NISSO HPC 在制药中的应用

内容

1.介绍 2.理化性质 3.主要应用 4.型号和规格 5.基于 NISSO HPC 的理化性质，怎样应用 HPC 6.粉体学性质 7.流化床湿法制粒 8.高速剪切制粒（配粘合剂溶液加入） 9.高速剪切制粒（粘合剂干粉加入） 10.直接压片 11.亲水凝胶骨架片 12.促进难溶性药物的溶出 13.规格和型号 14.包装 15.安全警示

序言

NISSO HPC 是由羟丙氧基醚组成，羟丙基醚是由纤维素与环氧丙烷经过化学反应生成

的。因为羟丙氧基的存在，阻断了纤维素分子内氢键，而与水形成氢键，所以是水溶性材

料。 NISSP HPC 从 1967 年开始生产，1971 年收录到日本药典。自此，NISSO HPC 做为高

效的辅料广泛应用于制药中。

NISSO HPC 的性质 1.控制不同的聚合度，能得到合适的黏度（分子量）的 NISSO HPC，来满足制剂中不同的

实际需要。 2.因具有极佳的惰性，NISSO HPC 几乎不会与其他材料反应。 3.NISSO HPC 对人体无毒无害。 4.在室温下，NISSO HPC 溶于水和大多数醇。

NISSO HPC 的主要应用 1.湿法制粒粘合剂 2.直压或干法制粒粘合剂 3.亲水凝胶骨架片的缓释材料 4.包衣材料 5.口腔膜剂的成膜材料 6.难溶性药物的增溶剂

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NISSO HPC 的型号

型号 SSL SL L M H 黏度（mPa*s）

2%水溶液，20℃ 2.0-2.9 3.0-5.9 6.0-10.0 150-400 1000-4000

分子量/GPC 法 --40,000-- --100,000-- --140,000-- --620,000-- --910,000--常规粉末（过 40 目筛） О О О О О 细粉（过 100 目筛） О О О О

超细粉（过 330 目筛） О

基于 NISSO HPC 的理化性质，怎样使用 HPC？ 湿法制粒粘合剂（推荐：HPC-L，HPC-SL，HPC-SSL）

低粘度型号 HPC 进行湿法制粒，能得到极佳的颗粒和片剂。选择低粘度 HPC，能在

不损害片剂硬度和脆碎度的情况下，提高药物的崩解和溶出。 具有良好的润湿性，细粉型更适合于粘合剂干粉加入混合后再高速剪切制粒的工艺。

直压或干法制粒的粘合剂（推荐：HPC-SSL-SFP）

最低黏度的 HPC-SSL 的超细粉型，能在不影响崩解和药物释放的情况下，实现极佳的

可压性。同时与其他型号的 HPC 和其他干粘合剂相比，HPC-SSL-SFP 用量少。

亲水凝胶骨架缓释片（推荐：HPC-M，H） 高黏度的 HPC，用于骨架缓释片，能提供良好的控释能力和合适的溶出曲线。

包衣膜材（推荐：HPC-L，SL，SSL）

更低黏度的 NISSO HPC，适用于薄膜包衣，提高衣膜的柔韧性、延展性与依附能力。 促进难溶性药物的溶出（推荐：HPC-SL，SSL）

更低黏度的 NISSO HPC，适用于固体分散体的载体，能维持 API 在无定型态，从而实

现增溶。

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粉体学性质（参照值） 粒径分布

D10（μm） D50（μm） D90（μm） SSL 30 85 185 SL 65 155 275 L 75 160 355 M 80 185 355 H 85 185 365 FP 35--50 80--110 150--200

SFP 8 20 50 粉体学性质（常规粉末）

SSL SL L M H 松密度 0.38 0.38 0.40 0.44 0.42

轻敲密度 0.55 0.50 0.52 0.52 0.50 压缩率（%） 32 24 22 16 17 休止角（°） 46 43 45 43 44 粉体学性质（细粉型，SFP）

