La hipromelosa ( DCI ), abreviatura de hidroxipropilmetilcelulosa ( HPMC ), es un polímero viscoelástico inerte semisintético utilizado en gotas para los ojos, así como un excipiente y un componente de administración controlada en medicamentos orales, que se encuentra en una variedad de productos comerciales. [1] [2]
Como aditivo alimentario , la hipromelosa es un emulsionante , espesante y agente de suspensión, y una alternativa a la gelatina animal . [3] Su código del Codex Alimentarius ( número E ) es E464.
La hipromelosa es un sólido, de aspecto ligeramente blanquecino a beige, que puede formarse en gránulos. El compuesto forma coloides cuando se disuelve en agua. Este ingrediente no tóxico es combustible y puede reaccionar vigorosamente con agentes oxidantes . [4]
La hipromelosa en una solución acuosa, al igual que la metilcelulosa , exhibe una propiedad de gelificación térmica . Es decir, cuando la solución se calienta hasta una temperatura crítica , la solución se solidifica en una masa no fluida pero semiflexible. Normalmente, esta temperatura crítica (de solidificación) está inversamente relacionada tanto con la concentración de la solución de HPMC como con la concentración del grupo metoxi dentro de la molécula de HPMC (que a su vez depende tanto del grado de sustitución del grupo metoxi como de la sustitución molar). Es decir, cuanto mayor sea la concentración del grupo metoxi, menor será la temperatura crítica. Sin embargo, la inflexibilidad/viscosidad de la masa resultante está directamente relacionada con la concentración del grupo metoxi (cuanto mayor sea la concentración, más viscosa o menos flexible será la masa resultante) [ cita requerida ] .
Los campos de aplicación de la hipromelosa son numerosos, entre ellos: [5]
Los científicos del Servicio de Investigación Agrícola están investigando el uso del HPMC de origen vegetal como sustituto del gluten para elaborar panes de avena y otros cereales. [ cita requerida ] El gluten, que está presente en el trigo, el centeno y la cebada, está ausente (o presente solo en cantidades mínimas) en la avena y otros cereales. Al igual que el gluten, el HPMC puede atrapar burbujas de aire formadas por la levadura en la masa del pan, lo que hace que el pan suba.
El HPMC se utiliza principalmente en materiales de construcción como adhesivos para baldosas y revestimientos [7], donde se utiliza como modificador de reología y agente de retención de agua.
Funcionalmente, la HPMC es muy similar a la HEMC (hidroxietilmetilcelulosa). Los nombres comerciales incluyen Methocel y Walocel. El principal productor mundial es ahora DuPont, que anteriormente se fabricaba bajo Dow Wolff Cellulosics GmbH. [8]
Las soluciones de hipromelosa se patentaron como un sustituto semisintético de la película lagrimal. [9] Su estructura molecular se basa en un compuesto de celuloide base que es altamente soluble en agua. Después de la aplicación, los atributos del celuloide de buena solubilidad en agua ayudan a la claridad visual. Cuando se aplica, una solución de hipromelosa actúa para hincharse y absorber agua, expandiendo así el espesor de la película lagrimal. Por lo tanto, el aumento de hipromelosa da como resultado una presencia prolongada del lubricante en la córnea, lo que teóricamente resulta en una menor irritación ocular, especialmente en climas secos, en el hogar o en entornos laborales. [10] A nivel molecular, este polímero contiene unidades de D-glucosa con enlaces beta que permanecen metabólicamente intactas durante días o semanas. En una nota de fabricación, dado que la hipromelosa es un sustituto vegetariano de la gelatina, es ligeramente más cara de producir debido a los procesos de fabricación semisintéticos. Además de su amplia disponibilidad comercial y minorista sin receta en una variedad de productos, se ha documentado el uso de la solución de hipromelosa al 2% durante la cirugía para ayudar en la protección de la córnea y durante la cirugía orbital.
Además de su uso en líquidos oftálmicos, la hipromelosa se ha utilizado como excipiente en formulaciones de comprimidos y cápsulas orales, donde, dependiendo del grado, funciona como agente de liberación controlada para retrasar la liberación de un compuesto medicinal en el tracto digestivo. [11] También se utiliza como aglutinante [12] y como componente de recubrimientos de comprimidos . [13] [14]
Para calificar la hipromelosa se utilizan varias pruebas de referencia:
Debido a que la solución de hipromelosa es una solución no newtoniana y exhibe un comportamiento pseudoplástico, más específicamente, tixotrópico , existen varios métodos de prueba y los resultados de diferentes métodos y viscosímetros no necesariamente se corresponden entre sí. Además, debido a los rangos de error aceptables del viscosímetro, la viscosidad generalmente se da como una media o como un rango. Una prueba de viscosidad típica especificará lo siguiente:
El grado de sustitución es el nivel promedio de sustitución de metoxi en la cadena de celulosa. Dado que hay un máximo de tres sitios posibles de sustitución con cada molécula de celulosa, este valor promedio es un número real entre 0 y 3. Sin embargo, el grado de sustitución a menudo se expresa en porcentajes.
La sustitución molar es el nivel promedio de sustitución de hidroxipropoxi en la cadena de celulosa. Dado que las bases de hidroxipropoxi pueden unirse entre sí en las cadenas laterales y no requieren un sitio de sustitución de bases en la molécula de celulosa, este número puede ser mayor que 3. Sin embargo, la sustitución molar también se expresa a menudo en porcentajes.
Dado que todos los éteres de celulosa son higroscópicos , absorberán la humedad del entorno si se dejan expuestos fuera del envase original. Por lo tanto, se debe comprobar la humedad y corregir el peso para garantizar que se distribuya la cantidad adecuada de material activo seco para su uso. La humedad se comprueba pesando una muestra de X gramos en una balanza analítica y secando la muestra en un horno a 105 °C durante 2 horas; luego, se vuelve a pesar la muestra en la misma balanza.