不同来源微晶纤维素(MCC)在乳糖不相容药物制剂中的特性评价：对压片性能与药物释放的影响机制研究

本研究针对制药工业中微晶纤维素(MCC)供应商变更导致的制剂性能差异问题，系统表征了8种商用MCC的形态学特征(PSD/结晶度/真密度等)，并评估其在高剂量阿昔洛韦(>80% w/w)和低剂量氨氯地平(<15% w/w)乳糖不相容制剂中的压片性能(Heckel模型分析)与药物释放行为。发现Ceolus KG 1000显著提升阿昔洛韦片剂抗碎力(>150N)且无顶裂，而Emocel 50?M使氨氯地平释放速率提升20%。通过统计学分析首次揭示真密度与比表面积是影响压片性能的关键CMA，为工业界MCC供应商选择提供科学依据。

　　

在制药领域，微晶纤维素(MCC)作为最常用的辅料之一，其性能差异却可能成为制剂开发的"隐形杀手"。尤其对于乳糖不相容药物（如含伯胺基团的阿昔洛韦和氨氯地平），MCC几乎是唯一可选的稀释剂。但令人困扰的是，不同厂商生产的MCC在结晶度、形态学等42个参数上存在显著差异，这些差异如何影响高剂量(>80% w/w)和低剂量(<15% w/w)制剂的压片性能与药物释放，始终缺乏系统研究。更严峻的是，工业界为降低成本频繁更换MCC供应商，可能导致已上市产品出现顶裂或释放不全等重大问题。

针对这一行业痛点，印度托伦特研究中心的研究人员开展了一项开创性研究，成果发表在《International Journal of Biological Macromolecules》。研究团队选取8种代表性MCC（包括Avicel PH113、Ceolus KG 1000等），采用多尺度表征技术：通过扫描电镜(SEM)分析纤维形态长径比(L/D)，粉末X射线衍射(PXRD)测定结晶度(65.2%-78.4%)，气体吸附法测量比表面积(0.83-1.52 m²
/g)，并建立Heckel模型量化压片性能参数如平均屈服压力(P_y
)。在此基础上，分别制备含82%阿昔洛韦和12%氨氯地平的两类制剂，系统考察抗碎力、顶裂倾向及释放度差异。

【粒子特性与密度关系】
通过激光衍射法测得Ceolus KG 1000的D(0.9)为128?μm，显著小于Avicel PH200的283?μm。有趣的是，所有细颗粒级MCC（D(0.9)<150?μm）真密度均在1.512-1.538 g/cm³
间无统计学差异，但粗颗粒级真密度波动达6.7%。这提示厂商生产工艺对宏观密度的影响可能超过粒径本身。

【形态学与压片性能】
SEM图像显示Emocel 50?M具有独特的棒状结构(L/D=5.3)，而Ceolus KG 1000呈不规则块状。Heckel分析表明，棒状结构使Emocel 50?M的P_y
降低18.7%，但抗碎力仍达142N。特别值得注意的是，在阿昔洛韦高剂量制剂中，Ceolus KG 1000表现出卓越的成型性，即使压力升至300MPa也未出现顶裂，这与其1.48 g/cm³
的真密度和0.91 m²
/g的低比表面积密切相关。

【药物释放行为】
当氨氯地平制剂中MCC占比>50%时，Emocel 50?M组的30分钟释放度达92.3%，较Ceolus KG 1000组提高21.8%。研究首次发现，当使用桨法50 rpm时，Avicel PH200会导致明显的堆叠现象，而将转速提升至75 rpm后，所有样品的释放差异缩小至<5%。多元回归分析显示，堆积密度与药物释放速率呈负相关(R²
=0.87)。

这项研究的重要价值在于建立了MCC关键材料属性(CMA)与制剂性能的定量关系模型。首次证实：对于高剂量制剂，真密度和比表面积是预测抗碎力的最佳指标；而对于低剂量制剂，粒子尺寸分布(PSD)主导释放行为。更值得行业关注的是，研究揭示简单的供应商变更可能使氨氯地平片释放度降低15%以上，这对BCS I类药物的生物等效性构成重大挑战。这些发现为制药企业制定MCC供应商审计标准提供了科学依据，特别是对乳糖不相容药物这一特殊制剂领域具有里程碑意义。