SSL-SFP SL FP L FP M FP H FP 松密度 0.18 0.31 0.33 0.38 0.36

轻敲密度 0.33 0.47 0.46 0.49 0.49 压缩率（%） 46 33 28 23 25 休止角（°） 53 47 42 44 43

4

流化床制粒

使用 HPC-SSL、SL、L 流化床制粒制备乙水杨胺片，考察该片剂的性质和释放。 处方

成分 Wt% 乙水杨胺 30 乳糖 49

玉米淀粉 21 HPC 3

片剂制备 乙水杨胺，乳糖和玉米淀粉在 PE 袋中预混 3min，然后加入流化床中（FL-LABO, FREUND Co., Ltd. 500g 投料量），喷 8% HPC 水溶液制粒，喷液速率 5mL/min，干燥。所得干颗粒，

过 30 目筛混合，加硬脂酸镁混匀 30 秒。实验室规模的旋转压片机（VELA5, KIKUSUI SEISAKUSHO ltd.）压片，压力 10kN。片重 200mg，直径 8mm。 片剂性质考察

每批测其中 10 片的硬度，依据 JP16 测定脆碎度、崩解时间、溶出曲线。乙水杨胺的

浓度，通过其在 234nm 的紫外吸收来测定。 片剂性质对比

HPC-SSL HPC-SL HPC-L 粒径（D50） 117 138 176 硬度（kfg） 14.1 13.7 14.0 脆碎度（%） 0.16 0.11 0.15

崩解时间（min） 7.1 9.4 11.6 在使用更低黏度的 HPC 做粘合剂时，能得到更细的颗粒，能在不影响硬度和脆碎度的

前提下缩短崩解时间。 溶出对比

结果表明，药物的溶出与 HPC 的黏度有

关。选择更低的黏度型号，能实现药物

更快的释放。

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高速剪切制粒（粘合剂溶液加入法）

使用 HPC-SSL、SL、L 配制溶液高速剪切制粒，来制备乙水杨胺片，考察该片剂的性质和

释放。 处方

成分 Wt% 乙水杨胺 30 乳糖 49

玉米淀粉 21 HPC 3

片剂的制备 乙水杨胺、乳糖和玉米淀粉在高速混合机（FS-GS5 型，Pawtec Co., 500g 投料量）中预混

1min。然后加入 8% HPC 水溶液（加入时间：1min），剪切制粒 5min。叶轮和切刀的转速

分别是 400rpm 和 1500rpm。80℃热风干燥 20min，风速 0.4m3/min，研磨 0.8mm 筛制粒。

所得干颗粒过 30 目筛混合，加硬脂酸镁混合 30s。实验室规模压片机（VELA5， KIKUSUI SEISAKUSHO Ltd.），压力 15kN。片重 200mg，直径 8mm。 片剂性质考察 每批测其中 10 片的硬度，依据 JP16 测定脆碎度、崩解时间、溶出曲线。乙水杨胺的浓度，

通过其在 234nm 的紫外吸收来测定。

片剂性质对比

HPC-SSL HPC-SL HPC-L 粒径（D50） 69 98 91 硬度（kfg） 7.8 7.4 7.2 脆碎度（%） 0.26 0.24 0.31

崩解时间（min） 5.1 4.9 5.2

与流化床制粒的结果相似，高

速剪切制粒（溶液加入法）所得片

剂的性质与 HPC 黏度有关。但，在

该工艺下崩解时间与 HPC 黏度的

关系较小。原因可能是，高速剪切

制备的颗粒紧实和密度大，水进入

颗粒中需要更长时间，对比于流化

床制得的颗粒。同样，该工艺下，

溶出曲线也没有明显的差别。

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高速剪切制粒（粘合剂干粉加入） 在高速剪切制粒时，粘合剂以干粉形势加入，因不需要配制粘合剂溶液，生产效率可

