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高速離心噴霧幹燥機
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中藥浸膏(gāo)噴霧幹燥機
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可壓片性,可(kě)成形性和可壓縮性(xìng)這3個概念經常杯混淆,而他們有特定(dìng)的含(hán)義(yì),來表征物料(liào)在壓力下的性質。
有很多因素影響壓片效果,包括經過培(péi)訓的員(yuán)工,合適的壓片機,高質量、高(gāo)精密度的衝模,良好的物料性質。事實上,粉末性能變量是製藥和膳食補充劑行業的共(gòng)同問題。值得慶幸的是,許多技術可以幫助www91發現和解決問題。
盡管壓片過程至關重要,但壓片之前的工藝也非常重要。必(bì)須了解顆粒和粉末特性如何影響片的質量屬性。
顆粒特(tè)性包括形狀,粒度和粒度分布,這些性質的變化會引起片重(chóng)、含(hán)量均勻性、分層、可壓性和溶(róng)出等問題。例如,過多大顆粒的存在會(huì)導致片重偏低(dī),因為中模是體積填充的。大顆(kē)粒(lì)也會延長溶(róng)出,因為它們會減少片劑的總表麵積,過多小粒(lì)子的存在會產生相(xiàng)反的(de)效果。
粉末特性(xìng)(包括其流動性(xìng)和堆密(mì)度,振實密度和真密度)也會對壓片(piàn)過程產生影響。真密度或絕對密度(dù)——指除去所有空隙之後的密度,可以用氦比重瓶測(cè)量(liàng)。這是一個(gè)有用的參數,因為壓(yā)片要(yào)排(pái)出粒子之間的所(suǒ)有空(kōng)氣,包括粒子間和粒子內空隙,它代表片的密(mì)度。
一旦確定了顆(kē)粒和粉末的性質,決定是否可以采用直接壓片工(gōng)藝——最簡單的方法。如果不能,則對粉末(mò)進行處(chù)理,通常(cháng)是幹法或濕法製粒。
還必須(xū)了解粉末在不同負(fù)載條件下的表現。這是壓片成功放大到高速(sù)壓片機上的唯一途徑。理想情況下,了解物料如何變形可以幫助處方開發。
片的壓縮過程
該研究是在單衝壓片機上進行的(de)(如圖)。但是,無論是使用手動填充的單衝壓片(piàn)機,還是使(shǐ)用重力或強製(zhì)飼(sì)料的旋轉式壓機,過程是類似的:物料在狹窄的空(kōng)間中受到壓縮(suō)力,導致體積減小。首先,低壓力導致顆粒重排(pái)和排列更(gèng)緊密,孔隙率降低。隨著壓(yā)力的增加,顆粒的尺(chǐ)寸會發生變化。他們要麽(me)破(pò)碎成更小離(lí)散顆粒(破裂)或它們暫(zàn)時(彈性)或永久(塑性)變形成新形狀。在更高的壓力下,破裂的顆粒可能會進一步重排(pái)並發生進(jìn)一步的變形。
圖片
當混粉中(zhōng)加入潤滑劑(jì)(即硬脂酸鎂)時(shí),碎裂的物料通常對壓力弱化或(huò)不敏感。潤滑劑通常(cháng)會抑(yì)製顆粒之間的結合(hé),但是(shì)當顆(kē)粒碎裂時(shí),新的表麵會產生,從而加強顆粒(lì)間的結合,破碎(suì)的(de)粒子對壓縮速(sù)度也不太敏感。塑性變形的物料,即在相(xiàng)對較低的壓力下產(chǎn)生較(jiào)高的強度(dù),這歸因(yīn)於在形變過程產生大量顆(kē)粒接觸點(diǎn)。彈性變形是指壓縮停(tíng)止後(hòu),顆粒部分或完全恢複到(dào)其原始形狀。時間依賴性彈性(xìng)恢複被稱為粘彈性,影響壓縮時間的因素是壓片速度,轉台速度(dù),壓縮輥尺(chǐ)寸和衝頭尺寸。
片的可壓縮性研究
要進行可壓(yā)縮性研究(jiū),首先保證目標片(piàn)重不(bú)變。在不同壓片壓力下(從低到(dào)高)壓片並測量它們的厚度,重(chóng)量,斷裂力(有時稱為硬度)和脆碎度,以及它們的崩解和溶出。然後將每個屬性或特性繪製成和(hé)壓片壓力(lì)的函數。圖1為(wéi)可壓片(piàn)性的曲線(xiàn)圖(tú),該圖為拉伸強度(dù)和壓片壓(yā)力的(de)函數。
圖片
