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Hypromellose

L'hypromellose (INN), abrégé de hydroxypropylméthylcellulose (HPMC), est un éther de cellulose, inerte, viscoélastique utilisé comme collyre en goutte pour les yeux, ainsi qu'en excipient de médicaments par voie orale, dans des produits commerciaux[1] - [2], ou comme additif alimentaire.

Comme additif alimentaire, l'hypromellose est un émulsifiant, épaississant et agent de suspension, et une alternative à la gélatine animale[3]. Dans le Codex Alimentarius, son code (E) est E464.

Chimie

L'hypromellose est solide et se prĂ©sente sous forme de poudre de couleur de blanc cassĂ© lĂ©ger Ă  beige. Le composĂ© forme des colloĂŻdes solubles dans l'eau. CensĂ© ĂȘtre non toxique, cet ingrĂ©dient est combustible et peut rĂ©agir vigoureusement avec des agents oxydants[4].

L'hypromellose dans une solution aqueuse, à la différence de la méthylcellulose, montre une propriété de gélification thermique : lorsque la solution chauffe jusqu'à une température critique, la solution se fige dans une situation de masse non fluide mais semi-souple. Généralement, cette température critique de semi-congélation est inversement proportionnelle à la fois à la concentration de la solution d'HPMC et à la concentration du groupe méthoxy au sein de la molécule d'HPMC (qui à son tour dépend à la fois du degré de substitution du groupe méthoxy et de la substitution molaire. C'est-à-dire, plus la concentration du groupe méthoxy est élevée, plus basse est la température critique. Le manque de souplesse ou la viscosité de la masse résultante, est, cependant, directement liée à la concentration du groupe méthoxy (plus la concentration sera élevée, plus la masse obtenue sera visqueuse ou moins de souple).

Utilisations

Il existe de nombreux domaines d'application pour l'hypromellose, y compris[5] :

  • les colles de carrelage ;
  • les crĂ©pis en ciment ;
  • des produits Ă  base de gypse ;
  • en pharmacie ;
  • des peintures et revĂȘtements ;
  • en nourriture ;
  • en cosmĂ©tique ;
  • des dĂ©tergents et nettoyants ;
  • des collyres pour les yeux ;
  • des lentilles de contact.

Utilisation dans les pains avec des grains entiers

Des scientifiques de l'Agricultural Research Service Ă©tudient la possibilitĂ© de substitution du gluten Ă  l'aide d'HPMC d'origine vĂ©gĂ©tale dans des pains d'avoine et d'autres graines. Le gluten, qui est prĂ©sent dans le blĂ©, le seigle et l'orge est absent (ou prĂ©sents en quantitĂ©s infimes) dans l'avoine et d'autres cĂ©rĂ©ales. Comme le gluten, HPMC peuvent piĂ©ger des bulles d'air formĂ©es par la levure dans la pĂąte Ă  pain, provoquant la levĂ©e du pain. Bien qu'il n'ait pas Ă©tĂ© largement Ă©tudiĂ©, il est prĂ©vu que les pains de grains entiers faits avec de l'HPMC aura les effets rĂ©ducteurs de cholestĂ©rol.

Utilisation dans les matériaux de construction

HPMC est principalement utilisĂ© dans les matĂ©riaux de construction comme des colles de carrelage et des crĂ©pis[6] oĂč il est utilisĂ© comme un modificateur de rhĂ©ologie et comme rĂ©tenteur d'eau.

Fonctionnellement, l'HPMC est trÚs similaire à l'HEMC (hydroxy éthyl méthyl cellulose) ; les noms commerciaux incluent Methocel et Walocel. Le principal producteur mondial est Dow Wolff Cellulosiques GmbH[7].