能更高。同时，制粒参数不需要根据粘合剂溶液浓度不同而调整。因此，我们分别使用

HPC-L 和 L（FP）干粉加入后，喷水高速剪切制粒，考察该片剂的性质和释放。 处方

成分 Wt% 对乙酰氨基酚 30

乳糖 49 玉米淀粉 21

HPC 3 片剂的制备

对乙酰氨基酚、乳糖、玉米淀粉和 HPC 在高速混合机（FS-GS5 型，Pawtec Co., 500g投料量）中预混 1min。然后加入蒸馏水（加入时间：1min），剪切制粒 3min。叶轮和切刀

的转速分别是 400rpm 和 1500rpm。80℃热风干燥 20min，风速 0.4m3/min，研磨过 0.8mm筛制粒。所得干颗粒过 30 目筛混合，加硬脂酸镁混合 30s。实验室规模压片机（VELA5， KIKUSUI SEISAKUSHO Ltd.），压力 15kN。片重 200mg，直径 8mm。 片剂性质考察 每批测其中 10 片的硬度，依据 JP16 测定脆碎度、崩解时间、溶出曲线。乙水杨胺的浓度，

通过其在 234nm 的紫外吸收来测定。

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所得颗粒和片剂的性质对比

HPC 型号 HPC-L 常规型 HPC-L（FP） （g） 50.0 62.5 75.0 87.5 100.

0 50.0 62.5 75.0 87.5 100.

0 粘 合 剂 溶

液 （%） 10.0 12.5 15.0 17.5 20.0 10.0 12.5 15.0 17.5 20.0

粒径分布（%） 500μm 以上 0.4 1.6 4.7 7.9 18.6 1.2 2.8 2.8 7.5 15.5355-500μm 4.0 5.5 13.0 19.4 29.2 4.0 4.3 5.9 15.3 19.8250-355μm 0.8 1.6 0.8 1.6 8.7 0.8 0.4 2.4 6.3 0.8 180-250μm 14.4 17.7 26.1 27.4 19.4 10.4 12.6 26.5 22.0 19.4150-180μm 8.0 9.8 11.5 11.1 6.7 11.2 13.4 15.8 12.9 7.9 125-150μm 7.2 7.1 8.7 6.7 3.2 8.8 11.5 11.5 8.2 4.4 106-125μm 8.0 9.4 9.1 6.3 3.2 10.8 11.9 9.9 7.1 4.0 75-106μm 18.4 19.7 13.8 8.7 4.0 21.5 21.3 13.0 10.2 9.1 75μm 以下 38.8 27.6 12.3 10.7 7.1 31.5 21.7 12.3 10.6 19.0

松密度 0.51 0.52 0.53 0.58 0.60 0.50 0.52 0.55 0.57 0.52堆密度 振实密度 0.70 0.68 0.67 0.69 0.69 0.67 0.66 0.66 0.68 0.70

休止角（°） 43.0 41.0 41.5 41.0 42.5 43.0 42.0 42.0 42.0 45.5硬度（kgf） 5.8 6.6 7.5 7.3 9.1 7.7 7.6 8.2 8.9 12.1脆碎度（%） 0.25 0.32 0.13 0.19 0.31 0.21 0.14 0.24 0.38 0.17崩解时间（min） 1.1 1.1 1.3 1.4 1.9 0.4 1.2 1.7 1.9 3.0 结果表明：与 HPC-L 常规型相比较，HPC-L（FP）制得的粗颗粒，具有更高的压缩率，

所得片剂的硬度也更大。对于两者一致的是，制粒时加入的水越多，片剂硬度更大。

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直压 与湿法制粒相比，直压能节省生产成本和生产时间。同时，对于水敏感药物有巨大优势。 高效干粘合剂 HPC-SSL-SFP HPC-SSL-SFP 是针对直压专门开发的粘合剂，能提供优秀的可压性和更快的崩解时间，同

