Mikä on hydroksipropyylimetyyliselluloosa- ja HPMC-kapseliopas

Mikä on hydroksipropyylimetyyliselluloosa - suora vastaus

Hydroksipropyylimetyyliselluloosa (HPMC) on puolisynteettinen polymeeri, joka on johdettu luonnollisesta selluloosasta useiden kemiallisten modifiointivaiheiden kautta. Tuloksena on valkoinen tai luonnonvalkoinen hajuton jauhe, joka liukenee helposti kylmään veteen ja muodostaa viskoosin, läpinäkyvän geelin. Toisin kuin monet synteettiset polymeerit, HPMC on ioniton, mikä tarkoittaa, että se ei sisällä sähkövarausta liuoksessa – tämä ominaisuus tekee siitä poikkeuksellisen vakaan laajalla pH-alueella 3–11 ja yhteensopiva useimpien farmaseuttisissa formulaatioissa olevien ionisten yhdisteiden kanssa.

Käytännössä HPMC toimii samanaikaisesti sakeuttajana, sideaineena, kalvon muodostajana ja kontrolloidusti vapauttavana aineena. Sen monipuolisuus johtuu siitä, että se näkyy niin laajalla valikoimalla teollisuudenaloja: tablettien pinnoitteista ja HPMC kapselit lääkkeissä, laattaliimoihin rakentamisessa, silmätippoihin lääketieteellisissä laitteissa. Maailmanlaajuisten HPMC-markkinoiden arvo oli noin 1,2 miljardia dollaria vuonna 2023 ja sen ennustetaan ylittävän 1,8 miljardia dollaria vuoteen 2030 mennessä heijastaen sitä, kuinka perustavanlaatuinen tästä materiaalista on tullut.

Tämä artikkeli kattaa HPMC:n taustalla olevan kemian, sen valmistustavan, sen toiminnalliset ominaisuudet ja missä se tuottaa eniten arvoa – kiinnittäen erityistä huomiota sen rooliin kasviskapseleiden valmistuksessa.

Farmaseuttinen apuaine
Kasvissyöjäkapseli
Hallittu vapautus
Rakennuslisäaine
Elintarvikeluokka E464

HPMC:n taustalla oleva kemia: korvausasteet, jotka muuttavat kaiken

Selluloosa itsessään on lineaarinen polysakkaridi, joka koostuu glukoosiyksiköistä, jotka on liitetty toisiinsa beeta-1,4-glykosidisilla sidoksilla. Sen raakamuoto on veteen liukenematon polymeeriketjujen välisen tiheän vetysidosverkoston vuoksi. Jotta selluloosasta tulisi vesiliukoinen ja toiminnallisesti käyttökelpoinen, kemistit ottavat käyttöön kahden tyyppisiä substituenttiryhmiä:

Metoksiryhmät (–OCH3) — johdettu metyylikloridista; nämä katkaisevat ketjujen välisiä vetysidoksia ja ilmaistaan "M":nä HPMC:ssä.
Hydroksipropoksiryhmät (–OCH2CHOHCH3) — johdettu propyleenioksidista; nämä lisäävät hydrofiilisyyttä ja ilmaistaan "HP":nä HPMC:ssä.

Näiden substituenttien suhdetta ja määrää kuvaavat kaksi parametria: metyylisubstituutioaste (DS) ja hydroksipropyylin molaarinen substituutio (MS). Farmakopean arvot, kuten USP, JP ja EP, luokittelevat HPMC:t neljään tyyppiin metoksi- ja hydroksipropoksipitoisuuden perusteella:

Taulukko 1: HPMC-farmakopean tyypit ja niiden substituutioalueet
Kirjoita	Metoksi % (w/w)	Hydroksipropoksi % (w/w)	Yhteinen käyttö
1828	16.5 - 20.0	23.0 – 32.0	Oftalmiset liuokset
2208	19.0 – 24.0	4,0 – 12,0	Jatketun julkaisun matriisit
2906	27.0 – 30.0	4,0 – 7,5	Kalvopinnoitteet
2910	28.0 – 30.0	7,0 – 12,0	HPMC kapselin kuoret

