医药级羟丙甲纤维素（HPMC）的理化性质

医药级羟丙甲纤维素（HPMC）的理化性质

羟丙甲纤维素，英文名hydroxypropyl methylcellulose，别名HPMC。其分子式为C8H15O8-(C10Hl8O6)n-C8Hl5O8，分子量约为86000。本品为半合成材料，是纤维素的部分甲基和部分聚羟丙基醚。可用两种方法制造：一种是适宜级别的甲基纤维素经NaOH处理后，再置高温和高压下与环氧丙烷反应，反应时间必须持续到能够以让甲基和羟丙基以醚键的形式连接到纤维素的脱水葡萄糖环上，并且可以达到理想的程度；另一种是用烧碱处理棉绒或木浆纤维，氯化甲烷和环氧丙烷先后与其反应获得，经过再进一步的精制，粉碎，使成为细微均匀的粉末或颗粒。HPMC是天然植物纤维素中的一个品种，也是一种优异的药用辅料，其具有广大的来源。当前，在国内与国外普遍使用，而且是口服药物中利用率最高的药用辅料之一。

本品颜色呈白色至乳白色，无毒无味，形态为颗粒状或者纤维状易流动的粉末。在光线照射和湿润下均比较稳定。其在冷水里溶胀形成乳白色的胶体溶液，存在一定程度的粘性，溶胶凝胶互变现象可因一定浓度的溶液其温度变化而出现。在70%的酒精或二甲基酮中极易溶化，在乙氧基乙烷中不会溶化。

羟丙甲纤维素pH在4.0~8.0之间时，有很好的稳定性，pH在3.0~11.0之间能够稳定存在，温度在20℃时，相对湿度为80%的状态下存放10天后，HPMC的吸湿系数为6.2%。

羟丙甲纤维素由于甲氧基和羟丙基，这两种取代基在结构中含量的不同，出现了各种型号的产品，在特定的浓度中，各种型号的产品具有特定的黏度和热胶凝温度，因此具有不同的性质，可以得到不同的用途。各国药典对型号规定和表示均有所不同：欧洲药典根据市场上销售产品的不同黏度、不同取代度的各种级别，用级别加上数字表示，单位为mPa•s在美国药典中，通用名后面加上4位数字来表示羟丙甲纤维素的各取代基含量和型号，例如羟丙甲纤维素2208，前两位数字代表甲氧基的大概百分比例，后两位数字代表羟丙基的大概百分比例。

2.HPMC溶于水的方法

2.1热水法

由于羟丙甲纤维素不溶解在热水里，因而初期能够均匀的分散在热水中，随后冷却时，两种典型的方法描述如下：

（1）在容器内放入需要量的热水，并加热到大约70℃，在慢慢搅拌下逐渐加入本产品，开始时本品浮在水表面，然后逐渐形成一种淤浆，在搅拌下冷却该淤浆。

（2）在容器内加入所需量1/3或2/3的水，并加热到70℃，使本产品分散，制备热水淤浆，然后加入剩余量的冷水或冰水至热水淤浆中，搅拌之后冷却该混合物。

2.2粉末混合法

将粉末粒子与相等的或更大量的其它粉状配料通过干混合来充分分散，之后加水溶解，此时羟丙甲纤维素可以溶解，而不凝聚。

3.HPMC的优点

3.1冷水溶性

可溶于40℃以下的冷水或70%乙醇中，60℃以上热水中基本不溶，但可凝胶化。

3.2化学惰性

羟丙甲纤维素（HPMC）属于一种非离子型纤维素醚，它的溶液不带离子电荷不与金属盐或离子有机化合物作用，因此在制剂生产过程中，其他的辅料不与其进行反应。

3.3稳定性

对酸和碱都比较稳定，可在pH3～1l之间长期贮存，其粘度无明显变化。羟丙甲纤维素（HPMC）的水溶液具有抗霉作用，在长期储存过程中可保持较好的黏度稳定性。制剂辅料采用HPMC的药品，其质量稳定性比采用传统辅料（如糊精、淀粉等）的药品更优。

3.4黏度可调节性

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规律变化，并具有良好的线性关系，因此可以根据需求进行配比选择。

