بایگانی دسته ی مقالات آرایشی بهداشتی

اتانول که به آن الکل، اتیل الکل، الکل گیاهی، الکل میوه، الکل سفید هم می‌گویند، یک مایع بی‌رنگ است که کاربردهای وسیع و گسترده‌ای در صنایع متعدد از جمله لوازم آرایشی بهداشتی، سوخت خودرو، عطر و ادکلن دارد. اتیلن الکل جزئی از حلال‌های صنعتی می‌باشد که برای تولیدات مواد آلی هم مورد استفاده قرار می‌گیرد.

اتانول چیست؟

از نظر شیمی، اتانول یک الکل است که به آن اتیل الکل نیز گفته می‌شود. ethanol دارای فرمول شیمیایی C2H5OHC2H5OH است. این نوع الکل می‌تواند به‌عنوان سوخت مورداستفاده قرار گیرد؛ زیرا احتراق الکل باعث ایجاد انرژی و گرما می‌شود.

اتیل الکل یک مایع شفاف و بی‌رنگ با بوی الکلی است. اتیلن الکل در ابتدا به‌عنوان حلال هنگام تهیه لاک و عطر و به‌عنوان نگهدارنده برای نمونه‌های بیولوژیکی مورداستفاده قرار می‌گرفت. علاوه بر این، الکل گیاهی به‌عنوان ماده ضد عفونی‌ کننده مورداستفاده قرار می‌گیرد.

تاریخچه اتانول

اتانول یک ترکیب شیمیایی شفاف و بی‌رنگ است که از قندهای موجود در محصولاتی مانند ذرت، چغندرقند و نیشکر تولید می‌شود. اتیلن الکل برای اولین‌بار در تأمین انرژی یک موتور در سال 1826 استفاده شد و در سال 1876، نیکلاس اتو، مخترع موتور احتراق داخلی چهار چرخه مدرن، از اتانول برای تأمین انرژی اولیه موتور استفاده کرد.

اتلین الکل ول همچنین به‌عنوان سوخت چراغ روشنایی در دهه 1850 مورداستفاده قرار می‌گرفت. در دهه 1850 تقریباً 90 میلیون گالن ethanol هرسال در ایالات متحده تولید می‌شد. در آن زمان از Ethanol به‌عنوان سوخت لامپ استفاده می‌شد. البته بعد از افزایش قیمت آن پس از سال 1862، مردم نفت سفید را جایگزین اتانول به‌عنوان سوخت روشنایی کردند.

ساختار اتانول فرمول شیمیایی اتانول

فرمول مولکولی C2H6O است، به این معنی که اتیلن الکل در ساختار خود دارای دو اتم کربن و یک اتم اکسیژن است.

فرمول ساختار اتانول

فرمول ساختاری C2H5OH، نشان می‌دهد زنجیره دو کربنی دارای یک گروه هیدروکسیل (-OH) در انتها است.

اتانول چه نوع ترکیبی است؟

اتانول یا EtOH؛ الکل اتیلیک، نیز نامیده می‌شود. اتلین الکل، جز ترکیبات آلی شناخته شده به‌عنوان الکل‌های نوع اول است. الکل نوع اول ترکیبی است که دارای یک گروه عاملی هیدروکسیل با ساختار کلی RCOH هستند.

این ترکیب آلی یک الکل ساده با فرمول شیمیایی که فرمول آن را می‌توان به‌صورت CH3-CH2-OH یا C2H5OH (یک گروه اتیل متصل به یک گروه هیدروکسیل) نیز نوشت.

واکنش اتانول

• واکنش اتانول با سدیم

هنگامی که این الکل با سدیم واکنش می‌دهد، محصول نهایی واکنش گاز هیدروژن و اتوکسید سدیم خواهد بود.

2Na + 2CH3CH2OH → 2CH3CH2O Na + H2

• آبگیری اتانول با کاتالیزور اسید

هنگامی که در حضور غلظت کافی اسیدسولفوریک در دمای 443 کلوین گرم شود، آلکن به دست می‌آید.

CH3CH2OH → CH2=CH2 + H2O

در واکنش فوق، آب با استفاده از عامل آبگیری که اسیدسولفوریک است حذف می‌شود.

فرایند تولید اتانول

عمدتاً ethanol از یکی از دو روش نفت یا زیست‌توده تولید می‌شود. اتیلن الکل حاصل از نفت در واحدهای شیمیایی بزرگ از طریق فرایند پتروشیمی به دست می‌آید. مواد اولیه از طریق تقطیر جز به جز از نفت جدا می‌شوند.

اتان (C2H6C2H6)، یکی از مواد خام جدا شده، از طریق فرایند کرک به اتن (C2H4C2H4) که به آن اتیلن نیز گفته می‌شود، تبدیل می‌شود.

اتیلن از طریق یک فرایند هیدراتاسیون به الکل سفید تبدیل می‌شود که نیاز به یک کاتالیزور (فسفریک اغلب اسید) دارد به‌طوری‌که واکنش‌دهنده اتن تحت‌فشار زیاد در محفظه واکنش است.

فشار بالا سرعت واکنش را افزایش می‌دهد، به‌طوری‌که اتانول بیشتری تولید می‌شود. این فرایند هیدراتاسیون یک واکنش شیمیایی گرمازا است و انرژی گرمایی آزاد می‌کند:

روش تولید اتانول

اتیل الکل تولید شده با استفاده از زیست‌توده به‌عنوان بیو اتانول شناخته می‌شود.

ویژگی‌ های اتانول

در جدول زیر برخی از خصوصیات اساسی ethanol آورده شده است :

اتانول به‌عنوان سوخت قابل احتراق استفاده می‌شود. لازم به ذکر است اتیل الکل برای احتراق به اکسیژن نیاز دارد. واکنش احتراق الکل انرژی گرمایی آزاد می‌کند و نمونه‌ای از واکنش گرمازا است. همچنین تغییر آنتالپی (ΔH) در این واکنش منفی است.

سوختن اتانول

ethanol ترکیب بسیار مفیدی است. این الکل برای کشتن حشرات، آتش‌زدن چیزها خارج‌کردن اسیدهای نوکلئیک از محلول فوق‌العاده است. اما هر نوع اتیل الکل برای هر کاری مناسب نیست. برای کمک به شما، در اینجا به بررسی مقادیر اتانول‌هایی که به طور معمول در زیست‌شناسی مولکولی استفاده می‌شوند، و همچنین برخی از قوانین مهم برای استفاده صحیح از آنها اشاره شده است.

انواع مختلف اتانول اتلین الکل 95% (95.6%)

این بالاترین غلظت الکل سفید است که می‌توانید با استفاده از تقطیر به دست آورید، زیرا اتیل الکل 95.6٪ یک آزئوتروپ است، به این معنی که حالت بخار دارای نسبت ethanolبه آب یکسان با حالت مایع است.

اتلین الکل خالص (99-100%)

برخی از فرایندهای حساس به آب نیاز به ethanol خالص نیاز دارند. یک روش معمول برای تولید این نوع الکل با غلظت بالاتر از 95٪ استفاده از افزودنی‌هایی است که باعث اختلال در ترکیب آئوزروپ شده و اجازه تقطیر بیشتر را می‌دهد.

به همین دلیل، اتیل الکل خالص گاهی حاوی مقدار کمی از این مواد افزودنی (مانند بنزن) است. این الکل خالص آب را جذب می‌کند، بنابراین انتظار نداشته باشید که در صورت عدم استفاده از آن، اتانول 100٪ باقی بماند.

اتلین الکل دناتوره

اتانول دناتوره (95٪ یا خالص) حاوی مواد افزودنی (مانند متانول و ایزوپروپانول) است که آن را برای نوشیدن سمی می‌کند و بنابراین از مالیات نوشیدنی معاف است. این باعث می‌شود ارزان‌تر از اتیل الکل خالص باشد.

کاربردهای اتانول اتیلن الکل به‌عنوان ضد عفونی‌ کننده

گذشته از تفاوت‌های اساسی در هزینه، مهم نیست که از کدام غلظت این الکل برای ضدعفونی‌کردن استفاده می‌کنید، بنابراین اکثر آزمایشگاه‌ها از اتیل الکل دناتوره استفاده می‌کنند. آنچه مهم است غلظت نهایی آن است.

اتیل الکل یک ماده ضدعفونی‌کننده مؤثر در غلظت‌های 70 تا 90 درصد است. دقیقاً مشخص نیست که چرا ethanol با غلظت بالاتر بعضی از باکتری‌ها را به همان سرعت اتیل الکل رقیق شده، از بین نمی‌برد.

بااین‌حال، در رقیق کردن ethanol، دو نکته وجود دارد. یکی این است که اتیل الکل رقیق شده دیگر یک آئزوتروپ نیست، بنابراین تبخیر باعث کاهش تدریجی غلظت این الکل خواهد شد. افرادی که اتانول 70٪ را روی میز خود نگه می‌دارند، نباید تعجب کنند از اینکه پس از مدتی که ethanol کارایی را از دست بدهد.

نکته دوم که باید مراقب باشید این است که مخلوط اتیل الکل /  آب حجم افزودنی ندارد. این بدان معنی است که اگر می‌خواهید 1 لیتر 70٪ اتانول از اتانول خالص تهیه کنید، نمی‌توانید با مخلوط‌کردن 700 میلی‌لیتر اتیل الکل و 300 میلی‌لیتر آب این کار را انجام دهید.

روش صحیح این است که 700 میلی‌لیتر اتیل الکل اندازه‌گیری شود و سپس آن را به میزان 1 لیتر با آب برسانید. البته، شما همچنین نباید فراموش کنید که اتیل الکل با هر غلظتی بسیار قابل اشتعال است.

الکل سفید به‌عنوان حلال، در سنتز سایر مواد شیمیایی آلی، و به‌عنوان افزودنی بنزین خودرو برای جلوگیری از کوبیدن موتور استفاده می‌شود. ethanol عدد اکتان بالاتری نسبت به بنزین دارد و در ترکیب با بنزین ویژگی‌های آن را بهبود می‌بخشد. بنزین با اکتان پایین با اتانول 10 درصد مخلوط می‌شود تا به اکتان استاندارد 87 برسد.

اتیلن الکل به‌راحتی با آب و بسیاری از ترکیبات آلی مخلوط می‌شود و یک حلال مؤثر برای استفاده در رنگ، لاک و همچنین محصولات مراقبت شخصی و پاک‌کننده‌های خانگی است.

در صنعت لوازم آرایشی و محصولات زیبایی، به‌عنوان ماده نگهدارنده انواع لوسیون‌ها کاربرد دارد. در صنعت رنگ نیز از به‌عنوان نگهدارنده استفاده می‌شود. اتانول می‌تواند باکتری‌ها، قارچ‌ها و ویروس‌هایی را که می‌توانند برای ما مضر باشند از بین ببرد، ازاین‌رو کاربرد گسترده‌ای در فرمولاسیون مواد ضدعفونی‌کننده دارد.

تفاوت بین اتانول و متانول اتانول

فرمول شیمیایی اتانول CH3CH2OH است که از پیوند یک گروه اتیل (CH3CH2-) به یک گروه هیدروکسید (-OH) تشکیل می‌شود. EtOH مخفف دیگر است. اتانول بسیار قابل اشتعال و فرار است.

به دلیل ایجاد پیوندهای هیدروژنی در آب حل می‌شود. به طور مشابه، اتانول ممکن است با الکل‌های دیگر ترکیب شود. همچنین یک مایع بی‌رنگ با بوی ضعیف شیمیایی است. اتانول جدا از برهمکنش‌های فراوانش با دیگر حلال‌های آلی، به عنوان یک اسید ضعیف عمل می‌کند. اما اسیدیته آن کمتر از اسیدیته آب است. در عوض، یک یون اتوکسید از یک یون هیدروکسید بازی‌کننده‌تر می‌شود.