Viskositeetti on toinen kriittinen muuttuja. HPMC:n 2-prosenttinen vesiliuos voi vaihdella niinkin alhaisesta kuin 3 mPa·s:sta jopa 100 000 mPa·s:iin riippuen polymeerin molekyylipainosta. Matalaviskositeetti (3–15 mPa·s) valitaan kalvopinnoitussovelluksiin, joissa vaaditaan ohut, tasainen kerros. Korkeaviskositeettiluokkaa (4 000–100 000 mPa·s) käytetään kontrolloidusti vapauttavissa tablettimatriiseissa, joissa hidas geelin muodostus on mekanismi, joka säätelee lääkkeen vapautumisnopeutta.

Yksi kemiallisesti tärkeä ominaisuus on HPMC:n lämpögeeliytymiskäyttäytyminen. Toisin kuin useimmat jäähtyessään geeliytyvät polymeerit, HPMC-liuokset muodostavat geelin kuumennettaessa yli noin 60–80 °C:een ja palaavat nestemäiseen muotoon jäähtyessään. Tätä käänteistä lämpögeeliytymistä hyödynnetään elintarvikkeiden ja lääkkeiden prosessoinnissa sellaisten rakenteiden luomiseksi, jotka kuumenevat ja liukenevat uudelleen kehon lämpötilassa.

Kuinka hydroksipropyylimetyyliselluloosaa valmistetaan

Kaupallinen HPMC-tuotanto noudattaa vakiintunutta heterogeenista reaktioprosessia. Raakaselluloosa – joka on tyypillisesti peräisin puumassasta tai jalostetusta puuvillalintteristä, jonka puhtaus on yli 96 % alfaselluloosasta – on lähtöaine. Valmistusjakso sisältää viisi päävaihetta:

01 Alkalisointi: Puhdistettua selluloosaa liotetaan väkevässä natriumhydroksidiliuoksessa (18–50 %) 30–60 minuuttia. Tämä turpoaa selluloosan rakennetta ja muuntaa hydroksyyliryhmät alkoksidi-ioneiksi (-ONa), jolloin ne reagoivat eetteröivien aineiden suhteen.
02 Eetteröinti: Metyylikloridia (CH3Cl) ja propyleenioksidia (PO) syötetään samanaikaisesti paineen alaisena reaktoriin. Lämpötilat vaihtelevat tyypillisesti välillä 50°C - 80°C. Nämä kaksi reagenssia kilpailevat aktivoiduista alkoksidikohdista, ja näiden reagenssien suhde määrää tuotteen lopulliset DS- ja MS-arvot.
03 Puhdistus: Raaka tuote sisältää jäännös NaCl:a, natriumglykolaattia ja ylimääräisiä reagensseja. Kuumavesipesu (80–95°C) liuottaa nämä sivutuotteet, kun taas HPMC pysyy liukenemattomana korkeissa lämpötiloissa sen lämpögeeliytymisominaisuuden vuoksi. Tämä on näppärä käyttö juuri valmiin materiaalin määrittävästä käyttäytymisestä.
04 Kuivaus ja jauhaminen: Pesty HPMC-kakku kuivataan sumutus- tai pikakuivauksissa kosteuspitoisuuteen alle 5 %, sitten jauhetaan vaadittuun hiukkaskokoon. Lääkelaadut vaativat tyypillisesti 98 %:n läpäisemisen 100 meshin seulan läpi.
05 Sekoitus ja laadun testaus: Erät sekoitetaan viskositeetin ja substituution tasaisuuden varmistamiseksi, minkä jälkeen ne testataan farmakopean spesifikaatioiden mukaan, mukaan lukien kuivaushäviö, sytytysjäämät, raskasmetallit ja viskositeetti.

