Hypromeloza w technologii farmaceutycznej kapsułek oraz innych dawkowanych postaci leku

• Authors: Grażyna Kubiak-Tomaszewska , Piotr Tomaszewski , Jan Pachecka

Title variants

EN

Hypromellose in pharmaceutical technology of capsules and other medicinal product dosage forms

• Languages of publication: EN PL

Abstracts

EN

Hypromellose – hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) – is a semisynthetic polymer produced by chemical modification of the naturally occurring cellulose. HPMC have been used as thickening and gelling agent, carrier, stabilizer, bulking agent, binder, rheology modifier and adhesion increasing agent. Progress in pharmaceutical technology of medicinal product dosage forms leads to frequent use of HPMC, not only as a substitute for gelatin in capsule technology, but also as a polymer, which is able to develop new modified and controlled release dosage forms. Hypromellose capsules are manufactured using similar technological devices to traditional gelatin capsules. The main advantages of HPMC capsules over gelatin capsules could be because of their low moisture, non susceptibility to proteolytic degradation, and non-animal source. HPMC capsules for enteric and colonic delivery are claimed by using coating polymeric materials of different pH-solubility. Hypromellose are used to production of capsule shells in capsule-in-capsule technology. HPMC capsules are recommended for use in dry powder inhalers, especially for hygroscopic materials. This is because the HPMC capsules have relatively very low moisture content in comparison to gelatin capsules. The aim of this paper is to review the properties and applications of hypromellose, particularly with attention to HPMC use in pharmaceutical technology of capsules and other medicinal product dosage forms.

PL

Hypromeloza – hydroksypropylometyloceluloza (HPMC) – jest półsyntetycznym polimerem uzyskiwanym w wyniku chemicznej modyfikacji celulozy pochodzenia naturalnego. Znajduje ona zastosowanie jako środek zagęszczający, substancja żelująca, nośnik, stabilizator, substancja wypełniająca, lepiszcze, modyfikator reologiczny oraz czynnik zwiększający adhezję. Postęp technologii farmaceutycznej dawkowanych postaci leku prowadzi do coraz szerszego wykorzystania HPMC nie tylko jako substytutu żelatyny w technologii kapsułek, lecz także jako polimeru pozwalającego na uzyskanie jakościowo nowych postaci leku o modyfikowanym i kontrolowanym uwalnianiu substancji leczniczej. Użycie hypromelozy do produkcji kapsułek wymaga rozwiązań technicznych bardzo zbliżonych do stosowanych w technologii tradycyjnych kapsułek żelatynowych. Przewaga kapsułek z HPMC nad kapsułkami z żelatyny wynika przede wszystkim z niskiej zawartości wody w materiale otoczki, braku podatności na rozkład proteolityczny oraz nieodzwierzęcego pochodzenia. Kapsułki z HPMC przeznaczone do podania dodwunastniczego lub dookrężniczego otrzymuje się dzięki zastosowaniu powłok polimerowych o zróżnicowanej rozpuszczalności w środowiskach o różnych pH. Hypromeloza jest stosowana również do wytwarzania otoczek kapsułek w technologii „kapsułka w kapsułce”. Kapsułki z HPMC są optymalnym rozwiązaniem w technologii konfekcjonowania suchego proszku przeznaczonego do inhalatorów proszkowych, gdyż lepiej niż kapsułki żelatynowe chronią wypełnienie przed zawilgoceniem. W niniejszym artykule przedstawiono właściwości oraz zastosowania hypromelozy, ze szczególnym uwzględnieniem jej wykorzystania w technologii farmaceutycznej kapsułek oraz innych dawkowanych postaci leku.

