Вспомогательные вещества, их выбор

Основные группы и номенклатура вспомогательных веществ, используемых в таблеточном производстве, представлены в таблице 1-4.

Выбор вспомогательных веществ определяется свойствами лекарственных веществ. Так, разрыхлитель добавляется в том случае, если препарат нерастворим в воде или таблетка способна цементироваться при хранении. В случае использования в качестве разрыхлителя смеси натрия гидрокарбоната с лимонной или виннокаменной кислотой необходимо учитывать их взаимодействие во влажной среде, а, следовательно, правильно выбрать порядок их введения при влажной грануляции в таблетную массу.

Выбор увлажнителей (склеивающих и связывающих веществ), которые способствуют образованию прочных гранул и таблеток, зависит от прессуемости порошкообразных веществ и определяется прочностью модельных таблеток:

а) для веществ с прочностью таблеток от 1 до 4 кг необходимоприменять высокоэффективные связывающие средства: водный раствор метилцеллюлозы, водный раствор поливинипирролидона, его смесь с сахарным сиропом, водные растворы поливинилового спирта;

б) для веществ с прочностью таблеток от 4 до 7 кг можно применять обычные связывающие средства: крахмальный клейстер, сахарный сироп, растворы
метилцеллюлозы низких концентраций (1-3%);

в) для веществ с прочностью таблеток выше 7 кг применяются чистые растворители (вода, спирт) или коллоидные растворы слабых концентраций, причем вода
используется для увлажнения растворимых в ней веществ. Спирт применяется в случае
гигроскопичных веществ.

Опудривающие смеси состоят из скользящих и смазывающих веществ и очень часто -- это смеси из талька или крахмала и стеарата кальция. В таблице 3-2 приведены данные о прессуемости некоторых лекарственных веществ.

Таблица 3-2

Препарат Прессуемость, кг
1. Амидопирин 3.8
2. Анальгин 2.5
3. Фенацетин 4.9

Грануляция порошкообразных масс

В случае неудовлетворительных технологических свойств порошкообразныхмасс, а именно, плохой прессуемости исыпучести, для обеспечения требуемого качества таблеток необходимо предварительно осуществить грануляцию.

Грануляция представляет собой направленное укрупнение частиц, т.е. это процесс превращения порошкообразногоматериала в зерна определенной величины, что необходимо для:

1)улучшения сыпучести таблетируемости смеси;

2) улучшения прессуемости:

3) предотвращения расслаивания;

4) обеспечения точности дозирования:

5) уменьшения .запыленности рабочих помещений.

В химико-фармацевтическойпромышленности в основном используют следующие методы грануляции:

1. Грануляция продавливанием или влажная грануляция

2. Грануляция размолом сухой массы

3. Брикетирование или сухая грануляция

4. Структурная грануляция

5. Смешанная грануляция

1. Грануляция продавливанием или влажная грануляция.

Процесс грануляции включает следующие стадии:

1) смешение лекарственных порошков с разрыхлителями и наполнителями (в лабораторных условиях смешение проводят в ступке);

2) увлажнение смеси порошков соответствующими жидкостями или растворами склеивающих и сзязывающих веществ (проводят в ступке) до получения массы, уминающейся в комок, но не прилипающийк пальцам:

3) получение влажных гранул, т.е. протирание влажной массы через перфорированные пластины (сита) с диаметром отверстий 3-4- мм с помощью целлулоиднойпластинки;

4) сушка влажных гранул при t = 35-40 °С (осуществляется в лабораторномсушильном шкафу, если нет других указаний о режиме сушки);

5) получение сухих гранул, для чего сухую массу осторожно протирают через сита с
диаметром отверстий 1-2 мм для разрушения комков и получения однородных гранул;

6) опудривание сухих гранул (проводят в сухой ступке, куда помещают гранулят и
опудривающую смесь, осторожно перемешивают целлулоиднойпластинкой).

2. Смешанная грануляция

При таблетировании препаратов очень часто используют смешанную грануляцию, которую осуществляют следующим образом:

1) препарат смешивают в ступке с разрыхлителем и наполнителем, если он необходим;

2) порошкообразнуюсмесь увлажняют раствором склеивающего или связывающего
вещества (увлажнителя) в ступке до такой степени, чтобы получилась масса,
уминающаяся в комок и не прилипающая к пальцам;

3) влажную массу раскладывают гонким слоем на бумагу и сушат в сушильном шкафу
при Г = 35-40 °С;

4) сухую массу после сушки протирают через перфорированные пластины с диаметром
отверстий 1-2 мм, т.е. проводят сухую грануляцию;

5) полученные сухие гранулы опудривают, используя скользящие и смазывающие
вещества. Для этого к сухому грануляту в ступку добавляют опудривающую смесь,
осторожно перемешивают.

3. Брикетирование (сухая грануляция)

Брикетирование применяется в тех случаях, когда лекарственные порошки в присутствии воды и в процессе сушки при повышенной температуре изменяют свои свойства или разлагаются.

