Når et stof har bevaret sin position på markedet i over et århundrede, kan man være sikker på, at det gør det, det skal gøre, effektivt og billigt.

De fleste farmaceutiske forskere er enige i, at hvis de kunne vælge ét hjælpestof, ville det være mikrokrystallinsk cellulose. Mikrokrystallinsk cellulose blev opdaget i 1955 og er det mest almindeligt anvendte bindemiddel på lægemiddelmarkedet. Dens popularitet skyldes dens alsidighed og en lang række anvendelsesmuligheder. Det kan fylde, desintegrere, binde og smøre. Det øger stabiliteten og forlænger frigivelsen af lægemidlet. Som en naturlig, fiberrig komponent er den ugiftig og kan tygges. Det er også en favorit blandt producenter af opløselige lægemidler. Det har skabt sig en plads som hjælpestof i både supplementindustrien og i nichen for potente lægemiddelleverancer. Dens anvendelsesområde er ikke begrænset til kapsler og tabletter. Det bruges også i medicinske geler.

Se vores liste over forskellige MCC’er her

Hvad er mikrokrystallinsk cellulose (MCC), og hvordan fremstilles det?

MCC er fremstillet af højkvalitets, renset træcellulose. Hydrolyse anvendes til at fjerne cellulose, indtil den mikrokrystallinske form er tilbage. Når de amorfe celluloseandele er fjernet, bliver det til et inert, hvidt, fritflydende pulver. Det kan forarbejdes på en række forskellige måder, gennem reaktiv ekstrudering, dampeksplosion og syrehydrolyse.

Historie om mikrokrystallinsk cellulose (MCC)

Ordet hydrocellulose blev opfundet i slutningen af det 19. århundrede. Det kaldes ofte den ældste polymer, men det tog endnu et århundrede at komme ind i den farmaceutiske sektor i halvtredserne, men det var først i tresserne, at producenterne fandt nye anvendelsesmuligheder for det. MCC blev opdaget i 1955 af Battista og Smith og blev markedsført under varemærket. Avicel er blevet et fast navn i den farmaceutiske værktøjskasse.

Fødevareindustrien begyndte at bruge mikrokrystallinsk cellulose til at fremstille kompakte pellets og forbedre melets konsistens. Det var hårdt og varmebestandigt. Det blev et populært strukturelt materiale på grund af dets evne til at modstå den hårdhed, som en oxyacetylenbrænder udøver. I samme årti begyndte forskerne at fremstille cellulosederivater i en ny kolloidal form. De benyttede sig af syrehydrolyse for at opnå mikrokrystaller fra fiberpartikler. Cellulose har længe været et yndet bindemiddel i medicinalindustrien, men nye behandlingsteknologier øger stadig dens kræfter.

Se også vores oversigtsvideo om mikrokrystallinsk cellulose som farmaceutisk hjælpestof:

Farmaceutiske områder

Alle cellulosederivater har deres egne farmaceutiske egenskaber, men MCC er det mest alsidige middel i industrien. Det kan bruges til at gøre tabletter mere komprimerbare og til at binde både våde og tørre fremstillingsprocesser. MCC’s fortykningsevne og viskositet gør det til en vigtig cellulose i flydende doseringsformer. Kvaliteter med en større partikelstørrelse og højere krystallisering fungerer godt sammen med kolloidal siliciumdioxid til fremstilling af silicid- og andengenerationskvaliteter. Mikrokrystallinsk cellulose er en fremragende bioadhæsiv og anvendes i bioadhæsive lægemiddeltilførselssystemer.

Interessante fakta om MCC

MCC anvendes som antiklumpningsmiddel i nichen for forarbejdede fødevarer, men det er også et populært tekstureringsmiddel til kosmetik. Det er en raffineret træmasse med et enestående hydroswellende talent. Det kan syntetiseres på flere måder gennem reaktiv ekstrudering, ultralydsbehandling og dampeksplosion. På det seneste har det skabt sig en plads i nichen for 3D-printing. Nogle har kaldt det en “uudtømmelig skat” for den farmaceutiske industri, fordi det egner sig til et enormt antal processer. På sin mest enkle måde bruges den til at fremstille orale doseringsformer i direkte kompression. Dens bemærkelsesværdige flow gør det meget lettere at sikre en ensartet tabletvægt.

Fordele ved mikrokrystallinsk cellulose

Med hensyn til partikelstørrelse Mikrokrystallinsk cellulose kan konstrueres til forskellige um-størrelser. På grund af sin mikrokrystallinske struktur giver den et naturligt stort overfladeareal med masser af porøsitet og fugtighedsbevarende evne. Det omtales ofte som det bedste ekstruderingshjælpemiddel på markedet på grund af dets fremragende bindingsegenskaber og kohæsionsevne. Hvis vandbevægelsen er velkontrolleret, kan fasedeling helt undgås. Det kan skabe en tæt, glat overflade, der er ekstremt ikke-fritagelig. Den deformeres under kompression, men danner kraftige hydrogenbindinger.

