醫藥級羥丙甲纖維素（HPMC）的理化性質

醫藥級羥丙甲纖維素（HPMC）的理化性質

羥丙甲纖維素，英文名hydroxypropyl methylcellulose，別名HPMC。其分子式為C8H15O8-(C10Hl8O6)n-C8Hl5O8，分子量約為86000。本品為半合成材料，是纖維素的部分甲基和部分聚羥丙基醚。可用兩種方法制造：一種是適宜級別的甲基纖維素經NaOH處理后，再置高溫和高壓下與環氧丙烷反應，反應時間必須持續到能夠以讓甲基和羥丙基以醚鍵的形式連接到纖維素的脫水葡萄糖環上，并且可以達到理想的程度；另一種是用燒堿處理棉絨或木漿纖維，氯化甲烷和環氧丙烷先后與其反應獲得，經過再進一步的精制，粉碎，使成為細微均勻的粉末或顆粒。HPMC是天然植物纖維素中的一個品種，也是一種優異的藥用輔料，其具有廣大的來源。當前，在國內與國外普遍使用，而且是口服藥物中利用率最高的藥用輔料之一。

本品顏色呈白色至乳白色，無毒無味，形態為顆粒狀或者纖維狀易流動的粉末。在光線照射和濕潤下均比較穩定。其在冷水里溶脹形成乳白色的膠體溶液，存在一定程度的粘性，溶膠凝膠互變現象可因一定濃度的溶液其溫度變化而出現。在70%的酒精或二甲基酮中極易溶化，在乙氧基乙烷中不會溶化。

羥丙甲纖維素pH在4.0~8.0之間時，有很好的穩定性，pH在3.0~11.0之間能夠穩定存在，溫度在20℃時，相對濕度為80%的狀態下存放10天后，HPMC的吸濕系數為6.2%。

羥丙甲纖維素由于甲氧基和羥丙基，這兩種取代基在結構中含量的不同，出現了各種型號的產品，在特定的濃度中，各種型號的產品具有特定的黏度和熱膠凝溫度，因此具有不同的性質，可以得到不同的用途。各國藥典對型號規定和表示均有所不同：歐洲藥典根據市場上銷售產品的不同黏度、不同取代度的各種級別，用級別加上數字表示，單位為mPa•s在美國藥典中，通用名后面加上4位數字來表示羥丙甲纖維素的各取代基含量和型號，例如羥丙甲纖維素2208，前兩位數字代表甲氧基的大概百分比例，后兩位數字代表羥丙基的大概百分比例。

2.HPMC溶于水的方法

2.1熱水法

由于羥丙甲纖維素不溶解在熱水里，因而初期能夠均勻的分散在熱水中，隨后冷卻時，兩種典型的方法描述如下：

（1）在容器內放入需要量的熱水，并加熱到大約70℃，在慢慢攪拌下逐漸加入本產品，開始時本品浮在水表面，然后逐漸形成一種淤漿，在攪拌下冷卻該淤漿。

（2）在容器內加入所需量1/3或2/3的水，并加熱到70℃，使本產品分散，制備熱水淤漿，然后加入剩余量的冷水或冰水至熱水淤漿中，攪拌之后冷卻該混合物。

2.2粉末混合法

將粉末粒子與相等的或更大量的其它粉狀配料通過干混合來充分分散，之后加水溶解，此時羥丙甲纖維素可以溶解，而不凝聚。

3.HPMC的優點

3.1冷水溶性

可溶于40℃以下的冷水或70%乙醇中，60℃以上熱水中基本不溶，但可凝膠化。

3.2化學惰性

羥丙甲纖維素（HPMC）屬于一種非離子型纖維素醚，它的溶液不帶離子電荷不與金屬鹽或離子有機化合物作用，因此在制劑生產過程中，其他的輔料不與其進行反應。

3.3穩定性

對酸和堿都比較穩定，可在pH3～1l之間長期貯存，其粘度無明顯變化。羥丙甲纖維素（HPMC）的水溶液具有抗霉作用，在長期儲存過程中可保持較好的黏度穩定性。制劑輔料采用HPMC的藥品，其質量穩定性比采用傳統輔料（如糊精、淀粉等）的藥品更優。

