Микрокристаллическая целлюлоза - MCC - 9004 - 34 - 6
Типичное свойство:
Содержание влаги
Ряд исследований подтвердил, что содержание влаги в MCC влияет на свойства уплотнения, прочность на растяжение и вязкоупругие свойства. Влажность в полях MCC может выступать в качестве внутренней смазки, уменьшить силы трения и облегчить проскальзывание и пластиковый поток в отдельных микрокристаллах. Смазочные свойства воды также могут уменьшить изменение плотности таблеток, обеспечивая лучшую передачу силы сжатия через компактную и уменьшая адгезию таблетки к стенке матрицы. Сжатие MCC зависит от содержания влаги, что означает, что, когда MCC, обладающий различным содержанием влаги, сжимается с одинаковым давлением, это может не привести к одной и той же компактной пористости. Очень хорошо известно, что давление уплотнения, необходимое для получения определенной пористости (или твердой фракции), уменьшается с увеличением содержания влаги. Sun сообщил, что ниже 3% содержания воды, свойства уплотнения MCC были нечувствительны к изменению влаги. Однако до оптимального уровня увеличение влаги увеличит прочность на таблетку большинства наполнителей. Это может быть объяснено тем фактом, что молекулярное связывание в слоях водяного пара уменьшает межпространственные поверхностные расстояния, следовательно, увеличивая межмолекулярные силы притяжения.
Условия хранения компактов MCC также играют важную роль, поскольку увеличение относительной влажности окажет негативно повлиять на прочность таблеток. Однако это смягчение часто обратимо, когда таблетки удаляются из влажной среды. Основными силами, влияющими на поток порошка, являются сплоченность и трение. Силы трения и электростатические заряды между частицами во время процесса сжатия будут уменьшаться по мере увеличения содержания влаги. Влажность также может играть роль в увеличении сил сплоченности внутри частиц из -за создания жидкости или даже твердых мостов. В случае MCC в качестве наполнения значительные изменения в потоке наблюдались при увеличении содержания влаги, что привело к изменениям в сплоченности порошка. Это явление было описано с помощью увеличения индекса сжимаемости и сдвиговой ячейки.
Размер частиц
Размер частиц очень мало влияет на таблетку аккуратного MCC, то есть, не смазывается и не смешивается с другими наполнителями или активными фармацевтическими ингредиентами (API). Размер частиц MCC и содержание влаги часто считаются наиболее важными CMA для таблеток. Учитывая, что хрупкий диаметр пластичного перехода (DCRIT) MCC составляет 1949 мм, стандартные оценки MCC, имеющие размеры частиц ниже DCRIT, должны деформировать пластически, когда давление сжатия превышает давление доходности. Сообщалось, что более грубые оценки MCC, характеризующиеся меньшей площадью поверхности оболочки, более чувствительны к смазке, чем более тонкий MCC. В полных составах, следовательно, MCCS будет способствовать прочти таблетки (компактной). Сокращение размера частиц MCC увеличит сплоченность и, следовательно, в результате, безусловно, влияет на его проторенность. Kushner et al. сообщили, что различные размеры частиц наполнителя могут влиять на характеристики таблеток, включая твердость, фонд, распад и однородность содержания. Повышенная потока будет получена при использовании более крупных MCCS, а также снижение изменения веса таблеток. Hlinak et al. предположил, что размер частиц может также влиять на смачивающие свойства, растворение API и стабильность лекарственных продуктов.
Albers et al. Оценили свойства планшеты трех партий из пяти различных брендов MCC Type 101. Партии с использованием одного производителя источника создали более сходную характеристику планшета, чем те, которые использовали образцы из различных источников. Статистически значимые различия также наблюдались в отдельных брендах MCC. Из другой партии изученной MCC наибольшие различия в свойствах порошка наблюдались в срединном размере частиц и удельной площади поверхности. Несмотря на более низкий средний размер частиц Avicel ph - 101 (FMC), этот MCC был описан как простые потоковые порошки по сравнению с другими брендами, что показано его низким индексом сжимаемости и высокими значениями функций потока сдвиговых клеток (FFC), которые превышают 4.