Так, брикетирование применяется для:

а) гигроскопичных материалов, вступающих при увлажнении в химическую реакцию и подвергающихся физическимизменениям: затвердеванию, размягчению, изменению цвета;

6) термолабильных материалов, которые под действием нагревания во время сушки
вступают в химические реакции взаимодействия или подвергаются физическим изменениям: плавлению, размягчению, изменению цвета;

в) веществ обладающиххорошей прессуемостью, для которых не требуется дополнительного связывания частиц склеивающими веществами.

Брикетирование проводят следующим образом;

1) препарат смешивают со вспомогательными веществами в ступке;

2) из смеси порошков прессуют брикеты на таблеточных машинах произвольно, т.е. не
соблюдая определенноймассы таблеток;

3) полученные брикеты осторожно измельчают и также протирают через
перфорированныепластины (сита) с диаметром отверстий 1-2 мм (операцию
необходимо проводить таким образом, чтобы были получены гранулы размером 1-2
мм, а не порошок);

4) полученный гранулят опудривают, для чего в ступке его осторожно смешивают со
скользящими и смазывающими веществами.

Из приготовленных гранулятов спрессовать таблетки, предварительно настроив пресс на заданную массу таблеток.

Литература

1. Ю.К.Сандер. Технология и оборудование галеновых производств. М.: Изд-во «Медицина», 1956.

2. Ю.К.Сандер. Практикум по технологии галеновых препаратов. М.: Изд-во
«Медицина». 1966.

3 С.А.Носовицкая. Е.Е.Борзунов. Р.М.Сафуллин. Производство таблеток. М: Изд-во
«Медицина»,1969.

4 И.А. Муравьев. Технология лекарств. М.: Изд-во «Медицина».1980.

5. И.А.Муравьев. Технология лекарственных форм. М.. Изд-во "Медицина», 1983.

6. С.М.Махкамов. Основы таблеточного производства. Ташкент. 1974.

7. Э.Э.Кальман-Иванов.Таблеточные машины в медицинской промышленности. М.:
Изд-во «Медицина». 1975.


ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОЧНОСТИ ТАБЛЕТОК, СОРБЕНТОВ, КАТАЛИЗАТОРОВСТАТИЧЕСКИМ МЕТОДОМ НА ПРИБОРЕ МП-9С

Цель работы:

1. Научить студентов методам определения физико-механических свойств твердых форм лекарственных средств.

2. Определить механическую прочность твердой формы лекарств (таблеток) на приборе
МП-9С.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Механическая прочность твердых материалов в виде гранул, таблеток, цилиндров и других форм сильно влияет на технологический режим при их производстве (в первую очередь, на давление прессования). Увеличение давления прессования повышает механическую прочность твердых форм (к примеру, таблеток). Однако большая прочность таблетки влияет на ее распадаемостъ, время распадаемости возрастает, что отрицательно сказывается на качестве таблетки. Для каждой таблеточной массы давление прессования должно быть оптимальным, т.е. при достаточной механической прочности необходимо обеспечить хорошую распадаемостъ таблетки.

Улучшение механических характеристик прочности, долговечности катализаторов, носителей и сорбентов становится все более важной задачей и в химической технологии в связи с интенсификацией каталитических процессов. Отыскание и научное обоснование оптимальных методов приготовления катализаторов с заданными физико-химическими и механическими свойствами требует умения и практических навыков при проведении механических испытаний на приборах, предназначенных для этих целей.

Требования к методам оценки прочности гранул в статических условиях

Измерения прочности в статических условиях получили наибольшее распространение. Они характеризуются относительной простотой, общностью, приложимостью к очень широкому кругу материалов, наглядностью результатов. Необходимо подчеркнуть некоторые требования как общего характера, так и специфические, относящиеся к стратегическим методам и соответствующим приборам.

Прежде всего, они должны быть универсальными, охватывать гранулы различной формы и размеров в очень широком диапазоне значений прочности, допуская также воспроизведение существующих «нестандартных» приемов (например, наряду с осевым раздавливанием также изгиб, разрезание ножом и т.п.). Далее, эти методы должны обеспечивать получение воспроизводимых количественных результатов не только для величины усилии, необходимых для разрушения гранул данной формы в определенных условиях, но и абсолютных значений прочности материала, позволяющих сравнивать различные материалы между собой.

При выборе и обосновании наиболее целесообразных, общих, унифицированных способов определения прочности катализаторов, носителей, сорбентов в статических условиях (сюда относится, прежде всего, выбор, напряженных состояний) возникает ряд специфических трудностей. Гранулы имеют различную форму: это таблетки с плоскими или выпуклыми торцами, спрессованные на таблеточных машинах, формованные из пасты цилиндрики с более или менее выпуклыми основаниями, «червячки» различной длины и в той или иной степени искривленные, «вермишель», как предельный случай тонких и длинных червячков, различные тонко- и толстостенные кольца, трубочки, более или менее правильные сферические гранулы, кусочки неправильной формы (мы не касаемся при этом пылевидных катализаторов, для которых статические измерения, прочности отпадают).