Keywords

EN

Farmakopea Polska; Polish Pharmacopoeia; capsules; hypromellose; hypromeloza; kapsułki; modified release; modyfikowane uwalnianie; pharmaceutical technology; technologia farmaceutyczna

Discipline

• MEDICINE: MEDICINE

• Publisher: Medical Communications
• Journal: Pediatria i Medycyna Rodzinna
• Year: 2011
• Volume: 7
• Issue: 3
• Pages: 271-276

Contributors

author

Grażyna Kubiak-Tomaszewska

• Zakład Biochemii i Chemii Klinicznej, Wydział Farmaceutyczny z Oddziałem Medycyny Laboratoryjnej, Warszawski Uniwersytet Medyczny, ul. Banacha 1, 02-097 Warszawa. Kierownik Zakładu: prof. nadzw. dr hab. Jacek Łukaszkiewicz

author

Piotr Tomaszewski

• Zakład Biochemii i Chemii Klinicznej, Wydział Farmaceutyczny z Oddziałem Medycyny Laboratoryjnej, Warszawski Uniwersytet Medyczny, ul. Banacha 1, 02-097 Warszawa. Kierownik Zakładu: prof. nadzw. dr hab. Jacek Łukaszkiewicz. Wydział Ekologii, Wyższa Szkoła Ekologii i Zarządzania w Warszawie, ul. Wawelska 14, 02-061 Warszawa. Dziekan Wydziału: doc. dr Piotr Tomaszewski

author

Jan Pachecka

• Zakład Biochemii i Chemii Klinicznej, Wydział Farmaceutyczny z Oddziałem Medycyny Laboratoryjnej, Warszawski Uniwersytet Medyczny, ul. Banacha 1, 02-097 Warszawa. Kierownik Zakładu: prof. nadzw. dr hab. Jacek Łukaszkiewicz. Wydział Ekologii, Wyższa Szkoła Ekologii i Zarządzania w Warszawie, ul. Wawelska 14, 02-061 Warszawa. Dziekan Wydziału: doc. dr Piotr Tomaszewski

