Hydroxypropylmetylcelulóza (HPMC) a metylcelulóza (MC) sú derivátmi celulózy široko používané vo farmaceutických aplikáciách v dôsledku ich všestranných vlastností. Napriek ich podobnostiam majú zreteľné rozdiely v chemickej štruktúre, vlastnostiach a aplikáciách, vďaka ktorým sú vhodné na rôzne účely vo farmaceutickom priemysle.
Chemické zloženie
Hydroxypropylmetylcelulóza (HPMC):
HPMC je chemicky modifikovaný éter celulózy. Odvodzuje sa od celulózy jeho ošetrením metylchloridom a propylénoxidom, ktorý zavádza skupiny metoxy (-och3) a hydroxypropylu (-ch2chohch3) skupín do chrbtice celulózy. Stupeň substitúcie (DS) a molárna substitúcia (MS) určujú pomer týchto skupín. DS predstavuje priemerný počet hydroxylových skupín substituovaných za jednotku anhydroglukózy, zatiaľ čo MS označuje priemerný počet pripojených hydroxypropylových skupín.
Metylcelulóza (MC):
MC je ďalší éter celulózy, ale v porovnaní s HPMC je menej modifikovaný. Vytvára sa ošetrením celulózy metylchloridom, čo vedie k substitúcii hydroxylových skupín metoxy skupinami. Táto modifikácia je kvantifikovaná stupňom substitúcie (DS), ktorá sa pre MC zvyčajne pohybuje od 1,3 do 2,6. Absencia hydroxypropylových skupín v MC ju odlišuje od HPMC.
Fyzické vlastnosti
Rozpustnosť a gélovanie:
HPMC je rozpustný v studenej aj horúcej vode a vytvára koloidný roztok. Po zahrievaní sa HPMC podlieha termoreverzibilnej géle, čo znamená, že pri zahrievaní tvorí gél a po ochladení sa vracia k roztoku. Táto vlastnosť je obzvlášť užitočná pri regulovanom uvoľňovaní liečiva a ako zosilňovač viskozity vo vodných roztokoch.
Na druhej strane je MC rozpustný v studenej vode, ale nerozpustný v horúcej vode. Vykazuje tiež termoláciu; Jeho gelačná teplota je však všeobecne nižšia ako teplota HPMC. Vďaka tejto charakteristike MC je MC vhodná pre špecifické farmaceutické aplikácie, kde je výhoda nižšia teplota gelácie.
Viskozita:
HPMC aj MC môžu významne zvýšiť viskozitu vodných roztokov, ale HPMC vo všeobecnosti ponúka širšiu škálu viskozít vďaka svojim rozmanitým substitučným vzorcom. Táto variabilita umožňuje presnejšiu kontrolu vo formuláciách vyžadujúcich špecifické profily viskozity.
Funkcie vo farmaceutike
HPMC:
Formulácie matice kontrolovaného uvoľňovania:
HPMC sa vo veľkej miere používa vo formuláciách matice kontrolovaného uvoľňovania. Jeho schopnosť napučiavať a tvoriť gélovú vrstvu po kontakte s žalúdočnými tekutkami pomáha pri regulácii rýchlosti uvoľňovania liečiva. Gélová vrstva pôsobí ako bariéra, moduluje difúziu liečiva a rozširuje jeho uvoľňovanie.
Filmový náter:
Vďaka svojim vynikajúcim vlastnostiam tvoriacim filmom sa HPMC široko používa pri povlaku tabliet a peliet. Poskytuje ochrannú bariéru proti vlhkosti, kyslíku a svetlo, čím zvyšuje stabilitu a trvanlivosť produktu. Okrem toho sa povlaky HPMC môžu použiť na maskovanie chuti a na zlepšenie vzhľadu tabliet.
Spojivo v formuláciách tabliet:
HPMC sa tiež používa ako spojivo v procesoch granulácie mokrej granulácie. Zaisťuje mechanickú pevnosť tabliet, čo uľahčuje väzbu práškových častíc počas kompresie.
