کاربرد اتر سلولز در فناوری اکستروژن مذاب داغ

جوزف براما فرآیند اکستروژن را برای تولید لوله های سربی در اواخر قرن 18 اختراع کرد. تا اواسط قرن 19 بود که استفاده از فناوری اکستروژن با ذوب داغ در صنعت پلاستیک آغاز شد. برای اولین بار در تولید پوشش های پلیمری عایق سیم های برق استفاده شد. امروزه فناوری اکستروژن مذاب گرم نه تنها در تولید محصولات پلیمری، بلکه در تولید و اختلاط خود پلیمرها نیز به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد. در حال حاضر بیش از نیمی از محصولات پلاستیکی شامل کیسه های پلاستیکی، ورق های پلاستیکی و لوله های پلاستیکی با استفاده از این فرآیند تولید می شوند.

بعدها، این فناوری به آرامی در زمینه داروسازی ظهور کرد و به تدریج به یک فناوری ضروری تبدیل شد. اکنون مردم از فناوری اکستروژن داغ برای تهیه گرانول ها، قرص های رهش پایدار، سیستم انتقال دارو از طریق پوست و ترانس مخاطی و غیره استفاده می کنند. چرا مردم اکنون این فناوری را ترجیح می دهند؟ دلیل اصلی آن این است که در مقایسه با فرآیند تولید سنتی در گذشته، فناوری اکستروژن مذاب داغ دارای مزایای زیر است:

بهبود سرعت انحلال داروهای کم محلول

تهیه فرمولاسیون با رهش پایدار مزایایی دارد

تهیه مواد آزاد کننده دستگاه گوارش با موقعیت یابی دقیق

تراکم پذیری مواد کمکی را بهبود بخشد

فرآیند برش در یک مرحله محقق می شود

مسیر جدیدی را برای آماده سازی میکروپلت ها باز کنید

در این میان اتر سلولز نقش مهمی در این فرآیند ایفا می کند، بیایید نگاهی به کاربرد اتر سلولزی خود در آن بیندازیم!

استفاده از اتیل سلولز

اتیل سلولز نوعی اتر سلولز آبگریز است. در زمینه داروسازی، او اکنون در ریزپوشانی مواد فعال، دانه‌بندی حلال و اکستروژن، لوله‌کشی قرص و به عنوان پوششی برای قرص‌ها و دانه‌های با رهش کنترل‌شده استفاده می‌شود. اتیل سلولز می تواند وزن های مولکولی مختلف را افزایش دهد. دمای انتقال شیشه ای آن 129-133 درجه سانتیگراد و نقطه ذوب کریستالی آن منفی 180 درجه سانتیگراد است. اتیل سلولز انتخاب خوبی برای اکستروژن است زیرا خواص ترموپلاستیک را بالاتر از دمای انتقال شیشه ای و کمتر از دمای تخریب خود نشان می دهد.

به منظور کاهش دمای انتقال شیشه ای پلیمرها، رایج ترین روش افزودن نرم کننده ها است، بنابراین می توان آن را در دمای پایین پردازش کرد. برخی از داروها می توانند خود به عنوان نرم کننده عمل کنند، بنابراین نیازی به افزودن مجدد نرم کننده ها در طول فرآیند فرمولاسیون دارو نیست. برای مثال، مشخص شد که فیلم‌های اکسترود شده حاوی ایبوپروفن و اتیل سلولز نسبت به فیلم‌هایی که فقط حاوی اتیل سلولز هستند، دمای انتقال شیشه‌ای پایین‌تری دارند. این فیلم ها را می توان در آزمایشگاه با اکسترودرهای دو مارپیچ همزمان ساخت. محققان همچنین آن را به پودر تبدیل کردند و سپس آنالیز حرارتی را انجام دادند. مشخص شد که افزایش مقدار ایبوپروفن می تواند دمای انتقال شیشه ای را کاهش دهد.

