Гідроксипропілметилцелюлоза (HPMC) — це універсальний полімер із широким спектром застосування у фармацевтичній, косметичній, харчовій та інших галузях промисловості.Однією з його помітних характеристик є мукоадгезивні властивості, які роблять його безцінним у системах доставки ліків, націлених на поверхні слизової оболонки.Глибоке розуміння мукоадгезивних властивостей HPMC має важливе значення для оптимізації його використання у фармацевтичних композиціях для покращення терапевтичних результатів.
1. Введення:
Гідроксипропілметилцелюлоза (HPMC) є напівсинтетичною похідною целюлози, яка широко використовується у фармацевтичних композиціях завдяки своїй біосумісності, нетоксичності та чудовим фізико-хімічним властивостям.Серед багатьох застосувань мукоадгезивні властивості HPMC привернули значну увагу в галузі систем доставки ліків.Мукоадгезія означає здатність певних речовин прилипати до поверхні слизової оболонки, подовжуючи час їх перебування та покращуючи всмоктування ліків.Мукоадгезивна природа HPMC робить його багатообіцяючим кандидатом для розробки систем доставки ліків, націлених на тканини слизової оболонки, такі як шлунково-кишковий тракт, поверхня ока та щічна порожнина.Ця стаття спрямована на вивчення мукоадгезивних властивостей HPMC, з’ясування механізму її дії, факторів, що впливають на мукоадгезію, методів оцінки та різноманітних застосувань у фармацевтичних композиціях.
2. Механізм мукоадгезії:
Мукоадгезивні властивості HPMC випливають з його унікальної молекулярної структури та взаємодії з поверхнею слизової оболонки.HPMC містить гідрофільні гідроксильні групи, які дозволяють йому утворювати водневі зв'язки з глікопротеїнами, присутніми в слизових оболонках.Ця міжмолекулярна взаємодія сприяє встановленню фізичного зв’язку між HPMC та поверхнею слизової оболонки.Крім того, полімерні ланцюги HPMC можуть сплутуватися з ланцюгами муцину, ще більше посилюючи адгезію.Електростатичні взаємодії між негативно зарядженими муцинами та позитивно зарядженими функціональними групами на HPMC, такими як групи четвертинного амонію, також сприяють мукоадгезії.Загалом, механізм мукоадгезії включає складну взаємодію водневих зв’язків, заплутування та електростатичних взаємодій між HPMC та поверхнею слизової оболонки.
3. Фактори, що впливають на мукоадгезію:
Кілька факторів впливають на мукоадгезивні властивості HPMC, тим самим впливаючи на його ефективність у системах доставки ліків.Ці фактори включають молекулярну масу HPMC, концентрацію полімеру в композиції, ступінь заміщення (DS) і pH навколишнього середовища.Як правило, ГПМЦ з високою молекулярною масою демонструє більшу мукоадгезивну міцність завдяки посиленому заплутуванню ланцюга з муцинами.Подібним чином, оптимальна концентрація HPMC має вирішальне значення для досягнення адекватної мукоадгезії, оскільки надмірно високі концентрації можуть призвести до утворення гелю, що перешкоджає адгезії.Ступінь заміщення ГПМЦ також відіграє важливу роль, причому вищий DS покращує мукоадгезивні властивості за рахунок збільшення кількості доступних для взаємодії гідроксильних груп.Крім того, рН поверхні слизової оболонки впливає на мукоадгезію, оскільки він може впливати на стан іонізації функціональних груп на HPMC, тим самим змінюючи електростатичну взаємодію з муцинами.
4. Методи оцінювання:
Кілька методів використовуються для оцінки мукоадгезивних властивостей HPMC у фармацевтичних композиціях.До них належать вимірювання міцності на розрив, реологічні дослідження, аналізи мукоадгезії ex vivo та in vivo та методи візуалізації, такі як атомно-силова мікроскопія (AFM) і скануюча електронна мікроскопія (SEM).Вимірювання міцності на розрив передбачає піддавання полімерно-муцинового гелю механічним зусиллям і кількісне визначення сили, необхідної для від’єднання, що дає змогу зрозуміти мукоадгезивну міцність.Реологічні дослідження оцінюють в’язкість і адгезійні властивості композицій HPMC за різних умов, допомагаючи оптимізувати параметри рецептури.Дослідження мукоадгезії ex vivo та in vivo включають нанесення композицій HPMC на поверхню слизової оболонки з подальшим кількісним визначенням адгезії за допомогою таких методів, як аналіз текстури або гістологічне дослідження.Методи візуалізації, такі як AFM і SEM, пропонують візуальне підтвердження мукоадгезії, розкриваючи морфологію взаємодії полімер-муцин на нанорозмірному рівні.
5. Застосування в системах доставки ліків:
Мукоадгезивні властивості HPMC знаходять різноманітне застосування в системах доставки ліків, забезпечуючи цільове та тривале вивільнення терапевтичних агентів.При пероральній доставці ліків мукоадгезивні склади на основі HPMC можуть прилипати до слизової оболонки шлунково-кишкового тракту, подовжуючи час перебування ліків і покращуючи всмоктування.Системи букальної та сублінгвальної доставки ліків використовують HPMC для сприяння адгезії до поверхонь слизової оболонки порожнини рота, полегшуючи системну або місцеву доставку ліків.Офтальмологічні препарати, що містять HPMC, покращують утримування ліків в очах, прилипаючи до епітелію рогівки та кон’юнктиви, підвищуючи ефективність місцевого лікування.Крім того, вагінальні системи доставки ліків використовують мукоадгезивні гелі HPMC для забезпечення тривалого вивільнення контрацептивів або антимікробних агентів, пропонуючи неінвазивний шлях введення ліків.
Гідроксипропілметилцелюлоза (HPMC) демонструє чудові мукоадгезивні властивості, що робить її цінним компонентом у різноманітних фармацевтичних композиціях.Його здатність прилипати до поверхонь слизової подовжує час перебування ліків, покращує всмоктування та полегшує цільову доставку ліків.Розуміння механізму мукоадгезії, факторів, що впливають на адгезію, методів оцінки та застосування в системах доставки ліків є важливим для використання повного потенціалу HPMC у фармацевтичних композиціях.Подальші дослідження та оптимізація мукоадгезивних систем на основі HPMC є перспективними для покращення терапевтичних результатів і дотримання пацієнтом режиму доставки ліків.
Час публікації: 03 квітня 2024 р