Фармацевтические и медико-биологические аспекты лекарств. Том 2 - Перцев И.М.
Скачать (прямая ссылка):
Рис. 22.2. Прибор модели ВП-12А для определения текучести порошков
кристаллической решетки. Поэтому смачиваемость поверхности порошков имеет различную степень в зависимости от интенсивности взаимодействия межмолекулярных сил. Визуально способность порошков к смачиванию водой определяется: а) полным смачиванием — жидкость полностью растекается по поверхности порошка; б) частичным смачиванием — вода частично растекается по поверхности; в) полным несмачиванием — капля воды не растекается, сохраняя форму, близкую к сферической.
Лиофильность таблетируемых порошкообразных веществ определяется коэффициентом фильности, который представляет собой отношение удельной теплоты смачивания полярной жидкостью (вода) к удельной теплоте смачивания неполярной жидкостью. Известно, что образование на поверхности твердой частицы моно-молекулярного слоя смачивающей жидкости всегда сопровождается выделением так называемой теплоты смачивания — величины, вполне измеряемой. Практическое значение смачиваемости заключается в том, что в таблетку, полученную прессованием хорошо смачиваемых водой веществ, легко проникает вода, что ускоряет распадаемость таблетки.
Важным параметром порошка гранулята является прессуемость — способность частиц к когезии под давлением, т.е. способность частиц вещества под влиянием сил электромагнитной природы (молекулярных, адсорбционных, электрических) и механических
зацеплений ко взаимному притяжению и сцеплению с образованием при этом устойчиво прочной прессовки. Прессуемость характеризуется прочностью таблетки после снятия давления. Чем лучше прессуемость порошка, тем выше прочность таблетки. Если прессуемость плохая, таблетка получается непрочной, а иногда полностью разрушается при выталкивании из матрицы.
Для определения прессуемости порошка (гранулята) навеску массой 0,3 г помещают в матрицу диаметром 10 мм и прессуют на гидравлическом прессе при давлении 1,6 КПА. Перед заполнением матрицы порошком пуансоны и внутренние стенки матрицы протирают ватным тампоном, увлажненным раствором стеариновой кислоты в ацетоне и высушивают.
После запрессовки из пуансонов таблетку выталкивают из матрицы, определяют ее прочность на задавливание в положении “на ребро” на приборе для измерения прочности таблеток. Для выталкивания запрессованной таблетки из матрицы требуется затратить силу, чтобы преодолеть трение и сцепление между боковой поверхностью таблетки и стенкой матрицы. С учетом силы выталкивания прогнозируют добавки антифрикционных (скользящих или смазывающих) веществ. Многолетние исследования, проведенные в ГНЦЛС, показали, что прессуемость для разных порошков может изменяться в интервале от 2,5 до 150 нм.
Расчет силы выталкивания проводится по формуле
Fr = P/2nRh,
где Р — давление, прилагаемое для выталкивания таблеток; R и h — радиус и высота таблеток.
Явление электризации порошкообразных лекарственных веществ при их обработке и прессовании дает основание сделать вывод, что при рассмотрении природы связи частиц в таблетках наряду с деформационными необходимо принимать во внимание также диэлектрические характеристики.
Большинство лекарственных и вспомогательных веществ является диэлектриками. Их диэлектрическая проницаемость (Д) относительно невелика — 5-7 Д, диэлектрические потери незначительны, что обусловлено ассиметричностью кристаллов, наличием полярных групп и адсорбционной воды.
Электростатические силы не имеют существенного влияния на текучие свойства гранул, полученных методом влажной грануляции, однако способствуют увеличению прочности агрегатов частиц. Электростатические силы в порошке возникают при переходе электронов с одной частицы на другую при их контакте.
Необходимо учитывать, что в фармацевтических процессах электростатические силы могут быть как полезными — способствовать грануляции порошков, так и вредными — препятствовать равномерному смешиванию, быть причиной пожаров и взрывов. Уменьшение этих негативных воздействий может быть достигнуто модификацией кристаллической структуры, использованием различных антистатиков, скользящих веществ, влажности.
22.3. Теоретические основы таблетирования
Таблетирование основано на использовании свойств порошкообразных лекарственных веществ уплотняться и упрочняться под давлением. При этом слабоструктурный материал превращается в связнодисперсную систему с определенной пористостью. Такая система во многом близка по свойствам к компактному телу, в котором действуют определенные силы сцепления.
Прессуемость порошка — это способность его частиц к когезии и адгезии под давлением, т.е. способность частиц вещества под влиянием сил различной природы и механических зацеплений к взаимному притяжению и сцеплению с образованием прочной компактной таблетки. Под давлением частицы порошка сцепляются между собой и слабоструктурная дисперсная система превращается в однородное твердое тело.
Многие исследователи считают, что механическая связь в таблетке обусловлена площадью контактирующих поверхностей, а также взаимным переплетением и зацеплением поверхностных выступов и неровностей частиц порошка под давлением. В результате приложенного давления частицы сдвигаются, скользят по отношению друг к другу и вступают в более тесный контакт; симметричные скользят легче, чем шероховатые и анизодиаметрическиме, но последние создают большее количество зацеплений и поэтому придают прессованной таблетке большую прочность. Следствием уплотнения порошка под давлением является увеличение контакта между частицами, вызванного деформацией частиц. Необратимые деформации могут быть пластическими или хрупкими. При пластической деформации изменяется форма частиц, но не нарушается их структурная целостность. При хрупких деформациях сламываются выступы на поверхности частиц или сами частицы дробятся на более мелкие. В этом случе, чем прочнее и эластичнее частица, тем больше вероятность, что даже при высоких давлениях она сохранит свою целостность.
