Hüdroksüpropüülmetüültselluloos (HPMC) on laialdaselt kasutatav polümeer farmaatsiapreparaatides, peamiselt ravimite vabanemisaja pikendamiseks. HPMC on poolsünteetiline tselluloosi derivaat, millel on vees lahustuvus ja kilet moodustavad omadused. HPMC molekulmassi, kontsentratsiooni, viskoossuse ja muude omaduste reguleerimise abil saab ravimite vabanemiskiirust tõhusalt kontrollida, saavutades seeläbi pikaajalise ja püsiva ravimi vabanemise.
1. HPMC struktuur ja ravimi vabanemise mehhanism
HPMC moodustub tselluloosi struktuuri hüdroksüpropüüli ja metoksü asendamisel ning selle keemiline struktuur annab sellele head paisumis- ja kilet moodustavad omadused. Veega kokkupuutel imab HPMC kiiresti vett ja paisub, moodustades geelikihi. Selle geelikihi moodustumine on üks peamisi mehhanisme ravimi vabanemise kontrollimiseks. Geelikihi olemasolu piirab vee edasist sisenemist ravimi maatriksisse ja ravimi difusiooni takistab geelikiht, aeglustades seeläbi ravimi vabanemiskiirust.
2. HPMC roll toimeainet prolongeeritult vabastavates preparaatides
Pikaajalise vabanemisega preparaatides kasutatakse HPMC-d tavaliselt kontrollitud vabanemisega maatriksina. Ravim dispergeeritakse või lahustatakse HPMC maatriksis ja seedetrakti vedelikuga kokkupuutel HPMC paisub ja moodustab geelikihi. Aja jooksul geelikiht järk-järgult pakseneb, moodustades füüsilise barjääri. Ravim peab vabanema väliskeskkonda difusiooni või maatriksi erosiooni teel. Selle toimemehhanism hõlmab peamiselt järgmisi kahte aspekti:
Paisumismehhanism: Pärast HPMC kokkupuudet veega imab pinnakiht vett ja paisub, moodustades viskoelastse geelikihi. Aja möödudes paisub geelikiht järk-järgult sissepoole, välimine kiht paisub ja koorub maha ning sisemine kiht jätkab uue geelikihi moodustamist. See pidev paisumis- ja geeli moodustumise protsess kontrollib ravimi vabanemise kiirust.
Difusioonimehhanism: Ravimite difusioon läbi geelikihi on veel üks oluline mehhanism vabanemiskiiruse kontrollimiseks. HPMC geelikiht toimib difusioonibarjäärina ja ravim peab in vitro keskkonda jõudmiseks sellest kihist läbi minema. HPMC molekulmass, viskoossus ja kontsentratsioon preparaadis mõjutavad geelikihi omadusi, reguleerides seeläbi ravimi difusioonikiirust.
3. HPMC-d mõjutavad tegurid
HPMC kontrollitud vabanemise toimivust mõjutavad paljud tegurid, sealhulgas molekulmass, viskoossus, HPMC annus, ravimi füüsikalised ja keemilised omadused ning väliskeskkond (näiteks pH ja ioontugevus).
HPMC molekulmass ja viskoossus: mida suurem on HPMC molekulmass, seda suurem on geelikihi viskoossus ja seda aeglasem on ravimi vabanemise kiirus. Kõrge viskoossusega HPMC võib moodustada tugevama geelikihi, mis takistab ravimi difusioonikiirust ja pikendab seeläbi ravimi vabanemisaega. Seetõttu valitakse pikaajalise vabanemisega preparaatide disainimisel sageli erineva molekulmassi ja viskoossusega HPMC-d vastavalt vajadusele, et saavutada oodatav vabanemisefekt.
HPMC kontsentratsioon: HPMC kontsentratsioon on samuti oluline tegur ravimi vabanemiskiiruse kontrollimisel. Mida suurem on HPMC kontsentratsioon, seda paksem on moodustunud geelikiht, seda suurem on ravimi difusioonitakistus läbi geelikihi ja seda aeglasem on vabanemiskiirus. HPMC annuse reguleerimisega saab ravimi vabanemisaega paindlikult reguleerida.
