ส่วนเติมเนื้อยาที่มีการปลดปล่อยแบบยั่งยืนทางเภสัชกรรม

01 เซลลูโลส อีเทอร์

เซลลูโลสสามารถแบ่งออกเป็นอีเทอร์เดี่ยวและอีเทอร์ผสมตามประเภทขององค์ประกอบทดแทน มีองค์ประกอบทดแทนเพียงประเภทเดียวในอีเทอร์เดียว เช่น เมทิลเซลลูโลส (MC), เอทิลเซลลูโลส (EC), ไฮดรอกซิลโพรพิลเซลลูโลส (HPC) ฯลฯ อาจมีองค์ประกอบทดแทนตั้งแต่สองตัวขึ้นไปในอีเทอร์ผสม โดยทั่วไปที่ใช้คือไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส (HPMC) เอทิลเมทิลเซลลูโลส (EMC) เป็นต้น ส่วนเติมเนื้อยาที่ใช้ในการเตรียมยาแบบปล่อยพัลส์แสดงแทนโดยอีเทอร์ HPMC, อีเทอร์ HPC เดี่ยวและ EC ซึ่งมักใช้เป็นสารช่วยแตกตัว สารทำให้บวม ตัวหน่วง และวัสดุเคลือบฟิล์ม

1.1 ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส (HPMC)

เนื่องจากการทดแทนหมู่เมทอกซีและไฮดรอกซีโพรพิลมีระดับที่แตกต่างกัน โดยทั่วไป HPMC จึงถูกแบ่งออกเป็นสามประเภทในต่างประเทศ: K, E และ F ในหมู่พวกเขา ซีรีส์ K มีความเร็วการให้น้ำเร็วที่สุด และเหมาะเป็นวัสดุโครงกระดูกสำหรับความยั่งยืนและการควบคุม การเตรียมการปล่อย นอกจากนี้ยังเป็นตัวแทนปล่อยชีพจร หนึ่งในผู้ให้บริการยาที่ใช้กันมากที่สุดในการเตรียมยา HPMC เป็นอีเทอร์เซลลูโลสที่ไม่มีไอออนิกที่ละลายน้ำได้ ผงสีขาว ไม่มีรส ไม่มีกลิ่น และปลอดสารพิษ และถูกขับออกมาโดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงใดๆ ในร่างกายมนุษย์ โดยทั่วไปมันไม่ละลายในน้ำร้อนที่สูงกว่า 60°C และสามารถบวมได้เท่านั้น เมื่ออนุพันธ์ที่มีความหนืดต่างกันผสมในสัดส่วนที่ต่างกัน ความสัมพันธ์เชิงเส้นก็ดี และเจลที่เกิดขึ้นสามารถควบคุมการแพร่กระจายของน้ำและการปล่อยยาได้อย่างมีประสิทธิภาพ

HPMC เป็นหนึ่งในวัสดุโพลีเมอร์ที่ใช้กันทั่วไปโดยอาศัยกลไกการปล่อยยาที่ควบคุมการบวมหรือการกัดเซาะในระบบการปล่อยพัลส์ การปลดปล่อยยาบวมคือการเตรียมส่วนผสมทางเภสัชกรรมลงในเม็ดหรือเม็ดแล้วเคลือบหลายชั้น ชั้นนอกเป็นเคลือบโพลีเมอร์ที่ไม่ละลายน้ำแต่ซึมผ่านได้ ชั้นในเป็นโพลีเมอร์ที่มีความสามารถในการบวม เมื่อของเหลวแทรกซึมเข้าไป ชั้นในจะบวมสร้างแรงกดดัน และหลังจากผ่านไประยะหนึ่งตัวยาจะบวมและควบคุมให้ปล่อยตัวยาได้ ในขณะที่ยาปล่อยการกัดเซาะจะผ่านแพ็คเกจยาหลัก การเคลือบด้วยโพลีเมอร์ที่ไม่ละลายน้ำหรือการกัดกร่อน ปรับความหนาของการเคลือบเพื่อควบคุมเวลาการปล่อยยา