Williams et al. Использовали индексы таблеток для изучения свойств уплотнения типов MCC 101 и 102 (средний размер частиц около 50 и 100 мм соответственно), каждый тип представлен двумя партиями из пяти различных источников. Чувствительность смазки MCC, выраженная при его сжимаемости, уменьшалась, когда это наполнение смешивалось с другими материалами, такими как стеарат магния. Другим фактором, влияющим на чувствительность смазки MCC, является размер частиц. Более высокий размер частиц MCC, Avicel PH - 200 (180 микрон), более чувствителен к смазке, чем Avicel PH - 101 (50 микрон). В той же концентрации смазка более эффективно охватывает более крупный размер частиц MCC (pH - 200), чем у меньшего размера частиц MCC (pH - 101) из -за более крупной площади поверхности частиц меньших частиц MCC.
Комплексируемость частиц MCC влияет пористость. Avicel PH - 101, Avicel PH - 102 и Avicel PH - 200 как продаваемые продукты MCC почти та же плотность показали ту же сжимаемость, несмотря на их средний размер частиц, который варьируется от 50 до 180 микрон. PH Avicel PH - 301 (50 микрон) и Avicel PH - 302 (90 микрон), которые физически более плотны, выявляются менее сжимаемые или компактные свойства [51].
Морфология частиц
Obae et al. предположил, что морфология MCC, описанная по длине частиц (L) и их шириной (D), была одним из наиболее важных факторов, влияющих на таблету. Стержневые частицы, которые являются волокнистыми и имеющими более высокие соотношения L/D, приводили к более высокой прочности таблеток, чем круглые частицы. Другие физико -химические свойства MCC, включая содержание влаги, объемную плотность и удельную площадь поверхности, не очень хорошо коррелировали с прочностью растягивания полученной таблетки. Obae et al. иллюстрировал снижение объемной плотности и потока и увеличение удельной площади поверхности при увеличении отношения L/D. Это может быть связано со свойством частиц, которое является более волокнистым. Было обнаружено, что морфология MCC влияет на растворение препарата, которое может из -за пористости.
Кристалличность
Модификация условий гидролиза, включая температуру, время и концентрацию кислоты, также очень мало влияет на степень кристалличности, то есть регулярность расположения целлюлозных полимерных цепей. Это наблюдение указывает на то, что кристалличность не может контролироваться на стадии гидролиза. Кристалличность, по -видимому, в большей степени зависит от источника пульпы, а не от условий обработки, что согласуется с методом изготовления MCC, где кислота преимущественно атакует (зависящие от пульпы) аморфные области.
Общее количество сорбированной воды в MCC пропорционально фракции аморфного материала. Следовательно, порошки MCC с более низкой степенью кристалличности могут содержать больше воды, чем их аналоги с более высокой степенью. Если низкая - Кристалличность MCC преимущественно связывает больше воды, влага - Чувствительные API могут демонстрировать более низкие показатели деградации. Несмотря на противоречивое влияние кристалличности, это может повлиять на адсорбцию воды на целлюлозные микрофибрилл, что, в свою очередь, может повлиять на поток, таблету и стабильность лекарственного продукта.
Объемная плотность
В основном, прямые компрессионные вспышки - распыление - сушеные; Поэтому пористая структура была получена в результате. Это свойство характеризуется относительно низкой объемной плотностью. Увеличение пористости (более низкая плотность) облегчает более высокую сжимаемость, то есть уплотнение порошкового слоя из -за нанесения напряжения. Улучшенная сжимаемость пластически деформирующих материалов, таких как MCC, может затем привести к улучшению таблеток в результате повышенной площади поверхности связывания. Более высокая шероховатость частиц MCC низкой плотности также может способствовать взаимодействию частиц. MCC с низкой объемной плотностью обеспечит более высокий потенциал разбавления и, следовательно, лучше противодействует плохим таблетным свойствам API. Грануляция или сушка в качестве препроцессов таблеточного состава уплотняются MCC, следовательно, менее таблетой, чем оригинальный пористый MCC. Следовательно, можно генерировать, что снижение объемной плотности улучшает таблету; Тем не менее, это часто будет препятствовать потоковому.