Tuotantosaannot riippuvat suuresti käytettyjen reagenssien suhteesta ja reaktioajasta. Teolliset laitokset, joissa valmistetaan lääkelaatuista HPMC:tä, toimivat tyypillisesti 5 000–20 000 litran reaktorimitoissa ja eräjaksot 8–12 tuntia. Prosessin energiaintensiivisyys tarkoittaa, että valmistuksen laatu ja prosessien johdonmukaisuus liittyvät läheisesti laitteiden laatuun ja prosessinhallintajärjestelmiin.

HPMC-kapseli: miksi hydroksipropyylimetyyliselluloosa korvasi gelatiinin kapselin valmistuksessa

HPMC-kapseli – jota kutsutaan myös kasviskapseliksi tai kasvipohjaiseksi kapseliksi – edustaa tämän polymeerin merkittävintä yksittäistä farmaseuttista sovellusta. Eläinten kollageenista (ensisijaisesti naudan ja sian luista ja vuodista) saatu gelatiini oli kovakuoristen kapseleiden valittu materiaali yli vuosisadan ajan. HPMC-kapselit alkoivat syrjäyttää gelatiinia 1990-luvulla, kun gelatiinin rajoituksista tuli kaupallisesti merkittäviä.

Tärkeimmät toiminnalliset erot HPMC-kapselin ja gelatiinikapselin välillä

HPMC-kapselin ja tavallisen gelatiinikapselin väliset erot ulottuvat paljon materiaalisesta alkuperästä:

~ Kosteusherkkyys
Gelatiinikapselin kuoret tarvitsevat 13–15 % kosteutta pysyäkseen joustavina. HPMC-kapselin kuoret toimivat vakaasti niinkin alhaisella kosteuspitoisuudella kuin 3–7 %, mikä on paljon parempi kosteusherkissä täytteissä ja kuivassa ilmastossa.
~ Silloittumisvastus
Gelatiini reagoi täyteaineissa, kuten polyetyleeniglykoleissa, olevien aldehydien kanssa muodostaen kalvokalvoja, mikä hidastaa liukenemista. HPMC ei käy läpi tätä reaktiota, joten HPMC-kapselit ovat suora ratkaisu silloitusvirheisiin.
~ Ruokavalion hyväksyttävyys
HPMC-kapseli on 100-prosenttisesti kasviperäinen, ja se sopii kasvissyöjille, vegaaneille, halal-kuluttajille ja kosher-kuluttajille ilman erillistä sertifikaattia itse kuorelle.
~ Liukenemisprofiili
Normaalissa liukenemisväliaineessa (pH 6,8, 37 °C) HPMC-kapseli hajoaa tyypillisesti 15–30 minuutissa – verrattavissa gelatiiniin, mutta ilman sen lämpötilasta riippuvaa herkkyyttä alle 37 °C:ssa.

Kuinka HPMC-kapselikuoret valmistetaan

HPMC-kapselikuoren valmistaminen on teknisesti vaativampaa kuin gelatiinikuoren valmistaminen. Gelatiini muodostaa jäähtyessään geelin, mikä mahdollistaa suoran kasto- ja jäähdytysprosessin. HPMC geeliytyy kuumentaessaan, joten valmistuslinja on suunniteltava eri tavalla. Teollisuudessa käytetään kahta päätuotantotekniikkaa:

Lämpögeeliytymisprosessi: 60–70°C:een esilämmitetyt terästapit kastetaan kylmään HPMC-liuokseen (10–20°C). Kun tapit koskettavat kylmää liuosta, HPMC geeliytyy lämpimän tapin pinnalle muodostaen kuoren. Tämä on Vcaps-tuotelinjalle kehitetty prosessi.
Hyytelöimisaineavusteinen prosessi: Karrageenia tai muita hydrokolloideja lisätään HPMC-liuokseen mahdollistamaan gelatiinin kaltaiset neulakastoprosessit, jolloin valmistajat, joilla on olemassa oleva gelatiinilaitteisto, voivat siirtyä HPMC-kapseleiden tuotantoon pienemmillä pääomamuutoksilla.

