1. HPMCの基本的な性質
ヒプロメロース（英名：ヒドロキシプロピルメチルセルロース、別名：HPMC）。分子式はC8H15O8-(C10H18O6)n-C8H15O8で、分子量は約86,000です。本製品は、セルロースのメチル基とポリヒドロキシプロピルエーテルの一部である半合成物です。製造方法は2種類あります。1つは、適切なグレードのメチルセルロースをNaOHで処理し、高温高圧下でプロピレンオキシドと反応させる方法です。反応時間を十分に長くすることで、メチル基とヒドロキシプロピル基がエーテルと結合します。この反応により、セルロースの無水グルコース環に結合し、所望の重合度に達することができます。もう一つは、綿花リンターまたは木材パルプ繊維を苛性ソーダで処理し、その後、塩素化メタンとプロピレンオキシドを順次反応させて得た後、さらに精製・粉砕し、微細で均一な粉末または顆粒に加工する方法です。HPMCは天然植物セルロースの一種であり、優れた医薬品添加剤でもあり、その供給源は広く、現在、国内外で広く利用されており、経口薬の中で最も利用率の高い医薬品添加剤の一つとなっています。
本製品は白色から乳白色で、無毒無味で、粒状または繊維状の流動性の高い粉末です。光や湿度に対して比較的安定しており、冷水中で膨潤して、ある程度の粘度を持つ乳白色のコロイド溶液を形成します。一定濃度の溶液では、温度変化によりゾル-ゲル相互変換現象が発生する可能性があります。70%アルコールまたはジメチルケトンには非常に溶けやすく、無水アルコール、クロロホルム、エトキシエタンには溶けません。
ヒプロメロースはpH4.0～8.0の領域で良好な安定性を示し、pH3.0～11.0の領域でも安定して存在することができます。温度20℃、相対湿度80%で10日間保存した後、HPMCの吸湿係数は6.2%です。
ヒプロメロースの構造中のメトキシとヒドロキシプロピルの2つの置換基の含有量の違いにより、さまざまなタイプの製品が登場しています。特定の濃度では、さまざまなタイプの製品が特定の粘度と熱ゲル化温度を持ち、したがって、異なる特性を持ち、さまざまな目的に使用できます。さまざまな国の薬局方では、モデルの仕様と表現が異なります。欧州薬局方は、市場に出回っている製品のさまざまな粘度とさまざまな置換度のさまざまなグレードに基づいています。グレードに数字を加えたもので表されます。単位はmPa・sです。ヒプロメロースの各置換基の含有量とタイプを示す4桁の数字を追加した後、たとえばヒプロメロース2208の場合、最初の2桁はメトキシ基のおおよその割合を表し、最後の2桁はヒドロキシプロピルのおおよその割合を表します。
2.HPMCを水に溶かす方法
2.1 温水法
ヒプロメロースは熱湯には溶けないので、初期段階で熱湯に均一に分散させ、その後冷却すると、次の2つの典型的な方法が得られます。
（1）容器に必要量の熱湯を入れ、約70℃に加熱します。ゆっくりと撹拌しながら、本剤を徐々に加えます。最初は本剤は水面に浮きますが、徐々にスラリー状になります。スラリーを冷却します。
（２）容器に必要量の１／３または２／３の水を加え、７０℃に加熱して分散させて温水スラリーを調製し、残りの冷水または氷水を温水スラリーに加え、撹拌後冷却する。
2.2 粉末混合法
粉末粒子と同量以上の他の粉末成分を乾式混合により十分に分散させた後、水を加えて溶解します。この際、ヒプロメロースは凝集することなく溶解します。
3. HPMCの利点
3.1 冷水への溶解度
40℃以下の冷水または70%エタノールには溶解します。60℃以上の熱水には基本的に溶けませんが、ゲル化することがあります。
3.2 化学的不活性
ヒプロメロース（HPMC）は非イオン性セルロースエーテルの一種です。その溶液はイオン電荷を持たず、金属塩やイオン性有機化合物と相互作用しません。そのため、製造工程において他の賦形剤と反応することはありません。
3.3 安定性
酸とアルカリの両方に対して比較的安定しており、pH3～1Lの範囲で長期保存が可能で、粘度に明らかな変化はありません。ヒプロメロース（HPMC）水溶液は防カビ効果があり、長期保存においても良好な粘度安定性を維持します。HPMCを使用した医薬品添加剤は、従来の添加剤（デキストリン、デンプンなど）を使用したものよりも品質安定性に優れています。
3.4 粘度の調整可能性
HPMC の異なる粘度誘導体を異なる割合で混合することができ、その粘度は一定の規則に従って変化し、良好な直線関係があるため、要件に応じて選択できます。