Степень полимеризации
Степень полимеризации (DP) экспрессирует количество единиц глюкозы (C6H10O5) в целлюлозной цепи. Он уменьшается в геометрической прогрессии в зависимости от условий гидролиза, включая температуру, концентрацию кислоты и время реакции. Скорость гидролиза замедляется до определенного значения, которое указывается как уровень - Выключенная степень полимеризации (LODP). Значение LODP является специфичным для конкретной пульпы, и это обычно находится между диапазоном 200 и 300, например, 180–210, для пульпы из твердой древесины и 210–250 для целлюлозы хвойной древесины. Теоретически, чтобы получить определенную степень полимеризации, которая выше значения LODP, процесс гидролиза может быть прекращен в любое время. Однако из -за экспоненциального распада DP это прекращение не является ни надежным, ни воспроизводимым подходом. Степень полимеризации используется в качестве теста идентичности, поскольку фармакопейный MCC определяется DP ниже 350 единиц глюкозы по сравнению с DPS в порядке 10 000 единиц для исходной нативной целлюлозы [1].
Корреляция между степенью полимеризации (DP) MCC и его таблетой еще не была исследована. Следовательно, это просто тест на идентичность для различения таблеток MCC (DP <350) по сравнению с порошковой целлюлозой (DP> 440). Дайбовски показал, что происхождение сырья и метод производства MCC более решительно влияют на физические характеристики, чем DP. Значение DP - это критерий, используемый для направления производителя о гидролизе MCC, тогда как для пользователя это характерно для различения свойств MCC и порошковой целлюлозы.
Деревянная пульпа с высокой объемной плотностью, которые можно характеризоваться более низким уровнем - OFF DP не следует напрямую сравнивать со стандартными оценками. Этот параметр отражает отсутствие различия между степенью полимеризации (DP) и уровнем - Выключенная степень полимеризации (LODP). LODP является типичным для конкретного сырья, с общим значением между диапазоном 200 и 300 [44]. Целлюлоза, имеющая значение LODP в этом диапазоне, обычно трудно для дальнейшего гидролиза. Напротив, целлюлозные материалы со значениями DP выше уровня - Выключенная степень полимеризационного плато труднее контролировать из -за их большей чувствительности к гидролизу. При условии, что LODP выше 200–300 MCC остается более волокнистым, что приведет к более низкой объемной плотности, с улучшенной таблетой, но будет препятствовать потоку порошка. Ниже LODP MCC менее волокнистый, плотный и менее таблетой. Таблетка не связана с конкретным значением DP; В качестве примера порошкообразной целлюлозы имеют более высокий DP, чем MCC, но не такой таблетой.
Эффект лигнина
Landín et al. Сравнивал четыре бренда MCC. Различные леса, используемые в качестве сырья, то есть лиственные породы по сравнению с мягкой древесиной, предполагали различия в составе лигнина и гемицеллюлоза. Компонент не - целлюлозы также имеет значительно различную интенсивность производственных процессов, что привело к переменному наводящему составу и потенциально различным качествам продукта. Landín et al. обнаружил, что содержание лигнина увеличивало скорость растворения преднизона. Гидрофобный лигнин может изменить взаимодействие целлюлозы -клеточ и/или целлюлозы -API и, следовательно, скорость высвобождения лекарственного средства.
Thoorens et al. изучали, что различия в свойствах упаковки и потока, которые показаны сканирующими электронными микрофотографиями от авицеля pH - 101 и Avicel pH - 102, были отнесены к различиям в содержании влаги, форме частиц и распределении частиц по размерам. Таблетка, которая также варьировалась среди образцов MCC, была отнесена к различиям в содержании влаги и внутренней структуре частиц. Они в основном вызваны различными условиями обработки, которые специфичны для каждого производителя. Однако воздействие кристалличности и морфологии частиц незначительно. Значительные различия в чувствительности, сжимаемости и распаде таблеток были также отмечены между MCCS из -за различных производственных процессов различными производителями. Было обнаружено, что изменчивость между участками от одного и того же производителя оказывает меньшее влияние на свойства продукта MCC. Текущее исследование Doelker пришло к выводу, что даже если все различные MCC соответствуют спецификациям компенсирования, между ними все еще существуют большие различия.
