Introdução
A compactação é definida como a "formação de uma amostra sólida de geometria definida por compressão de pó" [1]. A compactação de um pó farmacêutico em um comprimido consiste em três etapas diferentes. Primeiro, o pó contendo o ingrediente ativo e os diferentes excipientes é colocado na matriz. Em uma segunda etapa, o pó é comprimido. Por fim, o comprimido é ejetado e pode ser embalado.
A eficiência do processamento, especialmente na primeira etapa, depende da fluidez da formulação [2]. Por sua vez, muitos fatores influenciam o comportamento de fluxo dos pós: tamanho da partícula e distribuição do tamanho da partícula, teor de umidade, temperatura, interações dos excipientes entre si, interações entre o ingrediente ativo e os excipientes, etc.
As formulações usadas no setor farmacêutico para a produção de comprimidos são uma mistura de diferentes pós que podem interagir e afetar o processamento do comprimido. A seguir, estudamos o impacto do estearato de magnésio na interação das partículas de lactose secas por pulverização.
Materiais
Duas amostras comerciais foram submetidas à análise reológica:
- Α-lactose monoidratada seca por pulverização, que consiste em 10% a 20% da fase amorfa e 90% a 80% da fase cristalina
- Estearato de magnésio
Método
Preparação da amostra
A lactose seca por pulverização e o estearato de magnésio foram medidos como recebidos. Três misturas de lactose seca por pulverização com 1% (p/p) de estearato de magnésio foram preparadas e medidas sob as mesmas condições que as substâncias puras. As misturas foram preparadas imediatamente antes das medições.
Os pós foram batidos manualmente 10 vezes para obter um volume de 31 ml, o que corresponde a 20 g de lactose e mistura de lactose e estearato de magnésio ou 9,5 g de estearato de magnésio.
Medidas reológicas
Um Kinexus ultra+ Prime equipado com um cartucho cilíndrico foi usado para realizar as medições. Um copo com diâmetro de 37 mm foi introduzido no cartucho cilíndrico e uma pá de metal de duas lâminas (diâmetro: 32,5 mm, aço inoxidável 1.4404) foi usada como geometria superior.
Um volume de 31 ml do pó foi colocado no copo. A geometria superior foi introduzida no copo a uma velocidade angular constante de 5 rad∙s-1 e abaixada a uma velocidade constante de 1 mm∙s-1 até atingir uma lacuna absoluta de 5 mm.
Fluidização
Cada amostra foi submetida a uma etapa de fluidização que consiste em uma rampa de viscosidade de cisalhamento entre 100 s-1 e 3.000 s-1 seguida de um descanso de 5 minutos. Durante essa etapa, as interações entre as partículas são reduzidas [2] e a influência do histórico da amostra é eliminada.
A fluidez do pó é muito sensível a diferentes fatores, por exemplo, o armazenamento e a preparação da amostra. Após a etapa de fluidização e alguns minutos em repouso, todos os materiais foram submetidos à mesma preparação e tinham o mesmo histórico.
Varredura de amplitude
Após a etapa de fluidização, foi realizada uma varredura de amplitude no pó a uma temperatura controlada de 25°C e a uma frequência controlada de 1 Hz. Durante a medição, a EstirpeA deformação descreve uma deformação de um material, que é carregado mecanicamente por uma força ou estresse externo. Os compostos de borracha apresentam propriedades de deformação se uma carga estática for aplicada.tensão de cisalhamento variou de 0,01 Pa a 50 Pa. Cada material foi medido três vezes com uma nova carga.
Método para determinação da DensidadeA densidade de massa é definida como a relação entre massa e volume. densidade de energia de coesão,Ec
A energia de coesão do pó denota a energia necessária para separar duas partículas em contato. A DensidadeA densidade de massa é definida como a relação entre massa e volume. densidade de energia de coesão,Ec, é a razão entre a energia de coesão e o volume das partículas. [3]
Ela pode ser determinada como a área abaixo da curva de EstirpeA deformação descreve uma deformação de um material, que é carregado mecanicamente por uma força ou estresse externo. Os compostos de borracha apresentam propriedades de deformação se uma carga estática for aplicada.tensão de cisalhamento versus deformação de cisalhamento que é medida na Região viscoelástica linear (LVER)No LVER, as tensões aplicadas são insuficientes para causar ruptura estrutural (cedência) da estrutura e, portanto, importantes propriedades microestruturais estão sendo medidas. região viscoelástica linear (LVR) de uma varredura de amplitude (consulte também a figura 1).
