Hidroksipropil metilceluloza (HPMC) je polimer koji se široko koristi u farmaceutskim pripravcima, uglavnom za produljenje vremena otpuštanja lijekova. HPMC je polusintetski derivat celuloze sa svojstvima topljivosti u vodi i stvaranja filma. Podešavanjem molekularne težine, koncentracije, viskoznosti i drugih svojstava HPMC-a, brzina otpuštanja lijekova može se učinkovito kontrolirati, čime se postiže dugoročno i kontinuirano otpuštanje lijeka.
1. Struktura i mehanizam otpuštanja lijeka HPMC
HPMC nastaje hidroksipropilnom i metoksi supstitucijom strukture celuloze, a njegova kemijska struktura daje mu dobra svojstva bubrenja i stvaranja filma. U dodiru s vodom HPMC brzo upija vodu i bubri stvarajući sloj gela. Formiranje ovog sloja gela jedan je od ključnih mehanizama za kontrolu otpuštanja lijeka. Prisutnost sloja gela ograničava daljnji ulazak vode u matricu lijeka, a difuziju lijeka sprječava sloj gela, čime se usporava brzina otpuštanja lijeka.
2. Uloga HPMC u pripravcima s produljenim oslobađanjem
U pripravcima s produljenim otpuštanjem, HPMC se obično koristi kao matrica za kontrolirano otpuštanje. Lijek je raspršen ili otopljen u HPMC matrici, a kada dođe u kontakt s gastrointestinalnom tekućinom, HPMC bubri i stvara sloj gela. Kako vrijeme prolazi, sloj gela se postupno zgušnjava, stvarajući fizičku barijeru. Lijek se mora osloboditi u vanjski medij difuzijom ili erozijom matriksa. Njegov mehanizam djelovanja uglavnom uključuje sljedeća dva aspekta:
Mehanizam bubrenja: Nakon što HPMC dođe u kontakt s vodom, površinski sloj upija vodu i bubri stvarajući viskoelastični sloj gela. Kako vrijeme prolazi, sloj gela se postupno širi prema unutra, vanjski sloj bubri i ljušti se, a unutarnji sloj nastavlja stvarati novi sloj gela. Ovaj kontinuirani proces bubrenja i stvaranja gela kontrolira brzinu otpuštanja lijeka.
Mehanizam difuzije: Difuzija lijekova kroz sloj gela još je jedan važan mehanizam za kontrolu brzine otpuštanja. Sloj gela HPMC-a djeluje kao difuzijska barijera, a lijek treba proći kroz ovaj sloj da bi došao do in vitro medija. Molekularna težina, viskoznost i koncentracija HPMC u pripravku utjecat će na svojstva sloja gela, čime se regulira brzina difuzije lijeka.
3. Čimbenici koji utječu na HPMC
Mnogo je čimbenika koji utječu na izvedbu kontroliranog otpuštanja HPMC-a, uključujući molekularnu težinu, viskoznost, dozu HPMC-a, fizikalna i kemijska svojstva lijeka i vanjsko okruženje (kao što su pH i ionska jakost).
Molekularna težina i viskoznost HPMC-a: Što je veća molekularna težina HPMC-a, veća je viskoznost sloja gela i sporija je brzina oslobađanja lijeka. HPMC s visokom viskoznošću može formirati čvršći sloj gela, ometajući brzinu difuzije lijeka, produžujući tako vrijeme otpuštanja lijeka. Stoga se u dizajnu pripravaka s produljenim otpuštanjem često odabire HPMC s različitim molekulskim težinama i viskoznostima prema potrebama za postizanje očekivanog učinka otpuštanja.
Koncentracija HPMC: Koncentracija HPMC je također važan čimbenik u kontroli brzine otpuštanja lijeka. Što je viša koncentracija HPMC, to je sloj gela deblji, otpor difuzije lijeka kroz sloj gela je veći i brzina otpuštanja je sporija. Prilagođavanjem doze HPMC-a, vrijeme otpuštanja lijeka može se fleksibilno kontrolirati.
