Прессуемость

Прессуемость порошка (гранулята) — это способность его частиц к взаимному притяжению и сцеплению под давлением. Прессуемость характеризуется прочностью и устойчивостью таблеток после снятия давления. Чем лучше прессуемость порошка, тем выше при равных условиях прочность таблетки.

Таблетирование основано на использовании свойств порошкообразных веществ уплотняться под давлением с образованием связнодисперсной системы. Характер соединения частиц в таблетке определяется взаимодействием молекулярных, капиллярных и электрических сил между контактирующими поверхностями, а также на их механическом сцеплении. Поэтому знание способности частиц вещества к когезии под давлением – прессуемости, позволяет прогнозировать механическую прочность изготавливаемых таблеток. Если прессуемость плохая, таблетки получаются непрочные и иногда разрушаются даже при выталкивании из матрицы. Для таблетирования таких веществ необходимо добавление вспомогательных (связывающих) веществ или, что не очень желательно, повышение давления прессования.

Значение этой величины позволяет подобрать вспомогательные вещества, метод гранулирования, соответствующие пресс-формы и правильно выбрать величину давления прессования для получения доброкачественных таблеток.

Для определения прессуемости материала навеску массой 0,3 или 0,5 г прессуют в матрице с диаметром отверстий 9 или 11 мм соответственно на гидравлическом прессе при давлении 120 МПа. Навеску исследуемой массы отвешивают па ручных весах, помещают ее в матрицу, поддерживаемую левой рукой на нижнем пуансоне и вставляют верхний пуансон. Всю пресс-форму ставят на середину плунжера гидравлического пресса и прессуют до нужного удельного давления, отмеченного манометром.

После запрессовки таблетку выталкивают из матрицы нижним пуансоном на том же гидропрессе.

Полученную таблетку взвешивают на торсионных весах, высоту измеряют микрометром и вычисляют по формуле коэффициент прессуемости:

где m— масса таблетки, г (10-³ кг); h— высота таблетки, см (10-² м).

Чем выше коэффициент, тем лучше прессуемость.

Степень сжатия (коэффициент уплотнения)

Важной технологической характеристикой является способность таблетируемой массы к перемещению и деформации. Эту способность оценивают по значению коэффициента сжатия. Чем он больше, тем больше времени тратится на прессование, при этом расходуется больше усилий на выталкивание таблеток из матрицы.

Это отношение высоты порошкообразного вещества в матрице (Н1) к высоте изготовленной таблетки (Н2):

Внешний вид и механическая прочность во многом зависят от адгезионных свойств материала. Чем больше силы трения между частицами, а также между частицами и стенками матрицы, тем больше усилие необходимо приложить для выталкивания таблеток из матрицы. Это может привести к неоднородности поверхности таблеток, наличию сколов или трещин. Для уменьшения усилия выталкивания к лекарственным веществам добавляют необходимые смазывающие вспомогательные вещества и изучают возможность снижения давления прессования.

Сила выталкивания таблеток из матрицы.

Силу выталкивания таблеток из матрицы определяют с помощью специальных датчиков, установленных в таблеточных машинах, а в лабораторных условиях – на гидравлическом прессе с помощью манометра. Навеску вещества массой 0,3 г прессуют в матрице с диаметром 9 мм при давлении 120 МПа. Выталкивание таблеток проводят нижним пуансоном, при этом на манометре регистрируется выталкивающее усилие, которое не должно превышать 15% от приложенного давления прессования.

Количество порошка (Р), необходимое для получения таблетки с боковой поверхностью 1 см², рассчитывают по формуле:

где r- радиус таблетки (см); S - боковая    поверхность    таблетки (1 см²); d - плотность вещества

Таким образом, определение основных технологических характеристик порошкообразных веществ, оценка их способности к таблетированию позволяет прогнозировать необходимость использования вспомогательных компонентов и рациональную схему изготовления таблеток.

ХОД ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

Задание №1. Определить форму и размеры частиц таблетируемого материала. Зарисовать в лабораторный журнал форму частиц. По форме определить тип частиц: анизодиаметрические или изодиаметрические; По отношению средней длины к средней ширине: удлиненные, пластинчатые или равноосные (изометрические).

Результаты занести в таблицу.

Объект анализа	Метод анализа	Используемые приборы	Длина частиц, ед.измерения			Ширина частиц, ед.измерения			Отношение ср. длины к ср. ширине
			min	max	ср	min	max	ср

Вывод.

