Джозеф Брама изобрел процесс экструзии для производства свинцовых труб в конце 18 века. Лишь в середине XIX века в промышленности пластмасс начала использоваться технология экструзии горячего расплава. Впервые его использовали при производстве изоляционных полимерных покрытий для электрических проводов. Сегодня технология экструзии горячего расплава широко применяется не только при производстве полимерных изделий, но и при производстве и смешивании самих полимеров. В настоящее время более половины пластиковых изделий, включая полиэтиленовые пакеты, пластиковые листы и пластиковые трубы, производятся с использованием этого процесса.
Позже эта технология постепенно появилась в фармацевтической сфере и постепенно стала незаменимой технологией. Сейчас люди используют технологию экструзии горячего расплава для приготовления гранул, таблеток пролонгированного действия, систем трансдермальной и трансмукозной доставки лекарств и т. д. Почему сейчас люди предпочитают эту технологию? Причина главным образом в том, что по сравнению с традиционным производственным процессом в прошлом технология экструзии горячего расплава имеет следующие преимущества:
Улучшите скорость растворения плохо растворимых лекарств.
Существуют преимущества приготовления препаратов с пролонгированным высвобождением.
Приготовление агентов, высвобождающих желудочно-кишечный тракт, с точным позиционированием
Улучшить сжимаемость наполнителя
Процесс нарезки осуществляется в один этап
Откройте новый путь приготовления микропеллет
Среди них важную роль в этом процессе играет эфир целлюлозы, давайте посмотрим, как в нем применяется наш эфир целлюлозы!
Использование этилцеллюлозы
Этилцеллюлоза представляет собой разновидность гидрофобной эфирной целлюлозы. В фармацевтической сфере она в настоящее время используется при микрокапсулировании активных веществ, растворяющем и экструзионном гранулировании, изготовлении таблеток и в качестве покрытия для таблеток и шариков с контролируемым высвобождением. Этилцеллюлоза может увеличивать различную молекулярную массу. Температура его стеклования составляет 129-133 градуса Цельсия, а температура плавления кристаллов – минус 180 градусов Цельсия. Этилцеллюлоза является хорошим выбором для экструзии, поскольку она проявляет термопластичные свойства выше температуры стеклования и ниже температуры разложения.
Чтобы понизить температуру стеклования полимеров, наиболее распространенным методом является добавление пластификаторов, чтобы их можно было обрабатывать при низкой температуре. Некоторые лекарства сами могут действовать как пластификаторы, поэтому нет необходимости повторно добавлять пластификаторы в процессе приготовления лекарства. Например, было обнаружено, что экструдированные пленки, содержащие ибупрофен и этилцеллюлозу, имели более низкую температуру стеклования, чем пленки, содержащие только этилцеллюлозу. Эти пленки можно изготавливать в лаборатории с помощью двухшнековых экструдеров, вращающихся в одном направлении. Исследователи также измельчили его в порошок, а затем провели термический анализ. Оказалось, что увеличение количества ибупрофена может снизить температуру стеклования.
Другой эксперимент заключался в добавлении к микроматрицам этилцеллюлозы и ибупрофена гидрофильных наполнителей, гипромеллозы и ксантановой камеди. Был сделан вывод, что микроматрица, полученная методом экструзии горячего расплава, имела более постоянный характер абсорбции лекарственного средства, чем коммерчески доступные продукты. Исследователи изготовили микроматрицу, используя лабораторную установку, вращающуюся в одном направлении, и двухшнековый экструдер с цилиндрической головкой диаметром 3 мм. Вырезанные вручную экструдированные листы имели длину 2 мм.
Использование гипромеллозы
Гидроксипропилметилцеллюлоза представляет собой гидрофильный эфир целлюлозы, который набухает в прозрачный или слегка мутный коллоидный раствор в холодной воде. Водный раствор обладает поверхностной активностью, высокой прозрачностью и стабильными характеристиками. Растворимость зависит от вязкости. Чем ниже вязкость, тем выше растворимость. Свойства гидроксипропилметилцеллюлозы с разными характеристиками различны, и на ее растворение в воде не влияет значение pH.
В фармацевтической промышленности его часто используют в матрицах с контролируемым высвобождением, обработке покрытий таблеток, адгезивной грануляции и т. д. Температура стеклования гидроксипропилметилцеллюлозы составляет 160-210 градусов Цельсия, что означает, что если она основана на других заменителях, температура ее разложения превышает 250 градусов Цельсия. Из-за высокой температуры стеклования и низкой температуры разложения он не получил широкого распространения в технологии экструзии горячего расплава. Чтобы расширить сферу его использования, один из методов состоит в том, чтобы объединить только большое количество пластификатора в процессе приготовления, как сказали два ученых, и использовать состав экструзионной матрицы, вес пластификатора в котором составляет не менее 30%.
Этилцеллюлозу и гидроксипропилметилцеллюлозу можно уникальным образом комбинировать при доставке лекарств. Одна из таких лекарственных форм заключается в использовании этилцеллюлозы в качестве внешней трубки и отдельном приготовлении гипромеллозы класса А. Базовое целлюлозное ядро.
Трубки из этилцеллюлозы производятся с помощью экструзии горячего расплава на машине совместного вращения в лаборатории, в которую вставляется металлическая кольцевая фильерная трубка, сердцевина которой изготавливается вручную путем нагревания сборки до ее плавления с последующей гомогенизацией. Затем основной материал вручную подается в трубопровод. Целью данного исследования было устранение эффекта лопания, который иногда возникает в таблетках с матрицей гидроксипропилметилцеллюлозы. Исследователи не обнаружили разницы в скорости высвобождения гидроксипропилметилцеллюлозы одинаковой вязкости, однако замена гидроксипропилметилцеллюлозы метилцеллюлозой привела к более высокой скорости высвобождения.
Перспективы
Хотя экструзия горячего расплава является относительно новой технологией в фармацевтической промышленности, она привлекла большое внимание и используется для улучшения производства множества различных лекарственных форм и систем. Технология экструзии горячего расплава стала ведущей технологией получения твердых дисперсий за рубежом. Поскольку его технические принципы аналогичны многим методам приготовления, он уже много лет применяется в других отраслях и накоплен большой опыт, он имеет широкие перспективы развития. Считается, что с углублением исследований его применение будет расширяться и дальше. В то же время технология экструзии горячего расплава имеет меньший контакт с лекарственными средствами и высокую степень автоматизации. Считается, что после перехода к фармацевтической промышленности ее трансформация GMP будет относительно быстрой.
Время публикации: 16 декабря 2022 г.