تطور الكبسولة: هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز (HPMC) وكبسولات الخضار

كبسولات صلبة / كبسولات HPMC مجوفة / كبسولات نباتية / API عالية الكفاءة ومكونات حساسة للرطوبة / علم الأفلام / التحكم في الإطلاق المستدام / تقنية هندسة OSD ....

تظل منتجات الجرعة الصلبة عن طريق الفم (OSD) فعالة من حيث التكلفة، وسهولة التصنيع النسبية، وسهولة التحكم في الجرعة لدى المريض، وهي الشكل المفضل للإعطاء لمطوري الأدوية.

من بين 38 كيانًا جديدًا للجزيئات الصغيرة (NMEs) وافقت عليها إدارة الغذاء والدواء الأمريكية في عام 2019، كان 26 منها عبارة عن OSD1. في عام 2018، بلغت إيرادات السوق للمنتجات التي تحمل العلامة التجارية OSD مع المعالجة الثانوية من قبل مسؤولي التسويق في سوق أمريكا الشمالية حوالي 7.2 مليار دولار أمريكي 2. ومن المتوقع أن يتجاوز سوق الاستعانة بمصادر خارجية للجزيئات الصغيرة 69 مليار دولار أمريكي في عام 20243. تشير كل هذه البيانات إلى أن الشفهية سوف تستمر أشكال الجرعات الصلبة (OSDs) في الانتشار.

لا تزال الأجهزة اللوحية تهيمن على سوق OSD، لكن الكبسولات الصلبة أصبحت بديلاً جذابًا بشكل متزايد. ويرجع ذلك جزئيًا إلى موثوقية الكبسولات كوسيلة للتناول، خاصة تلك التي تحتوي على واجهات برمجة التطبيقات المضادة للأورام عالية الفعالية. تعتبر الكبسولات أكثر حميمية للمرضى، وتخفي الروائح والأذواق الكريهة، كما أنها أسهل في البلع، وأفضل بكثير من أشكال الجرعات الأخرى.

يناقش جوليان لامبز، مدير المنتجات في شركة Lonza Capsules and Health المكونات، المزايا المختلفة للكبسولات الصلبة مقارنة بالأقراص. وهو يشارك أفكاره حول كبسولات هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز (HPMC) المجوفة وكيف يمكنهم مساعدة مطوري الأدوية على تحسين منتجاتهم مع تلبية طلب المستهلكين على الأدوية المشتقة من النباتات.

الكبسولات الصلبة: تحسين امتثال المريض وتحسين الأداء

غالبًا ما يواجه المرضى صعوبة في تناول الأدوية التي يكون طعمها أو رائحتها كريهة، أو يصعب بلعها، أو قد يكون لها آثار ضارة. ومع أخذ ذلك في الاعتبار، فإن تطوير أشكال جرعات سهلة الاستخدام يمكن أن يحسن امتثال المريض لأنظمة العلاج. تعد الكبسولات الصلبة خيارًا جذابًا للمرضى لأنه، بالإضافة إلى إخفاء الطعم والرائحة، يمكن تناولها بشكل أقل تكرارًا، وتقليل عبء الأقراص، والحصول على أوقات إطلاق أفضل، من خلال استخدام الإطلاق الفوري، والإطلاق المتحكم فيه، والإطلاق البطيء. يحقق.

إن التحكم بشكل أفضل في سلوك إطلاق الدواء، على سبيل المثال عن طريق تكوير الـ API بشكل دقيق، يمكن أن يمنع إغراق الجرعة ويقلل من الآثار الجانبية. يجد مطورو الأدوية أن الجمع بين تقنية الجسيمات المتعددة والكبسولات يزيد من مرونة وفعالية معالجة API ذات الإطلاق المتحكم فيه. ويمكنه أيضًا دعم الكريات التي تحتوي على واجهات برمجة التطبيقات المختلفة في نفس الكبسولة، مما يعني أنه يمكن إعطاء أدوية متعددة في وقت واحد بجرعات مختلفة، مما يقلل من تكرار الجرعات.

أظهرت أيضًا السلوكيات الدوائية والديناميكية الدوائية لهذه التركيبات، بما في ذلك النظام متعدد الجسيمات، و API3 لتكوير البثق، ونظام تركيبة الجرعة الثابتة، إمكانية تكرار نتائج أفضل مقارنة بالتركيبات التقليدية.

وبسبب هذا التحسن المحتمل في امتثال المريض وفعاليته، يستمر نمو طلب السوق على واجهات برمجة التطبيقات الحبيبية المغلفة في كبسولات صلبة.

تفضيل البوليمر:

الحاجة إلى كبسولات نباتية لتحل محل كبسولات الجيلاتين الصلبة

الكبسولات الصلبة التقليدية مصنوعة من الجيلاتين، ومع ذلك، يمكن أن تشكل كبسولات الجيلاتين الصلبة تحديات عند مواجهة محتويات استرطابية أو حساسة للرطوبة. الجيلاتين هو منتج ثانوي مشتق من الحيوان وهو عرضة لتفاعلات الارتباط المتقاطع التي تؤثر على سلوك الذوبان، ويحتوي على محتوى مائي مرتفع نسبيًا للحفاظ على مرونته، ولكنه قد يتبادل الماء أيضًا مع واجهات برمجة التطبيقات والسواغات.

