हॉट मेल्ट एक्सट्रूज़न प्रौद्योगिकी में सेलूलोज़ ईथर का अनुप्रयोग

जोसेफ ब्रामा ने 18वीं शताब्दी के अंत में सीसा पाइप के उत्पादन के लिए एक्सट्रूज़न प्रक्रिया का आविष्कार किया। 19वीं शताब्दी के मध्य तक प्लास्टिक उद्योग में हॉट-मेल्ट एक्सट्रूज़न तकनीक का उपयोग शुरू नहीं हुआ था। इसका उपयोग पहली बार बिजली के तारों के लिए इन्सुलेट पॉलिमर कोटिंग्स के उत्पादन में किया गया था। आज हॉट मेल्ट एक्सट्रूज़न तकनीक का व्यापक रूप से न केवल पॉलिमर उत्पादों के उत्पादन में उपयोग किया जाता है, बल्कि स्वयं पॉलिमर के उत्पादन और मिश्रण में भी किया जाता है। वर्तमान में, प्लास्टिक बैग, प्लास्टिक शीट और प्लास्टिक पाइप सहित आधे से अधिक प्लास्टिक उत्पाद इस प्रक्रिया का उपयोग करके उत्पादित किए जाते हैं।

बाद में यह तकनीक धीरे-धीरे फार्मास्युटिकल क्षेत्र में उभरी और धीरे-धीरे एक अपरिहार्य तकनीक बन गई। अब लोग ग्रैन्यूल, निरंतर-रिलीज़ टैबलेट, ट्रांसडर्मल और ट्रांसम्यूकोसल दवा वितरण प्रणाली आदि तैयार करने के लिए हॉट-मेल्ट एक्सट्रूज़न तकनीक का उपयोग करते हैं। लोग अब इस तकनीक को क्यों पसंद करते हैं? इसका मुख्य कारण यह है कि अतीत में पारंपरिक उत्पादन प्रक्रिया की तुलना में, हॉट मेल्ट एक्सट्रूज़न तकनीक के निम्नलिखित फायदे हैं:

खराब घुलनशील दवाओं की विघटन दर में सुधार करें

निरंतर-रिलीज़ फॉर्मूलेशन तैयार करने के फायदे हैं

सटीक स्थिति के साथ गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल रिलीज एजेंटों की तैयारी

सहायक संपीड़न क्षमता में सुधार करें

टुकड़ा करने की प्रक्रिया एक चरण में साकार होती है

माइक्रोपेलेट्स की तैयारी के लिए एक नया रास्ता खोलें

उनमें से, सेलूलोज़ ईथर इस प्रक्रिया में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, आइए इसमें हमारे सेलूलोज़ ईथर के अनुप्रयोग पर एक नज़र डालें!

इथाइल सेलूलोज़ का उपयोग

एथिल सेल्युलोज़ एक प्रकार का हाइड्रोफोबिक ईथर सेल्युलोज़ है। फार्मास्युटिकल क्षेत्र में, अब इसका उपयोग सक्रिय पदार्थों के माइक्रोएन्कैप्सुलेशन, सॉल्वेंट और एक्सट्रूज़न ग्रैन्यूलेशन, टैबलेट पाइपिंग और नियंत्रित रिलीज़ टैबलेट और मोतियों के लिए एक कोटिंग के रूप में किया जाता है। एथिल सेलूलोज़ विभिन्न आणविक भार बढ़ा सकता है। इसका ग्लास संक्रमण तापमान 129-133 डिग्री सेल्सियस है, और इसका क्रिस्टल पिघलने बिंदु शून्य से 180 डिग्री सेल्सियस कम है। एथिल सेलूलोज़ एक्सट्रूज़न के लिए एक अच्छा विकल्प है क्योंकि यह अपने ग्लास संक्रमण तापमान के ऊपर और इसके गिरावट तापमान के नीचे थर्मोप्लास्टिक गुणों को प्रदर्शित करता है।

पॉलिमर के ग्लास संक्रमण तापमान को कम करने के लिए, सबसे आम तरीका प्लास्टिसाइज़र जोड़ना है, ताकि इसे कम तापमान पर संसाधित किया जा सके। कुछ दवाएं स्वयं प्लास्टिसाइज़र के रूप में कार्य कर सकती हैं, इसलिए दवा निर्माण प्रक्रिया के दौरान प्लास्टिसाइज़र को दोबारा जोड़ने की कोई आवश्यकता नहीं है। उदाहरण के लिए, यह पाया गया कि इबुप्रोफेन और एथिल सेलूलोज़ युक्त एक्सट्रूडेड फिल्मों में केवल एथिल सेलूलोज़ युक्त फिल्मों की तुलना में ग्लास संक्रमण तापमान कम था। इन फिल्मों को प्रयोगशाला में सह-घूर्णन ट्विन-स्क्रू एक्सट्रूडर के साथ बनाया जा सकता है। शोधकर्ताओं ने इसे पीसकर पाउडर भी बनाया और फिर थर्मल विश्लेषण किया। यह पता चला कि इबुप्रोफेन की मात्रा बढ़ाने से ग्लास संक्रमण तापमान कम हो सकता है।