Hvor og hvor skal jeg bruge mikrokrystallinsk cellulose?

Når det drejer sig om faste doseringsformer, anvendes MCC i alt fra hårde gelatinekapsler til dispergerbare tabletter. Det er et af de sjældne fyldstoffer, der er vanduopløseligt og hydrofilt, så det er perfekt til vådgranuleringsprocedurer. Det kan bruges til at opnå en vægevirkning i våde pulverblandinger. Når det er for dyrt til at fungere som det eneste fyldstof, kan det blandes med tør laktose. Det medfører hurtig opløsning, før det komprimeres. Den anvendes primært som bindemiddel og fortyndingsmiddel.

Hvad er de lovgivningsmæssige rammer for MCC?

Food and Drug Administration anser mikrokrystallinsk cellulose for at være sikker for alle dyrearter. Der er ingen forbrugersikkerhedsproblemer i forbindelse med det ud over kravene til fødevarekvalitet. Som med al cellulose skal askeindholdet være under 0,6 %. Det er blevet optaget i GRAS Notice Inventory og er generelt anerkendt som sikkert, når det anvendes i “normale” mængder. Som cellulose er den omfattet af bestemmelserne i det nationale økologiske program. Det kan kombineres med supplerende ingredienser for at forbedre absorptionen eller ændre viskositeten.

Den amerikanske farmakopé har strengere standarder, der regulerer alt fra partikelstørrelsesfordeling til emballering og opbevaring. Cellulosen er et trin fire-stof, som skal have et begrænset aerobt mikrobielt antal mikroorganismer. Det skal opbevares i tætte beholdere for at reducere eksponeringen for nominelt tab.

Europas sikkerhedsmyndighed revurderede MCC i 2018, men fandt, at det forblev intakt, indtil det blev udskilt. Da der ikke er nogen absorption at bekymre sig om, er risikoen for oral akut toksicitet lav, og genotoksicitet er usandsynlig. Det er stadig reguleret som et teknologisk fødevaretilsætningsstof i henhold til bilag II forordning nr. 1333/2008. Dens renhedskriterier er defineret i forordning nr. 231/2012. Det bør anvendes på det laveste krævede niveau. Medlemsstaterne skal overvåge forbruget og anvende en risikobaseret tilgang til rapportering.

MCC-kvalitetskvaliteter for direkte komprimering Mikrokrystallinsk cellulose

MCC-kvaliteterne varierer afhængigt af, hvor cellulosen er fremstillet. MCC 10, der er kendt under handelsnavnet Avicel PH 101, anvendes generelt som antiklumpningsmiddel, emulgator og fedtsubstitut. Det giver tekstur og giver mere fylde. Ceolus M CC egner sig bedre til komprimering. Avicel PH 101 kan stabilisere skum og forlænge stivelse, men den er designet til vådgranulering.

Når det drejer sig om fluiditet, er Avicel PH 102 den foretrukne MCC-type. Dens lave massefyldeværdi og opløsning giver den mindre vægtvariationer og friabilitet. Endnu vigtigere er, at de giver kroppen mulighed for at optage vigtige ingredienser. Direkte komprimering kan bruges til at opnå grade 200 – et farmaceutisk standardhjælpestof med fremragende smøreevne.

Både 302 og 102 giver god komprimerbarhed og flydeevne, hvor 101 har den mindste partikelstørrelse. 302 har en lavere bulkdensitet. Den største gennemsnitlige partikelstørrelse opnås af kvalitet 200, men dens overlegne flydeevne gør den til et populært hjælpestof i medicinalindustrien. 105 har den mindste partikelstørrelse.

3D-printning med MCC

Nyere patentbeskyttede versioner af MCC er nedbrydelige biokompositter, der er ideelle til 3D-printning, når de kombineres med forstærket polymælkesyre. Denne nye MCC blev først testet i 2016, hvor dobbeltskrueekstrudering og opløsningsmiddelstøbning blev brugt til at opnå den helt rigtige filamentform. M CC er ikke helt kompatibel med PLA, så det var nødvendigt med overflademodifikationer, men forsøget var en bragende succes. MCC er en perfekt til additiv fremstilling med 3D-fabrikation. Det producerer minimalt affald og bruger meget lidt strøm. Dens træk- og termiske egenskaber er perfekte til opbygning af komponenter lag for lag af fotosyntetisk lag. Cellulose har flere vigtige egenskaber for AM-teknologien. Det er den mest rigelige egnede biopolymer på planeten til 3D-applikationer. Det kan bruges til at opbygge cellulosebaserede polymerer, filamenter til udskrivning, modellering med flydende udfældning og 4D-printede materialer. Additiv fremstillingsteknologi kræver hurtige prototyper og variable materialer, og cellulose tilbyder begge dele.

Se vores liste over produkter og producenter af mikrokrystallinsk cellulose her