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走进药用辅料——微晶纤维素

1、药用辅料的关键作用

辅料在药物制剂的开发中起着关键的作用，是决定药品质量的关键因素之一。随着我国“仿制药质量和疗效一致性评价”政策的实施，符合国际药用标准、性能稳定的高质量药用辅料，成为了国内制药界关注的焦点。

由于历史原因，国内制药制剂技术与欧美发达国家相比相对落后，其中药用辅料作为重要的一个环节，不仅在辅料本身的质量和性能上存在差距，在研发人员对药用辅料的应用方面，也存在很多差距。例如淀粉这种国内最常用且用量巨大的“辅料”，在制剂技术发达的欧美地区，由于其性能方面的不足，已经被越来越少地使用，取而代之的是微晶纤维素、乳糖等性能优良的辅料。

随着“一致性评价”政策的实施，制药行业标准全面与国际接轨，辅料应用的结构也势必向发达国家看齐，对国内药用辅料行业是一个巨大的挑战。

2、微晶纤维素

微晶纤维素（MCC）是一种天然存在的聚合物，由1,4-β-糖苷键连接的葡萄糖单元组。它是白色无臭、无味、由多孔粒子组成的结晶性粉体。

（微晶纤维素结构图）

MCC被评为最好的充填—粘合剂，其溶解度、成本、经典性、成形性、供应效果、配伍性、处理的难易程度及生理惰性等是人们偏爱该辅料的原因。

2.1、MCC生产工艺

MCC一般是从植物纤维性物质中得到的纸浆进行提纯后，部分解聚的纤维素，常用的制备方法包括：酸水解法、生物酶法、干燥方式。

在原料纤维素的纤维由以百万计的微纤维组成，在微纤维中可辨别出两种不同的区域：

类结晶区域：是一堆无定形的柔韧的纤维素链；

结晶区域：是线状排列的纤维素链所形成的紧密的集束；

在可控的水解作用下，大部分的无定形部分被去除掉，从而得到纤维素结晶度较高的聚集体。

经过过滤纯化和喷雾干燥，就可以得到多孔的干燥微晶。通过控制喷雾和干燥条件可以得到不同粒度分布的微晶纤维素。

2.1.1、江苏西典生产工艺流程图

西典微晶纤维素产品，均采用优质改良长纤维木浆作为原料，生产过程中不二次添加氧化剂、漂白剂，通过喷雾干燥工艺生产。

包装过筛喷雾干燥纯化水解

包装

过筛

喷雾干燥

纯化

水解

（西典MCC喷雾干燥生产工艺）

2.1.2、江苏西典生产工艺优势

产品微观形态可控；

粒径分布接近正态分布；

且不需要通过筛分和粉碎来控制；

批内和批间一致性好；

2.2、MCC基本特征和理化特性

目前微晶纤维素被广泛应用于医药、食品、化妆品以及轻化工行业中，哪些因素影响其应用呢？

2.2.1基本特征

化学稳定性：MCC性质稳定，耐受高温、高湿、强光照射;

生物安全性：来源于天然的植物，与人们日常摄入的纤维素成分相同，相对无毒和无刺激性；不溶于水、稀酸，口服不吸收，不具备生物活性。

2.2.2理化特征

1、聚合度

聚合度是指纤维素中重复的葡萄糖结构单元的数目。纤维素原料在酸解过程中，纤维素分子中的β-1,4糖苷键断裂，微晶纤维素是当聚合度下降到趋于平衡时所得产品，此时聚合度称为平衡聚合度（L0DP）。它反映的是折叠在纤维素微原纤维颗粒内部的纤维素分子链的长度。

常用的测定方法是毛细管黏度计和落球式黏度计为主的黏度法，通常用铜氨，铜乙二胺和镉乙二胺溶液作为溶剂。

2、比表面积

比表面积是指单位质量颗粒状物质的总面积，是评价多孔物质性能的重要参数之一。它的测量方法主要有N2吸附和水蒸气吸附的BET法测定。

由于氢键力较弱，在使用水蒸气吸附时，微晶纤维素浸没在水中时，氢键极易被破坏，所以用不同方法和不同处理方式得到的比表面积不相等。水蒸气吸附法直接得到的是内在表面积，N2吸附法直接得到的是有效面积。

3、结晶度

结晶度是指结晶区占纤维素整体的百分率，是微晶纤维素的一个重要指标，表明结晶的结构状态，并决定产品质量与用途。

结晶度的大小对纤维素纤维的尺寸稳定性和密度等都有影响，其常规测量方法为X-射线衍射法和红外光谱法。

4、吸水值

吸水值是微晶纤维素在水中润胀程度的标志。在吸水性能方面微晶纤维素表现出较大的吸水值。

颗粒的大孔体积对吸水性值影响最大，大孔体积越多，吸水值就越大，而与粒径无关，这主要是因为在大孔中保留有大量的粒子间结合水，在测定吸水值部分结合水起了决定性作用。

不同种类及不同浓度的微晶纤维素吸水值都有所不同，但都有一个极限值所对应的浓度，一般在200%以上。

5、化学反应性能

微晶纤维素与纤维素在化学反应特性上表现出一些类似的特征，而且表面多孔，结构疏松，进行化学反应时试剂容易渗入，因而大大提高了反应的均一性，得到性质优异的产品。

与一般溶解浆相比，虽然微晶纤维素有较高的结晶度，但在羧甲基化、乙酰化、酯化过程中，却反应出具有较高的反应性能，在机械性能、可燃性，尤其是溶解性方面的改变，使其应用性能大大增加。

6、形态结构

微晶纤维素的形态结构主要由粒度与不均匀性2个指标决定；而容重与粒度密切相关则作为间接指标表