МКЦ Целлюлоза микрокристаллическая: полный гид

Микрокристаллическая целлюлоза (МКЦ) — это очищенная частично деполимеризованная целлюлоза растительного происхождения, которая стала незаменимым компонентом в фармацевтике, пищевой промышленности, косметологии и других отраслях. Этот материал сочетает в себе натуральное происхождение, безопасность и выдающуюся функциональность.

МКЦ получают из древесной массы или хлопка путем кислотного гидролиза α-целлюлозы разбавленными растворами минеральных кислот при температуре 90-150°C. В результате этого процесса аморфные участки целлюлозных волокон удаляются, оставляя только кристаллические структуры с размером частиц от 1 до 400 нанометров.

Внешне это белый или практически белый мелкодисперсный порошок без запаха и вкуса, легко сыпучий. Под микроскопом отдельные волокна неразличимы. В воде порошок набухает с образованием геля, что делает его эффективным загустителем и стабилизатором.

Микрокристаллическая целлюлоза выпускается в различных марках, которые отличаются размером частиц и насыпной плотностью. Эти характеристики определяют технологические свойства продукта.

Основные марки МКЦ:

• МКЦ 101 — стандартная марка для прямого прессования таблеток

• МКЦ 102 — улучшенная прессуемость и текучесть

• МКЦ 103 — повышенная плотность для высокоскоростного таблетирования

• МКЦ 105 — мелкодисперсная форма для влажного гранулирования

• МКЦ 112 — крупные частицы с улучшенной текучестью

• МКЦ 113 — специальная марка для капсул

• МКЦ 200 — тонкодисперсная форма для суспензий

• МКЦ 7569 — коллоидная форма (Avicel RC)

• МКЦ 591 — коллоидная форма с карбоксиметилцеллюлозой

• МКЦ 500 — модифицированная коллоидная форма

• МКЦ 2608 — инновационная марка, первая в мире, защищенная национальным изобретательским патентом и международным патентом PCT

Продукты с более низкой плотностью и высоким содержанием влаги обладают лучшей прессуемостью и быстрее распадаются в желудочно-кишечном тракте.

МКЦ производится в двух основных классификациях:

1. Пищевая МКЦ (E460i) — используется в пищевой промышленности, соответствует регламенту ЕС № 231/2012 и стандартам безопасности пищевых продуктов различных стран.

2. Фармацевтическая МКЦ — производится по стандартам GMP с более строгими требованиями к чистоте и контролю качества, соответствует требованиям FDA, EMA и других регуляторов.

Источник: https://foodadditives.net/anticaking-agent/microcrystalline-cellulose/

Коллоидная микрокристаллическая целлюлоза

Важным технологическим достижением стала разработка коллоидной микрокристаллической целлюлозы, которая получается путем совместной обработки МКЦ и карбоксиметилцеллюлозы натрия (КМЦ-Na) специальными технологическими методами.

Коллоидная МКЦ обладает уникальными свойствами:

• Способность образовывать устойчивые гели в водной среде даже при низких концентрациях

• Высокая влагоудерживающая способность — каждый микрокристалл связывает максимальное количество молекул воды

• Улучшенная суспендирующая способность

• Повышенная стабильность эмульсий

Марки МКЦ 591, 500 и 7569 представляют собой различные варианты коллоидной целлюлозы, широко применяемые в фармацевтике и косметологии.

Микрокристаллическая целлюлоза обладает рядом уникальных характеристик:

• Практически нерастворима в воде, спиртах и большинстве органических растворителей

• Химически инертна и стабильна при длительном кипячении в воде

• Устойчива к действию органических растворителей

• Обладает низкой гигроскопичностью

• Характеризуется высокой степенью химической чистоты

• Не подвержена микробному обсеменению

Эти свойства делают МКЦ универсальным материалом для различных отраслей промышленности и обеспечивают длительный срок хранения продуктов на ее основе.

Фармацевтическая отрасль является крупнейшим потребителем МКЦ. Здесь она используется как многофункциональное вспомогательное вещество (эксципиент), выполняющее несколько ролей одновременно:

1. Разбавитель (diluent) — наполнитель, обеспечивающий необходимую массу таблетки

2. Связующее (binder) — обеспечивает целостность таблетки

3. Дезинтегрант — способствует распаду таблетки в желудочно-кишечном тракте

4. Адсорбент — поглощает влагу и другие вещества

5. Суспендирующий агент — поддерживает частицы во взвешенном состоянии

Источник: https://www.diapazon-pharm.ru/mikrokristallicheskaya-cellyuloza-mkc-101

• Прямое прессование без предварительного гранулирования — значительно упрощает технологический процесс и снижает производственные затраты

• Высокая механическая прочность таблеток

• Гладкая поверхность готовых форм

• Быстрая распадаемость в ЖКТ — обычно от 5 до 15 минут

• Контролируемое высвобождение активных веществ

• Улучшение биодоступности лекарств за счет более полного и предсказуемого растворения

Морфологическая структура частиц МКЦ обеспечивает однородность таблеток и предсказуемые фармакокинетические параметры.

