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粘合劑的韌性和流變性對藥物片劑性能的影響

嘉峪檢測網        2021-10-24 21:57

概要

 

本研究考察了粘合劑韌性和塑性流變對片劑硬度、脆碎度和頂裂的影響。使用四種不同的粘合劑,即羥丙基纖維素(HPC)、甲基纖維素(MC)、聚維酮(PVP)和預膠化淀粉,以濕法制粒的方法制備對乙酰氨基酚片(圓形弧面,600mg)。使用3個壓片速度在旋轉壓片機上進行壓片。通過徑向壓縮測試檢測純粘合劑片和對乙酰氨基酚片的性質。使用荷載-形變曲線下的面積衡量韌性。HPC顯示出最強的韌性。HPC和MC粘合劑片劑的破裂很光潔。PVP和淀粉片劑出現頂裂和中部隨機的裂紋。即使在達到最大荷載的80-90%的情況下也未觀察到片劑有微裂現象,說明大部分的破裂出現在接近斷裂荷載的時候。這些結果同樣表明,韌性強的粘合劑有著較大程度的塑性流變,可以降低片劑的脆碎度,并幫助改善生產速度和壓片力。

 

前言和目的

 

使用材料科學的方法定性研究藥用輔料的特性有助于設計藥物的處方,從而達到所期望的性能特點。對片劑而言,更好的理解物料本身以及與其它成分結合時的壓縮特性有助于開發出更理想的處方和產品。基于這一思想,本文研究了粘合劑韌性和塑性流變對壓片速度和片劑物理性能的影響。

 

實驗

 

使用4種不同的粘合劑制備對乙酰氨基酚,USP(APAP)片,即羥丙基纖維素(Klucel™EXF, Pharm, Ashland Inc.);甲基纖維素,NF(Methocel*A15LV, Dow Chemical);聚維酮,USP(Plasdone™K29/32, ISP Incorporated);淀粉(預膠化淀粉Starch 1500*, NF, Colorcon)。處方見表Ⅰ和表Ⅱ。將原料藥、粘合劑、乳糖和硫酸鈣置于Hobart混合機中以低速混合3分鐘,進行濕法制粒。濕顆粒置熱風托盤干燥機中60℃下干燥至水分約為0.5%到1.0%,整粒之后將顆粒與崩解劑,交聯羧甲基纖維素鈉,NF(Ac-Di-Sol, FMCIncorporated)和潤滑劑,硬脂酸鎂,NF(WitcoCorporation)進行混合。

 

在16沖的ManestyBetapress壓片機上,分別以37.5rpm、75rpm和86rpm的壓片速度進行壓片,壓片壓力為15kN,使用的模具為7/16英尺的標準凹沖。

 

以純粘合劑制備平片,并考察其機械性能。在Instronuniversal檢測設備上進行徑向壓縮測試(圖1),夾頭移動速率為0.05in/min,記錄荷載-形變行為,計算荷載-形變曲線下的面積,以之表征每一片劑的韌性。分析片劑的破裂模式。粘合劑的韌性與片劑的脆碎度以及壓片過程的破裂相關。

 

粘合劑的韌性和流變性對藥物片劑性能的影響

 

結果與討論

 

1. 以純粘合劑制備的空白片的機械性能顯示,與MC、PVP和淀粉樣品比較,HPC具有最強的韌性和最大程度的塑性流變。聚維酮或淀粉樣品表現出很低的強度和韌性,具有很低或者幾乎不具有塑性流變(圖2)。HPC片受擠壓并沒有裂成碎片。

 

粘合劑的韌性和流變性對藥物片劑性能的影響

 

2. 在第一部分的研究中,所有片劑中粘合劑的使用量保持在6%。使用HPC和MC的片劑在所研究的壓片速度下未發現頂裂或者其它明顯的裂片。然而,使用PVP和淀粉的片劑在壓片速度為37.5和75rpm下時出現大量的頂裂,在86rpm的速度時無法使用6%的PVP或者淀粉正常壓片(圖3)。壓片機中壓縮即刻之后片劑的典型情況見圖4。

 

粘合劑的韌性和流變性對藥物片劑性能的影響

 

3. 在脆碎度方面,HPC粘合劑制備的片劑展現出卓越的性能(圖5),至少是MC片劑的10倍,是PVP片劑和淀粉片劑的80倍。

 

 

粘合劑的韌性和流變性對藥物片劑性能的影響

 

4. 粘合劑HPC制備的片劑韌性和強度最大(圖6)。在壓縮測試下的破裂模式見圖7。使用PVP和淀粉作粘合劑的片劑有大量的頂裂。然而,使用HPC和MC制備的片劑即使破裂時也未出現頂裂。

 

粘合劑的韌性和流變性對藥物片劑性能的影響

 

粘合劑的韌性和流變性對藥物片劑性能的影響

 

5. 根據表2所列的處方,制備另外一組片劑;粘合劑HPC的用量為6%, MC和PVP用量為8%,淀粉用量為12%。HPC片劑再一次顯現出卓越的性能,有更強的韌性,與其它粘合劑比較有同等或更高的荷載峰值(圖8)。此外,HPC片和MC片的脆碎度優于PVP片和淀粉片至少40倍(圖9)。

 

粘合劑的韌性和流變性對藥物片劑性能的影響

 

 

粘合劑的韌性和流變性對藥物片劑性能的影響

 

結論

 

韌性強的粘合劑有著更高程度的塑性流變,可改善脆碎度。此外,粘合劑的這個特性使壓片過程得以在更快的壓片速度下進行,并不引起頂裂。

 

KlucelTM EXF羥丙基纖維素是所研究的物料中韌性最強的,給片劑帶來最高的強度和韌性,并且可以提高壓片速度。

 

 

粘合劑的韌性和流變性對藥物片劑性能的影響

 

 

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來源:亞什蘭

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