Applications ophtalmiques

Des solutions d'hypromellose ont Ă©tĂ© brevetĂ©es en tant que substitut semi-synthĂ©tique Ă  la pellicule lacrymale[8]. Sa structure molĂ©culaire est basĂ©e sur un composĂ© de celluloĂŻd trĂšs soluble dans l'eau. AprĂšs l'application, la bonne solubilitĂ© dans l'eau du celluloĂŻd aide Ă  la bonne clartĂ© visuelle. Lorsqu'elle est appliquĂ©e, la solution d'hypromellose agit pour le faire gonfler et absorber de l'eau, contribuant ainsi Ă  l'augmentation de l'Ă©paisseur de la pellicule lacrymale. L'augmentation d'hypromellose Ă©tend donc le temps de prĂ©sence de lubrifiant sur la cornĂ©e, qui, thĂ©oriquement, permet une diminution de l'irritation des yeux, en particulier dans les climats secs, Ă  la maison, ou des environnements de travail[9]. À un niveau molĂ©culaire, ce polymĂšre contient des unitĂ©s de D-glucose bĂȘta-liĂ©, qui restent mĂ©taboliquement intactes pendant des jours, des semaines. Sur une note de fabrication, Ă©tant donnĂ© que l'hypromellose est un substitut pour vĂ©gĂ©tarien de la gĂ©latine, il est lĂ©gĂšrement plus cher Ă  produire en raison des processus semi-synthĂ©tiques de fabrication. En dehors de la vente au dĂ©tail dans une variĂ©tĂ© de produits, la solution d'Hypromellose Ă  2 % a Ă©tĂ© remarquĂ©e pour ĂȘtre utilisĂ© lors de la chirurgie de protection de la cornĂ©e et au cours de la chirurgie orbitale.

Ingrédient comme excipient ou en comprimés

En plus de son utilisation dans le domaine des liquides ophtalmologiques, l'hypromellose a Ă©tĂ© utilisĂ© comme excipient dans des comprimĂ©s oraux et des formulations de gĂ©lules, oĂč, selon la catĂ©gorie, il fonctionne comme agent de libĂ©ration retardĂ©e d'un composĂ© de mĂ©dicament dans le tube digestif[10]. Il est Ă©galement utilisĂ© en tant que liant[11] et comme une composante des revĂȘtements de comprimĂ©[12] - [13].

MĂ©thodes de contrĂŽle

Divers contrĂŽles sont faits pour qualifier les hypromelloses :

  • la viscositĂ© ;
  • le degrĂ© de substitution (DS) ;
  • la substitution molaire (MS) ;
  • la teneur en sel ;
  • l'humiditĂ©.

Méthodes de contrÎle de la viscosité

Parce que la solution de l'hypromellose est de nature non newtonienne et présente une pseudo-plasticité, plus précisément, a un comportement thixotrope, différentes méthodes de contrÎle sont disponibles, et les résultats de ces différentes méthodes et des viscosimÚtres ne correspondent pas nécessairement aux autres. Aussi, en raison des plages acceptables d'erreur des viscosimÚtre, la viscosité est généralement donnée sous forme de moyenne, ou comme dans une fourchette. Les contrÎles habituels de viscosité spécifieront les éléments suivants :

  • la concentration de la solution (1 %, 2 %, 1,9 % de l'extrait sec, etc.) ;
  • le type de viscosimĂštre (RheoSense m-VROC et microVISC, Brookfield LV ou RV, balle en chute de Höppler, Haake Rotovisco, etc.) ;
  • le nombre de broches du viscosimĂštre (1 ~ 4 pour Brookfield LV, 1 ~ 7 pour Brookfield RV, etc.) ;
  • la tempĂ©rature de la Solution (20 °C, 25 °C, etc.).

Degré de substitution

Un degré de substitution est le niveau moyen de substitution de méthoxy de la chaßne de cellulose. Comme il y a un maximum de trois sites possibles de substitution avec chaque molécule de cellulose, cette valeur moyenne est un nombre réel entre 0 et 3. Cependant, le degré de substitution est souvent exprimé en pourcentages.