МКЦ используется не только как вспомогательное вещество, но и как активный компонент в профилактике и вспомогательной терапии различных состояний:

• Дисбактериоз кишечника

• Ожирение и метаболический синдром

• Атеросклероз

• Сахарный диабет 2 типа

• Гипертония

• Ишемическая болезнь сердца

• Желчнокаменная и мочекаменная болезни

• Различные виды интоксикаций

Механизм действия основан на выраженных адсорбционных свойствах МКЦ. Она способна связывать:

• Токсины и метаболиты

• Тяжелые металлы

• Радионуклиды

• Шлаки и свободные радикалы

• Холестерин и желчные кислоты

При этом МКЦ механически очищает кишечник и стимулирует его моторику, что способствует естественной детоксикации организма.

В пищевой промышленности МКЦ зарегистрирована как добавка E460. Конкретно, это микрокристаллическая форма — E460i. Она относится к группе «прочие добавки, не красители и не подсластители» по регламенту ЕС № 231/2012.

Функции МКЦ в продуктах питания:

• Текстуратор — создает нужную структуру

• Загуститель — придает вязкость

• Стабилизатор — предотвращает расслоение

• Эмульгатор — помогает смешивать несмешиваемые компоненты

• Антислеживающий агент — предотвращает комкование порошков

• Наполнитель — увеличивает объем без калорий

• Частичный заменитель жира — снижает калорийность

Микрокристаллическая целлюлоза является идеальной основой для создания функциональных продуктов питания, обогащенных пищевыми волокнами. Она представляет собой нерастворимое пищевое волокно, которое:

• Не переваривается и практически не всасывается в желудочно-кишечном тракте

• Увеличивает объем кишечного содержимого

• Стимулирует перистальтику кишечника

• Способствует нормализации стула

• Создает чувство насыщения

• Косвенно поддерживает иммунную систему через влияние на микрофлору

МКЦ является идеальным дополнением рациона пищевыми волокнами, особенно в диетических и функциональных продуктах питания.

Примеры продуктов с МКЦ:

• Диетические хлебцы и батончики

• Соусы и заправки (майонез, кетчуп)

• Мясные изделия с пониженным содержанием жира (колбасы, паштеты)

• Десерты и мороженое

• Хлебобулочные изделия

• Напитки и коктейли

• Витаминные и минеральные таблетки

• Спортивные и белковые батончики

• Сухие завтраки и снеки

МКЦ практически не влияет на вкус и запах продукта, что позволяет производителям создавать низкокалорийные версии популярных продуктов без потери органолептических качеств.

В косметологии МКЦ зарегистрирована по международной номенклатуре INCI как Microcrystalline Cellulose. Используемые концентрации варьируются от 0,1% до 45% в зависимости от типа продукта.

Функции МКЦ в косметике:

• Формообразователь — создает нужную текстуру кремов и гелей

• Гелеобразователь — формирует стабильные гели (часто в комбинации с другими гидроколлоидами)

• Стабилизатор эмульсий — предотвращает расслоение

• Регулятор вязкости — контролирует густоту продукта

• Антислеживатель — предотвращает комкование порошковых косметических средств

• Абсорбент — поглощает избыток кожного сала, создавая матовый эффект

Типичные косметические продукты с МКЦ:

• Кремы для лица и тела

• Маски и скрабы

• Зубные пасты

• Шампуни и кондиционеры

• Лосьоны и тоники

• Декоративная косметика (пудра, тональные средства, тени)

• Солнцезащитные средства

Существенное преимущество для косметики — МКЦ не подвержена микробному обсеменению, что дополнительно способствует увеличению сроков годности готовых средств без использования консервантов.

