Hydroxypropylmethylcelulóza (HPMC) je polymer široce používaný ve farmaceutických přípravcích, který se používá hlavně k prodloužení doby uvolňování léčiv. HPMC je semisyntetický derivát celulózy s rozpustností ve vodě a filmotvornými vlastnostmi. Úpravou molekulové hmotnosti, koncentrace, viskozity a dalších vlastností HPMC lze účinně řídit rychlost uvolňování léčiv, čímž se dosáhne dlouhodobého a trvalého uvolňování léčiva.
1. Struktura a mechanismus uvolňování léčiva HPMC
HPMC je tvořena hydroxypropylovou a methoxy substitucí struktury celulózy a její chemická struktura jí dává dobré bobtnací a filmotvorné vlastnosti. Při kontaktu s vodou HPMC rychle absorbuje vodu a bobtná za vzniku gelové vrstvy. Tvorba této gelové vrstvy je jedním z klíčových mechanismů pro řízení uvolňování léčiva. Přítomnost gelové vrstvy omezuje další vstup vody do matrice léčiva a difúzi léčiva brání gelová vrstva, čímž se zpomaluje rychlost uvolňování léčiva.
2. Role HPMC v přípravcích s postupným uvolňováním
V přípravcích s prodlouženým uvolňováním se HPMC obvykle používá jako matrice s řízeným uvolňováním. Léčivo je dispergováno nebo rozpuštěno v matrici HPMC, a když se dostane do kontaktu s gastrointestinální tekutinou, HPMC nabobtná a vytvoří gelovou vrstvu. Postupem času vrstva gelu postupně houstne a tvoří fyzickou bariéru. Lék se musí uvolňovat do vnějšího prostředí difúzí nebo erozí matrice. Jeho mechanismus účinku zahrnuje především následující dva aspekty:
Mechanismus bobtnání: Poté, co se HPMC dostane do kontaktu s vodou, povrchová vrstva absorbuje vodu a bobtná za vzniku viskoelastické gelové vrstvy. Postupem času se gelová vrstva postupně rozšiřuje dovnitř, vnější vrstva bobtná a odlupuje se a vnitřní vrstva pokračuje ve vytváření nové gelové vrstvy. Tento kontinuální proces bobtnání a tvorby gelu řídí rychlost uvolňování léčiva.
Mechanismus difúze: Difúze léčiv přes vrstvu gelu je dalším důležitým mechanismem pro řízení rychlosti uvolňování. Gelová vrstva HPMC působí jako difúzní bariéra a léčivo musí projít touto vrstvou, aby se dostalo do in vitro média. Molekulová hmotnost, viskozita a koncentrace HPMC v přípravku ovlivní vlastnosti gelové vrstvy, a tím reguluje rychlost difúze léčiva.
3. Faktory ovlivňující HPMC
Existuje mnoho faktorů, které ovlivňují účinnost řízeného uvolňování HPMC, včetně molekulové hmotnosti, viskozity, dávkování HPMC, fyzikálních a chemických vlastností léčiva a vnějšího prostředí (jako je pH a iontová síla).
Molekulová hmotnost a viskozita HPMC: Čím větší je molekulová hmotnost HPMC, tím vyšší je viskozita gelové vrstvy a tím pomalejší je rychlost uvolňování léčiva. HPMC s vysokou viskozitou může tvořit tužší gelovou vrstvu, která brání rychlosti difúze léčiva, čímž se prodlužuje doba uvolňování léčiva. Proto se při navrhování přípravků s prodlouženým uvolňováním často volí HPMC s různými molekulovými hmotnostmi a viskozitami podle potřeb k dosažení očekávaného účinku uvolňování.
Koncentrace HPMC: Koncentrace HPMC je také důležitým faktorem při řízení rychlosti uvolňování léčiva. Čím vyšší je koncentrace HPMC, tím silnější je vytvořená gelová vrstva, tím větší je difúzní odpor léčiva přes vrstvu gelu a tím pomalejší je rychlost uvolňování. Úpravou dávkování HPMC může být doba uvolňování léčiva flexibilně řízena.