متانول

متانول که معمولاً به عنوان متیل الکل شناخته می‌شود، با اتصال یک گروه متیل (CH3-) به یک گروه هیدروکسید (-OH) ایجاد می‌شود که منجر به فرمول شیمیایی CH3OH می‌شود. با این حال، گاهی اوقات به عنوان MeOH کوتاه می‌شود. همچنین به عنوان “الکل چوب” شناخته می‌شود، زیرا قبلاً به عنوان محصول جانبی تقطیر چوب ایجاد شده بود.

با این حال، متانول معمولاً با کاتالیز از مونوکسید کربن، دی اکسید کربن و هیدروژن سنتز می‌شود. متانول اساسی‌ترین الکل کشف شده در شیمی است و بسیار فرار و قابل احتراق است. به همین ترتیب بی‌رنگ است و بویی شبیه اتانول دارد. متانول ممکن است با آب و سایر الکل‌ها پیوندهای هیدروژنی ایجاد کند و به طور مؤثر با آنها مخلوط شود. در مقایسه با اتانول، متانول اسیدیته بیشتری دارد که تا حدودی بالاتر از آب است.

ضمن خرید عمده مواد شیمیایی و ضدعفونی کننده سطوح صنعتی با دکتر کمیکال تماس بگیرید.

حلال شیمیایی چیست؟

حلال یک ماده شیمیایی است که ماده شیمیایی دیگری را حل می‌کند و محلولی به صورت مخلوط همگن تشکیل می‌دهد. حلال شیمیایی جزء موجود در محلول است که بیشترین مقدار را دارد و شکل فیزیکوشیمیایی ماده را به صورت جامد، مایع یا گاز تعیین می‌کند.

به عبارت دیگر حلال بخشی است که معمولاً بیش از 50% یک محلول را تشکیل داده است، در حالی که حل‌شونده بخشی است که در حلال مخلوط می‌شود. به‌طور معمول، حل‌شونده کمتر از 50٪ محلول است. حلال‌ها معمولاً اما نه لزوماً همیشه مایع هستند و همچنین می‌توانند گاز یا جامد باشند.

کاربرد حلال شیمیایی

صنعت چسب و پوشش

چسب‌ها و درزگیرها از پلیمرهای مختلفی تولید می‌شوند. انتخاب آن‌ها و ترکیب آن‌ها از انتخاب حلال شیمیایی مناسب استفاده می‌کند. بیشتر سیستم‌های حلال شیمیایی برای بهینه‌سازی حلالیت پلیمر اولیه طراحی شده‌اند. چسب‌ها را می‌توان به آنهایی تقسیم کرد که با واکنش شیمیایی و پیوندهایی که به دلیل فرایندهای بدنی پیوند دارند، ایجاد می‌شوند.

فروش حلال صنعتی با دریافت نمونه محصول از دکتر کمیکال

چسب‌های واکنشی شیمیایی بر اساس روش تولید که شامل پلیمریزاسیون، پلی ادیشن یا تراکم پلیمری به سه دسته تقسیم می‌شوند.

چسب‌های پیونددهنده فیزیکی شامل چسب‌های حساس به فشار و تماس، چسب‌های مذاب یا محلول و پلاستیکول‌ها هستند.

چسب‌های پلیمریزاسیون از سیانواکریلات (بدون حلال)

چسب‌های بی‌هوازی (حاوی حلال‌ها نیستند اما نیاز به پرایمر پلاستیک و بعضی از فلزات که محلول‌های نفتالین مس هستند) چسب قابل‌استفاده در برابر اشعه ماورای بنفش (ترکیبات بدون حلال پلی‌اورتان و اپوکسی) نیاز دارند.

چسب‌های حساس به فشار و تماس از انواع مختلفی از پلیمرها از جمله استرهای اسید آکریلیک، پلی ایزوبوتیلن، پلی استرها، پلی کلروپرون، پلی اورتان، سیلیکون، کوپلیمر استایرن بوتادین و لاستیک طبیعی ساخته شده است.

به استثنای چسب‌های استری آکریلیک اسید که می‌توانند به عنوان محلول، امولسیون، UV 100٪ مواد جامد و سیلیکون قابل ترمیم (که ممکن است فقط اثری از حلال‌ها باشد) پردازش شوند، همه لاستیک‌های باقیمانده در درجه اول با مقادیر قابل توجهی از حلال‌ها مانند حلال‌های هیدروکربن ساخته می‌شوند (به طور عمده هپتان، هگزان، نفتا)، کتون (عمدتاً استون و متیل اتیل کتون)، و حلال‌های آروماتیک (عمدتا تولوئن و زایلن).

چسب‌ها و پلاستیسول‌های مذاب حاوی حلال‌ها نیستند. گروه چسب محلول شامل محصولاتی است که از سیستم‌های حلال پلیمری زیر تهیه شده است:

نیترو سلولوز (حلال‌های معمولی شامل ترکیبات حلال معمولاً از یک کتون یا استر، الکل و هیدروکربن انتخاب شده از ایزوپروپانول، 2- بوتیل هگزانول، آمیل استات، استون، متیل اتیل کتون)، لاستیک نیتریل (حلال اصلی – متیل اتیل کتون)، پلی کلرو پرون که معمولاً در مخلوطی از حلال‌ها از جمله کتون یا استر، هیدروکربن آروماتیک و آلیفاتیک آلی که از نفتا، هگزان، استون، متیل اتیل کتون، بنزن، تولوئن و پلی‌وینیل استات (آب) حل می‌شود.

درزگیرهای اکریلیک پایه آب هستند؛ اما ممکن است حاوی اتیلن و پروپیلن گلیکول، روغن‌های معدنی و مینرال اویل نیز باشند. همچنین درزگیرهای اکریلیک مبتنی بر حلال وجود دارد که حاوی مقادیر قابل‌توجهی از حلال‌های شیمیایی مانند روغن‌های معدنی، تولوئن و زایلن است. درزگیرهای پلی سولفید معمولاً حاوی تولوئن هستند؛ اما از متیل اتیل کتون نیز استفاده می‌شود.

گروه سیلانت کلاس B حاوی حلال‌های شیمیایی قابل‌ملاحظه‌ای بیشتر است (تا 40٪ حجم) اما برخی موارد استثنا نیز وجود دارد. درزگیرهای PVC بر پایه پلاستیسول‌ها ساخته شده‌اند و بدون حلال‌ها می‌توان آنها را ساخت. درزگیرهای مبتنی بر لاستیک بوتیل معمولاً حاوی هیدروکربن‌ها (C6-C12) هستند.

درزگیرهای مبتنی بر استایرن – بوتادین – استایرن معمولاً مقادیر زیادی از حلال‌های شیمیایی را از یک گروه انتخاب می‌کنند که شامل تولوئن، هپتان، هگزان، متیل اتیل کتون، ایزو بوتیل ایزو بوتیرات، n-amyl استات، آمیل کتون است. آنها معمولاً در مخلوط‌های حلال پردازش می‌شوند. پلی کلرو پرون معمولاً در مخلوطی از حلال‌ها از جمله کتون یا استرها و هیدروکربن‌های آروماتیک و آلیفاتیک حل می‌شود. این لیست شامل نفتا، هگزان، استون، متیل اتیل کتون، بنزن و تولوئن است.

صنعت آسفالت

محصولات ساختمانی بیشماری از آسفالت و ذغال سنگ برای کاربردهایی همچون سیلر درایو، آسفالت برش، سیمان، آغازگر بتونی، مخلوط سرد بتن، سیمان سقف، پرکننده اتصالات انبساط، مایعات پچ، ضد آب غشاهای مایع ضدعفونی و روکش لوله ساخته شده است. تمام این محصولات حاوی حلال شیمیایی هستند.

ساده‌ترین فرمولاسیون مخلوط آسفالت و (معمولاً) روغن‌های معدنی است که برای آب‌بندی، پرایمری و پوشش بتن مورداستفاده قرار می‌گیرد. پیشرفته‌ترین محصولات از نظر فن آوری برای ضد آب و پوشش خط لوله استفاده می‌شود. این محصولات همچنین بر اساس پراکندگی آسفالت در حلال شیمیایی، اما با افزودن پلیمر تقویت می‌شوند.

افزودن پلیمر، رفتار پلاستیک آسفالت را اصلاح‌کرده و آن را بیضوی می‌کند. معمولاً حلال‌های شیمیایی اضافی برای بهبود حلالیت در اجزای پلیمری اضافه می‌شوند. پلی‌اورتان‌های واکنشی اغلب مورداستفاده در اصلاح ضد آب غشاهای مایع هستند. تولوئن و زایلن ترکیب آسفالت هستند که اغلب از حلال‌های شیمیایی اضافی استفاده می‌شوند. این مواد به دلیل تبخیر حلال تا حدی جامد می‌شوند. خواص الاستومری آنها از پسوندهای زنجیره‌ای و واکنش‌های متقابل زنجیره‌ای حاصل می‌شود که یک شبکه پلیمری داخلی را تشکیل می‌دهند که آسفالت را تقویت می‌کند.

صنایع محصولات آرایشی و بهداشتی

چندین محصول آرایشی حاوی حلال هستند. از جمله این موارد می‌توان به لاک ناخن، پاک‌کننده لاک ناخن، عطر، رنگ مو، پاک‌کننده‌های عمومی، اسپری مو و لوسیون اشاره کرد. در بیشتر موارد، اتانول تنها حلال شیمیایی است. لاک ناخن و پاک‌کننده لاک ناخن حاوی انواع زیادی از حلال‌های شیمیایی است.

نیتروسلولز، پلی‌استر، کوپلیمر استر اکریلیک و متاکریلیک استر، رزین فرمالدئید، بوتیرات استات سلولز متداول‌ترین پلیمرها در فرمولاسیون‌های لاک ناخن هستند. حلال‌ها باتوجه‌به پلیمر مورداستفاده انتخاب شدند. حلال‌ها شامل استون، متیل استات، اتیل استات، بوتیل استات، متیل گلیکول استات، متیل اتیل کتون، متیل ایزوبوتیل کتون، تولوئن، زایلن، ایزوپروپیل الکل، متیل کلروفرم و نفتا است.

حلال‌ها بخش عمده‌ای از ترکیب را معمولاً حدوداً 70٪ تشکیل می‌دهند. اصلاح برای بهبود انعطاف‌پذیری و دوام لاک ناخن در حال انجام است. تلاش‌های دیگر جهت بهبود خواص ضدقارچی، ازبین‌بردن کتون‌ها و رزین‌های فرمالدئید (کتون‌ها به دلیل سمیت و بوی تحریک‌کننده آنها و رزین‌های فرمالدهید به دلیل کمک به درماتیت) و ازبین‌بردن زردی انجام شده است.

استون قبلاً تنها حلال شیمیایی مؤثر بسیاری از برطرف‌کنندگان لاک ناخن بود. هنوز مورداستفاده قرار گرفته است؛ اما تلاش فعلی برای ازبین‌بردن استفاده از کتون‌ها در جوش دهنده‌های ناخن وجود دارد. ترکیبات مورداستفاده بیشترین ایزوپروپانول / اتیل استات و اتیل استات / ایزوپروپانول / 1،3- بوتانیدول هستند.

پاک‌کننده‌های عمومی مورداستفاده در سالن‌های آرایش مو حاوی ایزوپروپانول و اتانول هستند. اسپری مو حاوی اتانول است که ترکیبی از اتان، پروپان، ایزبوتان و بوتان هستند. در معرض شیمیایی در سالن‌های آرایشگاه، اگرچه غلظت بالایی از اتانول وجود دارد، اما سطح شناسایی شده زیر حد NIOSH است. غلظت‌ها در سالن‌های بدون تهویه (حدود 3 برابر بیشتر) از سالن‎‌هایی که در سالن‌های تهویه مطبوع اندازه‌گیری می‌شوند. غلظت کمی از تولوئن نیز یافت می‌شود، که احتمالاً از اجزای رنگ ناشی می‌شود.

حلال شیمیایی در داروسازی

از حلال‌ های آلی معمولاً در صنایع داروسازی به عنوان محیط واکنش، جداسازی و تصفیه محصولات سنتز و همچنین برای تمیز کردن تجهیزات استفاده می‌شود.