Приложения:
Микрокристаллическая целлюлоза используется в качестве фармацевтического наполнения.
Содержание влаги
Ряд исследований подтвердил, что содержание влаги в MCC влияет на свойства уплотнения, прочность на растяжение и вязкоупругие свойства. Влажность в полях MCC может выступать в качестве внутренней смазки, уменьшить силы трения и облегчить проскальзывание и пластиковый поток в отдельных микрокристаллах. Смазочные свойства воды также могут уменьшить изменение плотности таблеток, обеспечивая лучшую передачу силы сжатия через компактную и уменьшая адгезию таблетки к стенке матрицы. Сжатие MCC зависит от содержания влаги, что означает, что, когда MCC, обладающий различным содержанием влаги, сжимается с одинаковым давлением, это может не привести к одной и той же компактной пористости. Очень хорошо известно, что давление уплотнения, необходимое для получения определенной пористости (или твердой фракции), уменьшается с увеличением содержания влаги. Sun сообщил, что ниже 3% содержания воды, свойства уплотнения MCC были нечувствительны к изменению влаги. Однако до оптимального уровня увеличение влаги увеличит прочность на таблетку большинства наполнителей. Это может быть объяснено тем фактом, что молекулярное связывание в слоях водяного пара уменьшает межпространственные поверхностные расстояния, следовательно, увеличивая межмолекулярные силы притяжения.
Условия хранения компактов MCC также играют важную роль, поскольку увеличение относительной влажности окажет негативно повлиять на прочность таблеток. Однако это смягчение часто обратимо, когда таблетки удаляются из влажной среды. Основными силами, влияющими на поток порошка, являются сплоченность и трение. Силы трения и электростатические заряды между частицами во время процесса сжатия будут уменьшаться по мере увеличения содержания влаги. Влажность также может играть роль в увеличении сил сплоченности внутри частиц из -за создания жидкости или даже твердых мостов. В случае MCC в качестве наполнения значительные изменения в потоке наблюдались при увеличении содержания влаги, что привело к изменениям в сплоченности порошка. Это явление было описано с помощью увеличения индекса сжимаемости и сдвиговой ячейки.
Размер частиц
Размер частиц очень мало влияет на таблетку аккуратного MCC, то есть, не смазывается и не смешивается с другими наполнителями или активными фармацевтическими ингредиентами (API). Размер частиц MCC и содержание влаги часто считаются наиболее важными CMA для таблеток. Учитывая, что хрупкий диаметр пластичного перехода (DCRIT) MCC составляет 1949 мм, стандартные оценки MCC, имеющие размеры частиц ниже DCRIT, должны деформировать пластически, когда давление сжатия превышает давление доходности. Сообщалось, что более грубые оценки MCC, характеризующиеся меньшей площадью поверхности оболочки, более чувствительны к смазке, чем более тонкий MCC. В полных составах, следовательно, MCCS будет способствовать прочти таблетки (компактной). Сокращение размера частиц MCC увеличит сплоченность и, следовательно, в результате, безусловно, влияет на его проторенность. Kushner et al. сообщили, что различные размеры частиц наполнителя могут влиять на характеристики таблеток, включая твердость, фонд, распад и однородность содержания. Повышенная потока будет получена при использовании более крупных MCCS, а также снижение изменения веса таблеток. Hlinak et al. предположил, что размер частиц может также влиять на смачивающие свойства, растворение API и стабильность лекарственных продуктов.
Albers et al. Оценили свойства планшеты трех партий из пяти различных брендов MCC Type 101. Партии с использованием одного производителя источника создали более сходную характеристику планшета, чем те, которые использовали образцы из различных источников. Статистически значимые различия также наблюдались в отдельных брендах MCC. Из другой партии изученной MCC наибольшие различия в свойствах порошка наблюдались в срединном размере частиц и удельной площади поверхности. Несмотря на более низкий средний размер частиц Avicel ph - 101 (FMC), этот MCC был описан как простые потоковые порошки по сравнению с другими брендами, что показано его низким индексом сжимаемости и высокими значениями функций потока сдвиговых клеток (FFC), которые превышают 4.
