РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОТНОСТИ ТАБЛЕТКИ

АННОТАЦИЯ

Таблетка является наиболее широко используемой лекарственной формой из-за многих преимуществ, которые она имеет как с точки зрения ее изготовления , так и с точки зрения ее приема пациентом. Он осуществляется при матричном прессовании зерен порошка и является одним из наиболее широко используемых в фармацевтических технологиях процессов. Таблетки служат жизнеспособной заменой гранулам в промышленности. Их обычно вводят в так называемых множественных лекарственных формах. Однако, хотя таблетки уже нашли промышленное применение, мало что известно об их поведении и структуре при таблетировании. В данной работе более подробно рассмотрены таблетирующие свойства и структура таблеток. Работа основана на углублении выводов из предыдущей работы, которые указывают на принципиально иные свойства таблеток по сравнению с обычными таблетками. Эти свойства находят свое отражение в том факте, что материалы, которые трудно таблетировать, могут быть очень хорошо обработаны для получения таблеток.

ABSTRACT

The tablet is the most widely used dosage form due to the many benefits it has both in terms of its manufacture and in terms of its administration by the patient. It is carried out by matrix pressing of powder grains and is one of the most widely used processes in pharmaceutical technologies. Tablets serve as a viable replacement for granules in the industry. They are usually administered in so-called multiple dosage forms. However, although tablets have already found industrial use, little is known about their tableting behavior and structure. This work examines the tableting properties and structure of tablets in more detail. The work builds on findings from previous work that point to fundamentally different properties of the tablets compared to conventional tablets. These properties are reflected in the fact that materials that are difficult to tablet can be processed very well into tablets.

Ключевые слова: таблетка, плотность, уплотнения, давления пуансона, Хеккел, Фактор Хауснера

Keywords: tablet, density, compaction, punch pressure, Heckel, Hausner factor

Введения. Работа основана на углублении выводов из предыдущей работы, которые указывают на принципиально иные свойства таблеток по сравнению с обычными таблетками. Эти свойства находят свое отражение в том факте, что материалы, которые трудно таблетировать, могут быть очень хорошо обработаны для получения таблеток. Прежде всего, причиной такого поведения, по-видимому, является изменение внутренней структуры.

Таблетка является одной из наиболее часто используемых лекарственных форм. Основным принципом производства прессованных продуктов на таблетировочной машине является соответствующее сжатие массы в матрице между нижним и верхним пуансонами в эксцентриковой таблетировочной машине активен только верхний пуансон. Результаты исследования плотностей проведено в таблицу 1 [1-5].

Определение плотности моногидрат лактоза. Влага сохраняется в эксикаторе над силикагелем, плотности сухой лактозы используются для всех дальнейших расчетов. По этой причине утрамбованная и насыпная плотность определяется только сухой лактозой [3,4,5]. Кроме того, представляют интерес результаты индекса Карра и фактора Хауснера. Отсюда можно сделать выводы о текучести материала. Небольшие значения фактора Хауснера и индекса Карра обычно указывают на хорошее поведение потока. Достигнутое здесь значение коэффициента Хауснера 1,133 очень близко к 1 и, таким образом, указывает на превосходные свойства текучести используемой здесь лактозы, высушенной распылением.

Таблица 1

Определение плотности моногидрат лактоза (плотность n=4, объемная плотность n=3, каждая ±s)

¹Пять дней над пятиокисью фосфора при комнатной температуре.

²Пять дней при относительной влажности 50 % и температуре 22°C.

Учитываются максимальные давления, возникающие при таблетировании. На рис. 1 перечислены в зависимости от степени уплотнения.

Рисунок 1. P_{вш, макс.} при различных максимальных степенях уплотнения (СУ) для таблеток разного диаметра

Результаты и их обсуждение. При высоких степенях сжатия видно, что малые диаметры требуют немного более высокого давления для достижения высокой степени сжатия. Однако отличия на этой диаграмме пока не очень выражены. Однако отчетливо виден порядок 5 мм, 3 мм и 2 мм. Только второе значение для таблеток диаметром 1,5 мм немного отличается от результатов, хотя оно имеет тенденцию соответствовать более высоким значениям давления. Также интересно, что увеличение давления верхнего поршня не является линейным с увеличением степени уплотнения. Отчетливо видно непропорциональное увеличение давления верхнего ползуна, особенно при высокой степени уплотнения, причем это явление гораздо более выражено для малых диаметров.

Если вместо максимальных степеней уплотнения использовать относительные степени уплотнения после растяжения в течение 24 часов, то получается другая результаты, как видно на рисунке 2.