Kastamisen jälkeen kuoret kuivataan, irrotetaan tapeista, leikataan pituudeksi ja yhdistetään kokonaisiksi kansi-runkoyksiköiksi. Koko 0 HPMC kapselin kuoret mahtuvat 0,5-0,7 ml täytemateriaalia, joka riittää useimpiin tavanomaisiin farmaseuttisiin ja ravitsemusannoksiin.

HPMC-kapseleiden sovellukset eri sektoreilla

Farmaseuttiset lääkkeet: API:t, jotka ovat hygroskooppisia, aldehydisiä tai tarkoitettu muslimeille tai juutalaisille markkinoille, formuloidaan rutiininomaisesti HPMC-kapseleihin. Lääkkeet, jotka ovat alttiita gelatiinin silloittumiselle, formuloidaan uudelleen HPMC-kapselin kuoriin.
Ravintoaineet ja ravintolisät: Täysin luonnollisina, kasviperäisinä tai vegaanisina markkinoidut tuotteet vaativat ei-eläinperäisen kapselinkuoren. Vuonna 2022 kasvipohjaisten kapseleiden osuus oli arviolta 35–40 % maailmanlaajuisesta kovakapselimyynnistä yksikkömäärän mukaan.
Probiootit: HPMC-kapselin kuoren alhainen kosteustasapaino (3–5 %) verrattuna gelatiiniin (13–15 %) tarjoaa erinomaisen suojaesteen, joka pidentää elävien bakteerien säilyvyyttä mitattavasti.
Nestetäytteiset kapselit: HPMC-kapselit voidaan nauhalla (hermeettisesti sulkea) nestemäisten tai puolikiinteiden täytteiden kapseloimiseksi – kriittistä itsestään emulgoituville lääkkeenantojärjestelmille ja lipidipohjaisille formulaatioille.

Hydroksipropyylimetyyliselluloosan keskeiset toiminnalliset ominaisuudet kaikissa sovelluksissa

Sen ymmärtäminen, mitä hydroksipropyylimetyyliselluloosa tekee missä tahansa järjestelmässä, edellyttää sen fysikaalisten ja kemiallisten ydinkäyttäytymisten tarkastelua yksityiskohtaisesti. Nämä ominaisuudet määräävät, mikä laatu valitaan ja kuinka koostumukset suunnitellaan materiaalin ympärille.

Reologia ja viskositeetin säätö

HPMC-liuokset ovat pseudoplastisia (leikkausohentavia): viskositeetti laskee leikkausnopeuden kasvaessa. Tämä on ihanteellinen ruiskupinnoitussovelluksiin, joissa liuoksen on oltava pumpattavissa paineen alaisena suuttimen läpi (suuri leikkausvoima, alhainen viskositeetti), mutta sen on tartuttava ja muodostettava kalvon paksuus, kun se on levitetty tabletin pinnalle (pieni leikkausvoima, korkea viskositeetti palautettu). Tavallisia kaupallisia arvoja ovat:

HPMC E3 — 2,4–3,6 mPa·s — ohutkalvopinnoitteet, silmätipat
HPMC E5 — 4,0–6,0 mPa·s — kalvopinnoitteet, jotka vaativat hieman enemmän rakentamista
HPMC E15 — 12–18 mPa·s — sulkupinnoitteet ja tablettien sideaineet
HPMC K4M – 3 000–5 600 mPa·s – kontrolloidusti vapautuvat matriisitabletit
HPMC K100M - 75 000 - 140 000 mPa·s - erittäin hidastavat lääkkeen vapautumismatriisit

30-70 MPa HPMC-kalvon vetolujuus
60-90°C Terminen geeliytymislämpötila (LCST)
42–50 mN/m Pintajännitys (1 % liuos)
3–11 Vakaa pH-alue