3.5 代謝の慣性
HPMCは体内で吸収・代謝されず、カロリーも供給しないため、医薬品の安全な添加剤です。
3.6 セキュリティ
HPMCは一般的に無毒で無刺激性の物質であると考えられています。マウスの半数致死量は5g/kg、ラットの半数致死量は5.2g/kgです。1日あたりの投与量は人体に無害です。
4. 製剤におけるHPMCの応用
4.1 フィルムコーティング材、フィルム形成材として利用
フィルムコーティング錠の原料としてヒプロメロース（HPMC）が用いられています。従来の糖衣錠などのコーティング錠と比較して、コーティング錠は味や外観の隠蔽という点で明らかな利点はありませんが、硬度や砕けやすさ、吸湿性、崩壊性、コーティング重量増加などの品質指標が優れています。本製品の低粘度グレードは錠剤や丸剤の水溶性フィルムコーティング剤として、高粘度グレードは有機溶媒系フィルムコーティング剤として用いられています。使用濃度は通常2.0％～20％です。
4.2 結合剤および崩壊剤として
本製品の低粘度グレードは、錠剤、丸剤、顆粒剤の結合剤および崩壊剤として使用できます。高粘度グレードは結合剤としてのみ使用できます。添加量は機種や要件によって異なります。一般的に、乾式造粒錠では結合剤の量は5%、湿式造粒錠では結合剤の量は2%です。
4.3 懸濁剤として
懸濁剤は親水性の粘性ゲル物質です。懸濁剤に懸濁剤を使用すると、粒子の沈降速度を遅くすることができ、粒子の表面に付着して粒子が重合して塊になるのを防ぐことができます。懸濁剤は懸濁液の製造において重要な役割を果たします。HPMCは優れた懸濁剤です。これに溶解したコロイド溶液は、液体と固体の界面の張力と小さな固体粒子の自由エネルギーを低減し、それによって不均一分散系の安定性を高めることができます。本製品は、懸濁剤として調製された高粘度懸濁液製剤です。優れた懸濁効果があり、再分散しやすく、べたつかず、微細な凝集粒子です。通常の量は0.5％～1.5％です。
4.4 遮断剤、徐放剤、制御放出剤、および細孔形成剤として使用される
本製品の高粘度グレードは、親水性ゲルマトリックス徐放錠、混合材料マトリックス徐放錠の遅延剤および制御放出剤の製造に使用され、薬物の放出を遅らせる効果があります。使用濃度は10％〜80％（W / W）です。低粘度グレードは、徐放性または制御放出製剤の造孔剤として使用されます。このタイプの錠剤の治療効果に必要な初期用量に素早く到達し、その後、徐放性または制御放出効果を発揮し、体内で有効な血中薬物濃度を維持します。ヒプロメロースは水と出会うと水和してゲル層を形成します。マトリックス錠からの薬物放出メカニズムは、主にゲル層の拡散とゲル層の浸食です。
4.5 増粘剤およびコロイドとして使用される保護接着剤
本製品を増粘剤として使用する場合、通常濃度は0.45%～1.0%です。また、本製品は疎水性接着剤の安定性を高め、保護コロイドを形成し、粒子の凝集や凝集を防ぎ、沈殿物の形成を抑制します。通常濃度は0.5%～1.5%です。
4.6 カプセル材料として使用
通常、カプセルのカプセル皮膜材料は主にゼラチンです。明カプセル皮膜の製造工程は簡便ですが、水分や酸素に敏感な薬物に対する保護性能が低い、薬物の溶解性が低下する、保管中にカプセル皮膜の崩壊が遅れるなどの問題や現象があります。そのため、カプセルの製造において、カプセル材料の代替としてヒプロメロースが使用され、カプセルの成形性と使用効果が向上し、国内外で広く普及しています。
4.7 生体接着剤として
バイオ接着技術は、バイオ接着ポリマーを含む賦形剤を生体粘膜に接着することにより、製剤と粘膜との接触の連続性と密着性を高め、薬物が粘膜によってゆっくりと放出され吸収されて治療目的を達成する技術です。現在、鼻腔および口腔粘膜の疾患の治療に広く使用されています。 消化管バイオ接着技術は、近年開発された新しいタイプの薬物送達システムであり、消化管内での薬物製剤の滞留時間を延長するだけでなく、薬物と吸収部位の細胞膜との接触性能を向上させ、細胞膜の流動性を変化させます。小腸上皮細胞への薬物の浸透力が強化され、薬物のバイオアベイラビリティが向上します。
4.8 局所用ゲルとして
皮膚貼付剤としてのゲルは、安全性、美しさ、洗浄の容易さ、低コスト、調製プロセスの簡便さ、薬剤との良好な適合性など、数々の利点を有しています。近年、ゲルは大きな注目を集め、皮膚外用剤開発の方向性を決定づけています。
4.9 乳化システムにおける沈殿抑制剤として
投稿日時: 2021年12月16日