Рисунок 2. P_{вш, макс.} при различной степени уплотнения СУ 24, измеренная через 24 часа, для таблеток разного диаметра

При обследованиях через 24 часа картина обратная, что показано на рисунке 1. Рисунок 2 демонстрирует более высокое давление для больших таблеток диаметром 3 мм и 5 мм. Непропорциональное увеличение давления верхнего ползуна с увеличением степени уплотнения, уже показанное на рисунке 1, стало еще более выраженным на рисунке 2. Тем не менее, увеличение теперь также можно четко увидеть в больших диаметрах.

Рисунок 3. Эластическое восстановление через 24 часа, ЭС 24 часа, исходя из максимальной степени уплотнения (СУ)

Чтобы получить более точное представление о восстановлении таблеток, эластическое восстановление через 24 часа нанесено в зависимости от степени уплотнения на рисунке 3.

Рисунок 4. Параметр наклона кH функции Хеккеля в зависимости от P_{вш, макс.}

Результаты на рисунке 2 могут быть дополнительно подтверждены здесь. Эластическое восстановление больших таблеток значительно выше, чем восстановление таблеток. Это говорит в пользу более прочного связывания наполнителя внутри таблеток. К сожалению, разброс в данном исследовании достаточно велик, но разница между таблетками 1,5 мм и 2 мм, с одной стороны, и таблетками 3 мм и 5 мм, с другой стороны, хорошо видна.

На рисунке 4 наклон линейной части графика Хеккеля представлен в зависимости от максимального давления пуансона. Это представление обеспечивает значение характеристической площади наклона функции Хеккеля. График показывает лишь низкую чувствительность параметра Хеккеля кH к возрастанию диаметр таблетки.

Если рассматривать другой параметр функции Хеккеля с A, получается результат, показанный на рисунке 5. На этом изображении также не видна последовательность различных диаметров таблеток. Что интересно на графике, так это сглаживание кривых при высоких верхних давлениях пуансона. Во-первых, можно увидеть сильное увеличение значений А при повышении давления, которое затем снижается при высоких давлениях.

Здесь следует еще раз указать, что на самом деле означает параметр А уравнения Хеккеля. А представляет собой сумму ln(1/1-D₀) и величины В, характеризующей перестройку и движение частиц в начале уплотнения. Применительно к упомянутым выше особенностям рис. 5 это позволяет сделать вывод о том, что движение частиц вначале значительно увеличивается с увеличением давления, но затем имеет тенденцию оставаться на том же уровне или несколько уменьшается при очень высоких давлениях.

Рисунок 5. Точка пересечения A функции Хеккеля по отношению к P_{вш,макс.}

Извлечение таблеток сильно различается в зависимости от их диаметра. По этой причине отскок включен в соотношение Хеккеля. Для этой цели на рисунке 6 показаны зависимости пористости от давления с данными о пористости, полученными через 24 часа (график Хеккеля при нулевом давлении).

Рисунок 6. Зависимость пористости от давления по Хеккелю через 24 часа (нулевое давление)

Рисунок 6 ясно показывает, что кривые для таблеток большего диаметра имеют тенденцию быть ниже, чем кривые для таблеток, хотя наклон отдельных графиков, безусловно, существенно не отличается. Небольшое увеличение кривых таблеток указывает на большую деформацию частиц моногидрат лактоза по сравнению с большими таблетками. Однако различия в кривых четко не выражены.

Заключение. Однако при изучении данных о таблетировании следует придавать значение не только оценке по Хеккелю, но и другим методам анализа данных о таблетировании.

В дополнение к эластическому восстановлению эти значения также можно использовать для расчета графика Хеккеля «нулевого давления». Результаты показывают, что таблетки меньшего размера можно спрессовать легче, поскольку они могут быть спрессованы до высокой степени сжатия даже при немного более низком верхнем давлении пуансона. Кроме того, можно увидеть меньшее эластичное растяжение задней части таблеток.

Список литературы:

1. Dhondt J., Bertels J., Kumar A., Van Hauwermeiren D., Ryckaert A., Van Snick B., Klingeleers D., Vervaet C., De Beer T. A multivariate formulation and process development platform for direct compression. Int. J. Pharm. 623, 2022. 121962.
2. Харкевич Д.А. Фармакология. – 10-е изд. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2010. [Harkevich DА. Pharmacology. 10th ed. – Moscow: GEOTAR-Media; 2010.] 7.
3. Ураков А.Л. История формирования термофармакологии в России // Успехи современного естествознания. – 2014. – Т. 12. -С.2939. 
4. Tiwari A.,  Safarov J., Sultanova Sh. Analysis of a tablet machine for pressing powder raw materials. Proceedings of the XXIX International Multidisciplinary Conference «Prospects and Key Tendencies of Science in Contemporary World». Bubok Publishing S.L., Madrid, Spain. 2023. -P.51-56.
5. Тивари А.К., Султанова Ш.А., Сафаров Ж.Э. Анализ таблеточного инструмента. I Республиканская научно-практическая конференция с международным участием «Актуальные вопросы и тенденции развития современной фармацевтической отрасли». – Ташкент, 2023. -С.95-97.