Файл: Махкамов С.М. Основы таблеточного производства.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 12.07.2024

Просмотров: 146

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

заводе, показал, что несмотря на гранулирование

через

спто с диаметром

отверстии

3 мм основная

масса

гранул

состоит

пз фракции — 0,25

мм п

—2,0+1,0 мм.

При этом

фракция

гранул

+2,0—

—3,0 мм составляет примерно до 10% и это наблю­

дается в массе,

основой

которой служит

сахар.

В других случаях

даже

не доходит до 5%. Но и

этот небольшой процент фракции

гранул

отрица­

тельно влияет па

установление

постоянного веса

и обусловливает мрамориость в таблетках. Следо­ вательно, уменьшение диаметра отверстия сит до 2 мм плп 1,5 мм может изменить фракционный со­ став в положительную сторону, что небезразлично для качества таблеток.

НЕКОТОРЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ

II ОБЪЕМНЫЕ СВОЙСТВА ПОРОШКОВ

Форма частиц оказывает большое влияние на процесс прессования, опа определяет важные тех­ нологические свойства прессуемых веществ. От пес зависит нреосуемость, прочность и пористость полу­ чаемых таблеток. В зависимости от формы частиц указанные технологические свойства могут быть различными. Так, частицы удлиненной формы пред­ ставляют собой объемистые порошки, которые име­ ют большой насыпной объем, а следовательно, и большую уплотпяемоеть. Частицы пластинчатой формы дают значительно более плотную укладку и имеют меньший насыпной объем.

Исходя пз этих свойств, Е. Е. Борзунов (1963) делит изученные им лекарственные препараты на три группы:

I группа — порошки, имеющие удлиненную фор­ му частиц в виде палочек. Обычно эта группа ха­ рактеризуется мелкодпсперспостыо, хорошей уплотпяемостыо и достаточной пористостью.

II группа — порошки пластинчатой формы час­ тиц— крупподпсперсные, с большим насыпным весом, малой уплотиясмостыо и соответственнома­ лой пористостью.

60


Ill группа — порошки с равноосной формой ча­ стит, круинодпснерспые, имеющие большой насып­ ной вес, малую степень уплотнения и, соответствен­ но, малую пористость. Чем сложнее поверхность частиц порошка, тем больше сцеплясмость и мень­ ше сыпучесть, и наоборот. Поэтому кристалличе­ ские порошки с правильной сферической формой частиц (так же, как и кубической) из-за хорошей сыпучести и прессусмостп могут быть спрессованы без грануляции.

Насыпной вес характеризуется отношением ко­ личества свободно насыпанного порошка к опреде­ ленной единице объема и зависит в основном от раз­ мера, формы, разнородности частиц, коэффициента трения между самими частицами и стенками загру­ зочной воронки. Величина, обратная насыпному несу, называется насыпным объемом. Для установ­ ления постоянного насыпного веса необходима хо­ рошая текучесть порошка.

Текучесть, пли сыпучесть,— это способность по­ рошка вытекать из отверстия с определенной скоростью. Свойства сыпучести порошка являются очень важным фактором для получения равномер­ ного заполнения матричного отверстия, то есть для получения постоянного веса таблеток.

Текучесть порошка зависит от ряда факторов: формы и размера гранул, состояния поверхности, коэффициента трения и др. При одинаковых прочих условиях текучесть зависит от диаметра и состоя­ ния поверхности частиц порошка и содержания в нем пылевидных мелких частиц.

Хорошая текучесть отмечается у гранулята, по­ лученного и псевдоожиженном слое, и и случае, ког­ да величина зерен гранулята находится в пределах 0,25—0,5 мм. Наличие 5—10% мелких зерен грану­ лята благоприятно влияет на текучесть, ухудшая в дальнейшем увеличение этого количества (70% и выше).

Прессусмость характеризуется способностью по­ рошка приобретать заданную форму под влиянием давления. Каждое вещество, в зависимости от тех­ нологических свойств, имеет различную степень

61

прессуемостп. Отсюда и различная прочность таб­ леток. Хорошая прессуемость отмечается в порош­ ках с удлиненной формой частиц, в виде палочек, а худшая — при прессовании порошков с планстинчатой и равноосной формой частиц. При этом, чем больше удельная поверхность частиц, тем больше и вероятность их сцепления. Такая поверхность частиц соответствует дендритовой и волокнистой формам.

