製薬業界における微結晶セルロースの応用

微結晶セルロース (MCC) は、|-1,4 グルコシド結合で結合した直鎖状多糖類です。自由に流動する白色またはオフホワイトの粉末固体生成物です。主にセルロースベースの有機物 (約 99.95%) と微結晶性無機物 (灰などの約 0.05%) で構成されています。灰の主成分は、Ca、Si、Mg、Al、Fe、およびその他の微量金属元素。MCC は非繊維状で非常に流動性があります。水、希酸、有機溶剤、油には不溶ですが、希アルカリ溶液には部分的に可溶で膨潤し、カルボキシメチル化、アセチル化、エステル化のプロセスで高い反応性を示します。微結晶セルロースの原料は植物セルロースの後加水分解によって得られます。一般的なプロセスは次のとおりです。無機酸溶液。ここで、β-セルロースは、セルロース含有植物の繊維パルプから得られます。加水分解後、セルロースは濾過、精製され、水スラリーは噴霧乾燥されて、広い粒径分布を有する多孔質粒子を形成します。微結晶セルロース（微結晶セルロース、MCC）は、自由流動性の非常に微細な短い棒状または粉末状の多孔質粒子です。希酸により天然セルロースの限界重合度（LOOP）まで加水分解されます。色は白色または白色に近い色です。無味無臭で、粒子サイズは一般に 20 ～ 80 μm、限界重合度 (LODP) は 15 ～ 375 です。繊維状ではなく、流動性が強い。水、希酸、有機溶剤、油に不溶で、希アルカリ溶液には部分的に溶解して湿潤し、カルボキシメチル化、アセチル化、エステル化反応の反応性が高い。低重合度で比表面積が大きいなどの特殊な性質を有するため、結晶セルロースは医薬品、食品、化粧品、軽化学工業などで広く使用されている。

製薬業界では、微結晶セルロースは吸着剤、懸濁剤、希釈剤、崩壊剤としてよく使用されます。微結晶セルロースは、主に経口錠剤やカプセルの希釈剤や結合剤として、湿式造粒だけでなく乾式直接圧縮にも使用され、医薬品の調製に広く使用されています。また、一定の潤滑効果と崩壊効果もあり、錠剤の調製に非常に役立ちます。微結晶セルロース分子は圧力下で水素結合を形成するため、圧縮率が高く、バインダーとしてよく使用されます。圧縮された錠剤が液体に接触すると、水が錠剤内部に急速に入り込み、微結晶セルロースの水素結合がすぐに切断されるため、崩壊剤として使用できます。したがって、錠剤の硬度を向上させることができる、錠剤の製造に広く使用されている賦形剤です。たとえば、リファンピシン錠剤の調製では、MCC およびデンプン (質量比 6.25:1) をさまざまな原料と混合し、直接圧縮して錠剤にすることができます。製品は 1 分以内に霧状に崩壊します。有効期間内は含有量が変化せず、薬剤の安定性が良好に向上します。別の例として、微結晶セルロースの添加により、酢酸プレドニゾンおよび酢酸ベルベリン（塩酸ベルベリン）錠剤の溶解率が80％以上に増加しました。微結晶セルロースを錠剤圧縮の補助材料として使用する場合、従来の造粒プロセスは必要ありません。たとえば、ケビチン錠剤の調製にはMCCが添加されており、ケビチン錠剤の製造時に発生する深刻な粘着現象が解決されます。ケビチン湿式顆粒錠は水分を吸収しやすい性質があります。そしてすぐに崩壊します。微結晶セルロースは、医薬品の徐放剤としても使用できます。徐放性と は、活性物質が担体の多孔質構造に入り込むことです。活性物質は分子間の水素結合によって内包され、乾燥後に活性物質が固定されます。活性物質が放出されると、ポリマー担体の毛細管系内に水が拡散して膨潤し、担体基材と固定化された活性物質との化学結合が破壊され、活性物質がゆっくりと放出されます。

ユーザーガイド:

1.固形製剤における微結晶セルロースの最大の応用特徴は、その高い圧縮性です。他の固形医薬品賦形剤と比較して、これは微結晶セルロース分子間の水素結合の存在と、圧力下での水素結合によるものであり、したがって、高度な圧縮性により錠剤の硬度を高めることができます。そのため、乾燥結合剤としてよく使用されます。同時に、圧縮された錠剤が液体に接触すると、水が微結晶セルロースを含む錠剤に急速に入り込み、水素結合が即座に切断されるため、崩壊剤としても使用できます。したがって、錠剤の製造に広く使用されています。

2.微結晶セルロースは高い吸水性を持っています。一方で、この特徴は湿式造粒プロセスにおける優れたスラリー吸収能力を持ち、結合剤/湿潤剤は使用するのに十分なスペースを持っており、または結合剤に他の機能を追加することができます。非毒性の賦形剤であるため、操作はより制御可能です。一方、湿潤性は良好であり、湿式造粒プロセスでは材料の湿潤均一性を高めることができ、造粒の均一性と最終製品の含有量の均一性に有益です。第三に、マイクロ結晶の高い吸水性は、製剤の強い吸湿性につながります。単純な微結晶は、RH75%の条件下で5日間水分を吸収でき、吸湿による重量増加は5%を超え、RH92.5%で5日間の重量増加は10%を超えます。微結晶比率が高い場合、吸湿安定性の問題に注意してください。通常の保管条件下では、微結晶の含水率は一般に約 3% ～ 5% であり、比較的安定しています。

3.微結晶セルロースの二次圧縮成形性は悪く、現時点では乳糖の方が比較的優れています。

4.微結晶セルロースは水に不溶であるため、溶解プロセス中に「底押し」現象が発生します。つまり、溶解後期に微結晶が溶解容器の底に蓄積し、APIの放出が不完全になります。そのため、不溶性薬物の場合、一般的な微結晶比率は30％以下が推奨されます。底圧が発生する場合は、微結晶の割合を減らすか、比率を高めます。溶解速度（50～75rpm）

5.微結晶セルロースの異なるタイプの系では、一般的なバランス関係は次のとおりです: 流動性が良いほど、成形性は低くなります。