préparation et la muqueuse, permettant ainsi une libération et une absorption lentes du médicament par la muqueuse, pour atteindre l'objectif thérapeutique. Largement utilisée aujourd'hui, elle est utilisée pour traiter les affections des fosses nasales et de la muqueuse buccale. La bioadhésion gastro-intestinale est un nouveau système d'administration de médicaments développé ces dernières années. Elle prolonge non seulement le temps de séjour des préparations médicamenteuses dans le tractus gastro-intestinal, mais améliore également le contact du médicament avec la membrane cellulaire du site d'absorption et modifie sa fluidité. Le pouvoir de pénétration du médicament dans les cellules épithéliales de l'intestin grêle est renforcé, améliorant ainsi sa biodisponibilité.
4.8 En tant que gel topique
En tant que préparation adhésive pour la peau, le gel présente de nombreux avantages, tels que la sécurité, l'esthétique, la facilité de nettoyage, le faible coût, la simplicité de préparation et une bonne compatibilité avec les médicaments. Ces dernières années, il a suscité une attention soutenue et est devenu une référence en matière de préparations cutanées externes.
4.9 En tant qu'inhibiteur de précipitation dans le système d'émulsification
Date de publication : 16 décembre 2021