МКЦ нашла применение и в производстве кормов для сельскохозяйственных и домашних животных:

• Регулирование калорийности рационов

• Улучшение консистенции гранул и их прочности

• Повышение содержания пищевых волокон

• Предотвращение расслоения и слеживания кормовых смесей

• Улучшение пищеварения животных

Применение в аналитической химии и промышленности

В аналитической химии микрокристаллическая целлюлоза используется как:

• Сорбент в колоночной хроматографии

• Носитель в тонкослойной хроматографии

• Фильтровальный материал высокой чистоты

• Основа для синтеза простых и сложных эфиров с пониженной степенью полимеризации

Европейское агентство по безопасности пищевых продуктов (EFSA) в 2017 году провело пересмотр данных по МКЦ, включая:

• Краткосрочную и долгосрочную токсичность

• Канцерогенность

• Репродуктивную токсичность

• Мутагенность

Заключение EFSA: «Нет необходимости устанавливать числовой допустимый суточный прием (ADI)» для E460(i). При заявленных уровнях использования добавка не вызывает проблем безопасности.

Регуляторный статус в разных странах:

• Европейский Союз — одобрена как E460(i), регламент № 231/2012

• США (FDA) — статус GRAS (Generally Recognized As Safe)

• Индия (FSSAI) — разрешена как пищевая добавка и фармацевтический эксципиент

• Россия — разрешена как пищевая добавка E460

Суточная норма потребления МКЦ не ограничена, поскольку вещество признано безопасным и не относится к категории опасных добавок.

МКЦ считается веганским ингредиентом, поскольку производится исключительно из растительного сырья (древесная масса, хлопок) без использования каких-либо животных компонентов.

МКЦ обычно относят к неаллергенным веществам и используют в продуктах с маркировкой:

• «Подходит для веганов»

• «Не содержит аллергенов»

• «Без глютена»

• «Без лактозы»

Это делает МКЦ идеальным ингредиентом для специализированных продуктов питания и БАДов для людей с пищевыми ограничениями.

Несмотря на высокую безопасность, существуют определенные ограничения при использовании МКЦ:

Взаимодействие с полезными веществами:

Из-за выраженной сорбирующей способности МКЦ при приеме внутрь может связывать не только токсины, но и уменьшать всасывание:

• Витаминов (особенно жирорастворимых A, D, E, K)

• Минералов (кальция, железа, магния, цинка)

• Некоторых лекарственных препаратов

Рекомендация: принимать МКЦ отдельно от витаминов и лекарств, с интервалом не менее 2 часов.

Источник: https://consu-med.ru/ehnciklopediya/element/mikrokristallicheskaya-tsellyuloza-mkts/

Противопоказания для самостоятельного приема в высоких дозах:

• Беременность и кормление грудью (требуется консультация врача)

• Язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки в стадии обострения

• Кишечная непроходимость

• Индивидуальная непереносимость

При длительном приеме в больших дозах (более 10-15 г в сутки) необходима консультация врача и контроль показателей крови.

Избыточное употребление МКЦ может приводить к:

• Выведению полезных веществ вместе с токсинами

• Запорам (при недостаточном потреблении жидкости)

• Метеоризму и вздутию живота

• Нарушению усвоения жирорастворимых витаминов

Важно: при приеме МКЦ необходимо увеличить потребление жидкости до 2-2,5 литров в день.

С развитием технологий производства и растущим интересом к натуральным и экологичным компонентам, спрос на микрокристаллическую целлюлозу продолжает расти.

Направления исследований:

1. Нанотехнологии: наноцеллюлоза открывает новые горизонты в создании композитных материалов с улучшенными механическими и барьерными свойствами.

2. Биомедицина: разработка систем адресной доставки лекарств на основе модифицированной МКЦ с контролируемым высвобождением активных веществ.

3. Биоразлагаемые материалы: создание экологичной упаковки и одноразовых изделий на основе МКЦ как альтернатива пластику.

4. Умная упаковка: интеграция МКЦ в интеллектуальные упаковочные системы с индикаторами свежести и сроков годности.

5. 3D-печать: использование МКЦ в биочернилах для печати тканевых структур и фармацевтических форм.

Патентные разработки: марка МКЦ 2608 представляет собой глобальную инновацию, защищенную национальным изобретательским патентом и международным патентом PCT. Это подчеркивает активное развитие технологий производства и модификации микрокристаллической целлюлозы.