Деформация частиц. В зависимости от природы прессуемых веществ деформация может носить пластический, хрупкий или упругий характер. В слу­ чае пластической деформации отмечается перерас­ пределение частице изменением формы, а разруше­ ния самих частиц может не происходить. В случае хрупкой деформации может происходить более активное разрушение частиц. При упругой дефор­ мации после снятия давления наблюдается восста­ новление формы частиц. Восстановление происхо­ дит мгновенно или в течение определенного време­ ни. Последнее называется остаточной деформацией, или упругим последействием, и является причи­ ной разрыва контактных участков, появления тре­ щин пли расслоев в таблетках. Это обстоятельство обусловлено энергией, накопившейся в таблетках в процессе прессования и ставшей свободной после снятия давления. Количество этой энергии зависит от величины упругого последействия и усилия прес­ сования. При недостаточной связи между частица­ ми внутреннее напряжение амортизируется в до­ статочной степени, в зависимости от этого и появ­ ляются трещины различной величины.

Изучение закономерности появления трещин, их характера и факторов, влияющих на возникновение упругого последействия, представляет значительный теоретический и практический интерес, ибо по зара­ нее известным данным упругости препаратов пред­ ставляется возможным теоретически установить не­ обходимое количество вспомогательных веществ и режима прессования.

Определение упругого последействия нами про­ изводилось в приборе, состоящем из гидропресса, развивающего давление до 3960 кг/см2, тензометра


(микрометра) с ценой деления 100 мкм и рабочей пресс-формы (рис. 8). Тензометр неподшіжно уста­ новлен па стержне пресса. Подвижная ножка'тен­ зометра опирается па пластинку, которая жестко укреплена на плите поршня большого цилиндра.

Работа па этом приборе заключается в следу­ ющем: па ручных весах отвешивают необходимое количество препарата, помешают в матрицу, под­ ложив верхний пуансон, ставят на середину плиты,

Рис. ö. Прибор для определении упругого последействия в ра­ бочем положении.

/--ручка,

2 — манометр.

3 — 4 — 5 — пресс-форма с

пуансонами, G—

микрометр,

(тензометр). J

— подішжная ножка тензометра,

6’ — пластин­

ка, прикрепленная па плунжер. 9 — регулируемая

опора

для подвиж­

 

 

ной

ножки

тензометра.

затем производят прессование до достижения необ­ ходимого удельного давления, отмечаемого по ма~ нометру. При этом стрелку тензометра наводят па нулевое положение, затем, придерживая левой ру­ кой за пресс-форму, медленно открывают сливной кран до ощущения заметного ослабления прессформы. Этот момент фиксируется по шкале тензо-

63

метра. Разница показания тензометра с препаратом п без пего дает упругое последействие исследуемо­ го препарата.

Устранение упругой деформации возможно об­ работкой связывающими веществами, длительной выдержкой давления на поверхности таблеток и из­ менением формы матричного отверстия.

На развитие упругой деформации в значительной степени влияет воздух, находящийся в порах прес­ суемых веществ. Даже при сближении частиц сила сцепления может не преодолеть давления воздуха и при снятии давления может оказывать разруша­ ющее действие па таблетку. Для предотвращения указанных нежелательных явлений необходимо со­ блюдать выдержку давления. На машинах ударного типа из-за ограниченности времени выдержки вышеотмечениыс явления наблюдаются в большей сте­ пени, чем у ротационных таблеточных машин. Для подтверждения можно привести результаты наших наблюдений за процессами прессования амидопири­ на, фенацетина и барбитала па гидравлическом прессе и па таблеточной машине типа «Технолог*. На гидропрессе таблетки получались без заметных трещин, а па машине «Технолог» сразу раскалыва­ лись на две части.

Видимо, такие препараты целесообразно прессо­ вать на ротационных таблеточных машинах, в кото­ рых давление прессования н снятие его ступенча­ тое. На удаление воздуха оказывает влияние и фор­ ма сечения матрицы. В матрицах прямоугольного сечения выход воздуха будет более значительным, чем в матрицах круглого сечения.