Fizikalno-kemijska svojstva lijekova: Topljivost u vodi, molekularna težina, topljivost itd. lijeka utjecat će na njegovo ponašanje pri otpuštanju u HPMC matrici. Za lijekove s dobrom topljivošću u vodi, lijek se može brzo otopiti u vodi i difundirati kroz sloj gela, tako da je brzina otpuštanja brža. Za lijekove koji su slabo topljivi u vodi, topljivost je niska, lijek sporo difundira u sloju gela, a vrijeme oslobađanja je duže.
Utjecaj vanjskog okruženja: Svojstva gela HPMC-a mogu biti različita u okruženjima s različitim pH vrijednostima i ionskom snagom. HPMC može pokazivati različito ponašanje bubrenja u kiselim sredinama, što utječe na brzinu otpuštanja lijekova. Zbog velikih pH promjena u ljudskom gastrointestinalnom traktu, ponašanje HPMC matrix pripravaka s produljenim otpuštanjem pod različitim pH uvjetima zahtijeva posebnu pozornost kako bi se osiguralo da se lijek može otpuštati stabilno i kontinuirano.
4. Primjena HPMC u različitim vrstama pripravaka s kontroliranim otpuštanjem
HPMC se široko koristi u pripravcima s produljenim otpuštanjem različitih oblika doziranja kao što su tablete, kapsule i granule. U tabletama, HPMC kao materijal matrice može formirati jedinstvenu smjesu lijeka i polimera i postupno otpuštati lijek u gastrointestinalnom traktu. U kapsulama se HPMC također često koristi kao membrana s kontroliranim otpuštanjem za oblaganje čestica lijeka, a vrijeme otpuštanja lijeka kontrolira se podešavanjem debljine i viskoznosti sloja ovojnice.
Primjena u tabletama: Tablete su najčešći oralni oblik doziranja, a HPMC se često koristi za postizanje učinka produženog oslobađanja lijekova. HPMC se može miješati s lijekovima i komprimirati kako bi se formirao jednolično dispergirani matrični sustav. Kada tableta uđe u gastrointestinalni trakt, površinski HPMC brzo bubri i stvara gel, što usporava brzinu otapanja lijeka. U isto vrijeme, kako se sloj gela nastavlja zgušnjavati, otpuštanje unutarnjeg lijeka postupno se kontrolira.
Primjena u kapsulama:
U pripravcima kapsula HPMC se obično koristi kao membrana za kontrolirano otpuštanje. Podešavanjem sadržaja HPMC u kapsuli i debljine filma ovojnice, može se kontrolirati brzina otpuštanja lijeka. Uz to, HPMC ima dobru topljivost i biokompatibilnost u vodi, tako da ima široke izglede za primjenu u sustavima s kontroliranim otpuštanjem kapsula.
5. Budući trendovi razvoja
S napretkom farmaceutske tehnologije, primjena HPMC-a nije ograničena samo na pripravke s produljenim otpuštanjem, već se također može kombinirati s drugim novim sustavima za isporuku lijeka, kao što su mikrosfere, nanočestice itd., kako bi se postiglo preciznije kontrolirano otpuštanje lijeka. Dodatno, daljnjom modifikacijom strukture HPMC-a, kao što je miješanje s drugim polimerima, kemijska modifikacija itd., njegova izvedba u pripravcima s kontroliranim otpuštanjem može se dodatno optimizirati.
HPMC može učinkovito produljiti vrijeme otpuštanja lijekova svojim mehanizmom bubrenja da bi se formirao sloj gela. Čimbenici kao što su molekularna težina, viskoznost, koncentracija HPMC i fizikalno-kemijska svojstva lijeka utjecat će na njegov učinak kontroliranog otpuštanja. U praktičnim primjenama, racionalnim projektiranjem uvjeta uporabe HPMC-a, može se postići kontinuirano otpuštanje različitih vrsta lijekova kako bi se zadovoljile kliničke potrebe. U budućnosti, HPMC ima široke izglede za primjenu u području produljenog otpuštanja lijeka i može se kombinirati s novim tehnologijama za daljnje promicanje razvoja sustava za isporuku lijekova.
Vrijeme objave: 19. rujna 2024