微晶纤维素( Microcrystalline cellulose,MCC )是一种以β-1,4 葡萄糖苷键结合的直链式多糖,由天然纤维素经稀酸水解至极限聚合度( LOOP:15~375)的可自由流动的白色或近白色粉末状固体产物。主要由以纤维素为主体的有机物( 约99.95 % ) 和微晶无机物( 约0.05 %,如灰分) 组成。灰分的主要成分为Ca、Si、Mg、Al、Fe 及其他极微量的金属元素。本文将介绍其来源,特性以及用途。
微晶纤维素来源为植物纤维素,是后者经水解后处理制得,其大致工艺为:稀无机酸溶液水解α-纤维素,其中α-纤维素可从含纤维素植物的纤维浆制得,水解后的纤维素经过滤、提纯,水浆喷雾干燥形成粒径分布广泛的多孔颗粒。
(1)微晶纤维素在固体制剂中最大的应用特点就是具有高度的可压性,相比于其他固体药物辅料,这是由于微晶纤维素分子之间存在氢键,受压时氢键缔合,因而具有高度的可压性,能够提高片剂的硬度。也因此常被用作干黏合剂; 同时由于压制的片剂遇到液体后,,水分迅速进入含有微晶纤维素的片剂内部, 氢键即刻断裂, 所以也可作为崩解剂。因此,在片剂生产中广泛使用。
(2)微晶纤维素吸水量高,一方面,这个特性在湿法制粒过程中,吸浆能力好,粘合剂/润湿剂有足够的使用空间,或在粘合剂中添加其他功能性辅料,操作更可控;另一方面,润湿性好,在湿法制粒工艺中,可增加物料的润湿均匀性,从而对制粒均匀性及终产品含量均匀性均有利;第三方面,微晶高吸水性则导致制剂吸湿性强,单纯微晶在RH75%条件下5天,吸湿增重超过5%,RH92.5%5天,增重超10%,故当处方中微晶比例较高时,要注意吸湿稳定性的问题,常规储存条件下微晶水分一般3%~5%左右,且较稳定;
(3)微晶纤维素的二次压缩成型性差,此时乳糖则相对较好;
(4)微晶纤维素因不溶于水,溶出过程中会出现“压底”现象,即溶出后期微晶堆积于溶出杯底部,导致API释放不完全,因此对于难溶性药,一般微晶比例推荐不超过30%,如出现压底现象,可减少微晶比例,或将溶出转速提高(50-75rpm)
(5)在微晶纤维素不同型号体系里面,大体的平衡关系是:流动性越好,成型性越低。
微晶纤维素不溶于水、稀酸、有机溶剂和油脂,在稀碱溶液中部分溶解、润涨, 在羧甲基化、乙酰化、酯化过程中具有较高的反应性能。由于具有较低聚合度和较大的比表面积等特殊性质,被广泛应用于医药、食品、化妆品以及轻化工行业。
在制药工业中,微晶纤维素广泛应用于药物制剂,主要在口服片剂和胶囊中用作稀释剂和粘合剂,不仅可用于湿法制粒也可用于干法直接压片。还有一定的润滑和崩解作用,在片剂制备中非常有用。
微晶纤维素是一种多功能的产品,广泛应用于各个行业。它具有小密度和高模量的特点,同时可再生、可降解,来源广泛。那么,微晶纤维素到底是什么产品?又在哪些行业可以考虑使用呢?
微晶纤维素是通过酸水解将天然纤维素转化为极限聚合度的产物。它呈白色,具有明显的臭味。产品的熔点为76到78摄氏度,闪点为164。存放时建议在室内。微晶纤维素在不同的行业中有着多种用途,例如在食品加工行业中,可以作为无热量的食品添加剂;在医药制造行业中,可以作为分散剂;还可以用作色谱填料、染料的染色剂或者颜料的自然染色剂。此外,它还可以在油漆、陶瓷工业中使用,作为复合材料的增强剂,以改善材料性能。
现在我们对微晶纤维素有了更深入的了解,但在不同行业中使用时需要注意的添加用量可能会有所不同。例如,在制作啤酒时,可以将其作为净化剂;在食品加工行业中,可以作为抗结剂。但需要注意的是,不同食品的最大允许用量或材料用量可能会有所不同。
微晶纤维素,又称为MCC或纤维素凝胶,被广泛应用于药物片剂的赋形剂、粘合剂和崩解剂,以及液体药物制剂中的悬浮剂。它还可以作为食品用途中的稳定剂和粘合剂,以及化妆品中的稳定剂、粘合剂和崩解剂。此外,MCC还可以在食品中作为脂肪替代物等。
MCC在药物和食品中的应用前景广阔,每年的使用量都在递增。它是一种非常优秀的药用辅料和食品添加剂。在药品生产中,它可以提高药物的溶出度,是一种非常出色的辅料。在食品工业中,它可以改善食品口感,降低食品的热量,防止肥胖,是一种值得推崇的食品添加剂。
微晶纤维素是一种可食用的葡萄糖聚合体,但人体无法消化它。它可以作为食品添加剂使用。纤维素存在于人们日常食用的蔬菜、水果等食物中,它可以调节人体生理机能,促进肠道蠕动,预防便秘和其他疾病。超细微晶纤维素与水结合后可以形成胶体,可用作食品或奶油的乳化增稠剂。在医药领域,微晶纤维素常被用作药物的赋形剂,使药物具有载体、缓释和保护等功能。
一种微晶纤维素的生产方法是使用质量分数为0.1-0.28%的无机酸溶液和植物纤维作为原料。无机酸溶液的质量是纤维素质量的2-3倍。在高剪切力反应装置中进行反应,反应温度为90°C-100°C。高剪切力反应装置包括反应容器和其外衬的夹套,反应容器内部安装有两根Σ型搅拌桨,Σ型搅拌桨和反应容器外部的电机通过减速器与连轴器连接。
通过这种低酸解聚纤维素的生产方法,可以大大降低无机酸的使用量,减少废酸水的产生。这不仅能保护环境,减少污染,还能降低对设备厂房的腐蚀,增强安全性。