通用名

BP: Hydroxypropylcellulose

JP: Hydroxypropylcellulose

PhEur: Hydroxypropylcellulosum

USPNF: Hydroxypropyl cellulose

别名

纤维素羟丙基醚;Cellulosehydroxypropyl;HPC

化学名和CAS注册号

Cellulose,2-hydroxypropyl ether (纤维素,2-羟丙醚) [9004-64-2]

分子式  分子量

PhEur 2002 和USPNF 20 定义的羟丙纤维素为纤维素的聚(羟丙基)醚的部分取代物。其中含有超过0.6%的二氧化硅或其他结块防止剂。市售的羟丙纤维素有不同规格,其水溶液有不同的黏度。分子量范围为50 000~1 250 000,另见第10项。

制造工艺

将纯化的纤维素与氢氧化钠反应生成的纤维素碱(纤维素碱比未经处理的纤维素更易反应)。再将纤维素碱在加热加压条件下与环氧丙烷反应。纤维素链每个葡萄糖单元上的三个羟基被环氧丙烷取代。酯化反应后的羟丙取代基都带有次级羟基,这些在侧链上的次级羟基可以和环氧丙烷进一步反应,从而产生“支链延伸”。结果其在侧链不只与1个摩尔的环氧丙烷结合。

类别

包衣材料,乳化剂,稳定剂,混悬剂,片剂黏合剂,增稠剂,增黏剂。

制剂应用

羟丙纤维素广泛应用于各种口服和局部用制剂中,见表Ⅰ。

表Ⅰ  羟丙纤维素的用途

在口服产品中,羟丙纤维素主要用作片剂的黏合剂,薄膜包衣材料,缓释基质材料。2~6%w/w的羟丙纤维素可作为片剂湿法制粒或干粉直接压片的黏合剂。作为缓释制剂的使用浓度在15~35% w/w。随着羟丙纤维素黏度的降低药物的释放速度增加。加入阴离子表面活性剂可增加羟丙纤维素溶液的黏度从而使药物的释放速度降低。一般而言,5% w/w的羟丙纤维素溶液可用作片剂的薄膜包衣剂。可以与甲基纤维素共同使用,溶液可为水溶液也可为乙醇溶液。在乙醇溶液中可加入硬脂酸或棕榈酸作为增塑剂。低取代的羟丙纤维素可作为片剂的崩解剂;另见低取代羟丙纤维素。

羟丙纤维素也可在毫微囊中作为增稠剂使用。在局部用制剂中,羟丙纤维素可在透皮贴剂或眼科制剂中使用。

羟丙纤维素在化妆品和食品中可作为乳化剂和稳定剂使用。

性状

羟丙纤维素为白色或微黄色,无臭无味的粉末。另见第4和5项。

药典标准

见表Ⅱ。

表Ⅱ  羟丙纤维素的药典标准

一般性质

酸碱度: 1% w/v水溶液的pH=5.0~8.5

松密度:≈0.5 g/cm³

界面张力: 0.1% w/v 水溶液与矿物油间界面张力为12.5 mN/m。

熔点: 在130℃软化;在260~275℃焦化。

含水量: 羟丙纤维素有引湿性,吸水量因本身初始含水量,温度和周围空气的相对湿度不同而异。平衡含水量在25℃相对湿度50%下为4% w/w,相对湿度在84%下为

12% w/w。

折射率: 1.3353(2% w/v的水溶液)

溶解度: 1份羟丙纤维素可在10份的二氯甲烷,2.5份的乙醇,2份甲醇,5份2-丙醇,5份丙二醇,2份水中溶解;在烷烃,芳烃,四氯化碳,石油溜出物,甘油以及油类中几乎不溶。

羟丙纤维素与低于38℃的水可混溶形成润滑透明的胶体溶液。在热水中不溶,在40到45℃形成高度溶胀的絮状沉淀。羟丙纤维素在许多冷的,或热的极性有机溶媒中溶解,例如,二甲酰胺,二甲亚砜,二噁烷,乙醇,甲醇,2-丙醇(95%),丙二醇。在热的有机溶剂中羟丙纤维素不沉降。羟丙纤维素的级别对其在边界有机溶剂(borderline solvent)中的溶液质量有显著影响,例如,丙酮,乙酸丁酯,环己醇,二氯甲烷,乳酸,乙酸甲酯,甲乙酮,2-丙醇(99%),叔丁醇等。高黏度的羟丙纤维素在这些溶剂中形成的溶液质量不佳,但往往可加入少量共溶媒(5~15%)来改善。例如,二氯甲烷是Klucel HF的边界有机溶剂,形成溶液的质地不匀,加入10%甲醇后可形成均匀的溶液。

