U vekovnoj istoriji kapsula, želatina je uvek zadržala svoju poziciju kao glavni materijal za kapsule zbog svog širokog spektra izvora, stabilnih fizičkih i hemijskih svojstava i odličnih performansi obrade. Sa povećanjem sklonosti ljudi prema kapsulama, šuplje kapsule se sve više koriste u oblastima hrane, lijekova i zdravstvenih proizvoda.
Međutim, pojava i širenje bolesti kravljeg ludila i slinavke i šapa izazvalo je zabrinutost u vezi sa proizvodima životinjskog porijekla. Najčešće korištene sirovine za želatinu su goveđe i svinjske kosti i kože, a njeni rizici postepeno su privlačili pažnju ljudi. Kako bi se smanjio sigurnosni rizik od sirovih materijala za prazne kapsule, stručnjaci u industriji nastavljaju da istražuju i razvijaju odgovarajuće materijale za kapsule dobivene iz biljaka.
Osim toga, kako se raznolikost kapsula povećava, raznolikost njihovog sadržaja postepeno tjera ljude da shvate da želatinske šuplje kapsule imaju problema s kompatibilnošću sa nekim sadržajem s posebnim svojstvima. Na primjer, sadržaj koji sadrži aldehidne grupe ili reagira da formira aldehidne grupe pod određenim uvjetima može dovesti do umrežavanja želatine; visoko reducirajući sadržaj može biti podvrgnut Maillardovoj reakciji (Mailardova reakcija) sa želatinom. Reakcija); sadržaj sa jakom higroskopnošću će uzrokovati da ljuska želatinske kapsule izgubi vodu i izgubi svoju prvobitnu žilavost. Gore navedeni problemi stabilnosti želatinskih šupljih kapsula privukli su više pažnje na razvoj novih materijala za kapsule.
Koji su materijali biljnog porijekla prikladni za proizvodnju šupljih tvrdih kapsula? Učinjeno je mnogo pokušaja. Kineska patentna prijava broj 200810061238.X prijavljena za upotrebu natrijum celuloznog sulfata kao glavnog materijala za kapsulu; 200510013285.3 primijenjen za upotrebu škroba ili škrobne kompozicije kao glavnog materijala za kapsule; Wang GM[1] je izvijestio o proizvodnji sirovina za kapsule hitozana Šuplje kapsule; Zhang Xiaoju i saradnici [2] su objavili da je protein konjac-soja glavni materijal kapsule. Naravno, najviše proučavani su celulozni materijali. Među njima, šuplje kapsule napravljene od hidroksipropilmetilceluloze (HPMC) su masovno proizvedene.
HPMC ima široku primenu u oblasti hrane i medicine, i često je korišćeni farmaceutski ekscipijens, koji je zabeležen u farmakopejama raznih zemalja; FDA i Evropska unija odobrile su HPMC kao direktan ili indirektan aditiv za hranu; GRAS je evidentiran kao sigurna supstanca, br. GRN 000213; uključeno u JECFA bazu podataka, INS br. 464, ne ograničava maksimalnu dnevnu dozu HPMC; 1997. godine Ministarstvo zdravlja Kine ga je odobrilo kao aditiv za hranu i zgušnjivač (br. 20), pogodan za sve vrste hrane, prema proizvodnim potrebama za dodavanje [2-9]. Zbog razlike u svojstvima sa želatinom, propisivanje HPMC praznih kapsula je komplikovanije, te je potrebno dodati neka sredstva za želiranje, kao što su bagrem, karagenan (guma od morskih algi), škrob itd.
HPMC šuplja kapsula je proizvod prirodnog koncepta. Njegov materijal i proizvodni proces su prepoznali judaizam, islam i vegetarijanska udruženja. Može zadovoljiti potrebe ljudi različitih religija i prehrambenih navika i ima visoku prihvaćenost. Osim toga, HPMC šuplje kapsule također imaju sljedeća jedinstvena svojstva:
1. Nizak sadržaj vode - oko 60 posto niži od želatinskih šupljih kapsula
Sadržaj vode u želatinskim šupljim kapsulama je općenito 12,5 posto -17,5 posto [10]. Temperaturu i vlažnost okoline treba kontrolisati u okviru odgovarajućeg opsega tokom proizvodnje, transporta, upotrebe i skladištenja praznih kapsula. Pogodna temperatura je 15-25 stepen, a relativna vlažnost je 35 posto -65 posto, tako da se performanse proizvoda mogu održati dugo vremena. Sadržaj vode u HPMC filmu je vrlo nizak, općenito 4 posto -5 posto, što je oko 60 posto niže nego u želatinskim šupljim kapsulama. Izmjena vode sa okolinom tokom dugotrajnog skladištenja će povećati sadržaj vode u HPMC praznim kapsulama u navedenom pakovanju, ali neće prelaziti 9 posto u roku od 5 godina.