γ(crítico): deformação de cisalhamento no final da região linear
σ'= Tensão de cisalhamento elástica
No LVR, o seguinte é válido: G' = σ'/ γ '
Portanto, (1) pode ser reescrito da seguinte forma:
De forma simplificada, o pó é representado como um material viscoelástico, que pode ser caracterizado como uma combinação de molas e dashpots. A estabilidade do material, neste caso a coesão do pó, pode ser quantificada com a parte elástica (relacionada às molas) da energia mecânica. A parte viscosa não contribui para a coesão porque as tensões impostas ao dashpots não são armazenadas, mas perdidas como calor.
Consequentemente, a DensidadeA densidade de massa é definida como a relação entre massa e volume. densidade de energia de coesão é calculada com os valores do módulo de cisalhamento elástico durante o platô de LVR e a deformação no final do platô.
Resultados de medição e discussão
A viscosidade de cisalhamento aparente resultante da etapa de fluidização realizada na lactose seca por pulverização é mostrada na figura 2. Ela diminui com o aumento das taxas de cisalhamento e atinge um patamar em 1000 s-1. Essa independência da viscosidade de cisalhamento aparente em relação à taxa de cisalhamento na faixa de alta taxa de cisalhamento mostra que a taxa de cisalhamento aplicada foi alta o suficiente para apagar o histórico da amostra.
A Figura 3 mostra as curvas do módulo de cisalhamento elástico resultantes de três varreduras de amplitude realizadas na lactose seca por pulverização logo após a etapa de fluidização, para três cargas diferentes. A boa repetibilidade das curvas confirma que as amostras compartilhavam o mesmo estado após a fase de preparação.
Em baixas deformações, as curvas permanecem constantes: o pó está na Região viscoelástica linear (LVER)No LVER, as tensões aplicadas são insuficientes para causar ruptura estrutural (cedência) da estrutura e, portanto, importantes propriedades microestruturais estão sendo medidas. região viscoelástica linear, onde as deformações aplicadas não levam a nenhuma quebra estrutural e a EstirpeA deformação descreve uma deformação de um material, que é carregado mecanicamente por uma força ou estresse externo. Os compostos de borracha apresentam propriedades de deformação se uma carga estática for aplicada.tensão de cisalhamento aplicada é proporcional à EstirpeA deformação descreve uma deformação de um material, que é carregado mecanicamente por uma força ou estresse externo. Os compostos de borracha apresentam propriedades de deformação se uma carga estática for aplicada.tensão de cisalhamento resultante. Em uma deformação de 4E-03 a 5E-03%, o material deixa a Região viscoelástica linear (LVER)No LVER, as tensões aplicadas são insuficientes para causar ruptura estrutural (cedência) da estrutura e, portanto, importantes propriedades microestruturais estão sendo medidas. região viscoelástica linear. Isso significa que, para a escala de tempo da frequência usada (1 Hz), o pó começa a fluir.
A Figura 4 mostra as curvas do módulo de cisalhamento elástico resultantes das três varreduras de amplitude realizadas no estearato de magnésio. O valor do módulo de cisalhamento elástico no platô viscoelástico linear é quase uma década menor do que o da lactose seca por pulverização, enquanto o platô é mais amplo.
A Figura 5 exibe as três curvas obtidas para a mistura. Obviamente, o platô de LVR é mais curto para essa amostra do que para a lactose e o estearato de magnésio tomados isoladamente.
Para melhor comparabilidade, todas as curvas são plotadas na figura 6.
