中国粉体网讯 微晶纤维素是以纤维素为原料，通过微米化加工所得。微晶纤维素具有绿色可再
生、生物相容性高、可压性好及稳定性高等优势，作为一种天然高分子材料，其在医药方面被广泛作为辅料应用于药物片剂的制备过程中，用作填充剂、崩解剂、稀释剂等来改善药物的释放性能，还能起到润滑、助流、黏合的作用，减少药物颗粒间的摩擦，提高药物颗粒的流动性，便于药片成型。因此，微晶纤维素被认为是最具开发价值的绿色材料之一。
微晶纤维素概述
微晶纤维素（Microcrystalline cellulose，MCC）是一种白色、无臭无味、短棒状、不溶于水的细粉或颗粒状材料。葡萄糖分子之间由β-1,4葡萄糖苷键连接，具备Ⅰ型纤维素的晶型结构，可部分溶解于稀碱溶液，不溶于水、油脂和稀酸等，因其赋性、粘合性和吸水膨胀等特点常常作为填充剂。
一般来说，天然纤维素可以通过酸水解得到MCC，然后进行研磨和筛选等后处理，以制备应用于不同领域的MCC。MCC具有许多独特性质，例如结晶度需高于60%，粒径一般在20～80μm，极限聚合度(LODP)在15～375之间等。
MCC结构示意图
微晶纤维素的性能指标
（1）聚合度
目前，可用于测定聚合度的方法通常包括光散射法、渗透压法、粘度法等。其中，粘度法是应用较多的测定方法。测量过程中，MCC的聚合度越大，溶液粘度就越大，溶液流出粘度计所用的时间也越长，因此可通过测定MCC溶液通过粘度计所用时间的变化来反映MCC聚合度的变化。
（2）结晶度
纤维素可分为结晶区和无定形区两部分，MCC的结晶区占纤维素整体面积或体积的百分率称为结晶度，MCC的结晶度一般要求在60%以上。结晶度的测量方法分为红外光谱法、固体核磁共振碳谱、Ｘ射线衍射法、拉曼光谱法。其中，Ｘ射线衍射法是最常用的结晶度测量方式。
（3）粒径
粒径是粉末物质的基本性质，可用来表示颗粒的尺寸大小。大部分粉末颗粒形状都不是球形，而是棒状、片状、多边形等，且常常伴随着形状不均匀的现象。而MCC就是一类不规则的颗粒构成的粉体。测量MCC粒径时，常用粒径分布来表示各个粒径大小的颗粒占总体颗粒的百分含量。
（4）流动性
粉体的流动性对于医药领域的各个环节都有着重要作用，不同原料、制备方法制备的MCC的流动性不同。在直接压片法生产工艺中，流动性较好的MCC粉体可以顺利地从供料系统流到压片装置中，能够保持片剂的均一性和稳定性，而流动性较差的MCC则容易出现裂片、叠片、片重差异大等现象。
粉体流动性的测试方法分为休止角法、剪切法、卡尔指数法和压缩度法，这些方法都是通过宏观现象来表征粉体的流动性。其中，用休止角法表征粉体的流动性最为常见。一般来说，粉体的粒径越小，其比表面积越大，颗粒间的静电吸引力增强，就越容易发生聚集，从而导致粉体的流动性降低。
微晶纤维素的制备
（1）酸水解法
酸水解法是目前最常用的一种工艺，用于降低纤维素的分子量。在酸水解过程中，纤维素与酸发生反应，首先裂解无定形区，而具有较高耐腐蚀能力的结晶区则基本保持完整。酸处理可以使纤维素的糖苷键断裂，从而使纤维素的聚合度下降，获得低分子量的纤维素衍生物。通常采用盐酸、磷酸、硫酸和硝酸等化学无机酸来制备MCC。在实际生产中，用盐酸法制备MCC最为常用。
（2）酶水解法
纤维素酶是用于水解纤维素的一组酶，它在反应过程中需要酶体系各组分之间的协同作用。酶水解过程中，酶体系先破坏纤维素较为松散的无定形区，随着酶解反应的持续进行，纤维素酶的作用将不断加强，从而进一步破坏纤维素分子的结晶区。然而，酶水解体系成本较高，酶解效率偏低，并且酶水解过程中会受到多种因素的干扰，所以酶体系的大量使用还需进一步探索。
（3）机械法
机械法是一种通过机械物理作用来制备MCC的方法，常见的方法包括球磨法、爆破法和超声波处理等。然而，纯粹的机械法存在一些缺点，如设备能耗大、结晶度低以及产物不均匀等问题。在实际生产中，机械法常用作化学法的辅助工艺，很少单独使用。
微晶纤维素在医药领域的应用
MCC具有崩解、填充、赋形等多种功能，并且具有丰富来源和良好的可压性，在医药领域有着广泛应用，可用作片剂的崩解剂、粘合剂和填充剂，丸剂的赋形剂，混悬剂的稳定剂等，其与传统药用辅料的优缺点如下表所示。
常用药用辅料的优缺点
目前国内MCC存在流动性差、结晶度低、性能单一的问题，会导致MCC可压性差、应用场景单一，不利于药用辅料的长远发展，因此开发多功能MCC、提升MCC技术水平至关重要。
口崩片是一种新型固体速释与速效剂型，由于口崩片需要在口腔内快速崩解，所以填充剂和崩解剂的选择至关重要。填充剂一般选择MCC、甘露醇、预胶化淀粉、乳糖中的一种或者几种合用。其中，MCC是最常用的一种药用填充剂，可以保证片剂结构的完整性，但是MCC用量过多会使得片剂表面粗糙，所以要加入适量乳糖配合使用。
缓释片剂是指口服药物在服用后，按规定缓慢非恒速释放药物的片剂。片剂的缓释效果可通过减少药物的溶解度或者降低药物的释放速率来实现。由于缓释片剂需要在体液中缓慢释放，所以需要选择合适的填充剂和缓释剂来改善片剂的缓释效果。MCC具有优异的可压性能，可应用于各种片剂的填充剂。
小结：
在制药工业中，微晶纤维素作为辅料被广泛用作填充剂、崩解剂、稀释剂、赋形剂等来改善药物的释放性能。微晶纤维素因其具有自己独特的性质，特别是它本身所具有的独特物理化学性质及无毒无害，还广泛应用于轻化工、食品、农业、化妆品等领域。目前国内外对它的需求日益增加，同时不断地开发新用途。
参考来源：
1、吉兴香，郝肖等.一种用作片剂辅料的微晶纤维素及其制备方法和应用
2、陈彤.基于低共熔溶剂体系的药用辅料微晶纤维素的制备及应用研究
3、谢文影.微晶纤维素的物理表征及离散元仿真模拟
4、朱斌，曾淼等.微晶纤维素的制备及在医药工业上的应用
（中国粉体网编辑整理/青黎）
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