Популярность микрокристаллической целлюлозы в промышленности объясняется не только ее функциональностью, но и экономическими факторами:

• Относительно низкая стоимость производства

• Доступность сырья — возобновляемые растительные ресурсы

• Универсальность применения — один продукт для разных отраслей

• Упрощение технологических процессов (прямое прессование)

• Снижение энергозатрат при производстве

• Увеличение срока годности готовой продукции

• Возможность снижения калорийности продуктов без потери качества

Экологические аспекты

МКЦ является экологически безопасным материалом:

• Производится из возобновляемого растительного сырья

• Биоразлагаема в естественных условиях

• Не накапливается в окружающей среде

• Не токсична для водных организмов

• Может использоваться в органическом производстве

С практической точки зрения МКЦ — это не просто «таблеточный наполнитель» или «загуститель», а универсальное функциональное волокно, которое:

1. Формирует структуру продуктов и лекарств

2. Стабилизирует эмульсии и суспензии

3. Снижает калорийность продуктов

4. Поддерживает функцию кишечника при разумных дозах

5. Способствует детоксикации организма

6. Не вызывает аллергии и подходит для веганов

Зная, что за кодом E460(i) стоят микрокристаллы растительной целлюлозы с подтвержденным профилем безопасности EFSA и строгим международным регуляторным контролем, можно более осознанно относиться к составу:

• Продуктов питания

• Биологически активных добавок

• Косметических средств

• Лекарственных препаратов

Рекомендации по применению МКЦ в качестве БАД:

Для профилактики и оздоровления:

• Начальная доза: 1-2 г в день, постепенно увеличивая

• Оптимальная доза: 5-10 г в день, разделенная на 2-3 приема

• Максимальная доза: до 15 г в день (под наблюдением врача)

• Принимать за 30-40 минут до еды, запивая 200-300 мл воды

• Курс приема: 1-3 месяца с перерывами

Микрокристаллическая целлюлоза заслуженно занимает одно из ведущих мест среди вспомогательных веществ современной промышленности. Ее уникальное сочетание характеристик:

• Натуральное происхождение из возобновляемых ресурсов

• Подтвержденная безопасность международными регуляторами

• Многофункциональность в различных отраслях

• Экономическая доступность

• Экологичность и биоразлагаемость

Разнообразие марок МКЦ (101, 102, 103, 105, 112, 113, 200, 591 500, 610, 2608) позволяет подобрать оптимальный вариант для каждого конкретного применения. Разделение на пищевую и фармацевтическую категории обеспечивает соответствие строгим стандартам качества в каждой отрасли.

Инновационные разработки, такие как коллоидная МКЦ и марка 2608, открывают новые возможности. Они помогают улучшить качество продукции. Также они позволяют создавать функциональные продукты питания с высоким содержанием пищевых волокон.

Кроме того, микрокристаллическая целлюлоза активно используется в производстве таблеток и капсул, где она выступает в роли связующего агента и наполнителя. Благодаря своим свойствам, она способствует равномерному распределению активных ингредиентов, что повышает эффективность лекарственных средств. В пищевой промышленности МКЦ применяется как загуститель и стабилизатор, что позволяет улучшить текстуру и срок хранения продуктов.

Косметическая индустрия также не остается в стороне. Микрокристаллическая целлюлоза используется в кремах, лосьонах и других косметических средствах, придавая им необходимую консистенцию и улучшая распределение по коже. Она помогает удерживать влагу, что делает кожу более увлажненной и упругой.

С учетом растущего интереса к здоровому образу жизни и натуральным продуктам, спрос на микрокристаллическую целлюлозу продолжает расти. Производители все чаще обращаются к этому веществу для создания новых, более безопасных и эффективных формул. В результате, МКЦ становится не только важным компонентом, но и символом качества и надежности в различных отраслях.

Таким образом, микрокристаллическая целлюлоза не только отвечает современным требованиям, но и открывает новые горизонты для инноваций. Ее применение в различных сферах позволяет создавать продукты, которые соответствуют ожиданиям потребителей и требованиям рынка. 

С развитием технологий роль МКЦ в разных отраслях будет расти. Это откроет новые возможности для инноваций в нанотехнологиях, биомедицине, создании экологичной упаковки и других направлениях.

—

1. Обзор по МКЦ для пищевой промышленности и регламент ЕС (E460(i)):

https://consu-med.ru/ehnciklopediya/element/mikrokristallicheskaya-tsellyuloza-mkts

2. Технологическое и медицинское применение МКЦ:

https://pcgroup.ru/blog/primenenie-mikrokristallicheskoj-tsellyulozy

4. Косметическое применение и свойства:

6. Статья о веганском статусе и аллергенности МКЦ

7. Регламент ЕС № 231/2012 по пищевым добавкам

8. Научные публикации о наноцеллюлозе и биомедицинских применениях МКЦ

9. Документация FDA по статусу GRAS микрокристаллической целлюлозы

10. Заключение EFSA (2017) о безопасности E460(i)

микрокристаллическая целлюлоза, МКЦ, E460i, пищевые волокна, фармацевтика, пищевая промышленность, коллоидная целлюлоза, наполнитель для таблеток, энтеросорбент, диетические добавки