O fim da Região viscoelástica linear (LVER)No LVER, as tensões aplicadas são insuficientes para causar ruptura estrutural (cedência) da estrutura e, portanto, importantes propriedades microestruturais estão sendo medidas. região viscoelástica linear foi determinado automaticamente pelo software de medição e avaliação. Para isso, foram levados em conta os pontos de uma EstirpeA deformação descreve uma deformação de um material, que é carregado mecanicamente por uma força ou estresse externo. Os compostos de borracha apresentam propriedades de deformação se uma carga estática for aplicada.tensão de cisalhamento de 1E-03%. O valor médio do módulo de cisalhamento elástico no platô LVR foi determinado juntamente com a EstirpeA deformação descreve uma deformação de um material, que é carregado mecanicamente por uma força ou estresse externo. Os compostos de borracha apresentam propriedades de deformação se uma carga estática for aplicada.tensão de cisalhamento na qual o módulo de cisalhamento elástico perde 5% desse valor médio. A Tabela 1 resume os resultados das três medições realizadas em cada pó, bem como a DensidadeA densidade de massa é definida como a relação entre massa e volume. densidade de energia de coesão calculada de acordo com a equação (2).
Tabela 1: DensidadeA densidade de massa é definida como a relação entre massa e volume. Densidade de energia de coesão determinada nas três amostras
Material | Medição | Tensão de cisalhamento [%} | Módulo de cisalhamento elástico [Pa] | DensidadeA densidade de massa é definida como a relação entre massa e volume. Densidade de energia de coesão [Pa} | |
|---|---|---|---|---|---|
| Valores individuais | Valor médio | ||||
| Lactose seca por pulverização | 1 | 4.46E-03 | 5.03E+04 | 0.05 | 0.49 ± 0.01 |
| 2 | 4.78E-03 | 4.24E+04 | 0.50 | ||
| 3 | 4.38E-03 | 4.91E+04 | 0.47 | ||
| Estearato de magnésio | 1 | 2.68E-02 | 5.45E+03 | 1.965 | 1.86 ± 0.01 |
| 2 | 2.57E-02 | 4.86E+03 | 1.604 | ||
| 3 | 2.82E-02 | 5.06E+0.3 | 2.019 | ||
Mistura de lactose seca por pulverização e 1% de estearato de magnésio | 1 | 3.48E-03 | 6.35E+04 | 0.38 | 0.39 ± 0.01 |
| 2 | 3.30E-03 | 7.20E+04 | 0.40 | ||
| 3 | 2.92E-03 | 8.78E+04 | 0.38 | ||
A lactose seca por pulverização tem uma DensidadeA densidade de massa é definida como a relação entre massa e volume. densidade de energia de coesão menor do que o estearato de magnésio e, portanto, melhores propriedades de fluidez. O estearato de magnésio é normalmente aplicado como lubrificante para facilitar a ejeção de um comprimido da matriz após a compressão do pó. Embora seja considerado um pó coesivo, ele tem um efeito deslizante em baixas concentrações [4]. small Como esperado, os resultados mostram que esse componente melhora as propriedades de fluidez da lactose em pó se adicionado na concentração de 1% em peso. Esse comportamento se deve à sua capacidade de aderir à superfície dos outros componentes da mistura de pó, permitindo que ele preencha as lacunas da superfície e crie partículas com menos atrito, melhorando assim as propriedades de fluxo [4].
Conclusão
A DensidadeA densidade de massa é definida como a relação entre massa e volume. densidade de energia de coesão de três pós foi determinada por meio de medições realizadas com o reômetro rotacional NETZSCH Kinexus. O método usa uma etapa de fluidização seguida de um tempo de descanso antes da varredura de amplitude real. A coesão do pó está relacionada à EstirpeA deformação descreve uma deformação de um material, que é carregado mecanicamente por uma força ou estresse externo. Os compostos de borracha apresentam propriedades de deformação se uma carga estática for aplicada.tensão de cisalhamento no final do platô viscoelástico linear e ao módulo de cisalhamento elástico no platô. Quanto maior for a DensidadeA densidade de massa é definida como a relação entre massa e volume. densidade de energia de coesão resultante da varredura de amplitude, piores serão as propriedades de fluidez do pó.
small Foi possível investigar a influência de uma quantidade de estearato de magnésio na fluidez da lactose seca por pulverização com esse método.