นักวิจัยบางคนได้ตรวจสอบลักษณะการปลดปล่อยและการขยายตัวของแท็บเล็ตโดยใช้ HPMC ที่ชอบน้ำ และพบว่าอัตราการปลดปล่อยจะช้ากว่าแท็บเล็ตทั่วไปถึง 5 เท่าและมีการขยายตัวอย่างมาก

ยังมีนักวิจัยที่ใช้ซูโดอีเฟดรีน ไฮโดรคลอไรด์ เป็นยาต้นแบบ, ใช้วิธีการเคลือบแบบแห้ง, เตรียมชั้นเคลือบด้วย HPMC ที่มีความหนืดต่างกัน, ปรับการปล่อยตัวยา ผลการทดลองในสิ่งมีชีวิตแสดงให้เห็นว่าภายใต้ความหนาเดียวกัน HPMC ที่มีความหนืดต่ำสามารถเข้าถึงความเข้มข้นสูงสุดได้ในเวลาประมาณ 5 ชั่วโมง ในขณะที่ HPMC ที่มีความหนืดสูงจะมีความเข้มข้นสูงสุดในเวลาประมาณ 10 ชั่วโมง สิ่งนี้ชี้ให้เห็นว่าเมื่อใช้ HPMC เป็นวัสดุเคลือบ ความหนืดของมันจะมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อพฤติกรรมการปล่อยตัวยามากขึ้น

นักวิจัยใช้ verapamil ไฮโดรคลอไรด์เป็นยาต้นแบบในการเตรียมยาเม็ดแบบถ้วยแกนแท็บเล็ตสามชั้นแบบ double-pulse และตรวจสอบขนาดยาที่แตกต่างกันของ HPMC K4M (15%, 20%, 25%, 30%, 35%, w/w; 4M หมายถึงผลกระทบของความหนืด (4000 เซนติพอยส์) ต่อเวลาหน่วง ผลปรากฏว่าเมื่อเพิ่มปริมาณ HPMC K4M เวลาหน่วงจะขยายออกไปที่ 4 ถึง 5 ชั่วโมง ดังนั้น HPMC K4M เนื้อหาถูกกำหนดไว้ที่ 25% ซึ่งแสดงให้เห็นว่า HPMC สามารถชะลอการปล่อยยาหลักได้โดยการป้องกันไม่ให้ยาสัมผัสกับของเหลวและมีบทบาทในการควบคุมการปลดปล่อย

1.2 ไฮดรอกซีโพรพิลเซลลูโลส (HPC)

HPC สามารถแบ่งออกเป็นไฮดรอกซีโพรพิลเซลลูโลสทดแทนต่ำ (L-HPC) และไฮดรอกซีโพรพิลเซลลูโลสทดแทนสูง (H-HPC) L-HPC เป็นผงที่ไม่มีไอออนิก สีขาวหรือสีขาวนวล ไม่มีกลิ่นและไม่มีรส และเป็นอนุพันธ์เซลลูโลสที่ไม่เป็นพิษปานกลางที่ไม่เป็นอันตรายต่อร่างกายมนุษย์ เนื่องจาก L-HPC มีพื้นที่ผิวกว้างและมีรูพรุน จึงสามารถดูดซับน้ำและบวมได้อย่างรวดเร็ว และอัตราการขยายตัวของการดูดซึมน้ำคือ 500-700% เจาะเข้าไปในเลือด จึงสามารถส่งเสริมการปล่อยยาในแท็บเล็ตหลายชั้นและแกนเม็ด และปรับปรุงผลการรักษาอย่างมาก