В качестве основного способа испытаний в статических условиях естественно выбрать раздавливание гранул как наиболее простой и широко приложимый метод, отвечающий в значительной мере реальным условиям разрушения. При этом задачи определения механических характеристик следует разделить на две группы.

Во-первых, это получение достаточно полных сведений о прочности материала, гранул на основе всестороннего обследования в разных напряженных состояниях, при различных скоростях нагружения и т.д. Такие сведения необходимы при разработке новых материалов, обосновании оптимальной технологии, сравнении материалов, выпускаемых различными предприятиями, при развитии теоретических исследований. В данном случае наиболее универсальная характеристика - это прочность на сжатие в условиях, наиболее приближающихся к однородному напряженному состоянию, т.е. для таблеток с плоскими торцами - при раздавливании «по оси», а для других типов гранул - при соответствующем обтачивании образцов.

Во-вторых, из этого широкого круга испытаний целесообразно выделить для повседневного оперативного контроля качества гранул один (самое большое - два) наиболее простой и характерный способ, не обязательно обеспечивающий абсолютное определение прочности материала, но зато надежно воспроизводимый и, главное, дающий минимальное значение усилий, разрушающих гранулу, что особенно важно в практическом отношении. Для шариков и неправильных кусочков это просто раздавливание между жесткими опорами: для различных таблеток, цилиндриков, «червячков», колец, как будет показано ниже. - раздавливание перпендикулярно к оси. т.е. «по образующей» (без прокладок!); для «червячков» и особенно для «вермишели», кроме того. - изгиб.

Обе эти группы измерений должны выполняться, вообще говоря, на одной и той же стандартной аппаратуре; впрочем, для повседневных испытаний данного материала могут быть использованы и несколько упрощенные конструкции (с более узкими диапазонами).

Желательно также, чтобы те же приборы могли использоваться и для испытания более широкого круга материалов, например, для оценки реологических характеристик формуемых паст. Конструкция прибора должна быть простой и надежной для

использования в производственных условиях. Таковым является прибор МП-9С.

1. Назначение прибора

Прибор позволяет испытывать образцы высотой до 100 мм, с измерением усилий от 5 Г до 200 кГ при нагружении ручным приводом с инерционным выравнивателем со скоростью 2-5мм/мин.

Прибор МП-9С для определения механических характеристик тонкодисперсных пористых тел катализаторов и сорбентов - в статических условиях позволяет испытывать гранулы различных размеров и форм (цилиндрики, таблетки, сферы, кубики, балочки и т.д.) в различных напряженных состояниях: сжатие, изгиб, срез.

1. Основной метод испытаний на приборе МП-9С - раздавливание гранул между плоскими поверхностями (при испытании сферических гранул и раздавливании цилиндриков «по образующей» могут быть использованы столики с площадками, имеющими углубление с достаточно большим радиусом кривизны); для устранения влияния перекоса верхняя площадкасоединяется с нижним концом штока силоизмерителя через шарнир 6(см. рис. 1).

Вместе с тем прибор МП-9С имеет приспособления, позволяющие использовать и другие методы.

2. Испытания образцов на поперечный изгиб по трехточечной схеме проводятся с
помощью раздвижной опоры 15, устанавливаемой вместо рабочего столика, и призмы 16,
укрепляемой на штоке динамометра; при испытаниях по четырехточечнойсхеме эта
призма заменяется раздвижным клином 17.

3. Специальное приспособление 14позволяет проводить испытания на срез по
двум плоскостям образцов с круглым и квадратным сечениями.

4. На штоке может быть укреплен нож для «разрезания» образца, лежащего на
столике, и т.п.

До сих пор речь шла лишь об измерении прочности - однократном отсчете по шкале индикатора предельной нагрузки, которую выдерживает гранула упруго хрупкого материала. Описываемый прибор обеспечивает также проведение некоторых реологических измерений.

5. Благодаря фиксированным скоростям подачи столика можно получать кривые
нагрузка-деформация для материалов, испытывающих остаточные деформации(в тех
диапазонах силоизмерителя. где жесткость системы достаточно высока): при необходимости синхронной регистрации усилий стрелочный индикатор нетрудно заменить электрическим датчиком.

6. Укрепляемые на штоке конусы 13(с различными углами) позволяют исследовать свойства паст по методу конического пластометра; чти же конусы используются для определения твердости по величине отпечатка и т.д.

МП-9С можно использовать для испытания не только катализаторов, таблеток, носителей, сорбентов, но также и образцов других материалов (с относительно невысокой прочностью, характерной для пористых тел), например, строительных материалов на основе минеральных вяжущих веществ, грунтов, металлокерамических изделий, гранулированных удобрений и т.д.