آویسل یا همان سلولز میکروکریستالین چیست؟
آویسل (میکروکریستالین سلولز یا MCC) یک نوع پلی‌ساکارید است که متشکل از چند صد تا بیش از ده‌هزار واحد گلوکز است که با پیوندهای β (1 → 4) به هم متصل شده‌اند. این ماده از طریق تیمار آلفا سلولز که از پالپ مواد گیاهی الیافی به دست می‌آید، تولید می‌شود. فرآیند تولید شامل استفاده از اسیدهای معدنی و سپس اسید کلریدریک برای تجزیه سلولز طبیعی به میکروکریستالین سلولز است.
خصوصیات و ویژگی‌های آویسل:
ساختار کریستالی و آمورف:
سلولز طبیعی هر دو ناحیه آمورف و کریستالی دارد. در فرآیند تولید، اسیدها به نواحی آمورف حمله می‌کنند و نواحی کریستالی باقی‌مانده را برای تصفیه بیشتر حفظ می‌کنند.
پودر کریستالی بی‌مزه و بدون بو:
آویسل یک پودر کریستالی است که بدون طعم و بو می‌باشد و از نظر طبیعت رطوبت‌ساز است. این ماده در آب محلول نیست اما با آب متورم شده و ژل تولید می‌کند.
اندازه‌های مختلف:
آویسل در اندازه‌های مختلف (25-250 میکرومتر) موجود است که هر یک خواص مختلفی دارند.
خلوص شیمیایی و تبلور بالا:
به دلیل خلوص شیمیایی و درجه بالای تبلور، آویسل برای بسیاری از کاربردهای صنعتی مناسب است.
کاربردهای سلولز میکروکریستالین (آویسل):
1. صنعت داروسازی:
عامل چسباننده (Binder): به عنوان عامل چسباننده در تولید قرص‌ها و کپسول‌ها استفاده می‌شود.
عامل پرکننده (Filler): برای افزایش حجم داروها و تهیه قرص‌ها و کپسول‌ها استفاده می‌شود.
عامل تجزیه‌کننده (Disintegrant): به تجزیه سریع‌تر قرص‌ها در معده کمک می‌کند.
2. صنعت غذایی:
عامل ضد چسبندگی (Anti-caking agent): جلوگیری از چسبندگی و کلوخه شدن پودرها و محصولات خشک.
بهبود بافت: بهبود بافت محصولات غذایی مانند محصولات پخته‌شده، دسرها و محصولات لبنی.
پایدارکننده و غلیظ‌کننده: استفاده در محصولات غذایی مانند سس‌ها و نوشیدنی‌ها.
3. صنعت آرایشی و بهداشتی:
غلیظ‌کننده و پایدارکننده: در کرم‌ها، لوسیون‌ها و ژل‌ها.
عامل پرکننده: در محصولات آرایشی مانند پودرهای فشرده و رژ لب.
4. صنایع دیگر:
اسپری‌ها و سوسپانسیون‌های خوراکی: به عنوان جایگزین برای ژل‌های مصنوعی یا پلیمرها.
لوسیون‌ها: بهبود ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی محصولات.
مزایا و ویژگی‌های خاص آویسل:
غیر سمی و قابل تجزیه زیستی: آویسل غیر سمی است و از 99٪ فیبر غذایی و برخی نمک ها تشکیل شده و قابل تجزیه زیستی است.
خلوص شیمیایی بالا: به دلیل خلوص شیمیایی و درجه تبلور بالا، می‌تواند به عنوان یک افزودنی ارزشمند در بسیاری از صنایع استفاده شود.
رطوبت‌ساز و ژل‌ساز: آویسل قابلیت جذب رطوبت و تبدیل به ژل را دارد که در بسیاری از فرمولاسیون‌ها مفید است.
منابع مختلف:
آویسل به دست آمده از منابع مختلف از نظر ترکیب شیمیایی، ساختار و خصوصیات فیزیکی و شیمیایی (تبلور، محتوای رطوبت، سطح و ساختار متخلخل، وزن مولکولی و غیره) تفاوت هایی خواهد داشت.