ในยาเม็ดหรือเม็ด การเติม L-HPC จะช่วยให้แกนยาเม็ด (หรือแกนเม็ดยา) ขยายตัวเพื่อสร้างแรงภายใน ซึ่งจะทำให้ชั้นเคลือบแตกและปล่อยยาออกมาเป็นจังหวะ นักวิจัยใช้ซัลพิไรด์ ไฮโดรคลอไรด์, เมโทโคลพราไมด์ ไฮโดรคลอไรด์, ไดโคลฟีแนค โซเดียม และนิลวาดิพีน เป็นยาต้นแบบ และใช้ไฮดรอกซีโพรพิลเซลลูโลส (L-HPC) ทดแทนต่ำเป็นสารสลายตัว การทดลองพบว่าความหนาของชั้นบวมเป็นตัวกำหนดขนาดอนุภาค เวลาล่าช้า

นักวิจัยใช้ยาลดความดันโลหิตเป็นเป้าหมายในการศึกษา ในการทดลองพบว่ามี L-HPC อยู่ในเม็ดยาและแคปซูลเพื่อให้ดูดซับน้ำแล้วกัดกร่อนเพื่อปล่อยตัวยาได้อย่างรวดเร็ว

นักวิจัยใช้เม็ดเทอร์บูทาลีนซัลเฟตเป็นยาต้นแบบ และผลการทดสอบเบื้องต้นแสดงให้เห็นว่าการใช้ L-HPC เป็นวัสดุของชั้นเคลือบด้านในและการเติม SDS ที่เหมาะสมลงในชั้นเคลือบด้านในสามารถบรรลุผลการปล่อยพัลส์ที่คาดหวังไว้

1.3 เอทิลเซลลูโลส (EC) และการกระจายตัวของน้ำ (ECD)

EC เป็นเซลลูโลสอัลคิลอีเทอร์ที่ไม่มีไอออนิกและไม่ละลายน้ำซึ่งมีลักษณะของความต้านทานต่อสารเคมีทนต่อเกลือทนต่อด่างและเสถียรภาพทางความร้อนและมีความหนืดที่หลากหลาย (น้ำหนักโมเลกุล) และประสิทธิภาพการแต่งกายที่ดี สามารถสร้าง ชั้นเคลือบมีความเหนียวที่ดีและไม่สึกหรอง่ายทำให้ใช้กันอย่างแพร่หลายในการเคลือบฟิล์มปล่อยยาอย่างยั่งยืนและควบคุม

ECD คือระบบที่ต่างกัน โดยที่เอทิลเซลลูโลสถูกแขวนลอยอยู่ในสารช่วยกระจายตัว (น้ำ) ในรูปของอนุภาคคอลลอยด์ขนาดเล็ก และมีเสถียรภาพทางกายภาพที่ดี โพลีเมอร์ที่ละลายน้ำได้ซึ่งทำหน้าที่เป็นสารสร้างรูพรุนใช้เพื่อปรับอัตราการปลดปล่อยของ ECD เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดของการปลดปล่อยยาอย่างต่อเนื่องสำหรับการเตรียมการที่มีการปลดปล่อยอย่างต่อเนื่อง

EC เป็นวัสดุในอุดมคติสำหรับการเตรียมแคปซูลที่ไม่ละลายน้ำ นักวิจัยใช้ไดคลอโรมีเทน/เอทานอลสัมบูรณ์/เอทิลอะซิเตต (4/0.8/0.2) เป็นตัวทำละลายและ EC (45cp) เพื่อเตรียมสารละลาย EC 11.5% (w/v) เตรียมตัวแคปซูล EC และเตรียมแคปซูล EC ที่ไม่สามารถซึมผ่านได้ เป็นไปตามข้อกำหนดของการปล่อยชีพจรในช่องปาก นักวิจัยใช้ theophylline เป็นยาต้นแบบเพื่อศึกษาการพัฒนาระบบพัลส์แบบหลายเฟสที่เคลือบด้วยการกระจายตัวของน้ำเอทิลเซลลูโลส ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าพันธุ์ Aquacoat® ใน ECD เปราะบางและแตกหักง่าย ทำให้มั่นใจได้ว่ายาจะปล่อยออกมาเป็นจังหวะ