Ravimite füüsikalis-keemilised omadused: Ravimi vees lahustuvus, molekulmass, lahustuvus jne mõjutavad selle vabanemiskäitumist HPMC maatriksis. Hea vees lahustuvusega ravimite puhul lahustub ravim vees kiiresti ja difundeerub läbi geelikihi, seega on vabanemiskiirus suurem. Halva vees lahustuvusega ravimite puhul on lahustuvus madal, ravim difundeerub geelikihis aeglaselt ja vabanemisaeg on pikem.
Väliskeskkonna mõju: HPMC geeli omadused võivad erineva pH väärtuse ja ioontugevusega keskkondades erineda. HPMC paisumiskäitumine võib happelises keskkonnas erineda, mõjutades seega ravimite vabanemiskiirust. Inimese seedetraktis toimuvate suurte pH muutuste tõttu tuleb HPMC maatriksi püsiva vabanemisega preparaatide käitumisele erinevates pH tingimustes pöörata erilist tähelepanu, et tagada ravimi stabiilne ja pidev vabanemine.
4. HPMC kasutamine erinevat tüüpi kontrollitud vabanemisega preparaatides
HPMC-d kasutatakse laialdaselt erinevate ravimvormide, näiteks tablettide, kapslite ja graanulite toimeainet prolongeeritult vabastavate preparaatide valmistamisel. Tablettides võib HPMC maatriksmaterjalina moodustada ühtlase ravimi ja polümeeri segu ning vabastada ravimit järk-järgult seedetraktis. Kapslites kasutatakse HPMC-d sageli ka kontrollitud vabanemisega membraanina ravimiosakeste katmiseks ning ravimi vabanemisaega kontrollitakse kattekihi paksuse ja viskoossuse reguleerimise abil.
Tablettide manustamine: Tabletid on kõige levinum suukaudne ravimvorm ja HPMC-d kasutatakse sageli ravimite püsiva vabanemisega toime saavutamiseks. HPMC-d saab ravimitega segada ja kokku pressida, et moodustada ühtlaselt dispergeeritud maatrikssüsteem. Kui tablett siseneb seedetrakti, paisub pindmine HPMC kiiresti ja moodustab geeli, mis aeglustab ravimi lahustumiskiirust. Samal ajal, kui geelikiht jätkuvalt pakseneb, kontrollitakse sisemise ravimi vabanemist järk-järgult.
Kapslites manustamine:
Kapslites kasutatakse HPMC-d tavaliselt kontrollitud vabanemisega membraanina. Kapslis oleva HPMC sisalduse ja kattekile paksuse reguleerimisega saab kontrollida ravimi vabanemiskiirust. Lisaks on HPMC-l hea lahustuvus ja bioühilduvus vees, seega on sellel laialdased kasutusvõimalused kapslites kontrollitud vabanemisega süsteemides.
5. Tulevased arengutrendid
Farmaatsiatehnoloogia arenguga ei piirdu HPMC kasutamine ainult toimeainet prolongeeritult vabastavate preparaatidega, vaid seda saab kombineerida ka teiste uute ravimite manustamissüsteemidega, näiteks mikrosfääride, nanoosakestega jne, et saavutada täpsem kontrollitud ravimi vabanemine. Lisaks saab HPMC struktuuri edasise modifitseerimise, näiteks teiste polümeeridega segamise, keemilise modifitseerimise jms abil selle toimivust kontrollitult vabanevates preparaatides veelgi optimeerida.
HPMC suudab oma paisumismehhanismi abil, moodustades geelikihi, tõhusalt pikendada ravimite vabanemisaega. Sellised tegurid nagu molekulmass, viskoossus, HPMC kontsentratsioon ja ravimi füüsikalis-keemilised omadused mõjutavad selle kontrollitud vabanemise efekti. Praktikas saab HPMC kasutustingimuste ratsionaalse kujundamise abil saavutada erinevat tüüpi ravimite püsiva vabanemise, et rahuldada kliinilisi vajadusi. Tulevikus on HPMC-l laialdased rakendusvõimalused ravimite püsiva vabanemise valdkonnas ning seda saab kombineerida uute tehnoloogiatega, et veelgi edendada ravimite manustamissüsteemide arengut.
Postituse aeg: 19. september 2024