به طور کلی، آویسل به دلیل ویژگی‌های منحصر به فرد خود به یک ماده اساسی و پرکاربرد در صنایع مختلف تبدیل شده است و توانسته است موقعیت خود را در بازار به خوبی حفظ کند.
کاربرد سلولز میکروکریستالین (آویسل) در داروسازی
میکروکریستالین سلولز (MCC) در صنعت داروسازی به دلیل ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خاص خود کاربردهای گسترده‌ای دارد. در زیر به برخی از کاربردهای مهم این ماده در داروسازی اشاره شده است:
عامل چسباننده (Binder)
MCC به عنوان یک عامل چسباننده قوی در تهیه قرص‌ها و کپسول‌ها استفاده می‌شود. این ماده به حفظ استحکام و یکپارچگی داروها کمک می‌کند و باعث می‌شود که قرص‌ها و کپسول‌ها در طول فرآیند تولید و حمل‌ونقل به‌خوبی حفظ شوند.
عامل پرکننده (Filler)
MCC به عنوان یک عامل پرکننده در فرمولاسیون‌های دارویی استفاده می‌شود. این ماده به افزایش حجم قرص‌ها و کپسول‌ها کمک می‌کند و مقدار ماده دارویی را به اندازه مورد نیاز می‌رساند. استفاده از MCC به عنوان پرکننده باعث می‌شود که محصولات دارویی به اندازه کافی بزرگ و مناسب برای مصرف شوند.
عامل تجزیه‌کننده (Disintegrant)
یکی از ویژگی‌های مهم MCC، توانایی آن در بهبود تجزیه و حل شدن قرص‌ها در معده است. MCC به عنوان یک عامل تجزیه‌کننده عمل می‌کند و باعث می‌شود که قرص‌ها پس از بلعیدن سریع‌تر تجزیه شوند و ماده دارویی به سرعت آزاد شود.
بهبود جریان‌پذیری (Flowability)
MCC به بهبود جریان‌پذیری پودرهای دارویی کمک می‌کند. این ویژگی برای فرآیندهای تولید داروهای پودری و تهیه قرص‌های فشرده بسیار مهم است. MCC به کاهش چسبندگی پودرها به تجهیزات و بهبود جریان‌پذیری آنها کمک می‌کند.
پایدارکننده (Stabilizer)
MCC به عنوان پایدارکننده در فرمولاسیون‌های دارویی استفاده می‌شود و به حفظ پایداری فیزیکی و شیمیایی داروها کمک می‌کند. این ماده می‌تواند از تغییرات ناخواسته در ترکیب و خواص دارو جلوگیری کند.
تسهیل فرآیند تولید (Processing Aid)
MCC به تسهیل فرآیندهای تولید دارو کمک می‌کند. این ماده باعث بهبود خصوصیات مکانیکی قرص‌ها می‌شود و مشکلاتی مانند چسبندگی به ابزارهای تولید و خرابی قرص‌ها را کاهش می‌دهد.
عامل تبلور مجدد (Recrystallization Agent)
MCC می‌تواند به عنوان عامل تبلور مجدد در برخی فرمولاسیون‌های دارویی استفاده شود. این ویژگی به بهبود خصوصیات فیزیکی و مکانیکی محصولات دارویی کمک می‌کند.
مزایای استفاده از سلولز میکروکریستالین (آویسل) MCC در داروسازی:
غیر سمی بودن: MCC یک ماده غیر سمی و بی‌ضرر برای بدن انسان است و می‌تواند بدون نگرانی از عوارض جانبی در داروها استفاده شود.
پایداری حرارتی: MCC دارای پایداری حرارتی خوبی است و می‌تواند در دماهای بالا بدون تغییر خواص خود عمل کند.
سازگاری با سایر مواد: MCC به خوبی با سایر مواد شیمیایی سازگار است و می‌تواند به راحتی در فرمولاسیون‌های مختلف مورد استفاده قرار گیرد.
