麥克默瑞提克(上海)儀器有限公司
已認(rèn)證
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許多粉體的基本流動(dòng)屬性很差,會(huì)在料斗和沖模送料結(jié)構(gòu)中堵塞,造成不均勻或間歇式的卸料速率、粘附在設(shè)備表面,無(wú)法與其它材料充分混合。在這種情況下,可通過(guò)添加潤(rùn)滑劑減少顆粒間的摩擦作用,改變粉體移動(dòng)的阻力。在口服固體制劑的生產(chǎn)中,廣泛使用硬脂酸鎂(MgSt)作為潤(rùn)滑劑。在壓片之前,通常將低濃度的硬脂酸鎂(含量一般<1%)加入到處方中。
但在許多過(guò)程中,人們對(duì)流動(dòng)助劑與基質(zhì)之間的關(guān)系知之甚少。由于不同過(guò)程對(duì)粉體的要求不同,特定添加劑對(duì)特定基質(zhì)的相對(duì)影響在各種情況下并不一致。
樣品準(zhǔn)備
三種不同的硬脂酸鎂(MgSt)處方(Stear-O-Wet、一水合物和二水合物 — Malinckrodt)分別與五種輔料(Avicel PH101 — FMC;Inhalac 230 & Granulac 70 — Meggle;C*Mannidex & C*Sorbidex — Cargill)混合。
混合操作在Turbula T2A攪拌機(jī)(Willy A Bachofen AG)中以固定的時(shí)長(zhǎng)和旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行。得到的混合物使用FT4粉體流變儀進(jìn)行測(cè)試,評(píng)價(jià)動(dòng)態(tài)流動(dòng)、整體和剪切屬性,并與無(wú)潤(rùn)滑劑的相應(yīng)基質(zhì)的結(jié)果作比較。
流動(dòng)添加劑含量對(duì)流動(dòng)屬性的相對(duì)影響
動(dòng)態(tài)測(cè)試:基本流動(dòng)能
所有潤(rùn)滑劑都能顯著降低基質(zhì)的BFE,說(shuō)明在動(dòng)態(tài)、強(qiáng)制流動(dòng)的工藝(例如,送料和混合)中流動(dòng)性有所提升,所有基質(zhì)中Inhalac 230對(duì)潤(rùn)滑劑最敏感,而甘露醇最不敏感。以Avicel PH101為基質(zhì),少量潤(rùn)滑劑(0.1%)就能顯著改善動(dòng)態(tài)流動(dòng)性,但進(jìn)一步增大濃度并不會(huì)提高流動(dòng)性。
整體測(cè)試:可壓性
在Inhalac 230中添加潤(rùn)滑劑導(dǎo)致可壓性顯著變化。一水合物和二水合物的可壓性降低,但添加Stear-O-Wet時(shí)可壓性升高,說(shuō)明不同的潤(rùn)滑劑以不同方式作用于基質(zhì)。對(duì)于其它的基質(zhì)和潤(rùn)滑劑組合,可壓性僅觀察到十分有限的變化。以Avicel PH101為例,隨著潤(rùn)滑劑含量的增加或減少,基質(zhì)可壓性的變化響應(yīng)各異。在低濃度的潤(rùn)滑劑下,一水合物和Stear-O-wet的可壓性增大,并隨著濃度的增大又降低。二水合物的響應(yīng)趨勢(shì)則相反。較高的可壓性通常表示粉體具有粘性,因此它對(duì)壓實(shí)操作(例如,壓片)有負(fù)面作用。
剪切和測(cè)試
二水合物和Stear-O-Wet通常會(huì)增大基質(zhì)的無(wú)約束屈服強(qiáng)度(UYS)(對(duì)于山梨醇/二水合物混合物十分顯著),說(shuō)明這些組合后的混合物在儲(chǔ)存后的初始流動(dòng)更加困難 。這也是為什么在加工接近結(jié)束時(shí),而不是在料斗內(nèi)添加潤(rùn)滑劑的原因,否則會(huì)產(chǎn)生反效果。一水合物對(duì)UYS的影響取決于基質(zhì)。Granulac 70和Inhalac 230與其它三種基質(zhì)相比,UYS都降低。而當(dāng)Avicel PH101作為基質(zhì)時(shí),UYS的增大不僅取決于潤(rùn)滑劑的類型,還取決于其濃度。
結(jié)論
該研究對(duì)潤(rùn)滑劑如何顯著改變一系列典型輔料的流動(dòng)性,以及潤(rùn)滑劑的濃度和類型在優(yōu)化加工能力和提升成本效益的關(guān)鍵作用進(jìn)行了量化。研究還表明,即使是簡(jiǎn)單的雙組分系統(tǒng),潤(rùn)滑劑與基質(zhì)之間的相互作用也十分復(fù)雜,潤(rùn)滑劑的影響必須量化并與工藝條件聯(lián)系在一起。
該研究對(duì)潤(rùn)滑劑如何顯著改變一系列典型輔料的流動(dòng)性,以及潤(rùn)滑劑的濃度和類型在優(yōu)化加工能力和提升成本效益的關(guān)鍵作用進(jìn)行了量化。研究還表明,即使是簡(jiǎn)單的雙組分系統(tǒng),潤(rùn)滑劑與基質(zhì)之間的相互作用也十分復(fù)雜,潤(rùn)滑劑的影響必須量化并與工藝條件聯(lián)系在一起。
粉體流動(dòng)性不是材料的固有屬性,而是粉體在特定設(shè)備中以其所需要的方式流動(dòng)的能力。成功的加工需要粉體與過(guò)程的完美匹配,相同的粉體在一個(gè)過(guò)程中性能良好,而在另一個(gè)過(guò)程中卻不佳的情況并不罕見(jiàn)。FT4粉體流變儀的多變量方法并非依靠單一的特性表征來(lái)描述所有的過(guò)程性能,而是模擬一系列單元操作,以便直接研究粉體對(duì)各種過(guò)程和環(huán)境條件的響應(yīng)。
關(guān)于我們
Micromeritics 是提供表征顆粒、粉體和多孔材料的物理性能、化學(xué)活性和流動(dòng)性的全球高性能設(shè)備生產(chǎn)商。我們能夠提供一系列行業(yè)前沿的技術(shù),包括比重密度法、吸附、動(dòng)態(tài)化學(xué)吸附、壓汞技術(shù)、粉末流變技術(shù)、催化劑活性檢測(cè)和粒徑測(cè)定。
公司在美國(guó)、英國(guó)和西班牙均設(shè)立了研發(fā)和生產(chǎn)基地,并在美洲、歐洲和亞洲設(shè)有直銷和服務(wù)業(yè)務(wù)。Micromeritics 的產(chǎn)品是全球具有創(chuàng)新力的知名企業(yè)、政府和學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)旗下 10,000 多個(gè)實(shí)驗(yàn)室的優(yōu)選儀器。我們擁有世界級(jí)的科學(xué)家隊(duì)伍和響應(yīng)迅速的支持團(tuán)隊(duì),他們能夠?qū)?Micromeritics 技術(shù)應(yīng)用于各種要求嚴(yán)苛的應(yīng)用中,助力客戶取得成功。
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