آویسل (سلولز میکروکریستالی)

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.