壓片(piàn)壓力可以通過施(shī)加的力和衝頭麵的橫截麵積(公(gōng)式1)計算出來,可以比較(jiào)不同尺寸片的壓力。
公(gōng)式1:壓強=力/麵積
拉伸強度可以通過斷裂力和片劑尺寸計算出來,拉伸強度可以比較不同尺寸片的機(jī)械強度。這裏片是使用圓形的(de)平麵衝頭製備的,使用Fell-Newton方程計算,其中F是斷裂力,D是片的(de)直徑,T是片劑厚度(等式2)。
公式2:σt=2F/πDT
100-200兆帕(pà)(MPa)的壓片壓力是製藥行業典型的壓片壓力(lì),而膳食補充片的壓力通常大於200兆帕(pà)。(差別是由於膳食補充劑片劑中含有的非常高的有效成分,藥片活性成分(fèn)的含量可(kě)能低於10%,而粘合劑比例(lì)比較高)影響片的目標強度的因素有很多,盡管通(tōng)常需要1至(zhì)2兆帕的拉伸強(qiáng)度才能在壓片之後的工序保(bǎo)持片的(de)完好無損,如包(bāo)衣,運輸/處理和包(bāo)裝。從圖(tú)1中的例(lì)子可以看出,從機械強度來看,含0.5%硬脂酸鎂的微晶(jīng)纖維素(MCC)具有最強的成形性。這主要(yào)是由於(yú)MCC的塑性變形(xíng),含0.5%硬脂酸(suān)鎂的(de)一水乳糖在合(hé)適的壓力(lì)下也可以形成穩(wěn)定的片。但(dàn)將這兩種輔料混合可以增加處方的性能,包(bāo)括塑性和脆性變形。與純乳糖相比,乳糖與MCC的比例為3:1的(de)混合物(wù)製備(bèi)的片強度更大(dà)。
為了評估不同壓(yā)片壓力下片的(de)機械強度,www91(men)可以片的評估固體比例。它表明(míng)片的總體積有多少是固體材料。片劑的固體比例相當於片劑(jì)的(de)表(biǎo)觀密(mì)度和(hé)絕對密度(可以用氦比重瓶測量)之比。片的(de)密度可(kě)以根據其重量和體積來計算,和密(mì)度相(xiàng)反的是孔隙率——指空隙或空氣占據的總(zǒng)體積 - 它是通過從1中(zhōng)減去(qù)固體比例計算出來的(de)。參見等式3和4。
等式3:固(gù)體部分=片(piàn)的密度/真密度
等式4:孔隙率=1-片的密度/真密度
圖2為可成形性曲線圖,它是片的拉伸強度和固體比例的函數。MCC與www91上麵計算的可壓片性曲線一致,具有最好的成形性,最低的固體比(bǐ)例。固體比例一定的情況下,乳糖與MCC的3:1混合比乳糖更具有成形性。
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圖3為壓(yā)縮性曲線圖,該圖評估壓縮時物料發生體積變化的難易程度。隨著施加的壓力(lì)的增加,物料的固體比例也增(zēng)加。在壓力一定的條件(jiàn)下,MCC的固(gù)體比例(lì)最低,而乳糖和3:1的乳糖與MCC混合物固體比例非常(cháng)相似。
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現在(zài)www91知道了輔料(liào)的可成形性,www91在混合中添加一個API。圖4描繪了1)3:1乳(rǔ)糖與MCC混合物;2)3:1的乳糖與MCC混合物中加(jiā)入10%對乙酰氨基酚(APAP)3)3:1的乳糖與(yǔ)MCC混合物中加入20%APAP。如果拉伸強度(dù)的目標是2MPa,沒(méi)有APAP的3:1的乳糖與MCC混(hún)合物僅需要90MPa的壓實壓力,而(ér)10%APAP混合(hé)物需(xū)要120MPa,20%APAP混合物需要(yào)180兆帕。顯然,APAP會降低片的強度,因此製備含有APAP的(de)片需要更高(gāo)的壓片壓力才能達到目標強度。
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圖5顯示了3:1乳糖(táng)與(yǔ)MCC混合物的可成形性(xìng)曲線,以及它如何隨著APAP的加入而改變。在固體比例一定(dìng)的條件下,加入APAP會降低片劑強度。最後,圖6中的壓縮性曲線顯示了相似的結果。
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