羟丙纤维素与许多高分子量、高沸点的蜡和油可配伍使用,而且可以用来改变这些材料的某些性质。对羟丙纤维素在较高温度具有较好溶解度的溶媒有,乙酰单甘油酯,甘油酯,松油,聚乙二醇和聚丙二醇。

比重: 颗粒比重为1.2224;20℃ 2% w/v的水溶液为1.0064。

动力黏度: 市售羟丙纤维素有非常宽的黏度范围。制备时将羟丙纤维素逐渐加入剧烈搅拌的溶剂中即得。浓度增加,黏度也增加。

稳定性和贮藏条件

羟丙纤维素粉末虽然干燥后有吸潮性,但性质稳定。

羟丙纤维素的水溶液在pH 6.0~8.0非常稳定,且对其黏度无影响。在低pH时产生酸水解,链断裂并使溶液的黏度下降。水解反应的速度随着温度的升高和氢离子浓度的增加而加快。

在高pH时,碱催化的氧化反应使羟丙纤维素降解,造成溶液的黏度下降。溶液中氧化剂或是溶解的氧的存在都能产生降解反应。

温度升高可使羟丙纤维素水溶液的黏度逐渐降低,并在大约45℃由于羟丙纤维素的溶解度所限而使黏度骤然下降。但此过程为可逆的,温度下降,黏度即可恢复。

高取代羟丙纤维素改善了其易被霉菌和细菌降解的缺点。但水溶液在恶劣条件下易被降解并使黏度下降。微生物产生的某些酶可使溶液中的羟丙纤维素降解。因此,水溶液长期储藏需加防腐抑菌剂。羟丙纤维素的有机溶媒溶液一般不需要加防腐抑菌剂。

紫外线也可使羟丙纤维素降解,其水溶液暴露在光照下存放数个月黏度稍有下降。

羟丙纤维素pH6.0~8.0的溶液在避光、防热和防霉条件下稳定性最优。

羟丙纤维素粉末应储藏在密闭容器中并置阴凉、干燥处。

配伍禁忌

羟丙纤维素在溶液状态与苯酚衍生物的取代物有配伍禁忌,例如,羟苯甲酯,羟苯丙酯等。阴离子聚合物的存在可使羟丙纤维素溶液的黏度增加。

羟丙纤维素和无机盐的相容性根据盐的种类,浓度的不同而异。羟丙纤维素与高浓度的其他溶解性物质不相混溶。

  在水溶液中羟丙纤维素与无机盐的相容性^(a)

^(a)S,全溶;T,白色混浊;I,不溶。

羟丙纤维素的亲水-亲脂平衡性质(即溶解度上的双亲性),能降低其水合能力,在其他高浓度可溶性物质的存在下盐析作用增强。

羟丙纤维素在其他高浓度可溶性物质的存在下,由于在系统中与水相竞争,其沉降温度有所降低。

安全性

羟丙纤维素广泛用作口服和局部用制剂的添加剂。在食品和化妆品中的应用也很广泛。

羟丙纤维素是无毒无刺激性的材料。但有极少数报道表明羟丙纤维素作为隐形眼镜时有不适感或有刺激性,其中包括眼睑的超敏作用和水肿。羟丙纤维素的不良反应非常少见。曾有报道一患者在使用含有羟丙纤维素的雌二醇透皮贴剂时有接触性皮炎。

由于羟丙纤维素在应用浓度下对健康无害,WHO对其日摄取量未作规定。但过量摄取羟丙纤维素可致腹泻。

LD₅₀(大鼠,静脉注射): 0.25 g/kg

LD₅₀(大鼠,口服): 10.2 g/kg

操作注意事项

遵守材料操作的环境和数量相适应的注意事项。羟丙纤维素可能对眼有刺激性;建议使用护眼镜;在操作中应避免产生大量粉尘以减少爆炸的危险。

法规

已列入GRAS。在欧洲已允许作为食品添加剂。已收载入FDA <非活性组分指南>(口服胶囊剂和片剂,局部和透皮吸收制剂)。在英国许可用于非注射用制剂。

同类物质

羟乙纤维素;低取代羟丙纤维素;羟丙甲纤维素。

注释

羟丙纤维素是热塑性聚合物材料,所以有关塑料的制备方法对其都适用。

羟丙纤维素可用热融体挤出的薄膜的形式应用于局部制剂。如马来酸氯苯那敏膜剂,基质稳定并在较低温度下可制成膜⁽¹⁸⁾。黏膜黏附性羟丙纤维素微球可用来制备粉末吸入剂。