Zavesenie a zahusťovanie agenta:
V kvapalných formuláciách slúži HPMC ako suspendovanie a zahusťujúce činidlo. Jeho vysoká viskozita pomáha pri udržiavaní rovnomerného rozdelenia suspendovaných častíc a zlepšuje konzistentnosť formulácie.
MC:
Väzba tabliet:
MC sa používa ako spojivo vo formuláciách tabliet. Poskytuje dobré väzbové vlastnosti a mechanickú pevnosť tabletom, čím zabezpečuje ich integritu počas manipulácie a skladovania.
Dezintegrácia:
V niektorých prípadoch môže MC fungovať ako dezintegrácia, čo pomáha tabletom rozbiť sa na menšie fragmenty po kontakte s žalúdočnými tekutkami, čím uľahčuje uvoľňovanie liečiva.
Formulácie kontrolovaného uvoľňovania:
Aj keď menej bežné ako HPMC, MC sa môže použiť pri formuláciách kontrolovaného uvoľňovania. Jeho termogačné vlastnosti je možné využiť na kontrolu uvoľňovacieho profilu liekov.
Zahusťujúce a stabilizačné činidlo:
MC sa používa ako zahusťujúce a stabilizačné činidlo v rôznych tekutých a polotuhových formuláciách. Jeho schopnosť zvýšiť viskozitu pomáha pri udržiavaní stability a homogenity produktu.
Konkrétne aplikácie vo farmaceutike
Aplikácie HPMC:
Oftamické prípravy:
HPMC sa často používa v oftalmických roztokoch a géloch kvôli svojim mazaním a viskoelastickým vlastnostiam. Poskytuje zadržiavanie vlhkosti a predlžuje kontaktný čas liečiva s očným povrchom.
Transdermálne systémy na doručovanie:
HPMC sa používa v transdermálnych záplatách, kde jeho schopnosť tvorby filmu pomáha pri vytváraní kontrolovanej uvoľňovacej matrice na dodávanie liekov cez kožu.
Slizničné formulácie:
Vďaka mukoadhezívnemu vlastnostiam HPMC je vhodné pre bukálne, nosné a vaginálne systémy dodávania liečiva, čím sa zvyšuje čas zostavenia formulácie v mieste aplikácie.
Aplikácie MC:
Lokálne formulácie:
MC sa používa v lokálnych krémoch, géloch a masách, kde pôsobí ako zahusťujúce a stabilizačné činidlo, čím sa zlepšuje šírenie a konzistentnosť produktu.
Potraviny a výživy:
Okrem farmaceutických výrobkov MC nachádza MC aplikácie v potravinách a nutraceutických výrobkoch ako zahusťovadlo, emulgátor a stabilizátor, ktorý prispieva k textúre a stabilite rôznych výrobkov.
Stručne povedané, HPMC a MC sú cennými derivátmi celulózy s rôznymi charakteristikami, vďaka ktorým sú vhodné pre rôzne farmaceutické aplikácie. HPMC, s duálnou rozpustnosťou v horúcej a studenej vode, rozsahu vyššej viskozity a schopností tvorby filmu, je obzvlášť uprednostňovaná pre formulácie kontrolovaných uvoľňovaní, tabletové povlaky a oftalmické prípravky. MC, hoci je v kompozícii jednoduchší, ponúka jedinečné výhody v rozpustnosti studenej vody a nižších teplotách želovania, vďaka čomu je užitočná ako spojivo, dezintegrácia a zahusťujúce činidlo v konkrétnych aplikáciách. Pochopenie rozdielov v ich chemických štruktúrach, fyzikálnych vlastnostiach a funkciách umožňuje vzorcom zvoliť vhodné deriváty celulózy, aby vyhovovali špecifickým potrebám farmaceutických výrobkov.
Čas príspevku: 18. február-2025