นอกจากนี้ นักวิจัยได้ศึกษาเม็ดปลดปล่อยที่ควบคุมด้วยพัลส์ซึ่งเตรียมด้วยการกระจายตัวของน้ำเอทิลเซลลูโลสเป็นชั้นเคลือบด้านนอก เมื่อน้ำหนักที่เพิ่มขึ้นของชั้นเคลือบด้านนอกเป็น 13% การปลดปล่อยยาแบบสะสมทำได้สำเร็จโดยใช้เวลาหน่วงเวลา 5 ชั่วโมง และหน่วงเวลา 1.5 ชั่วโมง มากกว่า 80% ของผลการปล่อยชีพจร

02 อะคริลิกเรซิน

อะคริลิกเรซินเป็นสารประกอบโพลีเมอร์ชนิดหนึ่งที่เกิดขึ้นจากการโคพอลิเมอร์ของกรดอะคริลิกและกรดเมทาคริลิกหรือเอสเทอร์ในสัดส่วนที่แน่นอน อะคริลิกเรซินที่ใช้กันทั่วไปคือ Eudragit เป็นชื่อทางการค้า ซึ่งมีคุณสมบัติในการสร้างฟิล์มที่ดีและมีหลายประเภท เช่น ประเภท E ที่ละลายในกระเพาะอาหาร, ชนิด L, S ที่ละลายในลำไส้ และ RL และ RS ที่ไม่ละลายน้ำ เนื่องจาก Eudragit มีข้อได้เปรียบในด้านประสิทธิภาพการสร้างฟิล์มที่ยอดเยี่ยมและความเข้ากันได้ดีกับรุ่นต่างๆ จึงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการเคลือบฟิล์ม การเตรียมเมทริกซ์ ไมโครสเฟียร์ และระบบปล่อยพัลส์อื่นๆ

นักวิจัยใช้ไนเทรนดิพีนเป็นยาต้นแบบ และใช้ยูดรากิต E-100 เป็นสารเพิ่มปริมาณที่สำคัญในการเตรียมเม็ดที่ไวต่อค่า pH และประเมินการดูดซึมในสุนัขที่มีสุขภาพดี ผลการศึกษาพบว่าโครงสร้างสามมิติของ Eudragit E-100 ช่วยให้สามารถปลดปล่อยออกมาได้อย่างรวดเร็วภายใน 30 นาทีภายใต้สภาวะที่เป็นกรด เมื่อเม็ดอยู่ที่ pH 1.2 เวลาแล็กคือ 2 ชั่วโมง ที่ pH 6.4 เวลาแล็กคือ 2 ชั่วโมง และที่ pH 7.8 เวลาแล็กคือ 3 ชั่วโมง ซึ่งสามารถทราบถึงการบริหารการปลดปล่อยแบบควบคุมในลำไส้

นักวิจัยได้ดำเนินการอัตราส่วน 9:1, 8:2, 7:3 และ 6:4 บนวัสดุที่สร้างฟิล์ม Eudragit RS และ Eudragit RL ตามลำดับ และพบว่าความล่าช้าของเวลาคือ 10 ชั่วโมง เมื่ออัตราส่วนคือ 9:1 และเวลาหน่วงคือ 10 ชม. เมื่ออัตราส่วนคือ 8:2 เวลาแล็กคือ 7 ชม. ที่ 2 เวลาแล็กที่ 7:3 คือ 5 ชม. และเวลาแล็กที่ 6:4 คือ 2 ชม. สำหรับ porogens Eudragit L100 และ Eudragit S100, Eudragit L100 สามารถบรรลุวัตถุประสงค์ของพัลส์ที่หน่วงเวลา 5 ชั่วโมงในสภาพแวดล้อม pH5-7; สารละลายเคลือบ 20%, 40% และ 50% พบว่าสารละลายเคลือบที่มี EudragitL100 40% สามารถตอบสนองความต้องการหน่วงเวลาได้ สภาวะข้างต้นสามารถบรรลุวัตถุประสงค์ของเวลาหน่วง 5.1 ชั่วโมงที่ pH 6.5 และเวลาปล่อยพัลส์ 3 ชั่วโมง

