Wirkung von HPMC für Filmbeschichtungslösungen

Wässrige Filmbeschichtungstechniken sind von aktuellem Interesse in der pharmazeutischen Industrie. Diese Technologie hat Präzedenzfälle sowohl in der Lack- als auch in der Klebstofftechnologie. Es ist ein Bereich der angewandten Wissenschaften wie Polymer-, Oberflächen-, Mechanik- und Rheologiewissenschaften. Die Qualität der Beschichtung hängt von den Filmbeschichtungsmaterialien ab. Daher wurden große Anstrengungen unternommen, um die Löslichkeit, Permeabilität, mechanischen und rheologischen Eigenschaften von Filmen zu untersuchen, die aus verschiedenen Filmbeschichtungsmaterialien hergestellt wurden. Studien zu pharmazeutischen Filmbeschichtungen haben oft die mechanischen Eigenschaften von freien Filmen untersucht, die durch Gieß- oder Sprühtechniken hergestellt wurden. Die rheologischen Eigenschaften von Beschichtungslösungen sind im Filmbeschichtungsverfahren wegen ihrer Auswirkungen auf die Sprüh-, Zerstäubungs-, Ausbreitungs- und Penetrationsstufe (4) wichtig. Aulton und Mitarbeiter haben elastische, plastische und   untersucht viskoelastische Eigenschaften von HPMC-Filmen durch Einkerbungsmethode (1). Die Auswirkungen von Filmherstellungsverfahren (Gieß- und Sprühfilme) wurden von Obara und Mitarbeitern untersucht (2). Die Wasserdampfdurchlässigkeit und die mechanischen Eigenschaften (Durchstoßfestigkeit und prozentuale Dehnung) der Filme wurden in Abhängigkeit von Polymertyp und -viskosität, Weichmachertyp und -konzentration untersucht (3). Der Zweck dieser Untersuchung bestand darin, die Auswirkungen von Polymerqualitäten und Weichmachermolekulargewicht auf das viskoelastische Verhalten von Beschichtungslösungen zu untersuchen.

Ergebnisse und Diskussion Auswirkung von HPMC-Qualitäten Der Verlustfaktor verschiedener HPMC-Qualitäten (E5, E15 und E50) wurde gegen ω aufgetragen . Diese Ergebnisse zeigen, dass der Verlustfaktor auf ω = 6,25 (viskose Eigenschaften) ansteigt und dann bei hoher Frequenz für HPMC E50 abnimmt. HPMC E5 zeigt, dass der Verlustfaktor bei dieser Frequenz offensichtlich aufgrund seiner geringeren Viskosität bei allen Temperaturen außer 60 ° C abnimmt (Abbildung 1). Diese Temperatur liegt über dem thermischen HPMC-Gelierpunkt (= 52 ° C), daher tritt eine Ausfällung auf und das System zeigt eine höhere Viskosität und einen höheren Verlustfaktor. Der Unterschied zwischen dem Verhalten von 15 % (w/v) Lösungen von E5 und E15 ist geringer als der, der in E5- und E50-Lösungen beobachtet werden kann, wegen relativ gleichen Molekulargewichten (Fig. 2). Durch die Verwendung eines mechanischen Modells, das aus einer Kombination aus Feder (elastische Elemente) und Dämpfern (viskose Elemente) besteht, konnte das Verhalten von Beschichtungslösungen unter Oszillation am besten verstanden werden. Bei hoher Frequenz können sich die Federn unter auferlegter Scherung ausdehnen und zusammenziehen, aber die Dämpfer haben sehr wenig Zeit, sich zu bewegen (5). Das System verhält sich daher im Wesentlichen wie ein elastischer Festkörper mit dem Modul G. Bei niedriger Frequenz können sich die Federn auch ausdehnen, aber in diesem Fall haben die Dämpfer ausreichend Zeit, sich zu bewegen, und ihre Ausdehnung übersteigt die der Federn bei weitem. 

Das System verhält sich daher im Wesentlichen wie eine viskose Flüssigkeit der Viskosität η . Einfluss der HPMC-Konzentration Entsprechend den rheologischen Daten und der Nähe zum realen Zustand im Filmbeschichtungsprozess wurden T = 40 ° C, ω = 6,25 und f = 1 Hz für die Untersuchung gewählt der HPMC-Konzentration und des Molekulargewichts des Weichmachers auf den Verlustfaktor. Die Ergebnisse zeigten, dass der Verlustfaktor mit zunehmender Frequenz in allen Fällen ansteigt, wenn sich die Polymerkonzentration von 10 % auf 20 % w/v änderte. Eine Zunahme des Verlustfaktors von 0,004278, 0,006923 und 0,009028 wurde für 10, 15 bzw. 20 % Gew./Vol. HPMC E5-Lösungen gefunden. Dies könnte mit mehr Verflechtungspunkten des Polymerlösungsnetzwerks zusammenhängen, wenn die Polymerkonzentration zunahm. Daher zeigt die Polymerlösung einen höheren Speichermodul, Verlustfaktor und höhere Viskositätseigenschaften.

Referenzen  

(1) Aulton ME, Abdul-Razzak MH und Hogan   JE.Themechanical properties of Hydroxypropylmethyl cellulos filmes abgeleitet aus wässrigen Systemen. Droge   Entwickler Ind.Pharm. (1981) 7: 649-568  

(2) S. Obara, W. James. Eigenschaften frei hergestellter Filme   aus wässrigen Polymeren durch eine Sprühtechnik. Phrm   lRes (1994) 11: 1562-1567  

(3) C. Remunan-Lopez und R. Bodmeier. Mechanisch und   Wasserdampfdurchlässigkeitseigenschaften von Polysaccharid   Filme. Drogenentwickler Ind.Pharm. (1996) 22: 1201-1209  

(4) S Honary, H Orafai und A shojaei. Der Einfluss von   Weichmacher-Molekulargewicht auf gesprühte Tröpfchengröße von   Wässrige HPMC-Lösung unter Verwendung eines indirekten Verfahrens.   Drogenentwickler Ind.Pharm. (2000) 26: 1019-1024