Kalvonmuodostuskyky

Kun HPMC-vesiliuos levitetään alustalle ja kuivataan, se muodostaa jatkuvan, joustavan, läpinäkyvän kalvon. Tämän kalvon mekaaninen lujuus riippuu polymeerin molekyylipainosta ja pehmitinpitoisuudesta. Farmaseuttisessa tabletin päällysteessä käytetään pehmittimiä, kuten polyetyleeniglykoli 400 tai propyleeniglykoli, 5–20 % polymeerin painosta estämään kalvon halkeilu puristuksen tai varastoinnin aikana. HPMC-kalvojen vetolujuusarvot ovat 30-70 MPa laadusta ja pehmittimen tasosta riippuen - verrattavissa gelatiinikalvoihin, mutta sillä on erinomainen kosteudenkestävyys.

Lämpögeeliytys ja geelin vahvuus

HPMC:n alempi kriittinen liuoslämpötila (LCST) vedessä on tyypillisesti alueella 60–90 °C, ja se vaihtelee substituutioasteen ja pitoisuuden mukaan. Tämän lämpötilan yläpuolella polymeerin dehydraatio saa aikaan hydrofobista aggregaatiota ja geelin muodostumista. Geeli on termisesti palautuva – se vapautuu jäähtyessään. Geelin vahvuus 80 °C:ssa 2-prosenttiselle liuokselle on tyypillisesti 10–50 Pa . Tätä käyttäytymistä hyödynnetään erityisesti elintarvikesovelluksissa, kuten friteeratut pinnoitteet (geeli muodostuu paistamisen aikana ja vähentää öljyn imeytymistä jopa 40 % verrattuna päällystämättömään tuotteeseen) ja HPMC-kapselin kuoren muodostamisessa, kuten edellä on kuvattu.

Pintojen aktiivisuus ja rajapintojen käyttäytyminen

HPMC on lievästi amfifiilinen johtuen hydrofobisista metyyliryhmistä, jotka ovat jakautuneet pitkin hydrofiilistä selluloosarunkoa. Tämä antaa sille lieviä pinta-aktiivisen aineen kaltaisia ominaisuuksia. 1-prosenttisen vesipitoisen HPMC-liuoksen pintajännitys on noin 42–50 mN/m verrattuna puhtaan veden arvoon 72 mN/m. Tämä pinta-aktiivisuus auttaa tabletin kalvopäällystämisessä edistämällä tabletin pinnan kostuttamista ja suspensioformulaatioissa stabiloimalla dispergoituja hiukkasia aggregaatiota vastaan ilman tavanomaisten pinta-aktiivisten aineiden kovuutta.

Hydroksipropyylimetyyliselluloosa farmaseuttisessa tablettiformulaatiossa

HPMC-kapselin lisäksi tällä polymeerillä on useita erillisiä toiminnallisia rooleja kiinteiden annosmuotojen sisällä ja ympärillä. Näiden toimintojen ymmärtäminen on välttämätöntä formuloijille, jotka työskentelevät suun kautta tapahtuvan lääkkeen antamisen parissa.

Sideaineena märkärakeistuksessa

HPMC:tä käytetään rakeistamisen sideaineena pitoisuuksina 2–10 % rakeistusnesteessä. Sen etuna perinteisiin sideaineisiin, kuten PVP:hen (polyvinyylipyrrolidoni) verrattuna, on alhaisempi hygroskooppisuus – HPMC:llä sideaineena valmistetut rakeet imevät vähemmän ilmakehän kosteutta varastoinnin aikana, mikä on tärkeää kosteusherkkien aktiivisten ainesosien kannalta. Tyypillisiä rakeistamiseen käytettyjä HPMC-laatuja ovat E5 ja E15 niiden kohtuullisen viskositeetin vuoksi, mikä mahdollistaa kontrolloidun nesteen jakautumisen sekoituksen aikana.