Williams et al. Использовали индексы таблеток для изучения свойств уплотнения типов MCC 101 и 102 (средний размер частиц около 50 и 100 мм соответственно), каждый тип представлен двумя партиями из пяти различных источников. Чувствительность смазки MCC, выраженная при его сжимаемости, уменьшалась, когда это наполнение смешивалось с другими материалами, такими как стеарат магния. Другим фактором, влияющим на чувствительность смазки MCC, является размер частиц. Более высокий размер частиц MCC, Avicel PH - 200 (180 микрон), более чувствителен к смазке, чем Avicel PH - 101 (50 микрон). В той же концентрации смазка более эффективно охватывает более крупный размер частиц MCC (pH - 200), чем у меньшего размера частиц MCC (pH - 101) из -за более крупной площади поверхности частиц меньших частиц MCC.
Комплексируемость частиц MCC влияет пористость. Avicel PH - 101, Avicel PH - 102 и Avicel PH - 200 как продаваемые продукты MCC почти та же плотность показали ту же сжимаемость, несмотря на их средний размер частиц, который варьируется от 50 до 180 микрон. PH Avicel PH - 301 (50 микрон) и Avicel PH - 302 (90 микрон), которые физически более плотны, выявляются менее сжимаемые или компактные свойства [51].
Морфология частиц
Obae et al. предположил, что морфология MCC, описанная по длине частиц (L) и их шириной (D), была одним из наиболее важных факторов, влияющих на таблету. Стержневые частицы, которые являются волокнистыми и имеющими более высокие соотношения L/D, приводили к более высокой прочности таблеток, чем круглые частицы. Другие физико -химические свойства MCC, включая содержание влаги, объемную плотность и удельную площадь поверхности, не очень хорошо коррелировали с прочностью растягивания полученной таблетки. Obae et al. иллюстрировал снижение объемной плотности и потока и увеличение удельной площади поверхности при увеличении отношения L/D. Это может быть связано со свойством частиц, которое является более волокнистым. Было обнаружено, что морфология MCC влияет на растворение препарата, которое может из -за пористости.
Кристалличность
Модификация условий гидролиза, включая температуру, время и концентрацию кислоты, также очень мало влияет на степень кристалличности, то есть регулярность расположения целлюлозных полимерных цепей. Это наблюдение указывает на то, что кристалличность не может контролироваться на стадии гидролиза. Кристалличность, по -видимому, в большей степени зависит от источника пульпы, а не от условий обработки, что согласуется с методом изготовления MCC, где кислота преимущественно атакует (зависящие от пульпы) аморфные области.
Общее количество сорбированной воды в MCC пропорционально фракции аморфного материала. Следовательно, порошки MCC с более низкой степенью кристалличности могут содержать больше воды, чем их аналоги с более высокой степенью. Если низкая - Кристалличность MCC преимущественно связывает больше воды, влага - Чувствительные API могут демонстрировать более низкие показатели деградации. Несмотря на противоречивое влияние кристалличности, это может повлиять на адсорбцию воды на целлюлозные микрофибрилл, что, в свою очередь, может повлиять на поток, таблету и стабильность лекарственного продукта.
Объемная плотность
В основном, прямые компрессионные вспышки - распыление - сушеные; Поэтому пористая структура была получена в результате. Это свойство характеризуется относительно низкой объемной плотностью. Увеличение пористости (более низкая плотность) облегчает более высокую сжимаемость, то есть уплотнение порошкового слоя из -за нанесения напряжения. Улучшенная сжимаемость пластически деформирующих материалов, таких как MCC, может затем привести к улучшению таблеток в результате повышенной площади поверхности связывания. Более высокая шероховатость частиц MCC низкой плотности также может способствовать взаимодействию частиц. MCC с низкой объемной плотностью обеспечит более высокий потенциал разбавления и, следовательно, лучше противодействует плохим таблетным свойствам API. Грануляция или сушка в качестве препроцессов таблеточного состава уплотняются MCC, следовательно, менее таблетой, чем оригинальный пористый MCC. Следовательно, можно генерировать, что снижение объемной плотности улучшает таблету; Тем не менее, это часто будет препятствовать потоковому.