Определению упругого последействия подверга­ ли барбитал, амидопирин, фенацетин, терппнгндрат и сахар. Прессование производили при удельном давлении 840 н 3360 кг/см2 п разном времени вы­ держки. Было установлено примерно одинаковое упругое последействие в первых четырех препара­ тах п несколько иное в сахаре. С увеличением уси­ лий прессования повышалось упругое последей­ ствие, которое было в пределах от 30—50 до 150— 210 мкм. Выдержка таблеток под нагрузкой в пресс-

64


форме (от 30 до 90 секунды) не дала ощутимых результатов. Видимо, происходящие изменения были незначительной величины и не улавливались погрешностью нашего метода определения.

При приготовлении таблеток должны учитывать­ ся физико-химические п физико-механические свой­ ства прессуемых веществ (форма, величина, проч­ ность и растворимость частиц, их текучесть и прессуемость), на основании которых следует строить рациональные технологические параметры процес­ са прессования, обеспечивающие получение добро­ качественных таблеток.

ТЕОРИИ ТАБЛЕТИРОВЛНИЯ

В технологии таблеток, основанной на процессе прессования, все более настойчиво выдвигается требование об учете изменений, происходящих с применением давления. Физика высоких давлений ■открывает новые перспективы изучения свойств ма­ терин и получения новых деталей. При высоких давлениях происходит резкое уменьшение объема веществ, сопровождающееся изменением их свойств. Так, увеличивается электропроводность, и даже ди­ электрики при высоком давлении начинают прояв­ лять металлические свойства.

Теоретические вопросы, связанные с процессами прессования твердых тел, мало изучены. За послед­ нее десятилетне, благодаря развитию физико-хими­ ческой механики, значительно улучшены весьма важные разделы технологии металлов, пластиче­ ских масс, силикатов. Достижения этой пауки начи­ нают давать своп плоды в пищевой промышленно­ сти. Можно надеяться, что они будут использованы и в фармацевтической промышленности.

Мы предприняли попытку рассмотреть табле­ точную форму, а следовательно, п технологию изго­ товления таблеток с точки зрения некоторых поло­ жений, выдвинутых физико-химической механикой, а также известных законов физики и механики, ис­ пользуемых при исследовании технологических про­ цессов в других отраслях промышленности.

5 - 8 4 3

65

Таблетки можно рассматривать как твердую до­ зированную лекарственную форму, представля­ ющую связно-дисперсную систему без дисперсион­ ной среды.

Каждая частица твердых веществ имеет свои механические свойства: вязкость, упругость, плас­ тичность и прочность, которыми определяется со­ противляемость частиц к деформации. Эти свойст­ ва твердых веществ в свою очередь связаны со строением, структурой данного вещества н действу­ ющими в нем молекулярными силами сцепления. Сила сцепления в порошках обусловливается меха­ ническими п электростатическими явлениями. В пепрессованпых порошках электростатическая сила настолько слаба, что частицы не имеют возможно­ сти взаимного притяжения из-за большого интерва­ ла между ними. Электростатическая сила притяже­ ния в частицах находится в пропорциональной за ­ висимости от количества взаимодействующих в них атомов. По мере сближения частиц между собой посредством прессования увеличивается электро­ статическая сила притяжения, а в дальнейшем происходит контактное сцепление частиц.

Впроцессе прессования и получения прочных из­ делий различают три стадии: начальную, среднюю и конечную.

Вначальной стадии происходит самое интенсив­ ное уплотнение частиц за счет быстрого уменьшения

пористости. Во второй стадии некоторое время не происходит уплотнения порошка даже при увеличе­ нии давления, что связано с определенной сопротив­ ляемостью частиц к сжатию. Эта стадия характери­ зуется в основном упругой деформацией. Длитель­ ность этой стадии зависит от упругих свойств порош­ ка, то есть для упругих она длительная, для пластичных — кратковременная. Конечная стадия прессования начинается с момента, когда давление превышает сопротивление к сжатию, при котором упругая деформация переходит в пластическую. В зависимости от упругости и прочности частиц по­ рошка и их расположения в пресс-форме могут иметь место оба вида деформации в разной степени.

GG