03 โพลีไวนิลไพโรลิโดน (PVP)

PVP เป็นสารประกอบโพลีเมอร์ที่ละลายน้ำได้แบบไม่ไอออนิกซึ่งทำปฏิกิริยาโพลีเมอร์จาก N-vinylpyrrolidone (NVP) แบ่งออกเป็นสี่เกรดตามน้ำหนักโมเลกุลเฉลี่ย โดยปกติจะแสดงด้วยค่า K ยิ่งมีความหนืดมากเท่าไรก็ยิ่งมีการยึดเกาะมากขึ้นเท่านั้น เจล PVP (แบบผง) มีฤทธิ์ดูดซับได้ดีกับยาส่วนใหญ่ หลังจากเข้าสู่กระเพาะหรือเลือด เนื่องจากมีคุณสมบัติบวมสูงมาก ยาจะถูกปล่อยออกมาอย่างช้าๆ สามารถใช้เป็นตัวแทนการปลดปล่อยอย่างต่อเนื่องที่ดีเยี่ยมใน PDDS

แท็บเล็ตออสโมติกชีพจร Verapamil เป็นปั๊มออสโมติกแท็บเล็ตสามชั้นชั้นในทำจากโพลีเมอร์ที่ชอบน้ำ PVP เป็นชั้นผลักดันและสารที่ชอบน้ำจะสร้างเจลที่ชอบน้ำเมื่อพบกับน้ำซึ่งชะลอการปล่อยยาได้รับความล่าช้าและ ผลัก ชั้นจะพองตัวอย่างรุนแรงเมื่อเจอน้ำ ดันตัวยาออกจากรูปล่อย และตัวขับเคลื่อนแรงดันออสโมติกคือกุญแจสู่ความสำเร็จของสูตร

นักวิจัยใช้ยาเม็ดควบคุมการปลดปล่อย verapamil ไฮโดรคลอไรด์เป็นยาต้นแบบ และใช้ PVP S630 และ PVP K90 ที่มีความหนืดต่างกันเป็นวัสดุเคลือบควบคุมการปลดปล่อย เมื่อน้ำหนักฟิล์มเพิ่มขึ้น 8% เวลาหน่วง (tlag) ในการเข้าถึงการปลดปล่อย ในหลอดทดลอง คือ 3-4 ชั่วโมง และอัตราการปลดปล่อยเฉลี่ย (Rt) คือ 20-26 มก./ชม.

04 ไฮโดรเจล

4.1. กรดอัลจินิก

กรดอัลจินิกเป็นผงสีขาวหรือสีเหลืองอ่อน ไม่มีกลิ่นและไม่มีรส เป็นเซลลูโลสธรรมชาติที่ไม่ละลายในน้ำ กระบวนการโซลเจลระดับอ่อนและความเข้ากันได้ทางชีวภาพที่ดีของกรดอัลจินิก เหมาะสำหรับการผลิตไมโครแคปซูลที่ปล่อยหรือฝังตัวยา โปรตีน และเซลล์ ซึ่งเป็นรูปแบบขนาดยาใหม่ใน PDDS ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา

นักวิจัยใช้เดกซ์แทรนเป็นยาต้นแบบและใช้เจลแคลเซียมอัลจิเนตเป็นตัวพายาเพื่อเตรียมชีพจร ผลลัพธ์ ยาที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงแสดงการปล่อยพัลส์หน่วงเวลา และสามารถปรับหน่วงเวลาได้ตามความหนาของฟิล์มเคลือบ