Степень полимеризации
Степень полимеризации (DP) экспрессирует количество единиц глюкозы (C6H10O5) в целлюлозной цепи. Он уменьшается в геометрической прогрессии в зависимости от условий гидролиза, включая температуру, концентрацию кислоты и время реакции. Скорость гидролиза замедляется до определенного значения, которое указывается как уровень - Выключенная степень полимеризации (LODP). Значение LODP является специфичным для конкретной пульпы, и это обычно находится между диапазоном 200 и 300, например, 180–210, для пульпы из твердой древесины и 210–250 для целлюлозы хвойной древесины. Теоретически, чтобы получить определенную степень полимеризации, которая выше значения LODP, процесс гидролиза может быть прекращен в любое время. Однако из -за экспоненциального распада DP это прекращение не является ни надежным, ни воспроизводимым подходом. Степень полимеризации используется в качестве теста идентичности, поскольку фармакопейный MCC определяется DP ниже 350 единиц глюкозы по сравнению с DPS в порядке 10 000 единиц для исходной нативной целлюлозы [1].
Корреляция между степенью полимеризации (DP) MCC и его таблетой еще не была исследована. Следовательно, это просто тест на идентичность для различения таблеток MCC (DP <350) по сравнению с порошковой целлюлозой (DP> 440). Дайбовски показал, что происхождение сырья и метод производства MCC более решительно влияют на физические характеристики, чем DP. Значение DP - это критерий, используемый для направления производителя о гидролизе MCC, тогда как для пользователя это характерно для различения свойств MCC и порошковой целлюлозы.
Деревянная пульпа с высокой объемной плотностью, которые можно характеризоваться более низким уровнем - OFF DP не следует напрямую сравнивать со стандартными оценками. Этот параметр отражает отсутствие различия между степенью полимеризации (DP) и уровнем - Выключенная степень полимеризации (LODP). LODP является типичным для конкретного сырья, с общим значением между диапазоном 200 и 300 [44]. Целлюлоза, имеющая значение LODP в этом диапазоне, обычно трудно для дальнейшего гидролиза. Напротив, целлюлозные материалы со значениями DP выше уровня - Выключенная степень полимеризационного плато труднее контролировать из -за их большей чувствительности к гидролизу. При условии, что LODP выше 200–300 MCC остается более волокнистым, что приведет к более низкой объемной плотности, с улучшенной таблетой, но будет препятствовать потоку порошка. Ниже LODP MCC менее волокнистый, плотный и менее таблетой. Таблетка не связана с конкретным значением DP; В качестве примера порошкообразной целлюлозы имеют более высокий DP, чем MCC, но не такой таблетой.
Эффект лигнина
Landín et al. Сравнивал четыре бренда MCC. Различные леса, используемые в качестве сырья, то есть лиственные породы по сравнению с мягкой древесиной, предполагали различия в составе лигнина и гемицеллюлоза. Компонент не - целлюлозы также имеет значительно различную интенсивность производственных процессов, что привело к переменному наводящему составу и потенциально различным качествам продукта. Landín et al. обнаружил, что содержание лигнина увеличивало скорость растворения преднизона. Гидрофобный лигнин может изменить взаимодействие целлюлозы -клеточ и/или целлюлозы -API и, следовательно, скорость высвобождения лекарственного средства.
Thoorens et al. изучали, что различия в свойствах упаковки и потока, которые показаны сканирующими электронными микрофотографиями от авицеля pH - 101 и Avicel pH - 102, были отнесены к различиям в содержании влаги, форме частиц и распределении частиц по размерам. Таблетка, которая также варьировалась среди образцов MCC, была отнесена к различиям в содержании влаги и внутренней структуре частиц. Они в основном вызваны различными условиями обработки, которые специфичны для каждого производителя. Однако воздействие кристалличности и морфологии частиц незначительно. Значительные различия в чувствительности, сжимаемости и распаде таблеток были также отмечены между MCCS из -за различных производственных процессов различными производителями. Было обнаружено, что изменчивость между участками от одного и того же производителя оказывает меньшее влияние на свойства продукта MCC. Текущее исследование Doelker пришло к выводу, что даже если все различные MCC соответствуют спецификациям компенсирования, между ними все еще существуют большие различия.
Приложения:
Микрокристаллическая целлюлоза используется в качестве фармацевтического наполнения.
