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>> 3. 熱安定性
>> 4. 溶融粘度
>> 5. 吸湿性
>> 6. 溶解性
>> 7. 規制要件
>> 二軸押出機の特長
● 結論
● よくある質問
>> 1. HME 用のポリマーを選択する際に考慮すべき主な要素は何ですか?
>> 2. ガラス転移温度 (Tg) は HME プロセスにどのような影響を与えますか?
>> 5. HME はどのようにして薬物の溶解性を改善しますか?
● 引用:
ホットメルト 押出成形 (HME) は、製薬業界で非晶質固体分散体 (ASD)、放出制御システム、およびその他の特殊な製剤の開発に多用途で広く使用されている技術です。このプロセスには、医薬品有効成分 (API) をポリマーやその他の賦形剤と溶融および混合して、溶解性と安定性が向上した均一な製品を作成することが含まれます。ポリマーの選択は、最終製品の物理的安定性、溶解性、および放出特性に直接影響するため、HME では非常に重要です。
ホットメルト押出は連続プロセスであり、製品の均一性の向上、発塵の低減、製造効率の向上など、従来のバッチ処理方法に比べていくつかの利点があります。分子レベルでの固溶体の形成を可能にし、薬物の生物学的利用能を高めるため、難溶性薬物にとって特に有益です。
HME プロセスには、いくつかの重要な手順が含まれます。
1. 供給: API とポリマーを押出機に供給します。
2. 溶解：加熱されたバレルの中で材料が溶解し、軟化します。
3. 混合: 溶融混合物は高いせん断力の下で完全に混合されます。
4. 押出: 均一な混合物をダイに押し込んで、目的の形状を形成します。
5. 冷却と成形: 押出物は必要に応じて冷却され、成形されます。
HME に適切なポリマーを選択するには、いくつかの重要な要素を考慮する必要があります。
ポリマーは熱可塑性の挙動を示さなければなりません。つまり、加熱すると軟化して変形する可能性があります。この特性は、HME 装置による処理に不可欠です。
ポリマーの Tg は、加工温度と互換性がありながら効率的な押出を可能にする 50°C ～ 180°C の範囲内である必要があります。必要に応じて可塑剤を使用してTgを調整することができます。
選択したポリマーは安定性を維持し、押出成形中に使用される温度で分解または劣化を受けないようにする必要があります。
中程度から低い溶融粘度のポリマーは、流動性と加工性を向上させるため、HME に適しています。
最終的な ASD の安定性と性能に対する湿気の影響を最小限に抑えるには、吸湿性が低いことが望ましい。
ポリマーは薬剤物質に溶解できるか、または薬剤物質と適合性があり、ポリマーマトリックス内での薬剤の分散と溶解を促進する必要があります。
特に医薬品に使用される場合は、選択したポリマーが関連する規制基準に準拠していることを確認してください。
いくつかのポリマーは、その有利な特性により HME で一般的に使用されます。
- ポリビニルピロリドン (PVP): 高分子量ですが、HME には硬すぎることがよくあります。
- PVP/VA (コポビドン): ビニルピロリドンと酢酸ビニルのコポリマーで、Tg が低く、HME に対する適合性が優れています。
・Soluplus：可溶化能力に優れた両親媒性共重合体。
- Eudragit: さまざまなリリースプロファイルにさまざまなグレードが使用されます。
ホットメルト押出医薬品装置の選択は、効率的で一貫した生産にとって非常に重要です。二軸押出機は、高いせん断力を発生させ、ポリマーマトリックス内で API を均一に混合および分散させる能力があるため、広く使用されています。
- 多段階温度制御: 押出機のさまざまなゾーンを正確に制御できます。
- モジュラーネジ設計: 材料特性に基づいたカスタマイズが可能です。
- 簡単な分解と洗浄: GMP 規制に準拠するために不可欠です。
HME は多用途であり、さまざまな製薬用途に使用できます。
- 非晶質固体分散体 (ASD): 難溶性薬物の溶解性を高めます。
- 放出制御システム: 薬物放出プロファイルを調整します。
- 味マスキング: 苦い薬の味を改善します。
- 経皮パッチ: 経皮送達用の薬剤を配合します。
HME はその利点にもかかわらず、医薬品用途に承認されたポリマーの入手可能性が限られている、広範な適合性研究の必要性などの課題に直面しています。今後の研究は、HME を使用して製剤できる薬剤の範囲を拡大するための新しいポリマーの開発と加工条件の最適化に焦点を当てる必要があります。
ホットメルト押出に適したポリマーを選択することは、効果的な医薬製剤を開発する上で重要なステップです。ポリマー選択の重要な基準を理解し、ホットメルト押出製薬装置の機能を活用することで、メーカーは溶解性、安定性、放出特性が向上した製品を作成できます。
HME 用のポリマーを選択するときは、熱可塑性の特性、ガラス転移温度 (Tg)、熱安定性、溶融粘度、吸湿性、溶解性、および規制遵守を考慮してください。
ポリマーの Tg は、効率的な押出を可能にする加工温度と適合する必要があります。一般に、Tg が 50 ℃ ～ 180 ℃ のポリマーが適しています。
二軸押出機は、高いせん断力、均一な混合、供給の容易さ、分散能力の向上、および過熱のリスクの低減を実現し、高薬物充填および迅速な溶解要件に最適です。
はい、HME を使用して、薬物とポリマーの比率を調整し、望ましい放出プロファイルを提供するポリマーを選択することにより、放出制御製剤を製造できます。
HME は分子レベルで固溶体を形成することで薬物の溶解性を向上させ、難溶性薬物の溶解速度を高めます。
[1] https://www.crystalpharmatech.com/asd-column-how-to-select-polymers-in-hotmelt-extrusion-process.html
[2] https://www.pharmtech.com/view/selecting-excipients-for-enhancing-solubility-of-hot-melt-extrusion-formulations
[3] https://compoundingextruder.com/pharma-hot-melt-extruder/
[4] https://www.youtube.com/watch?v=CT33vHgSVLs
[5] https://www.vjinstruments.com/products/hotmeltextruder/
[6] https://www.thermofisher.com/hk/zt/home/industrial/manufacturing-processing/improving-pharmaceutical-biotech-manufacturing-processes-production-methods/technologies/hot-melt-extrusion.html
[7] https://www.youtube.com/watch?v=4efDzsuPh6A
[8] https://ascendiacdmo.com/hot-melt-extrusion-formulation-manufacturing
[9] https://www.fitzpatrick-mpt.com/news-and-events/how-to-mill-hot-melt-extrusion-without-destroying-product-quality
[10] https://www.mdpi.com/1999-4923/12/9/795
[11] https://www.crystalpharmatech.com/uploads/file/20240808/optimizing-polymer-selection-for-amorphous-solid-dispersion-in-hot-melt-extrusion-processes.pdf
[12] https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC4766118/
[13] https://www.bioduro.com/hot-melt-extrusion-to-prepare-amorphous-solid-dispersions-key-concepts-and-common-misperceptions.html
[14] https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC6160992/
[15] https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32842703/