References

• 1. Janicki S.: Kapsułki. W: Janicki S. (red.): Farmacja stosowana . Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2000: 217-223 .
• 2. Vanderbist F. , Baudier P. , Deboeck A.: Improved dry powder inhaler system . World Intellectual Property Organization; The Patent Cooperation Treaty 2004; WO 2004/082750 A1 (PCT/BE2004/000039): 1-33 .
• 3. Al-Tabakha M. M. : HPMC capsules: current status and future prospects . J . Pharm . Pharmaceut. Sci. 2010; 13: 428-442 .
• 4. Hypromellosum . W: Farmakopea Polska Wydanie IX. Tom II. Urząd Rejestracji Produktów Leczniczych, Wyrobów Medycznych i Produktów Biobójczych, Warszawa 2011: 2474-2476.
• 5. Płaczek M., Sznitowska M.: Zjawisko mukoadhezji i jego znaczenie w aplikacji leku . Polim . Med . 2009; 39: 49-64.
• 6. Methocel cellulose ethers . Technical handbook. The Dow Chemical Company, Midland 2002: 7-9
• 7. Notification of the determination of hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) as being Generally Recognized As Safe . The Dow Chemical Company, New Jersey 2006: 1-61
• 8. Hydroxypropyl methylcellulose. Code of Federal Regulations Title 21. Chapter I (4-1-06 Edition); § 172 . 874. Office of the Federal Register, Washington 2006: 108.
• 9. Current EU approved additives and their E numbers . Food Standard Agency, London 2010: www food . gov.uk/ safereating/chemsafe/additivesbranch/enumberlist
• 10. Gallagher E., Gormley T.R., Arendt E.K.: Recent advances in the formulation of gluten-free cereal-based products . Tr. Food Sci. Technol. 2004; 15: 143-152 .
• 11. Hahnenberger R W : Pharmaceutical composition containing carbachol and other cholinergic substances The United States Patent and Trademark Office 1997; US Pat. 5,679,713
• 12. Inkeniene A. M. , Klimas R. , Briedis V i wsp .: Development of formulation of hipromellose eye drops (artificial tears) . Medicina (Kaunas) 2003; 39: 77-82.
• 13. Akram M., Shyum S.B., Gauhar S.: Development of new ophtalmic suspencion prednisolone acetate 1%. Pak. J. Pharm . Sci. 2010; 23: 149-154.
• 14. Storr-Paulsen A., Larsen M.: Long-term results of extracapsular cataract extraction with intraocular lens implantation: sodium hyaluronate 1% vs hydroxypropyl methylcellulose 2%. Acta Opthalmol. 1991; 69: 766-769.
• 15. Sobczak M., Olędzka E., Kołodziejski WL. i wsp.: Polimery do zastosowań farmaceutycznych. Polimery 2007; 52: 411-420.
• 16. Li C.L., Martini L.G., Ford J.L. i wsp.: The use of hypromellose in oral drug delivery J Pharm Pharmacol. 2005; 57: 533-546.
• 17. Szymańska E., Winnicka K.: Mikrosfery - nowoczesna postać leku do oczu o kontrolowanym uwalnianiu. Farm. Pol 2009; 65: 378-386
• 18. Sawicki W, Makulec A.: Badania preformulacyjne w procesie powlekania otoczkami polimerowymi . Farm . Pol . 2009; 65: 311-320.
• 19. Mathiowitz E , Chickering III D E , Lehr C-M (red ): Bioadhesive drug delivery systems: fundamentals novel approaches, and development Informa HealthCare, London - New York 1999: 61, 434, 551, 613, 643.
• 20. Mitchell S .A. , Reynolds TD . , Dasbach T.P.: A compaction process to enhance dissolution of poorly water-soluble drugs using hydroxypropyl methylcellulose. Int. J. Pharm. 2003; 250: 3-11.
• 21. Słodownik T.: Postęp w technologii kapsułek. Gaz. Farm. 2008; 2: 38-40.
• 22. Bowtle W : Advances in liquid fill capsule technology. W: World Market Research Council: Business Briefing PharmaTech 2003, London 2003: 1-4.
• 23. Olsen D., Jiang J., Chang R i wsp.: Expression and characterization of a low molecular weight recombinant human gelatin: development of a substitute for animal-derived gelatin with superior features. Protein Express. Purif. 2005; 40: 346-357 .
• 24. Ku M. S . , Li W, Dulina W : Performance qualification of a new hypromellose capsule: Part I . Comparative evaluation of physical, mechanical and processability quality attributes of Vcaps Plus, Quali-V and gelatin capsules. Int J Pharm 2010; 386: 30-41
• 25. Chiwele I . , Jones B . E . , Podczeck F: The shell dissolution of various empty hard capsules Chem Pharm Bull 2000; 48: 951-956 .
• 26. Cole E .T. , Scott RA. , Cade D . i wsp .: In vitro and in vivo pharmacoscintigraphic evaluation of ibuprofen hypromellose and gelatin capsules . Pharmaceut. Res . 2004; 21: 739-798
• 27. Cole E .T. , Scott R.A. , Connor A. Li wsp . : Enteric coated HPMC capsules designed to achieve intestinal targeting Int. J. Pharm. 2002; 231: 83-95.
• 28. Kumar M.S., Chowdary K.A., Sammaiah G.: Preparation and evaluation of mucoadhesive microcapsules of aceclofenac following orifice ionic gelation method. J. Glob. Pharm. Technol. 2011; 3: 8-19 .
• 29. Takada K : Microfabrication-derived DDS: from bath to individual production. Drug Discov. Ther 2008; 2: 140-155.
• 30. Mora-Huertas C . E . , Fessi H. , Elaissari A. : Polymer-based nanocapsules for drug delivery Pharmaceut Nanotechnol. 2010; 358: 113-142 .
• 31. Moribe K., Ponqpeerapat A., Tozuka Y., Yamamoto K.: Drug nanoparticle formation from drug/HPMC/SDS ternary ground mixtures. Pharmazie 2006; 61: 97-101.

• Document Type: article