Hüdroksüpropüülmetüültselluloos (HPMC) on ravimpreparaatides laialdaselt kasutatav polümeer, mida kasutatakse peamiselt ravimite vabanemisaja pikendamiseks. HPMC on poolsünteetiline tselluloosi derivaat, millel on vees lahustuv ja kilet moodustavad omadused. Reguleerides HPMC molekulmassi, kontsentratsiooni, viskoossust ja muid omadusi, saab ravimite vabanemiskiirust tõhusalt kontrollida, saavutades seeläbi ravimi pikaajalise ja püsiva vabanemise.
1. HPMC struktuur ja ravimi vabastamise mehhanism
HPMC moodustub tselluloosi struktuuri hüdroksüpropüül- ja metoksüasendusel ning selle keemiline struktuur annab sellele head punduvad ja kilet moodustavad omadused. Veega kokkupuutel imab HPMC kiiresti vett ja paisub, moodustades geelikihi. Selle geelikihi moodustumine on ravimi vabanemise kontrollimise üks peamisi mehhanisme. Geelikihi olemasolu piirab vee edasist sisenemist ravimimaatriksisse ja geelikiht takistab ravimi difusiooni, mis aeglustab ravimi vabanemise kiirust.
2. HPMC roll toimeainet püsivalt vabastavates preparaatides
Toimeainet püsivalt vabastavates preparaatides kasutatakse HPMC-d tavaliselt kontrollitud vabanemisega maatriksina. Ravim dispergeeritakse või lahustatakse HPMC maatriksis ning kokkupuutel seedetrakti vedelikuga HPMC paisub ja moodustab geelikihi. Aja möödudes geelikiht järk-järgult pakseneb, moodustades füüsilise barjääri. Ravim tuleb difusiooni või maatriksi erosiooni teel eraldada väliskeskkonda. Selle toimemehhanism hõlmab peamiselt kahte järgmist aspekti:
Paisumismehhanism: Pärast HPMC kokkupuudet veega imab pinnakiht vett ja paisub, moodustades viskoelastse geelikihi. Aja möödudes laieneb geelikiht järk-järgult sissepoole, välimine kiht paisub ja koorub maha ning sisemine kiht jätkab uue geelikihi moodustamist. See pidev turse ja geeli moodustumise protsess kontrollib ravimi vabanemise kiirust.
Difusioonimehhanism: ravimite difusioon läbi geelikihi on teine oluline mehhanism vabanemiskiiruse kontrollimiseks. HPMC geelikiht toimib difusioonibarjäärina ja ravim peab in vitro söötmesse jõudmiseks läbima selle kihi. HPMC molekulmass, viskoossus ja kontsentratsioon preparaadis mõjutavad geelikihi omadusi, reguleerides seeläbi ravimi difusioonikiirust.
3. HPMC-d mõjutavad tegurid
HPMC kontrollitud vabanemist mõjutavad paljud tegurid, sealhulgas molekulmass, viskoossus, HPMC annus, ravimi füüsikalised ja keemilised omadused ning väliskeskkond (nt pH ja ioontugevus).
HPMC molekulmass ja viskoossus: mida suurem on HPMC molekulmass, seda suurem on geelikihi viskoossus ja seda aeglasem on ravimi vabanemise kiirus. Kõrge viskoossusega HPMC võib moodustada tugevama geelikihi, mis takistab ravimi difusioonikiirust, pikendades seeläbi ravimi vabanemisaega. Seetõttu valitakse toimeainet prolongeeritult vabastavate preparaatide kavandamisel sageli erineva molekulmassi ja viskoossusega HPMC vastavalt vajadustele, et saavutada eeldatav vabanemisefekt.
HPMC kontsentratsioon: HPMC kontsentratsioon on samuti oluline tegur ravimi vabanemise kiiruse kontrollimisel. Mida suurem on HPMC kontsentratsioon, seda paksem on moodustunud geelikiht, seda suurem on ravimi difusioonitakistus läbi geelikihi ja seda aeglasem on vabanemiskiirus. HPMC annust kohandades saab ravimi vabanemisaega paindlikult reguleerida.