Fyzikálně-chemické vlastnosti léčiv: Rozpustnost ve vodě, molekulová hmotnost, rozpustnost atd. léčiva ovlivní jeho chování při uvolňování v matrici HPMC. U léčiv s dobrou rozpustností ve vodě se léčivo může rychle rozpustit ve vodě a difundovat přes vrstvu gelu, takže rychlost uvolňování je rychlejší. U léčiv se špatnou rozpustností ve vodě je rozpustnost nízká, léčivo pomalu difunduje ve vrstvě gelu a doba uvolňování je delší.
Vliv vnějšího prostředí: Vlastnosti gelu HPMC se mohou lišit v prostředí s různými hodnotami pH a iontovou silou. HPMC může vykazovat různé bobtnavé chování v kyselém prostředí, což ovlivňuje rychlost uvolňování léčiv. Vzhledem k velkým změnám pH v lidském gastrointestinálním traktu vyžaduje chování přípravků s postupným uvolňováním matrice HPMC za různých podmínek pH zvláštní pozornost, aby bylo zajištěno, že léčivo může být uvolňováno stabilně a kontinuálně.
4. Aplikace HPMC v různých typech přípravků s řízeným uvolňováním
HPMC se široce používá v přípravcích s prodlouženým uvolňováním různých dávkových forem, jako jsou tablety, kapsle a granule. V tabletách může HPMC jako matricový materiál tvořit jednotnou směs léčivo-polymer a postupně uvolňovat léčivo v gastrointestinálním traktu. V kapslích se HPMC také často používá jako membrána s řízeným uvolňováním k potažení částic léčiva a doba uvolňování léčiva je řízena úpravou tloušťky a viskozity potahové vrstvy.
Aplikace v tabletách: Tablety jsou nejběžnější perorální lékovou formou a HPMC se často používá k dosažení účinku prodlouženého uvolňování léčiv. HPMC lze smíchat s léčivy a slisovat za vzniku stejnoměrně dispergovaného matricového systému. Když tableta vstoupí do gastrointestinálního traktu, povrchový HPMC rychle nabobtná a vytvoří gel, který zpomalí rychlost rozpouštění léčiva. Současně s tím, jak vrstva gelu stále houstne, je uvolňování vnitřního léčiva postupně řízeno.
Aplikace v kapslích:
V kapslích se HPMC obvykle používá jako membrána s řízeným uvolňováním. Úpravou obsahu HPMC v kapsli a tloušťky potahového filmu lze řídit rychlost uvolňování léčiva. Kromě toho má HPMC dobrou rozpustnost a biokompatibilitu ve vodě, takže má široké vyhlídky na použití v systémech s řízeným uvolňováním kapslí.
5. Budoucí vývojové trendy
S pokrokem farmaceutické technologie není aplikace HPMC omezena pouze na přípravky s prodlouženým uvolňováním, ale může být také kombinována s jinými novými systémy dodávání léčiv, jako jsou mikrokuličky, nanočástice atd., aby se dosáhlo přesnějšího řízeného uvolňování léčiva. Navíc další modifikací struktury HPMC, jako je míšení s jinými polymery, chemická modifikace atd., může být její účinnost v přípravcích s řízeným uvolňováním dále optimalizována.
HPMC může účinně prodloužit dobu uvolňování léčiv prostřednictvím mechanismu bobtnání za vzniku gelové vrstvy. Faktory jako molekulová hmotnost, viskozita, koncentrace HPMC a fyzikálně-chemické vlastnosti léčiva ovlivní jeho účinek řízeného uvolňování. V praktických aplikacích lze racionálním navržením podmínek použití HPMC dosáhnout trvalého uvolňování různých typů léčiv, aby byly splněny klinické potřeby. V budoucnu má HPMC široké vyhlídky na použití v oblasti léčiva s prodlouženým uvolňováním a může být kombinováno s novými technologiemi pro další podporu vývoje systémů pro dodávání léčiv.
Čas odeslání: 19. září 2024