از آنجاکه حلال‌های شیمیایی باقیمانده در محصولات نهایی مواد مطلوب نیستند، ممکن است از روش‌های مختلفی برای حذف آنها استفاده شود، مشروط بر اینکه آنها معیارهای ایمنی را رعایت کنند.

پس از فرایند خشک کردن، باید تجزیه و تحلیل ها انجام شود تا بررسی شود که آیا مقادیر حلال‌های شیمیایی مورد استفاده در هر مرحله از تولید از حد قابل قبول تجاوز نمی‌کند. همچنين حلال‌های جديد مانند مايعات فوق بحرانی يا مايعات يونی برای جايگزينی حلال‌های آلی در فرايندهای توليد دارو ساخته شده‌اند.

حلال‎‌های شیمیایی ارگانیک به طور مداوم در فرایندهای تولید داروسازی حضور دارند. صنعت داروسازی به ازای هر مقدار محصول نهایی یکی از بزرگ‌ترین کاربران حلال‌های آلی است. حلال‌های شیمیایی معمولاً در هر مرحله از مسیر سنتز یک ماده فعال یا مواد تحریک کننده و بعضی اوقات در طی فرمولاسیون فراورده‌های دارویی استفاده می‌شوند.

به دلیل برخی از موانع جسمی و شیمیایی، حلال‌های آلی با روش‌های تولیدی، از جمله خشک شدن در دمای بالا تحت فشار و یا لیوفیلیزاسیون نمی‌توانند کاملاً از محصول حذف شوند.

معمولاً مقادیر کمی از حلال‌ها ممکن است در محصول نهایی باقی بمانند که به آنها حلال باقیمانده (RS) گفته می‌شود و معمولاً به عنوان ناخالصی‌های فرار آلی (OVI) نیز شناخته می‌شوند. علاوه‌براین، یک محصول دارویی ممکن است توسط حلال‌های آلی از بسته بندی، انبار، یا از حمل‌ونقل نیز آلوده شود.

به طور کلی، به دلایل عینی، صنعت داروسازی یک شاخه سخت تنظیم شده از تولید است. به همین دلیل است که براساس سمیت هر حلال، محدودیت‌های RS برای محصولات دارویی و مواد اضافی توسط انجمن‌های مختلف تعیین شده است.

استفاده‌های معمولی از حلال‌های شیمیایی، در سنتز حلالیت (محیط واکنش)، استخراج و تبلور (خالص سازی) است. حلال‌های شیمیایی همچنین ممکن است به عنوان واکنش‌دهنده یا کاتالیزور در واکنش‌ها شرکت کنند.

تقطیرهای آزئوتروپ یا استخراج به عنوان عملکرد اصلی حلال‌ها در مرحله واکنش، حلالیت است. به عنوان رسانه واکنش، حلال‌ها با شکستن نیروهای منسجم که محلول‌های بلوری و مایع را در کنار هم نگه داشته می‌شوند، واکنش املاح را بیشتر می‌کنند.

به همین دلیل تحقیقات زیادی برای درک و پیش بینی خواص حلال‌ها انجام شده است که از همه جنبه‌های رفتار شیمیایی دارای اهمیت هستند. علاوه‌براین، حلال‌های شیمیایی همچنین می‌توانند بخشی از یک واکنش سنتز به عنوان معرف یا کاتالیزور باشند.

فرایند استخراج مرحله بعدی تولید API است، جایی‌که یک ماده دارویی با حلال‌های ارگانیک ارتباط دارد. در این فرایند، محصولات سنتز از بقایای واکنش پس از واکنش جدا می‌شوند. معمولاً جداسازی مایع – مایع بین فرکشن‌های آلی و معدنی انجام می‌شود.

انواع حلال‌ها در فرایند استخراج به عنوان مثال استفاده می‌شوند. حلال‌های کلر دار مانند دی کلرومتان یا کلروفرم و همچنین کتون‌ها، اترها، استرها و الکل در استخراج پس از یک فرایند تخمیر، از حلال‌های آلی مانند الکل، تولوئن، استون، استات یا متیلن کلرید استفاده می‌شود.

تلاش برای کاهش مصرف حلال شیمیایی در تولید مواد مختلف، نیاز به اطلاعات پیش زمینه در مورد موجودی فعلی، دلایل انتخاب حلال‌های شیمیایی خاص، تأثیر حلال‌های شیمیایی مختلف بر روی خواص محصولات نهایی، روندهای آینده و امکاناتی برای جایگزینی حلال شیمیایی در حوزه‌های مختلف تولید و صنایع انجام شده است.

انواع حلال های شیمیایی

انواع حلال را می‌توان به دو دسته کلی حلال های آلی و حلال های معدنی تقسیم کرد. حلال‌های معدنی حاوی عنصر کربن نیستند. رایج‌ترین حلال‌های معدنی آب و آمونیاک مایع هستند در حالی که حلال‌های آلی مانند الکل‌ها، گلیکول اترها حاوی کربن و اکسیژن در ساختار خود هستند.

همچنین حلال‌ها را می‌توان به طور کلی به دو دسته تقسیم کرد: قطبی و غیرقطبی. یک مورد خاص جیوه است که محلول‌های آن به عنوان آمالگام شناخته می‌شود. همچنین محلول‌های فلزی دیگری نیز وجود دارند که در دمای اتاق مایع هستند. به‌طورکلی، ثابت دی الکتریک حلال معیار تقریبی از قطبیت حلال را ارائه می‌دهد.

حلال قطبی نوعی حلال است که بارهای جزئی یا گشتاورهای دوقطبی زیادی دارد. پیوندهای بین اتم‌ها دارای الکترونگاتیوی بسیار متفاوت اما قابل اندازه‌گیری هستند. یک حلال قطبی می‌تواند یون‌ها و سایر ترکیبات قطبی را حل کند. در واقع حلال‌های قطبی مولکول‌های دوقطبی قوی هستند که از طریق پیوند هیدروژنی نیز با دیگر مواد برهمکنش دارند.

حلال های قطبی نیز اغلب باعث شکستن پیوندهای کووالانسی املاح یونیزاسیون این املاح می‌شوند. رایج‌ترین حلال‌های مورد استفاده در سیستم‌های دارورسانی، حلال‌های قطبی، از جمله، آب و الکل هستند. به حلال‌های قطبی دیگری مانند الکل‌ها، آلدئیدها و کتون‌های قند و سایر ترکیبات گروه‌های -OH نیز می‌توان اشاره کرد.

حلال‌های غیرقطبی خاصیت دوقطبی کمی دارند یا اصلاً ندارند. اگرچه آنها نمی‌توانند به‌طور مستقل دوقطبی تشکیل دهند؛ اما می‌توانند از برهمکنش‌های دوقطبی- دوقطبی برای حل املاح مناسب استفاده کنند.

حلال‌های غیرقطبی دارای ثابت دی الکتریک بین 1 تا 20 هستند و شامل روغن‌های تثبیت شده، تتراکلرید کربن و کلروفرم می‌شوند. املاح یونی و قطبی در حلال‌های غیرقطبی حلالیت کمی دارند یا اصلاً حل نمی‌شوند. با این حال، روغن‌ها، چربی‌ها و اسیدهای چرب به خوبی در حلال‌های غیرقطبی حل می‌شوند.

انواع حلال های آلی

حلال های آلی ساختار مشترکی دارند. حلال‌های آلی هم ممکن است طبیعت آب‌گریز و هم آبدوست داشته باشند. حلال‌های آلی خواص فیزیکی و شیمیایی مختلفی از خود نشان می‌دهند که در زیر آورده شده است:

• در طبیعت فرار هستند – حلال‌های فرار آنهایی هستند که توانایی تبخیر دارند. به دلیل ماهیت فرار حلال‌های آلی وقتی در هوا آزاد می‌شوند، بوی آنها در فضا حس می‌شود.
• نقطه جوش پایینی از خود نشان می‌دهند، گفته می‌شود که حلال‌های آلی نقطه جوش بسیار پایینی دارند. به دلیل این نقطه جوش پایین، آنها بسیار فرار هستند.
• مایعات بی‌رنگ هستند و وزن مولکولی کمتری دارند. حلال‌های آلی فرار و با وزن مولکولی کم هستند و به شکل مایع در دمای اتاق وجود دارند.

براساس ساختار و گروه عملکردی، می‌توان حلال‌های آلی را به شکل‌های مختلفی دسته بندی کرد:

1. حلال‌های آلیفاتیک: این حلال‌ها متعلق به کلاس آلکن‌ها هستند. گفته می‌شود که آنها طبیعت غیرقطبی دارند. برخی از کاربردهای این‌گونه حلال‌ها عبارتند از استخراج روغن، رنگ، رنگ، داروسازی، پلیمریزاسیون و چسب.
2. حلال‌های آروماتیک: این حلال‌ها مانند حلال آلیفاتیک، حلال‌های غیرقطبی هستند. آنها به عنوان حلال‌های صنعتی برای چسب‌ها، رنگ‌ها، جوهرهای چاپ، فرایندهای استخراج، کاهش‌دهنده، در حشره‌کش‌ها و غیره استفاده می‌شوند.
3. حلال‌های کربونیل: این حلال‌ها شامل استرها می‌شود که دارای خواص قطبی هستند و در پاک‌کننده‌های رنگ ناخن، پاک‌کننده‌های الکترونیکی، تخته‌های مدار، کافئین زدایی، در چسب‌ها و همچنین در مواد طعم‌دهنده غذا استفاده می‌شوند.
4. برخی از حلال‌های آلی دیگر شامل الکل‌ها هستند که در کاربردهای مختلف صنعتی و تجاری استفاده می‌شوند.

حلال پروتیک

یک حلال پروتیک از مولکول‌هایی تشکیل شده است که ممکن است به‌عنوان دهنده پیوند هیدروژنی عمل کنند. آب، الکل و اسیدهای کربوکسیلیک نمونه‌هایی از حلال‌های پروتیک هستند. برخلاف آن حلال‌هایی که نمی‌توانند به عنوان اهداکننده پیوندهای هیدروژنی عمل کنند، حلال‌های آپروتیک در نظر گرفته می‌شوند.

ترکیباتی که با فرمول کلی ROH قابل توصیف هستند، حلال‌های پروتیک قطبی هستند. قطبیت حلال‌های پروتیک قطبی از دوقطبی پیوند O-H حاصل می شود. اندازه کوچک اتم هیدروژن و تفاوت زیاد در الکترونگاتیوی اتم اکسیژن و اتم هیدروژن جداسازی مولکول‌های شامل گروه OH از این گروه از ترکیبات قطبی را تضمین می‌کند و دقیقاً به همین دلیل است که حلال پروتیک به عنوان دهنده پیوند هیدروژنی عمل می‌کند.

حلال آپروتیک

حلال آپروتیک پروتون آزاد نمی‌کند؛ اما ممکن است به‌عنوان یک حلال ساده عمل کند، جایی که قطبیت اندازه‌گیری شده توسط ثابت دی الکتریک قابل توجه است، یا ممکن است به‌عنوان یک گیرنده پروتون یعنی پایه آپروتیک عمل کند. حلال‌های آپروتیک ترکیبات قطبی مایعی هستند که فاقد اتم‌های هیدروژن قابل تجزیه هستند.

اجزا شیمیایی مانند پیوندهای O-H و N-H در این حلال‌ها وجود ندارند. بنابراین؛ گروه‌های هیدروکسیل (-OH) و گروه‌های آمین (-NH2) در حلال‌های آپروتیک وجود ندارند و قادر به تشکیل پیوند هیدروژنی نیستند.

حلال‌های آپروتیک همراه حلال‌های پروتیک توانایی حل کردن یون را دارند. کمبود هیدروژن اسیدی در این حلال‌ها وجود دارد و یون هیدروژن آزاد نمی‌کنند. حلال‌های آپروتیک قطبی دارای مقادیر ثابت دی الکتریک حداقلی یا متوسط هستند. نمونه‌هایی از حلال‌های آپروتیک شامل اتر، متیلن کلرید و هگزان است.