एक अन्य प्रयोग एथिलसेलुलोज और इबुप्रोफेन माइक्रोमैट्रिसेस में हाइड्रोफिलिक एक्सीसिएंट्स, हाइपोमेलोज और ज़ैंथन गम को जोड़ना था। यह निष्कर्ष निकाला गया कि हॉट-मेल्ट एक्सट्रूज़न तकनीक द्वारा उत्पादित माइक्रोमैट्रिक्स में व्यावसायिक रूप से उपलब्ध उत्पादों की तुलना में अधिक स्थिर दवा अवशोषण पैटर्न था। शोधकर्ताओं ने एक सह-घूर्णन प्रयोगशाला सेटअप और 3-मिमी बेलनाकार डाई के साथ एक ट्विन-स्क्रू एक्सट्रूडर का उपयोग करके माइक्रोमैट्रिक्स का उत्पादन किया। हाथ से काटी गई एक्सट्रूडेड शीट 2 मिमी लंबी थीं।

हाइप्रोमेलोज़ का उपयोग

हाइड्रोक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज एक हाइड्रोफिलिक सेल्युलोज ईथर है जो ठंडे पानी में एक स्पष्ट या थोड़े बादल वाले कोलाइडल घोल में बदल जाता है। जलीय घोल में सतह गतिविधि, उच्च पारदर्शिता और स्थिर प्रदर्शन होता है। घुलनशीलता श्यानता के साथ बदलती रहती है। श्यानता जितनी कम होगी, घुलनशीलता उतनी ही अधिक होगी। विभिन्न विशिष्टताओं के साथ हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज के गुण अलग-अलग होते हैं, और पानी में इसका विघटन पीएच मान से प्रभावित नहीं होता है।

फार्मास्युटिकल उद्योग में, इसका उपयोग अक्सर नियंत्रित रिलीज मैट्रिक्स, टैबलेट कोटिंग प्रसंस्करण, चिपकने वाला दानेदार बनाने आदि में किया जाता है। हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज का ग्लास संक्रमण तापमान 160-210 डिग्री सेल्सियस है, जिसका अर्थ है कि यदि यह अन्य विकल्पों पर निर्भर करता है, तो इसका क्षरण तापमान 250 डिग्री सेल्सियस से अधिक है. इसके उच्च ग्लास संक्रमण तापमान और कम गिरावट तापमान के कारण, इसे गर्म पिघल एक्सट्रूज़न तकनीक में व्यापक रूप से उपयोग नहीं किया जाता है। इसके उपयोग के दायरे का विस्तार करने के लिए, एक विधि केवल फॉर्मूलेशन प्रक्रिया में बड़ी मात्रा में प्लास्टिसाइज़र को संयोजित करना है, जैसा कि दो विद्वानों ने कहा है, और एक एक्सट्रूज़न मैट्रिक्स फॉर्मूलेशन का उपयोग करना है जिसका प्लास्टिसाइज़र का वजन कम से कम 30% है।

एथिलसेल्यूलोज और हाइड्रॉक्सीप्रोपाइलमिथाइलसेलुलोज को दवाओं की डिलीवरी में एक अनोखे तरीके से जोड़ा जा सकता है। इन खुराक रूपों में से एक बाहरी ट्यूब के रूप में एथिलसेलुलोज का उपयोग करना है, और फिर एक हाइपोमेलोज ग्रेड ए को अलग से तैयार करना है। बेस सेलूलोज़ कोर.

एथिलसेल्यूलोज टयूबिंग को प्रयोगशाला में एक सह-घूर्णन मशीन में गर्म-पिघल एक्सट्रूज़न का उपयोग करके एक धातु रिंग डाई ट्यूब डालकर तैयार किया जाता है, जिसके कोर को असेंबली को पिघलने तक गर्म करके मैन्युअल रूप से बनाया जाता है, इसके बाद समरूपीकरण किया जाता है। फिर मुख्य सामग्री को मैन्युअल रूप से पाइपलाइन में डाला जाता है। इस अध्ययन का उद्देश्य पॉपिंग के प्रभाव को खत्म करना था जो कभी-कभी हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज मैट्रिक्स टैबलेट में होता है। शोधकर्ताओं ने समान चिपचिपाहट के हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज की रिलीज दर में कोई अंतर नहीं पाया, हालांकि, हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज को मिथाइलसेलुलोज के साथ बदलने से रिलीज दर तेज हो गई।

आउटलुक

यद्यपि फार्मास्युटिकल उद्योग में हॉट मेल्ट एक्सट्रूज़न एक अपेक्षाकृत नई तकनीक है, इसने बहुत अधिक ध्यान आकर्षित किया है और इसका उपयोग कई अलग-अलग खुराक रूपों और प्रणालियों के उत्पादन में सुधार के लिए किया जाता है। हॉट-मेल्ट एक्सट्रूज़न तकनीक विदेशों में ठोस फैलाव तैयार करने की अग्रणी तकनीक बन गई है। क्योंकि इसके तकनीकी सिद्धांत कई तैयारी विधियों के समान हैं, और इसे कई वर्षों से अन्य उद्योगों में लागू किया गया है और बहुत सारा अनुभव जमा किया गया है, इसमें व्यापक विकास की संभावनाएं हैं। माना जा रहा है कि शोध गहराने के साथ ही इसके प्रयोग का और भी विस्तार होगा। साथ ही, हॉट-मेल्ट एक्सट्रूज़न तकनीक में दवाओं के साथ कम संपर्क और उच्च स्तर का स्वचालन होता है। फार्मास्युटिकल उद्योग में संक्रमण के बाद, यह माना जाता है कि इसका जीएमपी परिवर्तन अपेक्षाकृत तेज़ होगा।