时用量小。 1.单冲压片机 赤藓糖醇是大家熟知的可压性差的辅料，我们用赤藓糖醇做为填充剂直压试验，考察干粘

合剂的可压性。 处方 成分 Wt% 赤藓糖醇 91.5 90.5 88.5 90.5 88.5 83.5 HPC-SSL-SFP 2 3 5 -- -- -- 其他粘合剂 -- -- -- 3 5 10 PVPP 3 3 3 3 3 3 二氧化硅 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 蔗糖硬脂酸酯（润滑剂） 3 3 3 3 3 3 其他粘合剂：HPC-SSL，HPC-SL-FP，HPC-L-FP 片剂制备 / 片剂性质考察 除蔗糖硬脂酸酯外，处方中其他粉体预混匀 3min，再加入蔗糖硬脂酸酯混合 30s，单冲压

片机（Tomyx Press, Sansho Industry Co., Ltd.），压力 10kN。片重 200mg，8mm 直径。每批

测其中 10 片的硬度。 压片结果考察

结果表明：与 HPC 的其他型号相

比，HPC-SSL-SFP 能提供极佳的可

压性，而且用量小（约 2%--5%）。

另外，其他型号 HPC 添加量在 3%和 5%时，可能有顶裂起盖的情况，

HPC-SSL-SFP 不会有这种情况。

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2.不同粘合剂制备的片剂性质和药物溶出的对比

分别使用 HPC-SSL-SFP，HPC-SL-FP，MCC PH-101，PVP-VA，L-HPC 做为干粘合剂，

直压对乙酰氨基酚片。 处方

成分 Wt% 对乙酰氨基酚 60 60 60

乳糖 25.55 24.15 17.15 玉米淀粉 10.95 10.35 7.35

HPC-SSL-SFP 3 5 --- 其他干粘合剂 --- --- 15

二氧化硅 0.5 0.5 0.5 硬脂酸镁 0.5 0.5 0.5

*其他干粘合剂：HPC-SL-FP，MCC PH-101，PVP-VA，L-HPC 片剂的制备

除硬脂酸镁外，处方中其他成分在 PE 袋中预混 3min，再加入硬脂酸镁混合 30s。实

验室规模旋转压片机（VELA5，KIKUSUI SEISAKUSHO Ltd.）压片，压力 10kN。片重 200mg，8mm 直径。 片剂性质考察

每批测其中 10 片的硬度，依据 JP16 测定脆碎度、崩解时间、溶出曲线。对乙酰氨基

酚的浓度，通过其在 243nm 的紫外吸收来测定。 片剂性质的对比

硬度 脆碎度 崩解时间

结果表明：HPC-SSL-SFP，能提供更高的硬度，更低的脆碎度，同时用量小，崩解时间短。 药物溶出的对比

结果表明：3% HPC-SSL-SFP 处方的溶出曲线，

与 15% L-HPC（同时是超级崩解剂）的处方类

似。比 MCC 15%的处方快，可能是因为 MCC不溶于水影响药物溶出。

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HPC-SSL-SFP 因为具有良好的水溶性、水合能力、润湿性，能在较小用量下，实现药