حلال های شیمیایی آلی در مراحل تولید میکروبی

حلال‌های شیمیایی ترکیبات موجود در کره زمین نیستند. در شرایط طبیعی، حضور آنها در مقادیر قابل‌توجهی محدود به مناطق خاص می‌شود. فقط تعداد محدودی از حلال‌های شیمیایی منشأ بیولوژیکی دارند و برخی ممکن است در طبیعت به غلظت‌های بالاتری برسند. بهترین نمونه شناخته شده اتانول است. بااین‌حال، بوتانول و استون نیز به‌راحتی توسط میکروب‌ها تشکیل می‌شوند و ممکن است غلظت‌های بالایی در آن ایجاد شود.

در حقیقت، در آغاز قرن بیستم، امکانات تولید بسیار بزرگی برای تولید میکروبی بوتانول و استون در حال بهره‌برداری بود. علاوه بر این، ترپن‌ها حلال‌های طبیعی هستند که به طور عمده توسط گیاهان تولید می‌شوند و در محلی می‌توانند به غلظت‌های بالایی برسند. به‌عنوان‌مثال، لیمونن در قطرات ریز در پوست پرتقال وجود دارد. همه این حلال‌ های شیمیایی برای سلول‌های میکروبی سمی هستند.

با پیشرفت صنعت شیمیایی، این تصویر به طرز چشمگیری تغییر کرده است. در مکان‌های آلوده، میکروارگانیسم‌ها ممکن است با غلظت‌های زیادی با تعداد زیادی حلال شیمیایی مواجه شوند. فقط با چند مورد استثنا، معلوم شد که اگر غلظت میکروب‌ها کم باشد قادر به تخریب این ترکیبات هستند.

این پتانسیل تخریب‌پذیر باتوجه‌به مقادیر کمیاب که ممکن است به‌صورت محلی در بیوسفر طبیعی وجود داشته باشد، غیرمنتظره نیست. اما قرارگرفتن در معرض سلول‌ها در غلظت‌های بالای غیرطبیعی این حلال‌ها معمولاً منجر به غیرفعال‌شدن برگشت‌ناپذیر و در نهایت مرگ آنها می‌شود.

صنایع شیمیایی تا حد زیادی مبتنی بر فرایندهای مبتنی بر حلال شیمیایی است. اما در فرایندهای بیوتکنولوژیک معمولاً میکروب‌ها در یک سیستم مبتنی بر آب مورد بهره‌برداری قرار می‌گیرند. این رویکرد باتوجه‌به ترجیح میکروب‌ها برای آب و مشکلات حلال شیمیایی برای سلول‌های کامل کاملاً قابل‌درک است.

حلال‌های شیمیایی اغلب برای استخراج محصولات از فاز آبی استفاده می‌شوند؛ اما تنها پس از اتمام مراحل تولید. در این مرحله، صدمه به سلول‌های کامل اهمیتی ندارد. در هر دو صنعت شیمیایی و بیوتکنولوژی، حلال‌های شیمیایی آلی به دلیل ماهیت محصول یا بستر، مزایای زیادی نسبت به آب دارند.

در نتیجه، طی دهه‌های گذشته بسیاری از فرصت‌ها برای استفاده از حلال‌ شیمیایی در فرایندهای بیو کاتالیستی مورد بررسی قرار گرفته است. هرچه سیستم بیو کاتالیستی ساده‌تر باشد، استفاده از حلال‌های شیمیایی پیچیده‌تر است.

دسته بندی حلال های شیمیایی آلی

حلال‌های شیمیایی، در سنتز حلالیت (محیط واکنش)، استخراج و تبلور (خالص‌سازی) کاربرد گسترده‌ای دارند. حلال‌های شیمیایی همچنین ممکن است به‌عنوان واکنش‌دهنده یا کاتالیزور در واکنش‌ها شرکت کنند. لیستی از انواع حلال‌های موردنیاز صنایع مختلف را می‌توانید در اینجا مشاهده کنید.

در میان انواع بی‌شمار حلال‌های شیمیایی آلی، مواردی که اغلب برای واکنش‌های آنزیمی مورداستفاده قرار می‌گیرند چندان نیستند و باتوجه‌به اهمیت محتوای آب حلال‌های آلی موردنظر، ممکن است در یکی از دسته‌بندی‌های زیر قرار بگیرند.

بیشتر بخوانید: تفاوت ایزوپروپیل الکل و اتانول

حلال‌ های آلی امتزاج‌ پذیر با آب

این حلال‌های آلی با دمای واکنش در آب واکنش‌پذیر هستند. هر نوع سیستم حلقی با نسبت 0 تا 100٪ از حلال به آب می‌تواند از این نوع حلال تهیه شود. توجه داشته باشید که برخی از حلال‌های آلی که دارای حلالیت در آب محدود در دمای محیط هستند و ازاین‌رو به‌عنوان آب غیرقابل‌قبول تلقی نمی‌شوند، در درجه حرارت بالا قابل اختلاط می‌شوند.

• متانول
• اتانول
• اتیلن گلایکول
• گلیسرول
• دی متیل فرمامید
• دی متیل سولفوکسید
• استون
• فرمالدهید
• دی اکسان

حلال های آلی امتزاج ناپذیر با آب

الکل ها

• ایزوپروپیل الکل
• بوتیل الکل
• آمیل الکل
• اکتانول
• استر ها
• متیل استات
• اتیل استات
• ان- بوتیل استات
• هگزیل استات

آلکیل هالیدها

• دی کلرو متان
• کلروفرم
• کربن تتراکلرید
• تری کلرو اتان

اترها

•  دی اتیل اتر
• دی پروپیل اتر
• دی ایزوپروپیل اتر
• دی بوتیل اتر
• دی پنتیل اتر

حلال های آلی نامحلول در آب

هیدروکربن های آلیفاتیک

• n– هگزان
• n– هپتان، ایزواکتان

هیدروکربن های آروماتیک

• بنزن
• تولوئن

هیدروکربن های آلیفاتیک حلقوی

• سیکلوهگزان

حلال های هیدروکربنی

نفت و گاز طبیعی فراوان‌ترین و مقرون‌به‌صرفه‌ترین منابع هیدروکربن است. گاهی اوقات از نفتا برای توصیف روغن مایع کم‌جوش و محصولات مایع گاز طبیعی با دامنه جوش از 15.6 درجه سانتی‌گراد (60 درجه فارنهایت) تا 221 درجه سانتی‌گراد (430 درجه فارنهایت) استفاده می‌شود. این گروه بزرگ از ترکیبات می‌توانند از نظر ساختاری به‌عنوان آلیفاتیک و آروماتیک طبقه‌بندی شوند.

هیدروکربن‌های آلیفاتیک شامل آلکان‌های اشباع شده (پارافین‌ها)، آلکن‌های اشباع نشده (الفین) و آلکین‌ها (استیلن‌ها) و سیکلوپارافین‌ها (نفتن‌ها) هستند. پارافین‌ها می‌توانند خطی مانند n- بوتان ،n- پنتان و n- هگزان باشند و شاخه‌هایی مانند ایزوبوتان، ایزوپنتان، ایزو هگزان و غیره شاخه‌ای باشند.

نمونه‌ای از الفین‌ها اتیلن است. سیکلوپارافین، سیکلوپنتان و سیکلوهگزان. این ترکیبات از بنزین طبیعی و روغن‌های نفتی تشکیل شده‌اند که به طور معمول دارای هزاران هیدروکربن با وزن مولکولی از متان تا حدود 50,000- 100,000 دالتون هستند.

پس از پالایش، نفت خام به گازهای هیدروکربن (متان، اتان، پروپان و بوتان)، تقطیرهای سبک (نفتا و روغن‌های تصفیه شده)، تقطیرهای میانی (روغن گاز و روغن جاذب)، تقطیرهای سنگین (روغن‌های فنی، موم پارافین و روغن‌های روان‌کننده)، مواد باقیمانده روغن سوخت باقیمانده موم، آسفالت و کک و لجن پالایشگاه (کک اسید، اسید سولفونیک، روغن‌های سوختی سنگین و اسیدسولفوریک) تقسیم می‌شوند.

محصولات ویژه حلال های شیمیایی:

• ایزوپروپیل الکل
• حلال 402
• دی متیل فرمامید
• خرید گیلسیرین صنعتی
• آنیلین
• استون صنعتی

تری سدیم سیترات چیست؟

تری سدیم سیترات فرمول شیمیایی Na3C6H5O7 دارد. گاهی اوقات به‌سادگی “سدیم سیترات” نامیده می‌شود، اگرچه سیترات سدیم می‌تواند به هر یک از سه نمک سدیم اسیدسیتریک اشاره کند. این ترکیب دارای یک نمک، طعم ملایم ترش، و یک ماده قلیایی ملایم است. همچنین یک نمک سدیم اسیدسیتریک است.

به شکل پودر سفید، کریستالی یا بلورهای سفید و دانه‌ای است، در هوای مرطوب کمی ملایم، به‌راحتی در آب حل می‌شود، عملاً در الکل حل نمی‌شود. مانند اسید سیتریک طعم ترش دارد. همچنین از نظر پزشکی، به‌عنوان ماده قلیایی کننده استفاده می‌شود.

تری سیترات سدیم در صنایع دارویی

سیترات سدیم در تهیه قرص‌های جوشان

واکنش اسیدسیتریک و بی‌کربنات باعث آزادشدن دی‌اکسیدکربن می‌شود که به انحلال مواد فعال کمک می‌کند و خوش طعم سازی را بهبود می‌بخشد. مواد جوشان به طور گسترده‌ای در محصولات تمیزکننده دندان مصنوعی و همچنین قرص‌های تسکین درد و ویتامین استفاده می‌شود.

مواد فعال دارویی

بسیاری از آنها به‌عنوان نمک سیترات تهیه می‌شوند.

کنترل pH

اسیدسیتریک، همراه با تری سدیم سیترات یا تری پتاسیم سیترات، یک سیستم بافر کارآمد است که در انواع کاربردهای دارویی و آرایشی برای بهبود ثبات و (در صورت لزوم) افزایش فعالیت مواد نگهدارنده مورداستفاده قرار می‌گیرد.

طعم و مزه

طعم تیز و اسیدی سدیم سیترات (که اغلب برای افزایش طعم‌دهنده‌های میوه استفاده می‌شود) می‌تواند به ماسک طعم دارویی ناخوشایند و دارویی کمک کند.

آنتی‌ اکسیدان

تری سیترات سدیم با آزادسازی یون سیترات یک ماده شیمیایی قوی برای ردیابی یون‌های فلزی است.

ضدانعقاد خون

یون سیترات کلسیم باعث ایجاد کی لیت می‌شود، در نتیجه تمایل به لخته‌شدن خون کاهش می‌یابد.

ادرار آور

سیترات پتاسیم دارای خاصیت ادرارآور است.

سدیم سیترات در صنایع مواد غذایی

تری سیترات سدیم عمدتاً به‌عنوان یک افزودنی غذایی معمولاً برای عطروطعم یا ماده نگهدارنده استفاده می‌شود به‌عنوان یک ماده طعم‌دهنده در انواع خاصی از نوشیدنی‌ها استفاده می‌شود.

همچنین به‌عنوان یک ماده مؤثر در نوشیدنی‌های آماده برای نوشیدنی تجاری و مخلوط‌های نوشیدنی استفاده می‌شود و باعث ایجاد طعم ترش می‌شود.

در ترکیبات ژلاتین، بستنی، ماست، مربا، شیرینی‌ها، پودر شیر، پنیرهای فراوری شده، نوشیدنی‌های گازدار و شراب یافت می‌شود.

سدیم سیترات می‌تواند به‌عنوان تثبیت‌کننده امولسیون هنگام تهیه پنیر استفاده شود. با جلوگیری از جداشدن چربی‌ها، پنیر را ذوب می‌کند بدون اینکه چرب شود.

به‌عنوان یک‌پایه مزدوج از یک اسید ضعیف می‌تواند به‌عنوان یک عامل بافر یا تنظیم‌کننده اسیدیته عمل کند و در برابر تغییرات pH مقاومت کند.