Matriisin muodostajana kontrolloidussa julkaisussa

HPMC:n kehittynein farmaseuttinen käyttö on ensisijaisena apuaineena hydrofiilisissa matriisitableteissa. Kun HPMC-matriisitabletti joutuu kosketuksiin veden kanssa, pinnalla oleva polymeeri hydratoituu ja turpoaa nopeasti muodostaen geelikerroksen. Lääkemolekyylien on diffundoituva tämän geelikerroksen läpi vapautuakseen – ja geelikerroksen paksuus ja tiheys ovat nopeutta säätelevä este. Julkaisunopeutta voidaan säätää:

HPMC-luokan valitseminen: K100M tuottaa hitaamman vapautumisen kuin K15M vastaavalla kuormituksella
HPMC-kuormituksen säätäminen: 20 % HPMC:llä tabletissa lääkkeen vapautuminen yli 12 tunnin aikana on tyypillistä; 40 %:lla 24 tunnin vapautumisprofiilit ovat saavutettavissa
Puristaminen sopivalla kovuudella: tabletin kovuus yli 8 kP varmistaa geelikerroksen eheyden

HPMC-pohjaiset matriisijärjestelmät ovat vertailuteknologiaa kerran päivässä suun kautta annettaessa. Tuotteet, kuten metformiini XR, diltiatseemi CD ja nifedipiinivalmisteet, käyttävät HPMC:tä ensisijaisena matriisina tai pinnoitemateriaalina. Mekanismi ymmärretään hyvin, HPMC-matriiseja sisältävät säädökset hyväksytään maailmanlaajuisesti, ja skaalautuminen laboratoriosta kaupalliseen tuotantoon on ennakoitavissa – kolme ominaisuutta tekevät HPMC:stä oletusvalinnan kontrolloidun julkaisun kehitystiimeille.

Välittömästi vapautuvien tablettien kalvopäällysteenä

Välittömästi vapautuvat kalvopinnoitteet palvelevat suojaavia, esteettisiä ja toiminnallisia tarkoituksia. HPMC-pohjaiset pinnoitusjärjestelmät – yhdistettynä pehmittimiin, pigmentteihin ja tartunta-aineisiin, kuten talkkiin – edustavat laajimmin käytettyä pinnoitusjärjestelmää kiinteiden oraalisten annosten valmistuksessa. Vakiopinnoituskaava voi sisältää 60–70 % HPMC:tä (E5- tai E6-laatu), 15–20 % PEG 400:a, 10–15 % titaanidioksidia ja pieniä määriä väriainetta. Levitettynä 1–3 % painonnousulla tabletin ytimeen HPMC-kalvopäällyste tarjoaa:

Kosteussuoja: höyrynläpäisynopeus pienentynyt 40–70 % verrattuna päällystämättömään ytimeen
Valosuojaus: titaanidioksidia sisältävät pinnoitteet estävät UV-aallonpituudet alle 380 nm
Maun peittäminen: 50–100 mikrometrin kalvonpaksuus vähentää merkittävästi katkeran API-havaintoa
Pinnan kiilto ja ulkonäkö potilaan hyväksyttävyyden takaamiseksi

Hydroksipropyylimetyyliselluloosa lääkkeiden lisäksi: rakentaminen, ruoka ja henkilökohtainen hygienia

Vaikka HPMC-kapseli- ja lääkesovellukset saavat eniten teknistä huomiota, rakennus- ja elintarviketeollisuus kuluttavat yhdessä tonnimääräisesti enemmän HPMC:tä kuin lääkkeet.

Rakennus- ja laattaliimat

Sementtipohjaisissa laattaliimoissa, laastissa ja laastissa HPMC toimii vettä pidättävänä aineena ja työstettävyyden muokkaajana. Laattaliima ilman HPMC:tä kuivuu liian nopeasti – sementti rajapinnalla kovettuu ennen kuin riittävä liimaus tapahtuu, ja tartuntalujuus laskee jopa 50 %. HPMC:n lisääminen osoitteessa 0,2–0,5 % Kokonaiskuivapainosta pitää sekoitusveden laastipedissä varmistaen sementin täydellisen hydratoitumisen ja parantaen dramaattisesti avointa aikaa (ikkuna, jonka aikana laattoja voidaan säätää levityksen jälkeen). HPMC:n paksuntava vaikutus antaa myös liimalle painumattomia ominaisuuksia – pystypinnoille levitetyt laatat eivät liuku ennen liiman kovettumista.