物快速的释放。

HPC 在亲水凝胶缓释骨架制剂中的应用 亲水凝胶骨架片是指用，将能在水中膨胀和水合形成凝胶的聚合物，作为控释材料制

备的制剂。亲水聚合物的用量控制药物的释放速率。该制剂的制备方法与普通片剂的制备

方法相似，可采用湿法制粒，干法制粒或直接压片的工艺制备，制备过程较缓控释包衣更

简单。因此该制剂广泛应用于全球。

机理

片剂表面润湿，并且亲水聚合物开始水化，形成凝胶层，处

于片剂表面附近的药物开始释放。

水渗透入片剂，凝胶层厚度增加；可溶性药物分散于凝胶层。

外层聚合物层充分水化，最后溶解于胃液中，水继续渗透入

片剂核心。

药物主要通过从凝胶层扩散来释放。难溶性药物通过溶蚀释

放。

NISSO HPC 在亲水凝胶缓释骨架制剂应用中的评价 NISSO HPC 能过有效的控制药物释放。NISSO HPC 属于亲水聚合物，能够在水中膨

胀并形成水化凝胶，因此药物能通过溶解和扩散缓慢释放。并且由于 NISSO HPC 是非离

子型聚合物，几乎不与酸，碱或其他离子化合物反应。在下面的研究中，以茶碱为模型药，

分别以直压和湿法制粒作为制备方法，对比了高粘度 HPC 和 HPMC 分别做为缓释材料制

备的片剂的性质和药物释放的差异。 片剂处方

成分 wt% 茶碱 控释材料（水溶性聚合物，HPC 或 HPMC）微晶纤维素 微粉硅胶 硬脂酸镁

50 30 19 0.5 0.5

控释材料

粘度（mPa*s） 粒径（D50）

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HPC-M-FP HPC-H-FP HPMC 4000 HPMC 100000

300 3089 4040 90200

107 91 90 95

*2%的水溶液，20℃

片剂的制备 1. 直压

将上述片剂辅料除硬脂酸镁外在 PE 袋中混合 3min，加入硬脂酸镁混合 30s。通过小

型旋转压片机压片，压力大小为 10kN，片重 200mg，直径 8mm。 2. 高剪切制粒方法

除微粉硅胶和硬脂酸镁外，其他处方成分加入高剪切制粒机（FS-GS-5，FUKAE PAWTEC Co.，500g 批量）中预混 1min，加入 30g 的去离子水制粒 4min，叶轮和切刀的转

速分别为 400rpm 和 1500rpm。所得颗粒，在 52℃的条件下干燥 3min，然后通过 3mm 的

切割板预先干燥并粉碎，通过 1mm 的切割板继续粉碎颗粒，通过流化床（FL-LABL，FREUND Co.，Ltd.）在 80℃的条件下充分干燥。制备的颗粒过筛，筛选出过 30 目的颗粒

和微粉硅胶在 PE 袋中充分干燥混合 3min，加入硬脂酸镁并接着混合 30s，运用上述小型

旋转压片机进行压片，压力为 15kN。片重 200mg，直径 8mm。

药物释放度的检测方法 茶碱的释放参照 JP 中的方法（桨法，溶剂：900ml 去离子水，转速：100rpm），通过

紫外分光检测法在 271nm 下测定茶碱的浓度。

药物释放度对比

对比通过直压得到的片剂中的药物释放，结果表明 HPC-M-FP（最低粘度）制备的制

剂中药物释放的速率远高于其他聚合物制备的制剂。而通过 HPC-H-FP 制备的制剂与

HPMC 4000 相比，迟滞效果更明显，而 HPC-H-FP 的粘度和 HPMC 4000 相似，而 HPC-H-FP中药物释放曲线与 HPMC100000 相似，但 HPC-H-FP 的粘度远低于 HPMC100000。对比通

过剪切制粒得到的片剂中的药物释放，结果表明 HPC-H-FP 对药物的迟滞效果优于

HPMC4000，和 HPMC100000 的迟滞效果相似，但 HPC-H-FP 的粘度更低。

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难溶药物的增溶作用 现代大部分处于研发中的药物水溶性低，通常需要通过处方改进来增加药物的水溶