برای کنترل اسیدیته در برخی مواد مانند دسرهای ژلاتینی استفاده می‌شود.

سدیم سیترات را می‌توان در ظروف کوچک شیر مورداستفاده در دستگاه‌های قهوه یافت. pH محلول 5 گرم در 100 میلی‌لیتر آب سیترات سدیم در دمای 25 درجه سانتی‌گراد 5/7 تا 9/9 است.

به بسیاری از محصولات لبنی بسته‌بندی‌شده تجاری برای کنترل تأثیر PH سیستم گوارشی انسان ، به طور عمده در محصولات فراوری شده؛ مانند پنیر و ماست، اضافه می‌شود.

بیشترین استفاده از نمک امولسیون‌کننده در محصولات پنیر فراوری شده برش خورده است.

این ماده معمولاً به‌عنوان یک عامل بافر کننده در ترکیب با اسیدسیتریک برای تأمین کنترل دقیق pH موردنیاز در بسیاری از کاربردهای غذایی و آشامیدنی استفاده می‌شود.

پاستوریزه‌کردن پنیر با پنیر طبیعی آب و نمک امولسیون‌کننده انجام می‌شود. نمک امولسیون‌کننده که معمولاً استفاده می‌شود شامل چندین نوع فسفات سدیم و تری سدیم سیترات است.

در تولید پنیر فراوری شده، پنیر رنده شده با تری سیترات سدیم و آب مخلوط می‌شود و مخلوط در دمای بالا با برش مکانیکی گرم می‌شود.

تری سیترات سدیم یک ماده مهم در ساخت پنیر در فرایند است؛ زیرا عملیات حرارتی پنیر طبیعی باعث “روغن زدایی” می‌شود، یعنی جداسازی چربی از توده پنیر. سدیم سیترات باعث می‌شود پنیر ذوب شود بدون اینکه چرب شود. از نظر تاریخی، از سدیم فسفات برای مخلوط نگه‌داشتن قطرات آب و چربی هنگام ذوب پنیر استفاده می‌شد.

عملکردهای اصلی تری سیترات سدیم در غذاها و نوشیدنی‌ها را می‌توان به شرح زیر خلاصه کرد:

• به‌عنوان یک مکمل طعم‌دهنده، برای بهبود طعم و مزه
• به‌عنوان یک عامل کنترل pH ، به‌عنوان‌مثال ، برای کنترل ژل، بافر و افزایش مواد نگهدارنده
• به‌عنوان یک ماده شیمیایی برای بهبود عملکرد آنتی‌اکسیدان‌ها و جلوگیری از فساد مواد غذایی مانند غذاهای دریایی
• نوشیدنی‌های گازدار
• نوشیدنی‌های فوری، شربت‌ها، نوشیدنی‌های آبدار
• چای و قهوه، نوشیدنی‌های ورزشی و انرژی‌زا و آب

در بازار مواد غذایی، اسیدسیتریک و تری سدیم سیترات آن عملکردهای مختلفی را انجام می‌دهند. کاربرد غالب برای افزایش عطروطعم است. بسیاری از نوشابه‌های لیمو، لیموترش یا مرکبات که امروزه در دسترس هستند، از اسیدسیتریک به‌عنوان راهی برای افزایش مصرف عطروطعم مصرف‌کنندگان با این طعم‌های میوه‌های گرمسیری استفاده می‌کنند.

علاوه بر این، اسیدسیتریک یا نمک تری سدیم سیترات می‌تواند به ایجاد ثبات در اسیدیته و عطروطعم آب‌میوه یا مواد مغذی میوه کمک کند. اگر همراه با سیترات سدیم استفاده شود، ممکن است اسیدسیتریک به شما کمک کند تا عطروطعم انواع دیگر نوشابه‌ها را بدون افزودن به مات شدن حفظ کند. این ترکیب همچنین می‌تواند طعم شور خنک را ایجاد کند.

کاربردهای صنعتی تری سدیم سیترات

• چسب، درزگیرها، مواد شیمیایی کشاورزی، کودها
• ساخت‌وساز، مواد شیمیایی
• جوهر، رنگ، پوشش، کنترل سطح فلز
• استخراج و تصفیه سنگ معدن حفاری نفت
• کاغذ، پلاستیک، پلیمرها
• پارچه، چرم

سیترات سدیم در فرایندهای صنعتی زیر کاربرد دارد:

• محصولات سویا طعم نانوایی
• شیرینی‌پزی لبنیات محصول برتر
• میوه‌ها، گوشت سبزیجات، غذاهای دریایی، غلات ، دسرهای میان وعده، غذاهای آماده بستنی، غذای فوری
• آماده‌سازی میوه‌ها، شیرینی‌های شیرین غذای کودک، شیرخشک
• سس‌ها و چاشنی‌ها

تری سدیم سیترات در پاک‌ کننده‌ ها و شوینده‌ ها

تری سیترات سدیم از اجزای اصلی محصولات پاک‌کننده مواد فعال‌کننده و سازنده است. سایر مواد برای تأمین عملکردهای مختلف، به‌عنوان‌مثال، جهت افزایش عملکرد تمیزکردن رسوب/ سطوح خاص، اطمینان از ثبات محصول و تأمین هویت منحصربه‌فرد برای محصول، اضافه می‌شوند.

فسفات‌های کمپلکس و سیترات سدیم از اجزای متداول شوینده هستند. سازندگان، کارایی تمیزکردن سورفاکتانت را افزایش یا حفظ می‌کنند. عملکرد اصلی آن‌ها کاهش سختی آب است. این کار یا با ترسیب یا کی لیت کردن (نگهداری مواد معدنی سختی در محلول) انجام می‌شود.

سیترات‌ها همچنین می‌توانند قلیائیت را تأمین و حفظ کنند که به پاک‌سازی، به‌ویژه خاک‌های اسیدی کمک می‌کند. به شما کمک می‌کند خاک در هنگام شستشو مجدداً رسوب داده نشود و رسوبات روغنی را امولسیون کنید.

• تمیزکننده ظرف‌شویی‌ها
• مراقبت از لباسشویی مراقبت از سطح
• تری سیترات سدیم در صنعت

این ترکیب به‌عنوان پاک‌کننده صنعتی برای پاک‌سازی بلوک‌های بخار و سیستم‌های آب گرم از لایه‌های کلسیم و زنگ استفاده می‌شود. به‌عنوان لاک شیمیایی، از اسیدسیتریک برای تصفیه آلومینیوم، مس و سایر سطوح فلزی استفاده می‌شود. از اسیدسیتریک و سیترات سدیم به‌عنوان عوامل بافر کننده و کمپلکس کننده در حمام‌های آبکاری استفاده می‌شود.

صنایع ساختمان و منسوجات همچنین از قابلیت کی لیت زدایی اسیدسیتریک و همچنین غیرسمی بودن آن بهره می‌برند. کاربردهای صنعتی بیشتر اسیدسیتریک و تری سیترات سدیم شامل گوگردزدایی گاز دودکش و بازیافت روغن است.

دیگر کاربردهای تری سیترات سدیم به شرح زیر است:

• OTC ، مکمل‌های غذایی محصولات دارویی
• دئودورانت‌های آرایشی رنگی
• اسانس‌های مراقبت از مو
• محصولات صابون و حمام مراقبت از پوست برای مراقبت از دهان

طبق بسیاری از نشریات، آویسل یا سلولز میکرو کریستالی ماده‌ای است که بیشتر برای فشرده‌سازی مستقیم مورداستفاده قرار می‌گیرد. علاوه بر این، آویسل همچنین به‌عنوان یک اتصال‌دهنده خشک قوی، قرص ضدعفونی‌کننده، جاذب، پرکننده یا رقیق‌کننده، روان‌کننده و ضد چسب استفاده می‌شود.

آویسل چیست؟

آویسل (سلولز میکرو کریستالی) بیش از یک قرن موقعیت خود را در بازار حفظ کرده بطوریکه صنایع دارویی و غذایی می‌توانند با اطمینان از کاری که قرار است به طور مؤثر و مقرون‌به‌صرفه انجام دهد، احساس امنیت کنند.

آویسل یک پلی‌ ساکارید است که متشکل از چند صد تا بیش از ده‌هزار واحد گلوکز است که با β (1 → 4) مرتبط هستند. این ماده با تیمار آلفا سلولز تهیه می‌شود که به‌صورت پالپ از مواد گیاهی الیافی به دست می‌آید، ابتدا با اسیدهای معدنی و سپس با اسیدکلریدریک تهیه می‌شود.

سلولز طبیعی هر دو ناحیه آمورف و کریستالی دارد و اسیدها به مناطق آمورف حمله می‌کنند و مناطق کریستالی را برای تصفیه بیشتر ترک می‌کنند. Avisel یک پودر کریستالی بی‌مزه و بدون بو است. این ماده از نظر طبیعت رطوبت ساز است و در آب محلول نیست، اما همراه با آب متورم شده و ژل تولید می‌کند.

سلولز میکرو کریستالی در اندازه‌های مختلف (۲۵-۲۵۰ میکرومتر) موجود است که خواص مختلفی دارند. آویسل غیرسمی است، از 99٪ فیبر غذایی و برخی نمک‌ها تشکیل شده و قابل تجزیه زیستی است. یکی از اصلی‌ترین کاربردهای آویسل در داروسازی‌ها است، جایی که بیشترین کاربرد را برای استفاده در جدول دارد.

به دلیل خواص آویسل، از جمله خلوص شیمیایی و تبلور بالا، بسیاری از برنامه‌های کاربردی مانند اسپری‌ها، سوسپانسیون‌های خوراکی و لوسیون‌ها شروع به توسعه می‌کنند. در کاربردهای مذکور، Avisel یک جایگزین برای ژل‌های مصنوعی یا پلیمرها است.

آویسل یک افزودنی ارزشمند در صنایع دارویی، غذایی، آرایشی و بهداشتی و صنایع دیگر است. avisel به‌دست‌آمده از منابع مختلف از نظر ترکیب شیمیایی، سازمان ساختاری و خصوصیات فیزیک و شیمیایی (تبلور، محتوای رطوبت، سطح و ساختار متخلخل، وزن مولکولی و غیره) تفاوت چشمگیری خواهد داشت.

سلولز میکرو کریستالی

تقاضای زیاد سلولز میکرو کریستالی مورداستفاده در صنایع دارویی منجر به استفاده از مواد محلی و طبیعی در تولید سلولز میکرو کریستالی شده است. سلولز بسیاری از مطالعات در مورد خواص فیزیکوشیمیایی MCC تولید محلی مشتق شده از منابع طبیعی به طور گسترده‌ای در توسعه یک منبع طبیعی جدید برای MCC به‌عنوان جایگزینی چوب ، فراوان‌ترین مورد ارزیابی شده است.

اکثر داروسازان بر این موضوع توافق دارند که ماده کمکی مورداستفاده در داروسازی می‌تواند سلولز میکرو کریستالی یا آویسل باشد. سلولز میکرو کریستالی در سال ۱۹۵۵ کشف شد که متداول‌ترین ماده اتصال‌دهنده در بازار دارو است. محبوبیت آویسل از همه‌کاره بودن آن و طیف وسیعی از برنامه‌های کاربردی ناشی می‌شود. آویسل می‌تواند به‌راحتی تجزیه شود. Avisel پایداری را افزایش می‌دهد و باعث آزادشدن دارو می‌شود.

به‌عنوان یک جزء طبیعی و غنی از فیبر، غیرسمی و قابل جویدن است. آویسل همچنین موردعلاقه تولیدکنندگان داروهای محلول است. آویسل به‌عنوان یک ماده افزودنی در صنعت مکمل‌های داروی و غذایی و در سیستم‌های دارورسانی قوی استفاده می‌شود. دامنه استفاده این ماده محدود به کپسول و قرص نیست و در ژل‌های دارویی نیز استفاده می‌شود.