Elintarviketeollisuuden sovellukset

HPMC on hyväksytty elintarvikelisäaineeksi E464 Euroopan unionissa, ja se on yleisesti tunnustettu turvalliseksi (GRAS) Yhdysvalloissa. Elintarvikkeissa se toimii emulgaattorina, sakeuttajana ja rasvan korvaajana. Kolme sovellusta erottuu joukosta:

Öljysulku paistetuissa ruoissa: Perunatuotteiden tai lihan pinnoitteena ennen paistamista levitetty HPMC geeliytyy paistolämpötiloissa ja muodostaa fyysisen esteen öljyn tunkeutumista vastaan. Tutkimukset ovat osoittaneet, että HPMC:llä päällystetyssä paistettuun kanan öljy vähenee 35–45 % päällystämättömiin kontrolleihin verrattuna.
Gluteeniton leivonta: Ilman vehnäjauhoja tehdyissä leivissä HPMC 1–3 % jauhojen painosta mahdollistaa kaasunpidätyksen nostatuksen aikana ja kuoren rakenteen paistamisen aikana, mikä mahdollistaa riisijauho- tai tapiokapohjaisten leipien hyväksyttävän koostumuksen.
Vähäkaloriset geelit ja levitteet: HPMC:n kyky muodostaa kiinteitä geelejä pieninä pitoisuuksina tekee siitä käyttökelpoisen vähärasvaisissa levitteissä ja jälkiruokageeleissä, joissa kaloritiheys on minimoitava samalla kun rakenne säilyy.

Henkilökohtainen hygienia ja kosmetiikka

Henkilökohtaisissa hygieniavalmisteissa HPMC toimii sakeuttajana, kalvon muodostajana ja stabilointiaineena. Shampoot, hoitoaineet ja hiusgeelit käyttävät HPMC:tä 0,5–2 % halutun viskositeetin ja koostumuksen saavuttamiseksi. Silmätipoissa käytetään farmaseuttista laatua olevaa HPMC:tä 0,3–1 % voiteluaineena ja viskositeettia lisäävänä aineena – pidentää aktiivisen aineen kosketusaikaa silmän pinnan kanssa. HPMC-pohjaisia tekokyyneltuotteita on käytetty 1970-luvulta lähtien, ja ne ovat edelleen suosituimpia kuivasilmähoitoja maailmanlaajuisesti.

Oikean HPMC-luokan valitseminen: mitä ostajien ja formuloijien on tiedettävä

Kaupallisilla HPMC-markkinoilla on kymmeniä laatuja, jotka erotetaan viskositeetin, korvaustyypin ja hiukkaskoon mukaan. Tässä maisemassa liikkuminen vaatii selvyyttä sovelluksen ensisijaisesta suorituskykyvaatimuksesta.

Taulukko 2: HPMC-luokan valintaopas sovelluksittain
Sovellus	Suositeltu arvosana	Viskositeettialue (2 % soolia)	Avainparametri
HPMC kapselin kuori	E-sarja, tyyppi 2910	50–200 mPa·s	Alhainen kosteus, kalvon joustavuus
Tabletin kalvopäällyste	E5 / E6	4–8 mPa·s	Kalvon kirkkaus, tarttuvuus
Kontrolloidusti vapautuva matriisi	K4M / K15M / K100M	3 000–140 000 mPa·s	Geelin vahvuus, eroosionopeus
Silmätipat	Kirjoita 1828	3–15 mPa·s	Steriili, hiukkasvapaa
Laattaliima / laasti	Rakennusluokka	40 000–80 000 mPa·s	Vedenpidätys, aukioloaika
Elintarvikepäällyste / sakeuttamisaine	E464 elintarvikelaatu	50–4 000 mPa·s	Lämpögeeliytys, turvallisuus