Substitution molaire

La substitution molaire est le niveau moyen de substitution d'hydroxypropoxy de la chaĂźne de cellulose. Étant donnĂ© que la base d'hydroxypropoxy peut ĂȘtre attachĂ©e Ă  chacune des chaĂźnes latĂ©rales et ne requiert pas un site de substitution de base sur la molĂ©cule de cellulose, ce nombre peut ĂȘtre supĂ©rieur Ă  3. Cependant, la substitution molaire est Ă©galement souvent exprimĂ©e en pourcentage.

Humidité

Étant donnĂ© que tous les Ă©thers de cellulose sont hygroscopiques, ils absorbent l'humiditĂ© de l'entourage s'ils restent exposĂ©s hors de l'emballage d'origine. Ainsi, l'humiditĂ© doit ĂȘtre vĂ©rifiĂ©e et le poids corrigĂ© afin de s'assurer qu'une quantitĂ© suffisante de matiĂšre active sĂšche est attribuĂ©e pour l'utilisation. L'humiditĂ© est contrĂŽlĂ©e par pesĂ©e d'un Ă©chantillon de X grammes sur une balance de laboratoire, et le sĂ©chage de l'Ă©chantillon dans une Ă©tuve Ă  105 °C pendant deux heures, suivie d'une pesĂ©e de l'Ă©chantillon Ă  nouveau sur la mĂȘme balance.

Voir aussi

Références

  1. (en) D. J. de Silva et J. M. Olver, « Hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) lubricant facilitates insertion of porous spherical orbital implants », Ophthal Plast Reconstr Surg, vol. 21, no 4,‎ , p. 301–2 (PMID 16052145, DOI 10.1097/01.iop.0000170417.19223.6c, lire en ligne)
  2. (en) R. O. Williams, M. A. Sykora et V. Mahaguna, « Method to recover a lipophilic drug from hydroxypropyl methylcellulose matrix tablets », AAPS PharmSciTech, vol. 2, no 2,‎ , E8 (PMID 14727883, PMCID 2750474, DOI 10.1208/pt020208)
  3. (en) NOSB TAP Review Compiled by OMRI: Hydroxypropyl Methylcellulose
  4. (en) Safety data for hydroxypropyl methyl cellulose
  5. (en) « Example properties and applications of hydroxypropyl methyl cellulose », sur ginshicel.cn
  6. (en) « https://web.archive.org/web/20081231215558/http://www.dow.com/methocel/ »(Archive.org ‱ Wikiwix ‱ Archive.is ‱ Google ‱ Que faire ?),
  7. (en) « About Us », Dow.com (consulté le )
  8. (en) US Pat.
  9. (en) « A randomised controlled study of the efficacy of hypromellose and Lacri-Lube combination versus polyethylene/Cling wrap to prevent corneal epithelial breakdown in the semiconscious intensive care patient », Intensive Care Med, vol. 30, no 6,‎ , p. 1122–6 (PMID 15014864, DOI 10.1007/s00134-004-2203-y)
  10. (en) Ali Nokhodchi, Shaista Raja, Pryia Patel, Kofi Asare-Addo, Shaista Raja, Shaista Raja, Shaista Raja, Shaista Raja, Shaista Raja et Shaista Raja, « The Role of Oral Controlled Release Matrix Tablets in Drug Delivery Systems », bioimpact, vol. 2,‎ , p. 175–87 (PMID 23678458, PMCID 3648939, DOI 10.5681/bi.2012.027)
  11. (en) Myra L. Weiner et Lois A. Kotkoskie, Excipient Toxicity and Safety, , 388 p. (ISBN 978-0-8247-8210-8), p. 8
  12. (en) Indra K. Reddy et Riz̀ā Miងvar, Chirality in Drug Design and Development, (ISBN 978-0-8247-5062-6), p. 21
  13. (en) Sarfaraz Niazi, Handbook of Pharmaceutical Manufacturing Formulations : Compressed Solid Products (Volume 1 of 6), , 275–276 p. (ISBN 978-0-8493-1746-0)

Liens externes

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