آزمایش دیگر افزودن مواد کمکی آبدوست، هیپروملوز و صمغ زانتان به میکروماتریس های اتیل سلولز و ایبوپروفن بود. نتیجه گیری شد که میکروماتریس تولید شده با روش اکستروژن مذاب داغ دارای الگوی جذب دارو ثابت تری نسبت به محصولات تجاری موجود است. محققان این میکروماتریس را با استفاده از یک مجموعه آزمایشگاهی دوار و یک اکسترودر دو پیچ با یک قالب استوانه‌ای 3 میلی‌متری تولید کردند. ورق های اکسترود شده با دست برش داده شده 2 میلی متر طول داشتند.

استفاده از هیپروملوز

هیدروکسی پروپیل متیل سلولز یک اتر سلولزی آبدوست است که در آب سرد به یک محلول کلوئیدی شفاف یا کمی کدر متورم می شود. محلول آبی دارای فعالیت سطحی، شفافیت بالا و عملکرد پایدار است. حلالیت با ویسکوزیته متفاوت است. هرچه ویسکوزیته کمتر باشد، حلالیت بیشتر است. خواص هیدروکسی پروپیل متیل سلولز با مشخصات مختلف متفاوت است و انحلال آن در آب تحت تأثیر مقدار pH نیست.

در صنعت داروسازی، اغلب در ماتریس رهش کنترل شده، پردازش پوشش قرص، دانه بندی چسب و غیره استفاده می شود. دمای انتقال شیشه ای هیدروکسی پروپیل متیل سلولز 160-210 درجه سانتیگراد است، به این معنی که اگر به جایگزین های دیگر متکی باشد، دمای تخریب آن است. بیش از 250 درجه سانتیگراد است. به دلیل دمای انتقال شیشه ای بالا و دمای تخریب پایین، به طور گسترده در فناوری اکستروژن مذاب داغ استفاده نمی شود. به منظور گسترش دامنه استفاده آن، یک روش این است که همانطور که دو محقق گفته اند مقدار زیادی از نرم کننده را در فرآیند فرمولاسیون ترکیب کنید و از فرمول ماتریس اکستروژن استفاده کنید که وزن نرم کننده حداقل 30٪ باشد.

اتیل سلولز و هیدروکسی پروپیل متیل سلولز را می توان به روشی منحصر به فرد در تحویل دارو ترکیب کرد. یکی از این اشکال دوز استفاده از اتیل سلولز به عنوان لوله بیرونی و سپس تهیه هیپروملوز درجه A به طور جداگانه است. هسته سلولزی پایه

لوله اتیل سلولزی با استفاده از اکستروژن مذاب داغ در یک ماشین دوار در آزمایشگاه با قرار دادن یک لوله قالب حلقه فلزی تولید می شود که هسته آن به صورت دستی با حرارت دادن مجموعه تا ذوب شدن و به دنبال آن همگن سازی ساخته می شود. سپس مواد هسته به صورت دستی وارد خط لوله می شود. هدف از این مطالعه از بین بردن اثر پوپینگی است که گاهی در قرص های ماتریکس هیدروکسی پروپیل متیل سلولز رخ می دهد. محققان هیچ تفاوتی در سرعت رهاسازی هیدروکسی پروپیل متیل سلولز با ویسکوزیته مشابه پیدا نکردند، با این حال، جایگزینی هیدروکسی پروپیل متیل سلولز با متیل سلولز منجر به سرعت رهاسازی سریع‌تر شد.

چشم انداز

اگرچه اکستروژن مذاب گرم یک فناوری نسبتاً جدید در صنعت داروسازی است، اما توجه زیادی را به خود جلب کرده است و برای بهبود تولید بسیاری از اشکال و سیستم‌های دوز مختلف استفاده می‌شود. فناوری اکستروژن مذاب داغ به فناوری پیشرو برای تهیه پراکندگی جامد در خارج از کشور تبدیل شده است. از آنجایی که اصول فنی آن شبیه به بسیاری از روش های آماده سازی است و سال هاست که در صنایع دیگر به کار می رود و تجربه زیادی در آن انباشته شده است، چشم انداز توسعه گسترده ای دارد. با تعمیق تحقیقات، اعتقاد بر این است که کاربرد آن گسترش بیشتری خواهد یافت. در عین حال، فناوری اکستروژن ذوب داغ تماس کمتری با داروها و درجه بالایی از اتوماسیون دارد. پس از انتقال به صنعت داروسازی، اعتقاد بر این است که تبدیل GMP آن نسبتا سریع خواهد بود.