Задание №2. Провести анализ фракционного (гранулометрического) состава таблетируемого материала.

Таблетируемый материал необходимо просеять через набор фармакопейных сит, для того чтобы выделить фракции по размерам частиц. Сита располагаются от меньшего размера пор к большему - друг на друге. Численно ситовой анализ выражается в % каждой фракции от общей массы порошка.

Полученные результаты занесите в таблицу:

Объект анализа	Метод анализа	Характеристика используемых сит (номер, диаметр отверстий, материал)	крупная фракция (размер)		средняя фракция (размер)		мелкая фракция (размер)		Отсев (размер)
			Масса, г	%	Масса, г	%	Масса, г	%	Масса, г	%

Вывод.

Задание №3. Определить насыпную плотность таблетируемого материала. Результаты занести в таблицу:

Объект анализа	Метод анализа	Используемые приборы	Условия проведения опыта			Масса, г (до 0,001 г)	Объем порошка после утряски, м3	Насыпная плотность, кг/м3
			Амплитуда колебаний, мм	Частота колебаний, кол/мин	Время опыта, мин

Вывод.

Задача №4. Определить сыпучесть, коэффициент сыпучести и угол естественного откоса таблетируемого материала. Результаты занести в таблицу:

Объект анализа	Метод анализа	Используемые аппараты	Масса, кг	Полное время опыта, с	Сыпучесть, кг/с	Радиус выпускной воронки, мм	Коэффициент сыпучести	Угол естественного откоса

Вывод.

Задание №5. Определить коэффициент прессуемости таблетируемого материала. Результаты занести в таблицу:

Объект анализа	Метод анализа	Используемые аппараты	Масса таблетки, г (10-3 кг)	Высота таблетки, см (10-2 м)	Коэффициент прессуемости

Вывод.

Задание №6. Определить степень сжатия таблетируемого материала. В матрице со вставленным нижним пуансоном измеряют высоту свободного канала, последний полностью заполняют лекарственным веществом, которое прессуют. Измеряют высоту таблеток, рассчитывают К_сж, полученные данные заносят в таблицу.

Объект анализа	Метод анализа	Используемые аппараты	Н1	Н2	Коэффициент сжатия

Вывод.

ОБУЧАЮЩИЕ ЗАДАЧИ

1. В аналитической лаборатории при анализе качества гранулята анальгина обнаружено, что серии 100591, 110591, 130591 обладают сыпучестью 9,0, 12,5, 19,5 г/сек, соответственно. Какие причины могли привести к подобному разбросу данных? Какой из перечисленных гранулятов лучше?

2. При прессовании таблеточной массы возникли трудности выталкивания таблетки из матрицы. Чем может быть обусловлена указанная проблема?

3. От каких факторов зависит насыпная плотность порошков?

4. Определить коэффициент текучести (сыпучести) порошка норсульфазола, если период вытекания 100,0 порошка из виброворонки с диаметром отверстия 5 мм равен 30 с.

5. Определить насыпную массу порошка стрептоцида, если тара мерника равна 32,0, а масса брутто 82,0. Рабочий объем мерника 50 см^З.

6. Рассчитать коэффициент сжатия порошка парацетамола, исходя из того, что высота порошка в матрице 15мм, а высота полученной таблетки 5 мм.

7. Составить материальный баланс, определить выход, трату, расходный коэффициент, если в результате просеивания 60 кг порошка получено 59,2 кг.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Каким образом, технологическая характеристика - текучесть, лекарственных и вспомогательных порошков влияет на качество лекарственной формы?

2. С какой целью проводят измельчение лекарственных веществ?

3. Перечислите технологические характеристики веществ, определите их значение в технологии таблеток

4. Устройство и принцип работы прибора для определения текучести и угла естественного откоса модели ВП-12А.

5. Каким образом определяют текучесть порошков?

6. Что обозначает с точки зрения технологических характеристик значения текучести: 30 г/сек, 8,6-12,0 г/с; 6,6-8,5 г/с; 3,0-6,5 г/с; 2,0-3,0 г/с; 1,0-2,0 г/с?

7. Что такое процесс фракционирования, его значение в технологии таблеток?

8. Устройство и принцип работы вибрационной шаровой мельницы.

9. Что такое прессуемость, коэффициент сжатия?