低取代羟丙纤维素在药物制剂中的应用技术综述

西辅医药药学技术团队 编写并审核 · 发布于 2026-07-06

低取代羟丙纤维素(Low-Substituted Hydroxypropyl Cellulose)是制药工业中常用的片剂崩解剂,CAS号9004-64-2。本文系统综述了其理化性质、作用机制及在药物制剂中的应用研究进展,为制剂研发提供参考。

一、概述

1.1 定义与来源

低取代羟丙纤维素(Low-Substituted Hydroxypropyl Cellulose),CAS号为9004-64-2,是制药工业中常用的崩解剂。低取代度的羟丙纤维素,兼具崩解和黏合双重功能。常用于片剂中作为崩解剂,用量通常为1-5%。

要点速览

  • 低取代羟丙纤维素(Low-Substituted Hydroxypropyl Cellulose),CAS号为9004-64-2,是制药工业中常用的崩解剂。
  • 由纤维素与环氧丙烷在碱性条件下反应制得,取代度控制在5-16%。
  • 低取代羟丙纤维素已被《中国药典》2025年版、美国药典USP-NF 2025和欧洲药典EP 11.0等多个国家药典收载。
  • 低取代羟丙纤维素化学结构稳定,在常规制剂加工条件下具有良好的相容性和稳定性。
  • 低取代羟丙纤维素的崩解机制主要通过吸水膨胀。

1.2 制备方法

由纤维素与环氧丙烷在碱性条件下反应制得,取代度控制在5-16%。

1.3 质量标准

低取代羟丙纤维素已被《中国药典》2025年版、美国药典USP-NF 2025和欧洲药典EP 11.0等多个国家药典收载。不同药典在性状、鉴别、检查项目和限度上存在一定差异,制剂选用时应根据目标市场要求确认适用的质量标准。

二、理化性质

2.1 物理性质

低取代羟丙纤维素的主要物理参数见下表:

参数典型值/范围
羟丙氧基含量5.0-16.0%
黏度≥75 mPa·s
外观白色或类白色粉末
水分≤5.0%
粒径主要分布于50-150 μm

2.2 化学性质

低取代羟丙纤维素化学结构稳定,在常规制剂加工条件下具有良好的相容性和稳定性。

2.3 与其他超级崩解剂的对比

低取代羟丙纤维素(L-HPC)是少数兼具崩解和粘合双重功能的超级崩解剂之一:

崩解剂崩解机制用量(%)粘合功能特点
低取代羟丙纤维素(L-HPC)吸水膨胀+毛细管1.0-5.0有双功能
交联羧甲纤维素钠(CCS)吸水膨胀+毛细管0.5-5.0无高效、不凝胶
交联聚维酮(PVPP)吸水膨胀+毛细管0.5-5.0无化学惰性
羧甲淀粉钠(SSG)吸水膨胀2.0-8.0弱可能凝胶

L-HPC的独特之处在于其崩解和粘合的双重功能,可以减少处方中粘合剂的用量。与CCS相比,L-HPC崩解效率略低但提供额外黏合力;与PVPP相比,L-HPC功能更多样化但崩解速度稍慢;与SSG相比,L-HPC不形成凝胶且崩解效率更高。

三、作用机制

低取代羟丙纤维素的崩解机制主要通过吸水膨胀。其羟丙基取代度较低,保留了纤维素的部分结晶结构,在水中不溶解但吸水膨胀,产生膨胀力破坏片剂结构。同时具有一定的黏合能力。

四、药物制剂中的应用

4.1 在片剂中的应用

在片剂中作为崩解剂(1-5%),兼具黏合功能。适用于直压片和湿法制粒片。

4.2 在胶囊剂中的应用

在胶囊中作为崩解剂(1-3%)。

4.3 在半固体制剂中的应用

在半固体制剂中可作为增稠剂。

4.4 在栓剂中的应用

低取代羟丙纤维素在栓剂中的应用需根据具体处方进行评估。建议通过小试验证其在栓剂基质中的相容性和稳定性。

4.5 在液体制剂中的应用

低取代羟丙纤维素在液体制剂中的应用需考虑其溶解性和稳定性。建议进行相容性试验和加速稳定性试验评估。

五、影响应用效果的因素

5.1 用量

低取代羟丙纤维素的推荐用量范围为1-5%。过量使用可能导致制剂性能下降,如影响崩解、溶出或片剂硬度。

5.2 混合条件

充分而均匀的混合是确保低取代羟丙纤维素发挥应有效果的关键。混合时间和设备类型对最终制剂性能有显著影响。

5.3 配伍辅料

与大多数辅料相容性良好。兼具崩解和黏合双重功能。

5.4 环境因素

储存环境的温度和湿度可能影响含低取代羟丙纤维素制剂的稳定性。建议进行加速稳定性试验(40°C/75%RH)评估。

六、同类产品对比

低取代羟丙纤维素与同类崩解剂的详细对比如下:

与交联羧甲纤维素钠(CCS)对比

• 功能:L-HPC兼有崩解+粘合,CCS仅崩解

• 崩解效率:CCS通常更高

• 用量:两者相近(1-5%)

• 化学类型:L-HPC为非离子型,CCS为阴离子型

• 适用:需要简化处方时选L-HPC,追求极致崩解效率选CCS

与交联聚维酮(PVPP)对比

• 两者均为非离子型,化学惰性好

• PVPP崩解速度更快

• L-HPC提供额外黏合力

与羧甲淀粉钠(SSG)对比

• L-HPC不形成凝胶,SSG可能形成黏性凝胶

• L-HPC崩解效率更高

• L-HPC化学稳定性更好

选择建议

当需要简化处方(崩解+粘合合一)时选L-HPC;当处方含阳离子药物时选PVPP或L-HPC(均为非离子型);当追求最快崩解速度时选CCS或PVPP。

七、安全性与法规

低取代羟丙纤维素已被多国药典收载,安全性数据充分。在推荐用量范围内使用,通常被认为是安全的。操作时应遵循常规粉尘防护要求。

八、总结与应用建议

低取代羟丙纤维素作为重要的药用崩解剂,在药物制剂中具有广泛的应用价值。在实际应用中,应根据药物性质、剂型要求和工艺条件进行处方优化。推荐从典型用量范围的中间值开始优化,通过小试验证适宜用量。

未来随着制剂技术的发展,低取代羟丙纤维素在新剂型(如缓控释制剂、纳米制剂等)中的应用有待进一步探索。

参考文献

[1] Sheskey PJ, Cook WG, Cable CG. Handbook of Pharmaceutical Excipients[M]. 8th ed. London: Pharmaceutical Press, 2017.

[2] 国家药典委员会. 中华人民共和国药典: 四部[S]. 2025年版. 北京: 中国医药科技出版社, 2025.

[3] United States Pharmacopeial Convention. USP-NF 2025[S]. Rockville: USP; 2025.

来源与免责声明

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