بالإضافة إلى تأثير مادة الكبسولة على أداء المنتج، فإن المزيد والمزيد من المرضى يترددون في تناول المنتجات الحيوانية لأسباب اجتماعية أو ثقافية ويبحثون عن أدوية مشتقة من النباتات أو نباتية. ولتلبية هذه الحاجة، تواصل شركات الأدوية أيضًا الاستثمار في أنظمة الجرعات المبتكرة لتطوير بدائل نباتية آمنة وفعالة. لقد جعل التقدم في علم المواد الكبسولات المجوفة المشتقة من النباتات ممكنة، مما يوفر للمرضى خيارًا غير مشتق من الحيوان بالإضافة إلى مزايا كبسولات الجيلاتين - سهولة البلع، وسهولة التصنيع، وفعالية التكلفة.

لتحسين الذوبان والتوافق:

تطبيق HPMC

حاليًا، أحد أفضل بدائل الجيلاتين هو هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز (HPMC)، وهو بوليمر مشتق من ألياف الأشجار. 

HPMC أقل خاملة كيميائيًا من الجيلاتين ويمتص أيضًا كمية أقل من الماء من الجيلاتين 6. يقلل المحتوى المائي المنخفض لكبسولات HPMC من تبادل الماء بين الكبسولة والمحتويات، مما قد يؤدي في بعض الحالات إلى تحسين الاستقرار الكيميائي والفيزيائي للتركيبة، وإطالة العمر الافتراضي، ومواجهة تحديات واجهات برمجة التطبيقات والسواغات الاسترطابية بسهولة. كبسولات HPMC المجوفة غير حساسة لدرجة الحرارة وأسهل في التخزين والنقل.

مع زيادة واجهات برمجة التطبيقات عالية الكفاءة، أصبحت متطلبات التركيبات أكثر تعقيدًا. حتى الآن، حقق مطورو الأدوية نتائج إيجابية للغاية في عملية استكشاف استخدام كبسولات HPMC لتحل محل كبسولات الجيلاتين التقليدية. في الواقع، تُفضل كبسولات HPMC حاليًا بشكل عام في التجارب السريرية نظرًا لتوافقها الجيد مع معظم الأدوية والسواغات7.

إن التحسينات المستمرة في تكنولوجيا كبسولات HPMC تعني أيضًا أن مطوري الأدوية أصبحوا أكثر قدرة على الاستفادة من معلمات الذوبان والتوافق مع مجموعة واسعة من NMEs، بما في ذلك المركبات القوية للغاية.

تتمتع كبسولات HPMC التي لا تحتوي على عامل التبلور بخصائص ذوبان ممتازة دون الاعتماد على الأيون ودرجة الحموضة، بحيث يحصل المرضى على نفس التأثير العلاجي عند تناول الدواء على معدة فارغة أو مع وجبات الطعام. كما هو مبين في الشكل 1. 8 

ونتيجة لذلك، فإن التحسينات في الذوبان قد تسمح للمرضى بعدم القلق بشأن جدولة جرعاتهم، وبالتالي زيادة الامتثال.

بالإضافة إلى ذلك، فإن الابتكار المستمر في حلول غشاء كبسولة HPMC يمكن أيضًا أن يتيح الحماية المعوية والإفراج السريع في مناطق محددة من الجهاز الهضمي، وتوصيل الأدوية المستهدفة لبعض الأساليب العلاجية، وزيادة تعزيز التطبيقات المحتملة لكبسولات HPMC.

هناك اتجاه آخر لتطبيق كبسولات HPMC وهو أجهزة الاستنشاق للإعطاء الرئوي. يستمر الطلب في السوق في النمو بسبب تحسين التوافر البيولوجي عن طريق تجنب تأثير المرور الأول الكبدي وتوفير طريق أكثر مباشرة للإعطاء عند استهداف أمراض مثل الربو ومرض الانسداد الرئوي المزمن (COPD) بهذا الشكل من الإدارة. 

يتطلع مصنعو الأدوية دائمًا إلى تطوير علاجات فعالة من حيث التكلفة وصديقة للمريض وفعالة لأمراض الجهاز التنفسي، واستكشاف علاجات توصيل الأدوية عن طريق الاستنشاق لبعض أمراض الجهاز العصبي المركزي. الطلب يتزايد.

المحتوى المائي المنخفض لكبسولات HPMC يجعلها مثالية لواجهات برمجة التطبيقات الاسترطابية أو الحساسة للماء، على الرغم من أنه يجب أيضًا أخذ الخصائص الكهروستاتيكية بين التركيبة والكبسولات المجوفة في الاعتبار طوال فترة التطوير.

الأفكار النهائية

لقد وضع تطور علوم الأغشية وتكنولوجيا هندسة OSD الأساس لكبسولات HPMC لتحل محل كبسولات الجيلاتين في بعض التركيبات، مما يوفر المزيد من الخيارات في تحسين أداء المنتج. بالإضافة إلى ذلك، أدى التركيز المتزايد على تفضيلات المستهلك وزيادة الطلب على الأدوية المستنشقة الرخيصة إلى زيادة الطلب على الكبسولات المجوفة ذات التوافق الأفضل مع الجزيئات الحساسة للرطوبة.

ومع ذلك، فإن اختيار مادة الغشاء هو المفتاح لضمان نجاح المنتج، ولا يمكن الاختيار الصحيح بين الجيلاتين وHPMC إلا من خلال الخبرة المناسبة. لا يؤدي الاختيار الصحيح للمادة الغشائية إلى تحسين الفعالية وتقليل التفاعلات الضارة فحسب، بل يساعد أيضًا في التغلب على بعض تحديات الصياغة.