I kapslernes århundrede gamle historie har gelatine altid bevaret sin position som det almindelige kapselmateriale på grund af dets brede vifte af kilder, stabile fysiske og kemiske egenskaber og fremragende forarbejdningsydelse. Med stigningen i folks præference for kapsler, er hule kapsler mere udbredt inden for fødevarer, medicin og sundhedsprodukter.
Forekomsten og spredningen af kogalskab og mund- og klovesyge har dog givet anledning til bekymring for animalske produkter. De mest almindeligt anvendte råvarer til gelatine er kvæg- og svineknogler og skind, og risiciene heraf har efterhånden tiltrukket sig folks opmærksomhed. For at reducere sikkerhedsrisikoen ved tomme kapselråmaterialer fortsætter eksperter i industrien med at forske og udvikle passende planteafledte kapselmaterialer.
Derudover, efterhånden som mangfoldigheden af kapsler øges, får mangfoldigheden af deres indhold gradvist folk til at indse, at hule gelatinekapsler har kompatibilitetsproblemer med noget indhold med særlige egenskaber. For eksempel kan indhold, der indeholder aldehydgrupper eller reagerer for at danne aldehydgrupper under visse betingelser, føre til tværbinding af gelatine; stærkt reducerende indhold kan gennemgå Maillard-reaktion (Mailard-reaktion) med gelatine. Reaktion); indholdet med stærk hygroskopicitet vil få gelatinekapslens skal til at miste vand og miste sin oprindelige sejhed. De ovennævnte stabilitetsproblemer for hule gelatinekapsler har trukket mere opmærksomhed mod udviklingen af nye kapselmaterialer.
Hvilke plante-afledte materialer er velegnede til fremstilling af hule hårde kapsler? Der er gjort mange forsøg. Kinesisk patentlitteraturansøgning nummer 200810061238.X ansøgt om anvendelse af natriumcellulosesulfat som hovedkapselmateriale; 200510013285.3 ansøgt om anvendelse af stivelse eller stivelsessammensætning som hovedkapselmateriale; Wang GM[1] rapporterede fremstilling af chitosan kapsler råmaterialer Hule kapsler; Zhang Xiaoju et al [2] rapporterede, at konjac-sojaprotein er hovedkapselmaterialet. Selvfølgelig er de mest undersøgte cellulosematerialer. Blandt dem er hule kapsler lavet af hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) blevet masseproduceret.
HPMC er meget udbredt inden for fødevarer og medicin og er et almindeligt anvendt farmaceutisk hjælpestof, som er registreret i forskellige landes farmakopéer; FDA og EU har godkendt HPMC som et direkte eller indirekte fødevaretilsætningsstof; GRAS er registreret som et sikkert stof, nr. GRN 000213; inkluderet i JECFA-databasen, INS No.464, begrænser ikke den maksimale daglige dosis af HPMC; i 1997 godkendte det kinesiske sundhedsministerium det som et fødevaretilsætningsstof og fortykningsmiddel (nr. 20), egnet til alle slags fødevarer, i henhold til produktionsbehov for at tilføje [2-9]. På grund af forskellen i egenskaber med gelatine er ordinationen af tomme HPMC-kapsler mere kompliceret, og nogle geleringsmidler skal tilsættes, såsom akacie, carrageenan (tanggummi), stivelse mv.
HPMC hul kapsel er et produkt med et naturligt koncept. Dets materiale og produktionsproces er anerkendt af jødedom, islam og vegetariske foreninger. Det kan opfylde behovene hos mennesker med forskellige religioner og kostvaner, og har en høj accept. Derudover har HPMC hule kapsler også følgende unikke egenskaber:
1. Lavt vandindhold - omkring 60 procent lavere end hule gelatinekapsler
Vandindholdet i hule gelatinekapsler er generelt 12,5 procent -17,5 procent [10]. Temperaturen og fugtigheden i omgivelserne bør kontrolleres inden for et passende område under produktion, transport, brug og opbevaring af tomme kapsler. Den passende temperatur er 15-25 grader og den relative luftfugtighed er 35 procent -65 procent, så produktets ydeevne kan opretholdes i lang tid. Vandindholdet i HPMC-film er meget lavt, generelt 4 procent -5 procent, hvilket er omkring 60 procent lavere end i hule gelatinekapsler. Vandudskiftningen med miljøet under langtidsopbevaring vil øge vandindholdet i HPMC tomme kapsler i den angivne emballage, men det vil ikke overstige 9 procent inden for 5 år.
