Микрокристална целулоза

Микрокристалната целулоза (MKЦ) е вид целулоза, произведена чрез киселинна хидролиза от памучна или дървесна целулоза. Суровина за производството на микрокристална целулоза е специален вид високо пречистена α-целулоза. Целулозните прахове са едни от най-важните видове пълнители използвани в таблетките, особено за директна комресия. Хидролизният продукт може да се трансформира в продукт, използван при производство на лекарства, като пълнител за таблетки или изсушаващи спрейове.

Свойства

МКЦ е бяла, без вкус и мирис, и е свободна от органични и неорганични замърсявания. Тя е неразтворима във вода, разредени киселини и в повечето органични разтворители. Едни от най-важните свойства са:

• голяма компактност при ниски стойности на налягането при пресоване;
• ниска ронливост;
• физиологична инертност.

МКЦ е силно абсорбираща, което се дължи на капилярната структура и порьозността на повърхността ѝ, което позволява да действа като носител на течности, запазвайки пластичните и компресиращи свойства.

Благодарение на химическата си природа, липса на токсичност и голяма хигроскопичност, MKЦ е широко използвана във фармацевтичните препарати и таблетки в комбинация с активни съставки и/или други помощни вещества. МКЦ представлява интерес и в промишлености като: вкусовата, козметична и дори в керамичната.

Производство

Обработването на целулозните микрофибрили започва с размилането на листове α- целулоза с висока чистота. Така размляната целулоза се поставя във вана с нагрята минерална киселина (2,5 N HCl), температура равна на 105±1 °С, в продължение на 15 минути, която хидролизира аморфните области на микрофибрилите, като оставя микрокристалните незасегнати. Целта на този процес е да се разкъсат дългите полимерни вериги. Първоначално киселината, която участва в реакцията, „атакува“ структурата на целулозата сравнително бързо. Процесът на хидролиза бързо разкъсва връзките, като успоредно с това, наново се образуват кристализирани структури. Силната киселинна хидролиза разкъсва всички налични връзки и превръща влакното в самостоятелна кристална структура.

Химичните реагенти и замърсяванията след края на процеса се отстраняват чрез промиване с вода.

Следващата стъпка е дисперсионно сушене – впръскване на промивна вода през дюзи, нагрявани с горещ въздух. Този процес води до производството на частици с желан размер и водно съдържание. Въпреки че процесът на производство на микрокристална целулоза изглежда сравнително праволинеен, качествата на продукта са свързани с различни негови параметри като температура, налягане, чистота на материалите и възможностите на наличното оборудване. Свойствата на микрокристалната целулоза могат да бъдат контролирани в зависимост и от желаното предназначение на продукта.

Източници

• Дипломна работа Васев, Н., Композитни материали на основата на гел-съдържащи лигноцелулози, ХТМУ-София, 2009
• Mariana Laka, Svetlana Chernyavskaya, Microcrystalline cellulose, BioResources 2(3), 583 – 589
• Fridrun, P., Piroska, R., Evaluation of the properties of microcrystalline and microfine cellulose powders, International Journal of Pharmaceutics, 91 (1993) 183 – 193
• Battista, O. A., Cruz, M. M. and Ferraro, C. F. (1971) Colloidal Microcrystal Polymer Science in Surface and Colloid Science, Vol. 3. Wiley-Interscience. с. 244
• Gorinova, N., Atanasov, A., Alexandrova, K., Velkova, R., Kasachka, A., Comparison of agar and microcrystal cellulose as gelling agents for in vitro culture of Nicotiana tabacum stem explants, Institute of Chemical Technology, Department of Biotechnology, 1756 Sofia, Bulgaria