3.4黏度可調節性

HPMC的不同黏度衍生物可按照不同的比例配合，它的黏度可按照一定的規律變化，并具有良好的線性關系，因此可以根據需求進行配比選擇。

3.5代謝惰性

HPMC在體內不被吸收不被代謝，不提供熱量，因此是安全的藥用制劑輔料。

3.6安全性

一般認為HPMC是無毒、無刺激性的材料，小鼠的半數致死量為5g／kg，大鼠的半數致死量為5.2g/kg。日常的服用劑量對人體無害。

4.HPMC在制劑中的應用

4.1作薄膜包衣材料和成膜材料

用羥丙甲纖維素（HPMC）作薄膜包衣片材料，其包出的片劑同糖衣片等傳統包衣片比較其掩蓋藥味、外觀等性能無明顯的優勢，但是其硬度、脆碎度、吸濕度、崩解度、包衣增重等質量指標較優。本品低黏度級別用作片劑、丸劑的水溶性薄膜包衣料，高黏度級別用于有機溶劑系統薄膜包衣料，使用濃度通常在2.0%~20%。

4.2作黏合劑和崩解劑

本品低黏度級別可作片劑、丸劑、顆粒劑的黏合劑和崩解劑，高黏度級別僅能作黏合劑。用量因型號和要求的不同而不同，一般作干法制粒片劑的粘合劑的用量為5%，作濕法制粒片劑的粘合劑的用量為2%。

4.3作助懸劑

助懸劑為一種有粘性的凝膠物質，具有親水性，在助懸劑中使用可使微粒的沉降速度放慢，并且其可附在微粒表面，制止微粒聚合縮成一團。混懸劑在制作時助懸劑發揮至關重要的作用。HPMC為助懸劑中的一個優異品種，其溶解成的膠體溶液能夠減少液-固分界面的張力與固體小顆粒上的自由能，進而增強非均相分散系統的穩定性。本品高黏度級別作為助懸劑制備的混懸型液體制劑，助懸效果好，易再分散，不粘壁，絮凝顆粒細膩，其常用量為0.5%～1.5%。

4.4作阻滯劑、緩控釋劑和致孔道劑

本品高黏度級別用于制備親水凝膠骨架緩釋片、混合材料骨架緩釋片的阻滯劑和控釋劑，有延緩藥物釋放的作用，其使用濃度為10％~80％（W/W）。低黏度級別作為致孔道劑用于緩釋或控釋制劑，這類片劑的治療作用所需的初始劑量可迅速達到，然后發揮緩釋或控釋作用，有效的血藥濃度在體內得到維持。羥丙甲纖維素遇水后水化形成凝膠層，藥物從骨架片中釋放的機制主要有凝膠層的擴散和凝膠層的溶蝕兩種。

4.5作增稠劑和膠體的保護膠

本品作增稠劑時，常用濃度為0.45%~1.0%。本品還可以增加疏水膠的穩定性，形成保護性膠體，防止粒子聚結、凝聚，從而抑制沉降物的形成，其常用濃度為0.5%~1.5%。

4.6作膠囊劑囊材

通常膠囊劑的膠囊殼囊材以明膠為主。明膠囊殼生產工藝簡單，但存在對濕、氧敏感藥物保護作用差，藥物溶出度降低，在貯藏過程中囊殼會產生崩解延遲等一些問題和現象。于是羥丙甲纖維素作為明膠囊材的替代品用于膠囊劑的制備，提高了膠囊制造成型性及使用效果，現已在國內外得到廣泛推廣。

4.7作生物粘附劑

生物黏附技術，應用輔料具有生物黏附性的聚合物，通過黏附于生物粘膜，增強制劑與粘膜接觸的持續性和緊密性，使藥物緩慢釋放，并由粘膜吸收，達到治療目的，眼下廣泛地應用于治療鼻腔、口腔粘膜等部位的疾病。胃腸道生物黏附技術，是近年來發展起來的新型給藥系統，它不僅使藥物制劑在胃腸道的滯留時間延長，而且使藥物與吸收部位細胞膜的接觸性能提高，改變細胞膜的流動性，使藥物對小腸上皮細胞的穿透力增強，從而提高藥物的生物利用度。

4.8作局部用凝膠劑

凝膠劑作為一種皮膚用粘附制劑，具有安全、美觀、易于清洗、成本低、制備工藝簡單，與藥物相容性好等一系列優點，近年來得到廣泛關注，成為皮膚外用制劑的發展方向。

4.9作乳化系統的沉淀抑制劑