Egenskaben med lavt vandindhold gør HPMC tomme kapsler velegnede til fyldning med hygroskopiske eller fugtfølsomme indhold for at forlænge produkternes holdbarhed.
I en undersøgelse fra 2005 af DSM Nutritionals blev virkningerne af tomme HPMC-kapsler og tomme gelatinekapsler på stabiliteten af probiotika (L-10 Lactobacillus acidophilus) sammenlignet. Probiotika er en type levende mikroorganismer. Oral administration af tilstrækkelige mængder probiotika kan forbedre balancen mellem værtens tarmmikrober og bruges til at behandle tarmsygdomme. Det antages generelt, at kun levende bakterier kan producere probiotiske funktioner. Probiotika er dog meget følsomme over for fugt, og for meget fugt kan føre til, at levende bakterier dør. DSM fyldte L-10 og hjælpestoffer i HPMC-kapsler og hule gelatinekapsler under forskellige fugtighedsforhold og undersøgte dets stabilitet. Resultaterne viste, at sammenlignet med hule gelatinekapsler kunne HPMC hule kapsler bedre opretholde antallet af levedygtige bakterier i produktet og forlænge gyldighedsperioden for probiotiske produkter.
2. Høj sejhed, ingen skørhed
Gelatinefilm har et specificeret fugtindhold, under hvilket gelatinefilmen bliver synligt skør. Almindelige tomme gelatinekapsler uden tilsætningsstoffer har en risiko for skørhed på mere end 10 procent, når fugtindholdet er 10 procent; når fugtindholdet fortsætter med at falde til 5 procent, vil der være 100 procent skørhed. Til sammenligning er sejheden af HPMC hule kapsler meget bedre, og den bevarer god ydeevne, selvom den omgivende luftfugtighed er lav. Naturligvis vil forekomsten af skørhed af HPMC hule kapsler med forskellige recepter være helt anderledes under lav luftfugtighed.
3. Stærk kemisk stabilitet
Tværbindingsreaktionen af gelatinekapsler er et vanskeligt problem, man støder på i kapselformuleringer. Da aldehydgruppen i indholdet reagerer med aminogruppen i aminosyren i gelatine for at danne en netværksstruktur, er kapselskallen vanskelig at opløse under in vitro opløsningsbetingelser, hvorved frigivelsen af lægemidlet påvirkes. Hypromellose er et cellulosederivat, kemisk inert og har fremragende kompatibilitet med de fleste stoffer, så tomme HPMC-kapsler har ingen risiko for tværbindingsreaktioner og har høj kemisk stabilitet.
4. God belægningsydelse
Enterisk overtrukne kapsler bruges til lægemidler, der let beskadiges af mavesyre, irriterer maveslimhinden eller kræver målrettet lægemiddellevering. Den internationalt accepterede enterocoatede kapselproces er den overordnede coating af enterisk coatede pellets og kapsler. Tomme HPMC-kapsler viser unikke fordele i den samlede belægning af kapsler.
Undersøgelser har vist, at på grund af den ru overflade af HPMC hule kapsler, er affiniteten med de fleste enteriske coatingmaterialer betydeligt højere end for gelatine, og hastigheden og ensartetheden af coatingmaterialets vedhæftning er væsentligt bedre end gelatine, især coatingen ved overgangen af kropshætten. Pålidelighed er væsentligt forbedret. In vitro opløsningstesten viste, at HPMC-kapsler havde lavere permeabilitet i maven og god frigivelse i tarmkanalen efter coating af HPMC-kapslerne.
Karakteristikaene ved HPMC hule kapsler gør dets anvendelsesområde kontinuerligt udvidet. Fra helt naturlige produkter til fugtfølsomme eller hygroskopiske indhold er der nu unikke anvendelser i tørpulverinhalatorer såvel som enteriske belægninger.