به دلیل این ویژگی‌ها و کاربردهای گسترده، میکروکریستالین سلولز یک ماده بسیار مهم و پرکاربرد در صنعت داروسازی محسوب می‌شود.
تاریخچه سلولز میکروکریستالین (آویسل)
تاریخچه میکروکریستالین سلولز (MCC) به توسعه و کشف سلولز و تلاش‌های انجام شده برای تبدیل آن به محصولات کاربردی برمی‌گردد. در ادامه به بررسی تاریخچه MCC پرداخته می‌شود:
کشف سلولز
سلولز برای اولین بار در سال 1838 توسط شیمیدان فرانسوی آنسلم پاین (Anselme Payen) کشف شد. پاین سلولز را به عنوان یک پلیمر طبیعی موجود در ساختار دیواره سلولی گیاهان شناسایی کرد. این کشف پایه و اساس تحقیقات بعدی برای استخراج و استفاده از سلولز را فراهم کرد.
توسعه فناوری سلولز
در اواخر قرن نوزدهم و اوایل قرن بیستم، فناوری‌های متعددی برای استخراج و اصلاح سلولز توسعه یافت. از جمله این فناوری‌ها می‌توان به تولید سلولز استات و نیتروسلولز اشاره کرد که در صنایع مختلف از جمله تولید پلاستیک و فیلم عکاسی مورد استفاده قرار گرفتند.
کشف و توسعه میکروکریستالین سلولز
میکروکریستالین سلولز به عنوان یک ماده جدید در دهه 1950 و 1960 میلادی توسعه یافت. این ماده برای اولین بار توسط شرکت FMC Corporation کشف و با نام تجاری آویسل (Avicel) به بازار معرفی شد. آویسل به سرعت به دلیل ویژگی‌های منحصر به فرد خود در صنایع مختلف به‌ویژه داروسازی مورد توجه قرار گرفت.
کاربردهای اولیه در صنعت داروسازی
MCC به عنوان یک ماده جدید در صنعت داروسازی مورد استفاده قرار گرفت و به دلیل ویژگی‌های چسبانندگی، پرکنندگی و تجزیه‌پذیری خود به عنوان یکی از مواد اصلی در تولید قرص‌ها و کپسول‌ها به کار گرفته شد. این ماده به دلیل توانایی خود در بهبود خواص مکانیکی و فیزیکی قرص‌ها و همچنین افزایش جذب داروها در بدن، به سرعت محبوب شد.
گسترش کاربردها در صنایع مختلف
با گذشت زمان، کاربردهای MCC به سایر صنایع نیز گسترش یافت. در صنعت غذایی به عنوان عامل ضد چسبندگی، پایدارکننده و غلیظ‌کننده مورد استفاده قرار گرفت. در صنعت آرایشی و بهداشتی نیز به عنوان ماده پرکننده و پایدارکننده به کار گرفته شد. این گستردگی کاربردها باعث شد که MCC به یکی از مواد مهم و پرکاربرد در صنایع مختلف تبدیل شود.
تحقیقات و توسعه بیشتر
تحقیقات و توسعه در زمینه MCC همچنان ادامه دارد و تلاش‌های بسیاری برای بهبود خواص و کاربردهای این ماده در جریان است. از جمله این تحقیقات می‌توان به تلاش‌های انجام شده برای استفاده از MCC در تولید مواد دارویی با رهش کنترل‌شده و بهبود روش‌های تولید و فرآوری آن اشاره کرد.
میکروکریستالین سلولز به عنوان یک ماده چندمنظوره و پرکاربرد، تاریخچه‌ای پربار و تأثیرگذار دارد. از زمان کشف سلولز توسط آنسلم پاین تا توسعه و معرفی MCC توسط شرکت FMC Corporation، این ماده به یکی از اجزای اساسی در صنایع مختلف تبدیل شده است. ویژگی‌های منحصر به فرد MCC و توانایی آن در بهبود خواص محصولات مختلف، باعث شده است که این ماده همچنان مورد توجه پژوهشگران و صنعتگران باشد.