تاریخچه آویسل

کلمه هیدروسلولز در اواخر قرن نوزدهم ساخته شد که اغلب قدیمی‌ترین پلیمر نامیده می‌شد، اما ورود به بخش داروسازی در دهه پنجاه صورت گرفت، اما تولیدکنندگان در دهه شصت استفاده‌های جدیدی از آویسل پیدا کردند. آویسل در سال 1955 توسط باتیستا و اسمیت کشف شد و با نام تجاری (Avicel) به‌عنوان اصلی در مجموعه مواد کمکی دارویی تبدیل شده است.

صنایع غذایی شروع به استفاده از سلولز میکرو کریستالی برای ساخت گلوله‌های جمع و جور و بهبود بافت آرد کردند. آویسل در برابر گرما سخت و مقاوم بود. آویسل به دلیل توانایی مقاومت در برابر سختی مشعل اکسی استیلن، به یک ماده ساختاری محبوب تبدیل شد. در همان دهه، دانشمندان شروع به تولید مشتقات سلولز به شکل کلوئیدی جدید کردند. آنها برای به دست آوردن ریز بلورهای ذرات الیافی به هیدرولیز اسیدی رو آوردند. Avisel مدت‌هاست كه در صنعت داروسازی يک ماده اتصال‌دهنده اصلی است، و فناوری‌های جديد فراوری هنوز به قدرت آن می‌افزایند.

آویسل چگونه ساخته می‌شود؟

آویسل از سلولز چوبی تصفیه شده با درجه بالا ساخته شده است. سلولز هیدرولیز می‌شود تا زمانی که فرم ریز بلور یا میکرو کریستالی ایجاد شود. با برداشتن بخش‌های سلولز آمورف یا بی‌شکل، یک پودر بی‌اثر، سفید ایجاد می‌شود. از طریق اکستروژن واکنشگر، انفجار بخار و هیدرولیز اسید، می‌توان آن را به روش‌های مختلفی پردازش کرد.

Avisel را می‌توان با فرایندهای مختلف از جمله اکستروژن و فرایند واسطه آنزیم سنتز کرد. مطالعات دیگر گزارش دادند که سلولز میکروکریستالی می‌تواند توسط انفجار بخار و فرایند هیدرولیز اسید نیز سنتز شود. فرایند هیدرولیز اسید به دلیل مدت‌زمان کوتاه‌تر از سایر موارد ترجیح داده می‌شود. همچنین این امکان را فراهم کرده است که به‌عنوان یک فرایند مداوم استفاده شود.

مقدار محدود اسید مصرفی نیز از مزایای این فرایند است، علی‌رغم هزینه واحد کمتر از مواد شیمیایی کمتر مورداستفاده، این فرایند ذرات ریز بیشتری از آویسل را به‌عنوان محصول نهایی ارائه می‌دهد. پالپ گیاه الیافی توسط اسید معدنی تحت گرما و فشار هیدرولیز می‌شود. در حضور آب و اسید، فرایند هیدرولیز باعث شکسته‌شدن پلیمرهای سلولزی به پلیمرهای زنجیره‌ای کوچک‌تر یا ریز بلورها می‌شود.

سلولزهای دیگر که اجزای محلول سلولز مانند سلول‌های بتا و گاما، همی سلولز و لیگنین با اسید و آب حل می‌شوند، در طی فرایند شستشو توسط آب جدا می‌شوند که با فیلتراسیون ادامه می‌یابد. آلفا سلولز خالص به دست آمده خنثی شده و به محصول نهایی دوغاب داده می‌شود. این سوسپانسیون برای به دست آوردن پودر غیرقابل حل سفید، بدون بو و بدون مزه خشک می‌شود که به‌عنوان آویسل شناخته می‌شود. سلولز میکروکریستالی ماهیت رطوبت دارد و در آب حل نمی‌شود  اما در تماس با آب متورم می‌شود.

فواید آویسل

از نظر اندازه ذرات سلولز میکرو کریستالی را می‌توان در اندازه‌های مختلف um مهندسی کرد. آویسل به دلیل ساختار ریز بلورین، سطح طبیعی زیادی باقدرت تخلخل و قدرت نگهداری رطوبت به طور طبیعی ارائه می‌دهد. از این ماده به دلیل ویژگی اتصال و انسجام عالی، اغلب به‌عنوان بهترین ابزار اکستروژن در بازار استفاده می‌شود. آویسل می‌تواند یک سطح متراکم و صاف ایجاد کند که کاملاً غیر قابل شکستگی است. avisel با فشرده‌سازی تغییر شکل می‌دهد؛ اما پیوندهای هیدروژنی قدرتمندی ایجاد می‌کند.

سلولز میکرو کریستالی در فرم‌های دوز جامد، در همه موارد از کپسول‌های سخت ژلاتین گرفته تا قرص‌های قابل پخش استفاده می‌شود. آویسل یکی از پرکننده‌های نادر است که محلول در آب نیست؛ ولی آب‌دوست است، بنابراین برای روش‌های دانه‌بندی مرطوب مناسب است.

می‌توان از avisel برای دستیابی به عملکرد فسیلی ترکیبات پودر مرطوب استفاده کرد. اگر این ماده گران است و به‌عنوان تنها ماده پرکننده عمل نمی‌کند، می‌توان آن را با لاکتوز خشک مخلوط کرد. این باعث تجزیه سریع قبل از فشرده شدن می‌شود. استفاده اولیه سلولز میکرو کریستالی به‌عنوان اتصال‌دهنده و رقیق‌کننده است.

کاربرد آویسل

آویسل در داروسازی

همه مشتقات سلولز دارای خواص دارویی خاص خود هستند، اما آویسل کاربردی‌ترین عامل در صنعت دارویی است. می‌توان از سلولز میکروکریستالی برای فشرده‌سازی بیشتر قرص‌ها و اتصال فرایندهای تولید مرطوب و خشک استفاده کرد. قدرت و ویسکوزیته ضخیم‌کننده این ماده، آن را به یک سلولز مهم در اشکال دوز مایع تبدیل می‌کند. درجه‌هایی با اندازه ذرات بزرگ‌تر و تبلور بالاتر با دی اکسید سیلیسیم کلوئیدی به خوبی کار می‌کنند و درجه‌های سیلیسید و نسل دوم تولید می‌کنند. Avisel یک ماده چسبنده زیستی عالی است و در سیستم‌های انتقال دارو چسب زیستی استفاده می‌شود.

سلولز میکروکریستالی به عنوان مواد کمکی دارویی

طبق شورای بین‌المللی انحصاری دارویی(IPEC) ، مواد کمکی، مواد بهبوددهنده فرایند یا هر ماده دیگری غیر از ماده فعال دارویی است که در اشکال دارویی گنجانده شده است. از ویژگی‌های ماده کمک‌کننده می‌توان به وزن، قوام و حجم اشاره کرد که اجازه می‌دهد دقت دوز، بهبود حلالیت، و در نهایت افزایش ثبات ایجاد شود. همچنین می‌تواند برای افزایش فراهمی زیستی، اصلاح رهش دارو و استفاده در شناسایی سریع محصول، افزایش مقبولیت بیمار و تسهیل طراحی فرم دوز، پیشنهاد شود.

مواد کمکی طبقه‌بندی‌شده به‌عنوان:

1. مواد افزودنی اولیه: رقیق‌کننده‌ها (پرکننده)، اتصال‌دهنده‌ها (چسب‌ها)، مواد ضد عفونی‌ کننده، روان‌کننده‌ها، ضد چسب‌ها، مواد پاک‌کننده
2. مواد جانبی ثانویه: مواد رنگی، طعم‌دهنده‌ها، مواد شیرین‌کننده، مواد پوشش‌دهنده، مواد خیس‌کننده نرم‌کننده‌ها، مواد بافر کننده و جاذب

رقیق‌کننده‌ها در فرم‌های دوز قرص یا کپسول گنجانده می‌شوند تا حجم یا وزن فرم دوز را افزایش دهند و همچنین می‌توانند به‌عنوان پرکننده معرفی شوند. اتصال‌دهنده‌های فشرده‌سازی مستقیم حتی در سطوح کم استفاده عملکردی دارند و قابلیت قرص سازی بیشتری دارند.

برخی از رقیق‌کننده‌ها مانند آویسل را نیز می‌توان به‌عنوان چسبنده‌های خشک در نظر گرفت. آویسل‌ها قابلیت انعطاف‌پذیری یا قابلیت قرص مخلوط فشرده‌سازی را بهبود می‌بخشند.

طبق بسیاری از نشریات، سلولز میکرو کریستالی یک ماده برجسته است و همچنان به‌عنوان پرکاربردترین ماده کمک‌کننده فشرده‌سازی به‌عنوان یک اتصال‌دهنده خشک قوی، ضدعفونی‌کننده قرص، جاذب، پرکننده یا رقیق‌کننده، روان‌کننده و ضد چسب باقی‌مانده است.

Avisel معمولاً به‌عنوان رقیق‌کننده‌ای که دارای بهترین ویژگی اتصال است در نظر گرفته می‌شود و به‌عنوان یکی از اتصال‌دهنده‌های DC ترجیحی شناخته می‌شود. این ماده به‌عنوان یک اتصال‌دهنده / رقیق‌کننده در فرمولاسیون قرص خوراکی و کپسول از جمله دانه‌بندی مرطوب و فرایندهای فشرده‌سازی مستقیم استفاده می‌شود. همچنین دارای برخی از خواص روان‌کننده و ازبین‌برنده است که در قرص‌سازی مستقیم مفید است. مقادیر کمی از آویسل قادر به اتصال مؤثر سایر مواد، به‌ویژه مواد دارویی فعال با قرص ضعیف است.

 سلولز میکرو کریستالی به دلیل تراکم پالپ کم موردعلاقه‌ترین رقیق‌کننده در بین سایر مواد بوده است. مواد کمکی با تراکم پالپ کم و توزیع اندازه ذرات بزرگ پتانسیل رقت بالایی را بر اساس وزن، چگالی بسته‌بندی مطلوب و پوشش دارویی و سایر مواد کمکی به نمایش می‌گذارند.

آویسل در صنایع آرایشی

سومین حوزه کاربرد آویسل در زمینه لوازم آرایشی است. در پودر بچه، سلولز میکرو کریستالی جایگزینی برای تالک است. این ترکیب ظرفیت جذب بالا و تراکم فله کم را دارد و احساس خوبی به پوست می‌دهد؛ بنابراین آویسل در محصولاتی مانند شامپو، ماسک، امولسیون و ژل بسیار کاربرد دارد.

avisel جایگزین برای ژل‌های مصنوعی یا پلیمرها است و سپس، در شوینده‌ها (قرص‌های ظرف‌شویی) و پوشش‌ها (اثر سد) کاربردهای زیادی دارد. وقتی روی پارچه استفاده می‌شود، سلولز میکرو کریستالی ضخامت و نفوذپذیری بخار آب را بهبود می‌بخشد. در لاک‌ها، جایگزینی برای اتصال‌دهنده‌های مصنوعی است و مقاومت در برابر خراش را بهبود می‌بخشد. میکرو کریستالی سلولز یک ترکیب کاملاً متنوع است که در سال‌های آینده کاربردهای بیشتری پیدا خواهد کرد.

خرید مواد اولیه آرایشی بهداشتی از شرکت مواد شیمیایی دکتر کمیکال

آویسل در محصولات غذایی

دومین قسمت عمده کاربردهای آویسل در غذا و نوشیدنی است. در اینجا از Avisel به‌عنوان ماده ضد انعطاف‌پذیر و حجیم استفاده می‌شود، خصوصیاتی که به دلیل حل نشدن آن در آب به آن کمک می‌دهند. کاربردهای آویسل بسیار به‌اندازه ذرات بستگی دارد. کوچک‌ترین ذرات سلولز میکرو کریستالی (۲۰ میکرومتر) در سس‌ها، سوپ‌ها و نوشیدنی‌های فوری استفاده می‌شود.