Ravimite füüsikalis-keemilised omadused: ravimi vees lahustuvus, molekulmass, lahustuvus jne mõjutavad selle vabanemiskäitumist HPMC maatriksis. Hea vees lahustuvusega ravimite puhul võib ravim kiiresti lahustuda vees ja difundeeruda läbi geelikihi, mistõttu vabanemiskiirus on kiirem. Vees halvasti lahustuvate ravimite puhul on lahustuvus madal, ravim difundeerub geelikihis aeglaselt ja vabanemisaeg on pikem.
Väliskeskkonna mõju: HPMC geeli omadused võivad erinevate pH väärtuste ja ioontugevustega keskkondades olla erinevad. HPMC võib happelises keskkonnas näidata erinevat turse käitumist, mõjutades seega ravimite vabanemise kiirust. Inimese seedetrakti suurte pH muutuste tõttu nõuab HPMC maatriksi püsivalt vabastavate preparaatide käitumine erinevates pH tingimustes erilist tähelepanu, et tagada ravimi stabiilne ja pidev vabanemine.
4. HPMC kasutamine erinevat tüüpi kontrollitud vabanemisega preparaatides
HPMC-d kasutatakse laialdaselt erinevate ravimvormide toimeainet prolongeeritult vabastavates preparaatides, nagu tabletid, kapslid ja graanulid. Tablettides võib HPMC maatriksmaterjalina moodustada ühtlase ravimi-polümeeri segu ja vabastada ravimi järk-järgult seedetraktis. Kapslites kasutatakse HPMC-d sageli ka kontrollitud vabanemisega membraanina ravimiosakeste katmiseks ning ravimi vabanemisaega reguleeritakse kattekihi paksuse ja viskoossuse reguleerimisega.
Kasutamine tablettides: tabletid on kõige levinum suukaudne ravimvorm ja HPMC-d kasutatakse sageli ravimite püsivalt vabastava toime saavutamiseks. HPMC võib segada ravimitega ja kokku suruda, et moodustada ühtlaselt hajutatud maatrikssüsteem. Kui tablett siseneb seedetrakti, paisub pind HPMC kiiresti ja moodustab geeli, mis aeglustab ravimi lahustumiskiirust. Samal ajal, kui geelikiht pakseneb, kontrollitakse järk-järgult sisemise ravimi vabanemist.
Kasutamine kapslites:
Kapslipreparaatides kasutatakse HPMC-d tavaliselt kontrollitud vabanemisega membraanina. Reguleerides HPMC sisaldust kapslis ja kattekile paksust, saab reguleerida ravimi vabanemiskiirust. Lisaks on HPMC-l hea lahustuvus ja biosobivus vees, seega on sellel laialdased kasutusvõimalused kapsli kontrollitud vabanemisega süsteemides.
5. Tuleviku arengusuunad
Farmaatsiatehnoloogia edenedes ei piirdu HPMC rakendamine ainult toimeainet püsivalt vabastavate preparaatidega, vaid seda võib kombineerida ka teiste uute ravimite kohaletoimetamissüsteemidega, nagu mikrosfäärid, nanoosakesed jne, et saavutada täpsem kontrollitud ravimi vabanemine. Lisaks saab HPMC struktuuri edasise muutmisega, näiteks teiste polümeeridega segamise, keemilise modifitseerimise jne abil, selle toimivust kontrollitud vabanemisega preparaatides veelgi optimeerida.
HPMC võib oma tursemehhanismi kaudu tõhusalt pikendada ravimite vabanemisaega, moodustades geelikihi. Sellised tegurid nagu molekulmass, viskoossus, HPMC kontsentratsioon ja ravimi füüsikalis-keemilised omadused mõjutavad selle kontrollitud vabanemist. Praktilistes rakendustes saab HPMC kasutustingimusi ratsionaalselt kavandades saavutada kliiniliste vajaduste rahuldamiseks erinevat tüüpi ravimite püsiva vabanemise. Tulevikus on HPMC-l laialdased rakendusväljavaated ravimite püsivalt vabastamise valdkonnas ja seda võib kombineerida uute tehnoloogiatega, et edendada ravimite kohaletoimetamise süsteemide arendamist.
Postitusaeg: 19. september 2024