Značajka niskog sadržaja vode čini HPMC prazne kapsule pogodnim za punjenje higroskopnim sadržajem ili sadržajem osjetljivim na vlagu kako bi se produžio vijek trajanja proizvoda.
U studiji DSM Nutritionals iz 2005. godine, upoređeni su efekti praznih kapsula HPMC i praznih želatinskih kapsula na stabilnost probiotika (L-10 Lactobacillus acidophilus). Probiotici su vrsta živih mikroorganizama. Oralna primjena dovoljnih količina probiotika može poboljšati ravnotežu crijevnih mikroba domaćina i koristiti za liječenje crijevnih bolesti. Općenito se vjeruje da samo žive bakterije mogu proizvesti probiotičke funkcije. Međutim, probiotici su vrlo osjetljivi na vlagu i previše vlage može dovesti do smrti živih bakterija. DSM je punio L-10 i ekscipijente u HPMC kapsule i želatinske šuplje kapsule u različitim uslovima vlažnosti i istraživao njegovu stabilnost. Rezultati su pokazali da u poređenju sa želatinskim šupljim kapsulama, HPMC šuplje kapsule mogu bolje održati broj živih bakterija u proizvodu i produžiti rok valjanosti probiotičkih proizvoda.
2. Visoka žilavost, bez lomljivosti
Želatinske folije imaju određeni sadržaj vlage, ispod kojeg želatinski film postaje vidljivo lomljiv. Obične želatinske prazne kapsule bez ikakvih aditiva imaju rizik od lomljivosti veću od 10 posto kada je sadržaj vlage 10 posto; kada se sadržaj vlage nastavi smanjivati na 5 posto, postojat će 100 posto krhkosti. Za usporedbu, žilavost HPMC šupljih kapsula je mnogo bolja i održava dobre performanse čak i ako je vlažnost okoline niska. Naravno, učestalost krhkosti HPMC šupljih kapsula s različitim receptima bit će prilično različita pod niskom vlagom.
3. Jaka hemijska stabilnost
Reakcija umrežavanja želatinskih kapsula je težak problem sa kojim se susreću u formulacijama kapsula. Budući da aldehidna grupa sadržaja reaguje sa amino grupom aminokiseline u želatini da bi se formirala mrežasta struktura, ljusku kapsule je teško rastvoriti u uslovima in vitro rastvaranja, što utiče na oslobađanje leka. Hipromeloza je derivat celuloze, hemijski inertan i ima odličnu kompatibilnost sa većinom supstanci, tako da HPMC prazne kapsule nemaju rizik od reakcija umrežavanja i imaju visoku hemijsku stabilnost.
4. Dobre performanse premaza
Kapsule obložene enteričnim omotačem koriste se za lijekove koji se lako oštećuju želučanom kiselinom, iritiraju želučanu sluznicu ili zahtijevaju ciljanu primjenu lijeka. Internacionalno prihvaćen proces kapsula obloženih enteričkom folijom je cjelokupni premaz peleta i kapsula obloženih enteričkim slojem. HPMC prazne kapsule pokazuju jedinstvene prednosti u ukupnom premazivanju kapsula.
Istraživanja su pokazala da je zbog hrapave površine HPMC šupljih kapsula afinitet s većinom enteričkih materijala za oblaganje značajno veći nego kod želatine, a brzina i ujednačenost adhezije materijala za oblaganje znatno su bolji od želatine, posebno premaza na spoju. kape tela. Pouzdanost je značajno poboljšana. In vitro test rastvaranja pokazao je da HPMC kapsule imaju manju permeabilnost u želucu i dobro oslobađanje u crijevnom traktu nakon oblaganja HPMC kapsula.
Karakteristike HPMC šupljih kapsula čine da se njihova polja primjene kontinuirano šire. Od potpuno prirodnih proizvoda, do sadržaja osjetljivih na vlagu ili higroskopnosti, sada postoje jedinstvene primjene u inhalatorima suhog praha, kao i enteričkim premazima.