3.5代谢惰性

HPMC在体内不被吸收不被代谢，不提供热量，因此是安全的药用制剂辅料。

3.6安全性

一般认为HPMC是无毒、无刺激性的材料，小鼠的半数致死量为5g／kg，大鼠的半数致死量为5.2g/kg。日常的服用剂量对人体无害。

4.HPMC在制剂中的应用

4.1作薄膜包衣材料和成膜材料

用羟丙甲纤维素（HPMC）作薄膜包衣片材料，其包出的片剂同糖衣片等传统包衣片比较其掩盖药味、外观等性能无明显的优势，但是其硬度、脆碎度、吸湿度、崩解度、包衣增重等质量指标较优。本品低黏度级别用作片剂、丸剂的水溶性薄膜包衣料，高黏度级别用于有机溶剂系统薄膜包衣料，使用浓度通常在2.0%~20%。

4.2作黏合剂和崩解剂

本品低黏度级别可作片剂、丸剂、颗粒剂的黏合剂和崩解剂，高黏度级别仅能作黏合剂。用量因型号和要求的不同而不同，一般作干法制粒片剂的粘合剂的用量为5%，作湿法制粒片剂的粘合剂的用量为2%。

4.3作助悬剂

助悬剂为一种有粘性的凝胶物质，具有亲水性，在助悬剂中使用可使微粒的沉降速度放慢，并且其可附在微粒表面，制止微粒聚合缩成一团。混悬剂在制作时助悬剂发挥至关重要的作用。HPMC为助悬剂中的一个优异品种，其溶解成的胶体溶液能够减少液-固分界面的张力与固体小颗粒上的自由能，进而增强非均相分散系统的稳定性。本品高黏度级别作为助悬剂制备的混悬型液体制剂，助悬效果好，易再分散，不粘壁，絮凝颗粒细腻，其常用量为0.5%～1.5%。

4.4作阻滞剂、缓控释剂和致孔道剂

本品高黏度级别用于制备亲水凝胶骨架缓释片、混合材料骨架缓释片的阻滞剂和控释剂，有延缓药物释放的作用，其使用浓度为10％~80％（W/W）。低黏度级别作为致孔道剂用于缓释或控释制剂，这类片剂的治疗作用所需的初始剂量可迅速达到，然后发挥缓释或控释作用，有效的血药浓度在体内得到维持。羟丙甲纤维素遇水后水化形成凝胶层，药物从骨架片中释放的机制主要有凝胶层的扩散和凝胶层的溶蚀两种。

4.5作增稠剂和胶体的保护胶

本品作增稠剂时，常用浓度为0.45%~1.0%。本品还可以增加疏水胶的稳定性，形成保护性胶体，防止粒子聚结、凝聚，从而抑制沉降物的形成，其常用浓度为0.5%~1.5%。

4.6作胶囊剂囊材

通常胶囊剂的胶囊壳囊材以明胶为主。明胶囊壳生产工艺简单，但存在对湿、氧敏感药物保护作用差，药物溶出度降低，在贮藏过程中囊壳会产生崩解延迟等一些问题和现象。于是羟丙甲纤维素作为明胶囊材的替代品用于胶囊剂的制备，提高了胶囊制造成型性及使用效果，现已在国内外得到广泛推广。

4.7作生物粘附剂

生物黏附技术，应用辅料具有生物黏附性的聚合物，通过黏附于生物粘膜，增强制剂与粘膜接触的持续性和紧密性，使药物缓慢释放，并由粘膜吸收，达到治疗目的，眼下广泛地应用于治疗鼻腔、口腔粘膜等部位的疾病。胃肠道生物黏附技术，是近年来发展起来的新型给药系统，它不仅使药物制剂在胃肠道的滞留时间延长，而且使药物与吸收部位细胞膜的接触性能提高，改变细胞膜的流动性，使药物对小肠上皮细胞的穿透力增强，从而提高药物的生物利用度。

4.8作局部用凝胶剂

凝胶剂作为一种皮肤用粘附制剂，具有安全、美观、易于清洗、成本低、制备工艺简单，与药物相容性好等一系列优点，近年来得到广泛关注，成为皮肤外用制剂的发展方向。

4.9作乳化系统的沉淀抑制剂