115年:藥學三(第1次)
有關hydroxypropyl methylcellulose 作為膠囊殼材質之敘述,下列何者正確?
A結構具有交聯的潛在性
B交聯會增加體外溶離
C可在溫度低於 30℃測試溶液中崩解
D完全不具氣體通透性
詳細解析
本題觀念:
本題考點為硬膠囊殼材質的物理化學性質比較,重點在於區分傳統明膠 (Gelatin) 膠囊與羥丙基甲基纖維素 (HPMC, Hypromellose) 膠囊(即植物性膠囊)的特性差異。
選項分析
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A. 結構具有交聯的潛在性 (錯誤)
- 分析:交聯 (Cross-linking) 是明膠 (Gelatin) 膠囊的主要缺點。明膠含有胺基酸,容易與內容物中的醛類 (aldehydes)、還原醣或儲存環境中的物質發生反應,形成不溶性的薄膜 (pellicle),導致崩解延遲。
- HPMC特性:HPMC 是纖維素衍生物,化學性質惰性,結構中不含胺基,因此沒有交聯的風險。這是 HPMC 膠囊取代明膠膠囊的主要優勢之一。
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B. 交聯會增加體外溶離 (錯誤)
- 分析:即使發生交聯(如在明膠膠囊中),其結果是導致膠囊殼變得不溶或難溶。
- 結果:交聯會降低 (decrease) 或延遲體外溶離與崩解,而非增加。此選項敘述與藥劑學原理相反。
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C. 可在溫度低於 30℃測試溶液中崩解 (正確)
- 分析:這是 HPMC 與明膠在溶解度上最顯著的差異之一。
- 明膠 (Gelatin):在冷水中僅會膨脹與軟化,通常需要溫度高於 30℃ (或接近體溫 37℃) 才會真正溶解。
- HPMC:具有獨特的溶解特性,它在冷水 (低於 30℃) 中即可溶解。事實上,HPMC 具有「熱凝膠 (thermal gelation)」特性,即在高溫下會凝膠化,而在低溫下溶解性較好。因此,HPMC 膠囊可以在低於 30℃ 的測試介質中順利崩解與溶離。
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D. 完全不具氣體通透性 (錯誤)
- 分析:沒有一種標準的聚合物膠囊殼是「完全」不具氣體通透性的。
- 比較:雖然 HPMC 膠囊本身含水量較低(適合對水分敏感的藥物),但其氣體(如氧氣)的通透性通常比明膠膠囊高(除非經過特殊塗層處理)。因此,敘述「完全不具」是絕對化的錯誤描述。
答案解析
正確答案是 C。 HPMC 膠囊的一大物理特性是冷水可溶,因此在低於 30℃ 的環境下(如室溫水)仍能崩解溶離;相對地,明膠膠囊在低於 30℃ 時通常只能膨脹而無法完全溶解(需溫水)。此特性常被用於區分兩者。
核心知識點
考生應掌握 HPMC 膠囊 (Vegetarian Capsules) 與 明膠膠囊 (Gelatin Capsules) 的關鍵比較:
- 來源:HPMC 為植物性(纖維素醚);Gelatin 為動物性(膠原蛋白水解)。
- 含水量:HPMC 含水量低 (3-7%),適合對水分敏感 (moisture-sensitive) 或吸濕性強的藥物;Gelatin 含水量高 (13-16%),乾燥時易脆裂。
- 交聯反應:HPMC 無交聯問題;Gelatin 易與醛類發生交聯 (Cross-linking),導致溶離下降。
- 溶解溫度:HPMC 可溶於冷水 (<30℃);Gelatin 需溫水 (>30℃) 溶解。
- 靜電:HPMC 靜電性較低,粉末充填性較佳。
參考資料
- Chiwele, I., Jones, B. E., & Podczeck, F. (2000). The shell dissolution of various empty hard capsules. Chemical and Pharmaceutical Bulletin, 48(7), 951-956. (證實 HPMC 在 10-55℃ 皆可溶,明膠低於 30℃ 不溶)
- Capsugel / Lonza Whitepapers: "HPMC Capsules vs. Gelatin Capsules"
- Pharma Excipients: Hydroxypropyl Methylcellulose (HPMC) properties.