Hankittaessa HPMC:tä HPMC-kapseleiden tuotantoon tai lääkekäyttöön, ostajien on varmistettava seuraavat toimittajan asiakirjoissa: USP/NF-, JP- tai EP-monografioiden noudattaminen; todistus viskositeetin, kuivaushäviön, sytytysjäämien ja raskasmetallien analyysiarvoista; havaittavan etyleenioksidin puuttuminen; ja käytössä olevan käsittelylaitteiston kannalta merkityksellinen hiukkaskokojakauma.

Rakennussovelluksissa painopiste siirtyy vedenpidätysarvoon, ilman imeytymiseen ja viskositeetin tasaisuuteen tuotantoerien välillä. Rakennusluokan HPMC:n ei vaadita täyttävän farmakopean puhtausstandardeja, ja se hinnoitellaan vastaavasti - tyypillisesti 30-50 % vähemmän kiloa kohden kuin farmaseuttinen materiaali, jonka viskositeetti on vastaava.

Hydroksipropyylimetyyliselluloosan varastointi, stabiilisuus ja käsittely

HPMC-jauhe on kemiallisesti stabiili tavallisissa säilytysolosuhteissa. Suljetuissa astioissa alle 30°C:n lämpötilassa ja alle 65 %:n suhteellisessa kosteudessa säilytetty kuivajauhe säilyttää ominaisuutensa vähintään 3 vuotta useimmissa valmistajan ilmoittamissa säilyvyysvaatimuksissa. Ensisijaiset hajoamisreitit ovat:

Hydrolyysi: Äärimmäisissä pH-arvoissa (alle 2 tai yli 12) ja korkeissa lämpötiloissa eetterisidokset voivat hydrolysoitua, mikä vähentää asteittain molekyylipainoa ja viskositeettia. Normaaleissa säilytysolosuhteissa tämä on merkityksetöntä.
Hapetus: Pitkäaikainen altistuminen ilmalle voi aiheuttaa lievää värimuutosta (keltaisuutta) korkeissa lämpötiloissa. Tämä on esteettinen ongelma, joka ei vaikuta toiminnalliseen suorituskykyyn useimmissa sovelluksissa, mutta voi olla merkityksellinen läpinäkyville kalvopinnoitussovelluksille, joissa väri on näkyvissä.
Mikrobikontaminaatio: Vesipitoiset HPMC-liuokset tukevat mikrobien kasvua. Liuokset on valmistettava tuoreina ja käytettävä 48 tunnin kuluessa tai säilytettävä hyväksyttävillä mikrobilääkkeillä pitoisuuksina, jotka on validoitu tiettyyn käyttötarkoitukseen.

HPMC-jauheen oikea liuottaminen on käytännöllinen asia, joka aiheuttaa vaikeuksia tuotantoympäristöissä. Koska HPMC hydratoituu kylmänä, mutta dispergoituu parhaiten kuumaan veteen, vakiotekniikka on dispergoida jauhe kuumaan veteen (80–90 °C), jossa se ei liukene, mutta kastuu perusteellisesti, minkä jälkeen dispersio jäähdytetään alle 40 °C:een liukenemisen aikaansaamiseksi. Suora lisääminen kylmään veteen johtaa kokkarien muodostumiseen, kun ulommat hiukkaset kosteuttavat ja muodostavat geelimäisen ihon ennen kuin sisäiset hiukkaset kastuvat. Tämä on yleinen viskositeetin vaihtelun lähde valmistuksessa – oikein valmistettu HPMC-liuos, jolla on oikea pitoisuus ja laatu, tuottaa erittäin yhdenmukaisia tuloksia.

Varastointilämpötila Alle 30°C
Max kosteus RH alle 65 %
Ratkaisu Käytä sisällä 48 tuntia
Säilyvyys (suljettu) Min. 3 vuotta

Jaa:

Web-valikko

Kieli

Poistu valikosta