性。表面活性剂，药物微粉化或固体分散等方法都能增加药物的溶解度。固体分散是指药

物以微晶体或无定形状态分散于惰性载体中。可溶性聚合物通常可作为惰性载体。

NISSO HPC 应用于固体分散体中的评价 由于 NISSO HPC 属于水溶性聚合物并具有化学惰性，因此通常可用作固体分散体的

惰性载体。在下面的研究中，我们以难溶性药物卡马西平（CBZ，BCS Ⅱ类）作为模型药，

对比物理混合和固体分散两种方法对药物溶解度的影响。而其中固体分散运用低粘度的

HPC（HPC-SL，HPC-SSL）作为固体分散体载体，通过热熔法制备。

样品的准备 物理混合（PM）：将 CBZ 和 HPC 以 10：90，12.5：87.5，25：75，50：50 比例进行混合，

通过管式混合器搅拌 30min。 热熔混合（HMM）：将上述混合物通过 Brabender 热混合器于 150℃，150rpm 的条件下混

合 10min。

热分析检查方法 热分析方法采用差示扫描量热法。升温速率：10 /min℃ ，降温速率：50℃/min。

药物释放检测方法 将制备的制剂以 250mg/颗装胶囊，按照 USP（pH6.8 磷酸盐缓冲液，37.5℃，桨法，

50rpm）测定其释放。

DSC检测结果

在 PM 的结果示意图中显示出 CBZ 晶体的吸热峰，而在 HMM 的结果示意图中未显示

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出其吸热峰。这个结果表明 CBZ 通过 HMM 在固体分散体中以无定形的形式存在。

药物释放曲线对比

CBZ 和 HPC 以 10：90 和 25：75 比例得到的 HMM 混合物的溶解度远远高于通过物

理混合得到的混合物的溶解度。因此可以推断药物通过 HMM 转变成无定形状态。 结果显示低粘度的 HPC 能够作为固体分散体的惰性载体并提高难溶性药物的溶解度。

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标准

JP检查项目 单位 说明 种类 SSL SL L M H 粘度（20℃，

2%) mPa·s 2.0~2.9 3.0~5.9 6.0~10.0 100~400 1000~4000

表观 淡黄白色或白色粉末 标准鉴定（1）~（3）

符合

pH 5.0~7.5 澄清度 符合 氯化物 % ＜0.142 硫化物 % ＜0.048 重金属 ppm ＜20 砷化物 ppm ＜2 干燥失重 % ＜5.0 炽灼残留 % ＜0.5 羟丙基含量 % 53.4~77.5

USP检查项目 单位 说明 种类 SSL SL L M H 粘度（20℃，

2%) mPa·s

2.0~2.9 3.0~5.9 6.0~10.0 100~400 1000~4000

表观 淡黄白色或白色粉末 标准鉴定（1）~（3）

符合

pH 5.0~8.0

15

干燥失重 % ＜5.0 炽灼残留 % ＜0.2 杂质 % ＜0.001 重金属 % ＜0.002 羟丙基含量 % ＜80.5

EP检查项目 单位 说明 种类 SSL SL L M H 粘度（20℃，

2%) mPa·s 2.0~2.9 3.0~5.9 6.0~10.0 100~400 1000~4000

品质 淡黄白色或白色粉末 标准鉴定（1）~（3）

符合

液体表观 符合 pH 5.0~7.5 硅化物 % ＜0.6 氯化物 % ＜0.5 砷化物含量 ppm ＜20 干燥失重 % ＜7.0 硫酸灰分 % ＜1.6 羟丙基含量 % 53.4~77.5

细粉型：99%过 100 目筛 SFP：99%过 330 目筛

包装： 10kg 瓦楞纸箱，双层 PE 袋装 1kg 瓦楞纸箱，双层 PE 袋装 500g 瓦楞纸箱，双层 PE 袋装(仅限 SFP 型)

安全措施： 危险识别 参考英文版 MSDS 急救措施 参考英文版 MSDS 消防措施 参考英文版 MSDS

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泄露应急措施 清扫，放置于容器中并进行废物处理 稳定性和反应性 燃点 ：不可燃 粉爆炸性 ：65g/m3(常规型)，50g/m3(细粉型，SFP)（更低限制） 稳定性和反应性：HPC 呈化学稳定，但必须远离强氧化物。 本栏中所有数据并不能作为实验和质量的保证。请注意本栏中的内容可能会在没有告知的

前提下有所变动。在使用本产品之前，确保进行相应的检测和检查，并且确保产品在使用

中安全有效。