นักวิจัยใช้โซเดียมอัลจิเนต-ไคโตซานเพื่อสร้างไมโครแคปซูลผ่านปฏิกิริยาระหว่างไฟฟ้าสถิต การทดลองแสดงให้เห็นว่าไมโครแคปซูลมีการตอบสนองต่อค่า pH ที่ดี มีการปลดปล่อยลำดับเป็นศูนย์ที่ pH=12 และปล่อยพัลส์ที่ pH=6.8 เส้นโค้งการปลดปล่อยรูปแบบ S สามารถใช้เป็นสูตรผสมที่เป็นพัลซาไทล์ที่ตอบสนองต่อ pH

4.2. โพลีอะคริลาไมด์ (PAM) และอนุพันธ์ของมัน

PAM และอนุพันธ์ของมันคือโพลีเมอร์โมเลกุลสูงที่ละลายน้ำได้ ซึ่งส่วนใหญ่ใช้ในระบบปล่อยพัลส์ ไฮโดรเจลที่ไวต่อความร้อนสามารถขยายและลดการขยายตัว (หดตัว) แบบย้อนกลับได้ตามการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิภายนอก ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในการซึมผ่าน ดังนั้น เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ในการควบคุมการปลดปล่อยยา

การศึกษามากที่สุดคือไฮโดรเจล N-isopropylacrylamide (NIPAAm) โดยมีจุดหลอมเหลววิกฤติ (LCST) อยู่ที่ 32°C. เมื่ออุณหภูมิสูงกว่า LCST เจลจะหดตัวและตัวทำละลายในโครงสร้างเครือข่ายจะถูกบีบออก ปล่อยสารละลายน้ำที่มียาจำนวนมาก เมื่ออุณหภูมิต่ำกว่า LCST เจลสามารถขยายตัวได้อีกครั้ง และความไวต่ออุณหภูมิของเจล NPAAm สามารถใช้เพื่อปรับพฤติกรรมการบวม ขนาดเจล รูปร่าง ฯลฯ เพื่อให้ได้อุณหภูมิการปล่อยยา "เปิด-ปิด" ที่แม่นยำและ อัตราการปลดปล่อยยาตามสูตรผสมไฮโดรเจลที่ไวต่อความร้อนแบบพัลซาไทล์

นักวิจัยใช้ส่วนประกอบของไฮโดรเจลที่ไวต่ออุณหภูมิ (N-isopropylacrylamide) และอนุภาคเหล็ก tetroxide superferric เป็นวัสดุ โครงสร้างเครือข่ายของไฮโดรเจลมีการเปลี่ยนแปลง ซึ่งจะช่วยเร่งการปลดปล่อยยาและส่งผลต่อการปล่อยพัลส์

05 หมวดหมู่อื่นๆ

นอกเหนือจากการใช้วัสดุโพลีเมอร์แบบดั้งเดิมอย่างแพร่หลาย เช่น HPMC, CMS-Na, PVP, Eudragit และ Surlease แล้ว วัสดุพาหะใหม่อื่นๆ เช่น แสง ไฟฟ้า สนามแม่เหล็ก คลื่นอัลตราโซนิก และเส้นใยนาโน ยังได้รับการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง ตัวอย่างเช่น นักวิจัยใช้ไลโปโซมที่ไวต่อเสียงเป็นตัวพายา และการเติมคลื่นอัลตราโซนิกสามารถสร้างก๊าซจำนวนเล็กน้อยในการเคลื่อนที่ของไลโปโซมที่ไวต่อเสียง เพื่อให้สามารถปล่อยยาได้อย่างรวดเร็ว นักวิจัยใน TPPS และ ChroB ใช้เส้นใยนาโนอิเล็กโทรสปันเพื่อออกแบบแบบจำลองโครงสร้างสี่ชั้น และการปล่อยพัลส์สามารถเกิดขึ้นได้ในสภาพแวดล้อมจำลอง ในสิ่งมีชีวิต ที่มี 500μโปรตีเอส กรัม/มิลลิลิตร, กรดไฮโดรคลอริก 50 มิลลิโมลาร์, pH8.6