多类型HPMC混合体系制备胶囊壳的性能研究：降低凝胶含量与实现跨介质均匀释药的创新策略

针对羟丙甲纤维素(HPMC)胶囊因凝胶含量过高导致的介质依赖性药物释放不均问题，研究人员通过混合不同凝胶温度的多类型HPMC，构建了分阶段凝胶化体系。该策略将凝胶剂用量降低至0.3 wt%，使胶囊在20分钟内实现跨pH/离子环境的稳定释药，为无有机溶剂、工艺简化的HPMC胶囊工业化生产提供了新方案。

　　

在制药工业中，胶囊剂作为主流剂型之一长期依赖动物源明胶，但其存在宗教伦理争议、疯牛病传播风险及温湿度敏感性等缺陷。尤其令人困扰的是，明胶胶囊的热可逆性会导致药物释放行为不稳定。羟丙甲纤维素(HPMC)作为一种非离子型混合纤维素醚，凭借其优异的生物相容性和pH不依赖性，被视为理想替代材料。然而，现有HPMC胶囊因需添加大量凝胶剂（如卡拉胶）以辅助成型，反而引入了新的问题——介质中钾离子会与凝胶剂相互作用，导致药物释放延迟且速率不均。这一矛盾现象成为制约HPMC胶囊推广的关键瓶颈。

为解决这一难题，湖北人福药用辅料股份有限公司的研究团队在《Medical Engineering & Physics》发表创新研究。他们突破传统单类型HPMC配方思路，巧妙利用2910-HPMC-60HD₅
与2906-HPMC-65HD₅
两种材料不同的凝胶温度特性，开发出多类型HPMC混合胶囊(MHC)体系。研究采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和差示扫描量热法(DSC)分析材料相容性，通过优化制备工艺将凝胶剂含量降至0.3 wt%，并系统评估了胶囊在不同介质中的溶解行为。

材料与方法
研究选用市售常规HPMC胶囊(RHC)和Capsugel公司的无凝胶Vcaps Plus胶囊(VPC)作为对照。核心创新在于将两种凝胶温度差异化的HPMC（2910-HPMC-60HD₅
和2906-HPMC-65HD₅
）按特定比例混合，利用温度下降时产生的分阶段凝胶化效应，显著降低对卡拉胶的依赖。制备过程中仅添加0.3 wt%十二烷基硫酸钠作为辅助剂。

FTIR和DSC分析
红外光谱证实MHC体系中各组分间无化学键相互作用，维持了HPMC的分子结构完整性。DSC曲线显示混合体系出现两个独立的吸热峰，分别对应两种HPMC的凝胶转变温度，证明其保留了各自的热响应特性。这种"和而不同"的材料特性为分阶段凝胶化提供了理论基础。

结论与意义
该研究开创性地提出多类型HPMC协同凝胶化策略：当温度降至2910-HPMC-60HD₅
的凝胶点时，其率先形成初级网络结构；继续降温至2906-HPMC-65HD₅
凝胶温度时，次级网络穿插填充，最终形成稳固的胶囊结构。这种"接力式"凝胶化使卡拉胶用量减少80%以上，彻底规避了离子介质干扰问题。更值得注意的是，MHC在pH1.2盐酸溶液、pH6.8磷酸盐缓冲液及去离子水中均实现20分钟内完全释药，批间差异小于5%。

这项研究不仅为HPMC胶囊生产提供了可产业化的新配方（已获项目号2023DJC134支持），其科学价值更体现在三个方面：首先，揭示了多组分HPMC体系的温度-粘度协同效应；其次，建立了凝胶剂含量与介质依赖性之间的量化关系模型；最后，开发的无有机溶剂工艺符合绿色制药理念。正如M. Sherry Ku等学者曾指出的，HPMC胶囊性能突破的关键在于"用材料特性替代添加剂功能"，本研究正是这一理念的完美实践，为植物源胶囊的创新发展指明了方向。