Hidroksipropilmetilceliuliozė (HPMC) yra plačiai farmacijos preparatuose naudojamas polimeras, daugiausia skirtas vaistų išsiskyrimo laikui pailginti. HPMC yra pusiau sintetinis celiuliozės darinys, pasižymintis tirpumu vandenyje ir plėvelę formuojančiomis savybėmis. Reguliuojant HPMC molekulinę masę, koncentraciją, klampumą ir kitas savybes, galima veiksmingai kontroliuoti vaistų išsiskyrimo greitį, taip pasiekiant ilgalaikį ir pailgintą vaistų išsiskyrimą.
1. HPMC struktūra ir vaisto išsiskyrimo mechanizmas
HPMC susidaro celiuliozės struktūroje pakeičiant hidroksipropilo ir metoksi grupe, o dėl savo cheminės struktūros jis pasižymi geromis brinkimo ir plėvelę formuojančiomis savybėmis. Susilietęs su vandeniu, HPMC greitai sugeria vandenį ir brinksta, sudarydamas gelio sluoksnį. Šio gelio sluoksnio susidarymas yra vienas iš pagrindinių vaisto išsiskyrimo kontrolės mechanizmų. Gelio sluoksnio buvimas riboja tolesnį vandens patekimą į vaisto matricą, o vaisto difuziją stabdo gelio sluoksnis, todėl sulėtina vaisto išsiskyrimo greitį.
2. HPMC vaidmuo pailginto atpalaidavimo preparatuose
Ilgalaikio atpalaidavimo preparatuose HPMC paprastai naudojamas kaip kontroliuojamo atpalaidavimo matrica. Vaistas yra disperguojamas arba ištirpinamas HPMC matricoje, ir, kontaktuodamas su virškinimo trakto skysčiu, HPMC išsipučia ir sudaro gelio sluoksnį. Laikui bėgant, gelio sluoksnis palaipsniui storėja, sudarydamas fizinį barjerą. Vaistas turi būti atpalaiduojamas į išorinę terpę difuzijos arba matricos erozijos būdu. Jo veikimo mechanizmas daugiausia apima šiuos du aspektus:
Brinkimo mechanizmas: HPMC kontaktuojant su vandeniu, paviršinis sluoksnis sugeria vandenį ir išbrinksta, sudarydamas klampų elastinį gelio sluoksnį. Laikui bėgant, gelio sluoksnis palaipsniui plečiasi į vidų, išorinis sluoksnis išbrinksta ir nusilupa, o vidinis sluoksnis toliau formuoja naują gelio sluoksnį. Šis nuolatinis brinkimo ir gelio susidarymo procesas kontroliuoja vaisto išsiskyrimo greitį.
Difuzijos mechanizmas: Vaistų difuzija per gelio sluoksnį yra dar vienas svarbus mechanizmas, kontroliuojantis išsiskyrimo greitį. HPMC gelio sluoksnis veikia kaip difuzijos barjeras, ir vaistas turi praeiti pro šį sluoksnį, kad pasiektų in vitro terpę. HPMC molekulinė masė, klampumas ir koncentracija preparate turės įtakos gelio sluoksnio savybėms, taip reguliuodami vaisto difuzijos greitį.
3. HPMC veikiantys veiksniai
Yra daug veiksnių, turinčių įtakos kontroliuojamam HPMC atpalaidavimui, įskaitant molekulinę masę, klampumą, HPMC dozę, vaisto fizikines ir chemines savybes bei išorinę aplinką (pvz., pH ir joninę stiprumą).
HPMC molekulinė masė ir klampumas: kuo didesnė HPMC molekulinė masė, tuo didesnis gelio sluoksnio klampumas ir tuo lėtesnis vaisto išsiskyrimo greitis. Didelės klampos HPMC gali sudaryti tvirtesnį gelio sluoksnį, trukdydamas vaisto difuzijos greičiui ir taip pailgindamas vaisto išsiskyrimo laiką. Todėl, kuriant pailginto atpalaidavimo preparatus, dažnai parenkamas skirtingos molekulinės masės ir klampumo HPMC, atsižvelgiant į poreikius, kad būtų pasiektas laukiamas atpalaidavimo efektas.
HPMC koncentracija: HPMC koncentracija taip pat yra svarbus veiksnys kontroliuojant vaisto išsiskyrimo greitį. Kuo didesnė HPMC koncentracija, tuo storesnis susidaręs gelio sluoksnis, tuo didesnis vaisto difuzijos pasipriešinimas per gelio sluoksnį ir tuo lėtesnis išsiskyrimo greitis. Reguliuojant HPMC dozę, galima lanksčiai kontroliuoti vaisto išsiskyrimo laiką.