ذرات بزرگ‌تر به‌عنوان ماده ضدانعقاد و عامل جریان آزاد استفاده می‌شوند. آویسل همچنین به‌عنوان یک گزینه چربی عمل می‌کند، به‌عنوان‌مثال در سس مایونز سبک استفاده می‌شود. سلولز میکرو کریستالی به بهبود محصول غذایی کمک می‌کند، مخلوط اجزای سازنده را تثبیت می‌کند و درعین‌حال هیچ‌گونه کالری غذایی ندارد.

از دیگر محصولاتی که avisel در آن‌ها استفاده می‌شود می‌توان به خامه فرم گرفته، موس شکلات، سس گوجه‌فرنگی و بستنی اشاره کرد. آویسل در مواد غذایی به‌عنوان یک ژل، کاربردهایی مانند تثبیت‌کننده و غلیظ کننده دارد.

حقایق جالب در سلولز میکرو کریستالی

آویسل به‌عنوان یک ماده ضد پخت‌وپز در طعم غذای فراوری شده استفاده می‌شود، اما همچنین یکی از محبوب‌ترین مواد آرایشی است. avisel یک پالپ چوب تصفیه شده که ویژگی غوطه‌ورشدن در آب را دارد. سلولز میکرو کریستالی اخیراً، جایگاهی را برای خود در چاپ سه‌بعدی پاک‌کرده است. برخی آویسل را “گنجی پایان‌ناپذیر” برای صنعت داروسازی خوانده‌اند؛ زیرا این ماده در تعداد زیادی فرایندهای دارویی نقش ایفا می‌کند. سلولز میکرو کریستالی در ساده‌ترین حالت، برای دستیابی به اشکال دوز خوراکی در فشرده‌سازی مستقیم استفاده می‌شود.

چارچوب نظارتی سلولز میکرو کریستالی چگونه است؟

سازمان غذا و دارو سلولز میکرو کریستالی را برای همه‌گونه های جانوری بی‌خطر می‌داند. هیچ نگرانی در مورد ایمنی مصرف‌کننده بیش از نیاز به درجه غذایی مربوط به آن وجود ندارد. مانند هر سلولزی، میزان خاکستر آن باید زیر 0.6٪ باشد. آویسل به فهرست اعلامیه GRAS اضافه شده است و در صورت استفاده در مقادیر “عادی” معمولاً به‌عنوان بی‌خطر شناخته می‌شود. آویسل به‌عنوان سلولز، تحت مقررات برنامه ملی ارگانیک قرار می‌گیرد. همچنین می‌تواند برای بهبود جذب و یا تغییر ویسکوزیته با ترکیبات جانبی ترکیب شود.

داروسازی ایالات متحده استانداردهای سختگیرانه‌تری دارد که از همه توزیع اندازه ذرات گرفته تا بسته‌بندی و نگهداری را کنترل می‌کند. سلولز ماده‌ای است که باید تعداد میکروبی هوازی آن محدود باشد. لازم است در ظروف محکم نگهداری شود تا در معرض تلفات اسمی قرار گیرد.

مرجع ایمنی اروپا سلولز میکرو کریستالی یا MCC را در سال 2018 ارزیابی مجدد کرد. نگرانی در مورد خطر مسمومیت حاد دهانی با avisel کم است و سمیت ژنتیکی بعید است. آویسل مطابق با ضمیمه آیین‌نامه شماره ۱۳۳۳/۲۰۰۸ هنوز هم به‌عنوان یک افزودنی غذایی فن آوری تنظیم می‌شود. معیارهای خلوص آویسل با آیین‌نامه شماره ۲۳۱/۲۰۱۲ تعریف شده است. سلولز میکرو کریستالی باید در پایین‌ترین سطح موردنیاز استفاده شود. کشورهای عضو موظف‌اند با اتخاذ رویکرد مبتنی بر ریسک در گزارش، میزان مصرف را کنترل کنند.

کیفیت سلولز میکرو کریستالی برای فشرده‌ سازی مستقیم

گریدهای avisel بسته به محلی که سلولز در آن به‌دست‌آمده است، متفاوت است. آویسل ۱۰ که با نام تجاری Avicel PH 101 شناخته می‌شود معمولاً به‌عنوان یک ماده ضد پخت، امولسیون‌کننده و جایگزین چربی استفاده می‌شود. این بافت و حجم زیادی اضافه می‌کند. Ceolus M CCis  برای فشرده‌سازی مناسب‌تر از آویسل ۱۰۱ است؛ اما آویسل ۱۰۱ می‌تواند کف را تثبیت کرده و نشاسته را گسترش دهد و برای دانه‌بندی مرطوب طراحی شده است.

وقتی سیالیت مدنظر باشد، Avicel PH 102  انتخاب سلولز میکرو کریستالی است. مقدار چگالی کم و انحلال آویسل ۱۰۲ باعث تغییر و کاهش وزن کمتر می‌شود. از همه مهم‌تر، آویسل ۱۰۲ به بدن اجازه می‌دهند مواد مهم را جذب کند. از فشرده‌سازی مستقیم می‌توان برای دستیابی به آویسل گرید ۲۰۰ استفاده کرد – یک ماده کمکی استاندارد دارویی با سطح چربی عالی.

۳۰۲ و ۱۰۲ قابلیت انعطاف‌پذیری و قابلیت جریان‌پذیری خوبی را دارند، با ۱۰۱ کمترین اندازه ذرات را ارائه می‌دهند. ۳۰۲ دارای تراکم فله کمتری است. بیشترین اندازه متوسط ​​ذرات با آویسل گرید 200 به دست می‌آید، اما جریان برتر آن باعث می‌شود که ماده غذایی محبوب در صنعت داروسازی باشد. ۱۰۵ دارای کوچک‌ترین اندازه ذرات است.

کاربرد	اندازه ذرات (میکرون)	نوع آویسل
آویسل ۱۰۱ به طور گسترده‌ای برای قرص فشرده‌سازی مستقیم، برای دانه‌بندی مرطوب، برای اسفرونیزاسیون و در فرایندهای پرکردن کپسول استفاده می‌شود	۵۰	PH 101
آویسل ۱۰۲ به‌عنوان PH-101 استفاده می‌شود ، اما اندازه ذرات بزرگ‌تر آن جریان پودرهای ریز را بهبود می‌بخشد	۱۰۰	PH 102
آویسل ۱۰۳ اندازه ذرات مشابه PH-101 با رطوبت کمتر (3٪) دارد، بنابراین برای مواد فعال دارویی حساس به رطوبت استفاده می‌شود	۵۰	PH 103
باتوجه‌به کوچک‌ترین اندازه ذرات، فشرده‌ترین محصول PH است. به‌عنوان ماده کمکی برای فشرده‌سازی مستقیم مواد دانه‌ای یا بلوری شناخته شده است. وقتی با PH-101 یا PH-102 مخلوط شود ، مشخصات خاص جریان و فشرده‌سازی به دست می‌آید. این برنامه در تراکم رولر کاربرد دارد	50>	PH 105
اندازه ذرات آن با PH-102 برابر است. دارای رطوبت کمتری (1.5٪) است. این ماده برای مواد فعال دارویی حساس به رطوبت بالا استفاده می‌شود	۱۰۰	PH 112
اندازه ذرات آن با PH-101 برابر است. دارای رطوبت کمتری (1.5٪) است. این ماده برای مواد فعال دارویی حساس به رطوبت بالا استفاده می‌شود	۵۰	PH 113
آویسل ۲۰۰ دارای اندازه ذرات بزرگ با افزایش جریان‌پذیری است. برای کاهش تنوع وزن و بهبود یکنواختی محتوا در فرمولاسیون‌های فشرده‌سازی مستقیم و در فرمولاسیون‌های دانه‌بندی مرطوب استفاده می‌شود	۱۸۰	PH 200
اندازه ذرات آن با PH-101 برابر است؛ اما چگال‌تر است و جریان‌پذیری بیشتر و یکنواختی وزن قرص را فراهم می‌کند. برای ساخت قرص‌های کوچک‌تر و مواد افزودنی پرکننده کپسول مفید است	۵۰	PH 301
کاربرد انواع آویسل

آویسل به‌ عنوان پرکننده (Filler) قابل فشرده‌ سازی مستقیم

آویسل به‌عنوان فشرده‌ترین ماده کمکی در بین پرکننده‌های فشرده‌سازی مستقیم که دارای بالاترین پتانسیل و ظرفیت رقت هستند بسیار شناخته شده است. این مقدار ماده مؤثری است که یک رقیق‌کننده می‌تواند با موفقیت در روش فشرده‌سازی مستقیم حمل کند. این ویژگی را می‌توان بر اساس ماهیت فیزیک و شیمیایی ذرات سلولز میکرو کریستالی که توسط پیوندهای هیدروژن به‌هم‌چسبیده‌اند، توضیح داد.

ذرات تحت نیروهای تراکم از نظر پلاستیکی تغییر شکل داده و تعداد بسیار زیادی از سطوح تمیز را که در طی این تغییر شکل در تماس هستند، تولید می‌کنند و حتی تحت نیروهای فشرده‌سازی کم نیز یک توده قوی ایجاد می‌کنند.

فشرده‌سازی مستقیم (DC)  فرایند قرص سازی ترکیبی از مواد بدون فرایند دانه‌بندی اولیه یا تجمع است. علی‌رغم اینکه فقط چند مرحله از مراحل را شامل می‌شود، طراحی محصول در DC به دلیل اهداف رقابتی متعدد می‌تواند چالش‌برانگیز باشد. فشرده‌سازی مستقیم نیاز به افزایش عملکرد، کیفیت و سازگاری از مواد اولیه شامل مواد افزودنی دارد.

استفاده از مواد اولیه کنترل نشده یا ناکافی مشخص، ممکن است منجر به چالش‌های زیادی در DC شود ، مانند جریان‌پذیری ضعیف و وزن ناسازگار قرص، مقاومت نامطلوب قرص، عدم یکنواختی محتوا یا تفکیک و خرابی انحلال. در میان چندین موردنیاز، مخلوط فشرده‌سازی باید جریان یابد تا وزن قرص ثابت را تضمین کند. باید فشرده و به‌صورت قرص‌های قوی جمع شود.

به‌طورکلی، آویسل به‌عنوان یک پرکننده فشرده‌سازی مستقیم، ترکیب خشک و کارآمد مواد را ترویج می‌کند و قرص‌هایی با سطح سختی بالا و سطح برش پذیری کم با فشرده‌سازی عالی تولید می‌کند. سلولز میکرو کریستالی قرص‌هایی با سفیدی برتر و پایداری رنگ تولید می‌کند.

اخیراً می‌توان avisel را به‌عنوان پرمصرف‌ترین ماده رقیق‌کننده در روش‌های فشرده‌سازی مستقیم و قرص‌های دانه‌بندی‌شده مرطوب در نظر گرفت. آویسل ۱۰۲، با داشتن اندازه ذرات متوسط ​​حدود ۱۰۰ میلی‌متر (مقدار D50 با پراش لیزر اندازه‌گیری می‌شود)، خصوصیات جریان قابل قبولی را که برای موفقیت در قرص سازی با سرعت بالا لازم است، ارائه می‌دهد.

بااین‌حال به دلیل تراکم کم پالپ آویسل، جریان جرم آن کمتر از سایر مواد کمکی معمولی و متراکم مانند درجه‌های فشرده‌سازی مستقیم لاکتوز یا فسفات کلسیم دوپایه است. گریدهای Avicel PH-102 ، Avicel HFE-102 و Avicel PH-200 راه‌حل‌های مؤثری را برای بسیاری از چالش‌های فرمولاسیون‌های فشرده‌سازی مستقیم از جمله بهبود جریان، قابلیت انعطاف‌پذیری بهتر و تطبیق مواد حساس به رطوبت ارائه می‌دهند.

گریدهای اندازه ذرات بزرگ‌تر به‌طورکلی خصوصیات جریان بهتری را فراهم می‌کنند، درحالی‌که از گریدهای رطوبت کم برای مواد حساس به رطوبت استفاده می‌شود. گریدهای با چگالی بالاتر قابلیت جریان‌پذیری را بهبود بخشیده‌اند. جریان‌پذیری ممکن است با انتخاب درجه‌های درشت سلولز میکرو کریستالی با تعداد بیشتری از سنگ‌دانه‌ها، مانند آویسل ۲۰۰ با اندازه ذرات متوسط ​​تقریباً ۲۰۰ میلی‌متر، بهبود یابد.