Vaistų fizikocheminės savybės: vaisto tirpumas vandenyje, molekulinė masė, tirpumas ir kt. turės įtakos jo išsiskyrimo elgsenai HPMC matricoje. Vaistai, gerai tirpstantys vandenyje, greitai ištirpsta vandenyje ir difunduoja per gelio sluoksnį, todėl išsiskyrimo greitis yra didesnis. Vaistai, kurie prastai tirpsta vandenyje, tirpumas yra mažas, todėl vaistas lėtai difunduoja gelio sluoksnyje, o išsiskyrimo laikas yra ilgesnis.
Išorinės aplinkos įtaka: HPMC gelio savybės gali skirtis skirtingose pH vertėse ir joninėje stiprybėje esančiose aplinkose. HPMC gali skirtingai brinkti rūgštinėje aplinkoje, todėl tai turi įtakos vaistų išsiskyrimo greičiui. Dėl didelių pH pokyčių žmogaus virškinamajame trakte, HPMC matricos pailginto atpalaidavimo preparatų elgsenai esant skirtingoms pH sąlygoms reikia skirti ypatingą dėmesį, siekiant užtikrinti, kad vaistas būtų atpalaiduojamas stabiliai ir nuolat.
4. HPMC taikymas įvairių tipų kontroliuojamo atpalaidavimo preparatuose
HPMC plačiai naudojamas įvairių dozuotų formų, tokių kaip tabletės, kapsulės ir granulės, pailginto atpalaidavimo preparatuose. Tabletėse HPMC kaip matricinė medžiaga gali sudaryti vienodą vaisto ir polimero mišinį ir palaipsniui atpalaiduoti vaistą virškinimo trakte. Kapsulėse HPMC taip pat dažnai naudojamas kaip kontroliuojamo atpalaidavimo membrana vaistų dalelėms padengti, o vaisto atpalaidavimo laikas kontroliuojamas reguliuojant dangos sluoksnio storį ir klampumą.
Tabletės: tabletės yra labiausiai paplitusi geriamoji vaisto forma, o HPMC dažnai naudojama siekiant ilgalaikio vaistų atpalaidavimo efekto. HPMC galima maišyti su vaistais ir suspausti, kad susidarytų tolygiai disperguota matricos sistema. Kai tabletė patenka į virškinimo traktą, paviršinis HPMC greitai išsipučia ir sudaro gelį, kuris sulėtina vaisto tirpimo greitį. Tuo pačiu metu, gelio sluoksniui toliau tirštėjant, palaipsniui kontroliuojamas vidinio vaisto išsiskyrimas.
Kapsulių vartojimas:
Kapsulių preparatuose HPMC dažniausiai naudojamas kaip kontroliuojamo atpalaidavimo membrana. Reguliuojant HPMC kiekį kapsulėje ir dangos plėvelės storį, galima kontroliuoti vaisto atpalaidavimo greitį. Be to, HPMC gerai tirpsta vandenyje ir yra biologiškai suderinamas, todėl jis turi plačias taikymo galimybes kapsulių kontroliuojamo atpalaidavimo sistemose.
5. Būsimos plėtros tendencijos
Tobulėjant farmacijos technologijoms, HPMC taikymas neapsiriboja tik pailginto atpalaidavimo preparatais, bet taip pat gali būti derinamas su kitomis naujomis vaistų tiekimo sistemomis, tokiomis kaip mikrosferos, nanodalelės ir kt., siekiant tikslesnio kontroliuojamo vaistų atpalaidavimo. Be to, toliau modifikuojant HPMC struktūrą, pvz., maišant su kitais polimerais, chemiškai modifikuojant ir kt., jo veikimas kontroliuojamo atpalaidavimo preparatuose gali būti dar labiau optimizuotas.
HPMC gali efektyviai pailginti vaistų atpalaidavimo laiką dėl brinkimo mechanizmo, kuriuo susidaro gelio sluoksnis. Tokie veiksniai kaip molekulinė masė, klampumas, HPMC koncentracija ir vaisto fizikinės bei cheminės savybės turės įtakos jo kontroliuojamo atpalaidavimo poveikiui. Praktiškai, racionaliai parengus HPMC naudojimo sąlygas, galima pasiekti ilgalaikį įvairių tipų vaistų atpalaidavimą, kad būtų patenkinti klinikiniai poreikiai. Ateityje HPMC turi plačias taikymo perspektyvas vaistų ilgalaikio atpalaidavimo srityje ir gali būti derinamas su naujomis technologijomis, siekiant dar labiau skatinti vaistų tiekimo sistemų kūrimą.
Įrašo laikas: 2024 m. rugsėjo 19 d.