تفاوت بین این مواد کمکی رایج کمتر بر اساس حجم مشخص است که تعیین‌کننده پرشدن قالب است. رویکرد دیگر ممکن است ترکیب سلولز میکرو کریستالی با سایر مواد کاهش‌دهنده یا مایع شل‌کننده جریان آزاد باشد. توزیع اندازه ذرات گریدهای درشت آویسل متناسب نیست. انواع MCC 101 ، 102 و 200 همه ذرات اولیه حدود ۵۰ میلی‌متر دارند؛ اما از نظر تعداد ذرات بزرگ‌تر تجمع یافته متفاوت هستند. این ذرات، با کسر حجم / جرم زیاد اما کسری با تعداد کم، جریان بهتر را امکان‌پذیر می‌کنند.

در طی فشرده‌سازی، Avisel از لحاظ پلاستیکی تغییر شکل می‌دهد و بنابراین منطقه پیوند بین ذرات را به حداکثر می‌رساند. به‌هم‌پیوستگی مکانیکی ذرات آویسل با شکل نامنظم و کشیده نیز برای افزایش قابلیت قرص پیشنهاد شده است. خاصیت انعطاف‌پذیری آویسل دلیل اصلی خاصیت اتصال استثنایی آن است. بااین‌حال، در مقایسه با مواد کمکی شکننده، سلولز میکرو کریستالی حساسیت بیشتری به روان‌کننده دارد. برای تعداد دوزهای ثابت، قابلیت افزایش قرص همچنین با افزایش اندازه مخلوط‌کن و کاهش بار در مخلوط‌کن کاهش می‌یابد.

آویسل به‌ عنوان پرکننده (filler) دانه‌ بندی مرطوب

آویسل یکی از انواع مواد پرکننده است که با تمایل به آغشته شدن و عمل ضدعفونی‌کنندگی در آب محلول نیست. سایر نمونه‌های پرکننده با همان خاصیت، پکتینات کلسیم و سدیم آلژینات هستند. این خاصیت باعث می‌شود avisel به‌عنوان ماده انتخابی برای دانه‌بندی مرطوب نیز باشد. از Avicel PH 101 و Avicel PH 102 می‌توان به‌عنوان مواد پرکننده در دانه‌بندی مرطوب با غلظت 15/5٪ استفاده کرد.

هنگامی‌که به‌عنوان پرکننده در روش دانه‌بندی مرطوب استفاده می‌شود، آویسل باعث خیس شدن سریع مخلوط پودر می‌شود. یکی دیگر از مزایای استفاده از آویسل به‌عنوان پرکننده دانه‌بندی مرطوب توانایی نگهداری آب است که باعث می‌شود توده مرطوب به دلیل بیش از حد مایع دانه‌بندی نسبت به خیس شدن بیش از حد حساس شود. به دلیل گرفتگی کمتر صفحه، فرز توده مرطوب بسیار راحت‌تر خواهد بود. ازاین‌رو گرانول‌های یکنواخت‌تری تولید خواهد کرد.

روند خشک‌شدن همگن‌تر خواهد بود و می‌توان حالت سخت شدن را کاهش داد. سخت شدن پدیده‌ای است که در گرانول‌های کاملاً خشک مشاهده می‌شود. این حالت هنگامی اتفاق می‌افتد که گرانول‌ها در دمای بالا خشک می‌شوند، از آن قسمت داخلی گرانول‌ها مرطوب باقی می‌مانند، درحالی‌که سطح خشک به نظر می‌رسد.

گرانول‌ها غالباً سخت هستند و در برابر تجزیه مقاومت می‌کنند. هنگام رسیدن به فرایند تراکم، به دلیل رطوبت خارج شده از گرانول‌های کاملاً خشک نشده، نیروهای فشرده‌سازی گرانول‌ها را شکسته و از لحاظ پلاستیکی تغییر شکل می‌دهند. استفاده از Avicel PH 101 یا Avicel PH 302 به‌عنوان ماده پرکننده در دانه‌بندی مرطوب باعث خیس شدن سریع می‌شود.

آویسل‌ها حساسیت توده مرطوب به بیش از حد خیس شدن را کاهش می‌دهند و سرعت فرایند خشک‌شدن را افزایش می‌دهند. ازآنجاکه مایع دانه‌بندی بیش از حد وجود دارد، انسداد صفحه و سخت شدن می‌تواند کاهش یابد. گرانول همگن و یکنواخت هنگام استفاده از سلولز میکرو کریستالی  به‌عنوان پرکننده دانه‌بندی مرطوب، باعث کاهش مهاجرت رنگ می‌شود. هنگام استفاده از این ماده، تجزیه سریع‌تر گرانول و قرص‌ها به دست می‌آید.

به‌ طور کلی، استفاده از آویسل ۱۰۱ یا آویسل ۱۰۲ در فرمولاسیون دانه‌ بندی مرطوب با غلظت بین ۵ تا 20٪ مزایای زیر را ارائه می‌ دهد:

• جذب سریع آب توسط آویسل و توزیع از طریق مخلوط
• کاهش حساسیت به محتوای آب، غربالگری مرطوب و خیس شدن بیش از حد محلی به دلیل مساحت زیاد آویسل، ازاین‌رو ظرفیت جذب زیاد
• افزایش کارایی خشک‌کردن
• کاهش رنگ‌آمیزی رنگی
• یکنواختی بهتر مواد دارویی
• سختی بیشتر قرص در همان نیروی فشرده‌سازی با قابلیت شکنندگی کمتر

آویسل به‌ عنوان اتصال‌ دهنده

آویسل باتوجه‌به خواص اتصال خشک آن به دلیل ضریب اصطکاک بسیار کم و فشار دیواره باقیمانده بسیار کم، یک اتصال‌دهنده ازهم‌گسیخته با نیاز روانکاری کم است. بااین‌حال این خواص جایگزین نیاز به مواد ضدعفونی‌کننده و روان‌کننده واقعی نمی‌شوند؛ زیرا به‌عنوان یک ماده افزودنی هنگام استفاده از آویسل در فرمولاسیون قرص جایگزین می‌شوند.

در حقیقت ترکیبی از سلولز میکرو کریستالی و مواد ضدعفونی‌کننده برای تقویت تجزیه سریع ممکن است مکمل باشد. مزایای دیگر آویسل شامل سازگاری گسترده با APIهای مختلف، بی‌حرکتی فیزیولوژیکی، سهولت در کار و سهولت در تأمین سازنده است.

مطالعه استفاده از Avisel با لاکتوز خشک شده با اسپری به‌عنوان ضعیف‌ترین قابلیت تراکم در بین تمام مواد پرکننده قابل فشرده‌سازی مستقیم نشان داد که ترکیبی از ۲۰۰ میلی‌گرم لاکتوز اسپری شده با روان‌کننده‌های مناسب ممکن است قادر به فشرده‌سازی نباشد، مگر اینکه مقدار صحیح آویسل خشک درون آن قرار گیرد. مخلوط کردن اختلاط 2.5٪ آویسل در فرمولاسیون ثابت کرد که آویسل توانسته خاصیت را بهبود بخشد. تعدادی از آویسل مانند PH-113 می‌تواند به‌عنوان یک اتصال‌دهنده خشک عمل کند.

آویسل به‌ عنوان روان‌ کننده

روان‌کننده‌ها اطمینان حاصل می‌کنند که تشکیل و بیرون راندن قرص‌ها با اصطکاک کم‌بین دیواره جامد و قالب رخ می‌دهد. سلولز میکرو کریستالی دارای ضریب اصطکاک بسیار کمی، استاتیک و دینامیکی است، به طوری که خود نیازی به روانکار ندارد. بااین‌حال، هنگامی که بیش از ۲۰ دارو و سایر مواد افزودنی اضافه می‌شود، روانکار لازم است.

آویسل به‌ عنوان یک عامل کروی ساز

آویسل یک ماده منتخب در انتخاب چند ذره است که توسط کروی ساز اکستروژن تهیه می‌شود. فرایند اکستروژن – اسفنجی سازی باهدف تولید داروها در قرص‌های کروی شکل، شکل‌گرفته است. فرایند اسفنجی اکستروژن گزینه‌ای جایگزین لایه‌بندی دارویی سنتی بر روی گلوله‌ها را ارائه می‌دهد. این فرایند بسیار تخصصی منجر به گلوله‌های کروی منحصربه‌فرد و دارویی می‌شود.

با این روش می‌توان بارگذاری بالاتر دارو را نسبت به آنچه که با لایه‌بندی دارویی معمولی غیرممکن به نظر می‌رسد، استفاده کرد. محصولی که در ابتدا اکسترود شده نامیده می‌شود، پلاستیکی بدون صلبیت است که تمایل دارد به‌صورت گلوله‌های کروی بسیار بزرگ درآید.

مخلوط فرمولاسیون که با روش اکستروژن تولید می‌ شود باید شرایط زیر را داشته باشد:

1. منسجم و تغییر شکل‌پذیر به‌منظور داشتن جریان خوب بدون چسبیدن به قالب و قادر به حفظ شکل خود پس از فرایند اکستروژن
2. پلاستیک، به طوری که بتواند روند نورد را به کروی ادامه دهد؛ اما خاصیت غیر انسجامی داشته باشد تا فرم نهایی گسسته باقی بماند

سلولز میکرو کریستالی یک سلولز خالص تا حدی غیر پلیمریزاسیون سنتز شده از پیش‌ماده α سلولز با هیدرولیز توسط اسیدهای معدنی است که معمولاً به شکل یک پالپ از یک گیاه رشته‌ای است. در حضور آب و اسید، فرایند هیدرولیز باعث شکسته‌شدن پلیمرهای سلولزی به پلیمرهای زنجیره‌ای کوچک‌تر یا ریز بلورها می‌شود.

سلولزهای دیگر که محلول‌تر هستند، مانند سلول‌های بتا و گاما، همی سلولز و لیگنین با اسید و آب حل می‌شوند، در حین شستشو جدا می‌شوند. با تغییر شرایط خشک‌کردن اسپری، می‌توان درجه جمع‌شدن و مقدار رطوبت را دست‌کاری کرد تا اندازه ذرات خاصی به دست آید. عمدتاً، ماده اولیه آویسل، تفاله سلولز از گیاهان رشته‌ای؛ مانند چوب مخروط است.

منبع دیگر آویسل از پنبه یا پرزهای آن، ساقه‌ها، پارچه‌ها، ضایعات پارچه یا پشم است. مطالعه دیگری منبع بالقوه‌ای برای Avisel مانند سویا، لپه ذرت، پوسته نارگیل، باقیمانده زیست‌توده نخل روغن، برگ درخت خرما، پوست برنج، باگاس نیشکر، جوت، رامی، الیاف و کاه کتان، کاه گندم، ساقه‌های سورگوم، الیاف سیزال، ترنجبین، الیاف چمن آلفا، پوست سویا، مزوکارپ نارنجی، بامبو هندی، الیاف گل رز و الیاف آلفا.

نخ‌های بذر درختان غلاف، بوته‌ها و درختان کاپوک (Ceiba pentandra) همچنین به نام منابع سلولز ذکر شده‌اند. تولید متفاوت باعث ایجاد تنوع آویسل در خصوصیات به دلیل انواع خمیر کاغذی می‌شود که به‌عنوان مواد اولیه و پارامترهای فرایند اعمال شده استفاده می‌شود. این را می‌توان از ویژگی‌های فیزیک و شیمیایی سلولز میکرو کریستالی شامل محتوای رطوبت، اندازه ذرات، مورفولوژی ذرات، تبلور، تراکم پالپ و درجه پلیمریزاسیون مشخص کرد.

در صورت نیاز می‌توانید برای خرید مواد شیمیایی به صورت عمده از دکتر کمیکال با متخصصان دکتر کمیکال در ارتباط باشید.