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可压片性，可压缩性和可压缩性：JMP®（2021-EU-30MP-757）易于显示复杂的关系

级别：中级

 

Paolo Nencioni，技术员A.Menarini
Diletta Biagi，佛罗伦萨大学博士研究生

 

在制药界，压片性，可压实性和可压缩性特征通常用于表征受压的原料和粉剂。 通过评估这些轮廓，可以解释制片过程中被测材料的机械性能（制片性能）。 可压片性曲线解释了压力和压片强度之间的关系。 可压缩性和可压缩性提供了更多信息来描述总体压片行为，同时考虑到影响工艺的其他参数，例如孔隙率。 使用仪器式单冲床，也可以用少量材料进行压缩研究。 根据“按质量设计”框架中的要求，这种方法是开发可靠公式的基础。

在研究的这一早期阶段，我们使用JMP对压片压力的函数进行建模和可视化，以表现片剂的性能。 这是定义实验领域以进行进一步试验的基本步骤。 借助JMP强大的交互式可视化功能，可以在域内自由移动并预测压片行为和特性，从而形成可接受的空间设计。

 

 

自动产生的笔录...

 

扬声器	成绩单
迪莱塔·比亚吉（Diletta Biagi）	大家好，欢迎来到我们的演讲。 我是Diletta Biagi。 我想开始向您介绍什么激发了我们这个项目的灵感。
	因此，我将为您提供关于什么是药片以及如何制造药片的非常基本和简单的元素，然后我将与您讨论为什么要进行压实研究。
	然后，Paolo会更深入，向您展示工作的所有实际步骤。 因此，他将向您展示我们如何处理数据以及一些实际案例研究。
	在谈论药物给药时，较老的途径是最常用的，尤其是片剂，绝对是最受欢迎的固体剂型。
	您可以使用所有类型，所有颜色，所有形状的平板电脑。 您可以使用包衣控释剂，也可以使用标准压缩片。
	那么如何获得平板电脑呢？ 您可以从粉末中获得片剂，也可以从颗粒中获得片剂。 将粉末放入模具的密闭空间中，然后施加压缩力，
	导致音量降低。 但是，当体积减小时，实际发生了什么？ 首先，当压实...压力仍然很低时，
	颗粒会重新排列并紧密堆积，从而降低其孔隙率。 但是，随着压力的增加，颗粒尺寸会发生变化，要么是因为它们形成，要么是因为它们会破碎成更小的颗粒。
	所以主要...此行为，取决于起始粉末。 因此，对于起始粉末，它具有影响压片过程的自身特性。
	以同样的方式，所得的片剂具有一些特性，这取决于施加在模具和冲头的几何形状上的力，还取决于我们使用的粉末。
	因此，我们有很多特性会影响流程，并且也会从流程中产生。 所有这些特征都可以恢复为我们实际上用来描述压缩过程的四个公式。
	因此，让我们看一下这个公式，压实压力将施加的力与冲头的横截面面积联系起来。
	比较两个尺寸不同的片剂时施加到片剂上的载荷很有用，因为当两个尺寸不同的片剂时您无法直接比较作用力。
	抗张强度将断裂力与片剂纵向部分的面积联系起来。 比较不同大小的药片的机械强度很有用，因为同样，当两块不同大小的药片时，您无法直接比较断裂力。
	真实密度仅表示粉末固体部分的密度，因此颗粒之间没有空气，颗粒内部也没有内部空隙有助于计算真实密度。
	固体分数是片剂表观密度与真实密度的比率，如您所见，它与孔隙率有关。
	但是同情压力，拉伸强度和固体分数可以三种不同的方式绘制。
	使用这三个图，让我们简要地了解它们的含义。 可压缩性是材料在施加压力时减小其体积的能力。 如您在此处看到的，体积的减少表示为固体分数的增加。
	可压实性是当体积减小时粉末赋予指定强度的片剂的能力。 同样，您可以看到体积的减少以固体分数表示，它具有增加的固体分数。
	那么压片性是粉末在施加压力时赋予片剂足够强度的能力。 实际上，它是抗拉强度与压实压力的关系图。
	通过这三个图，我们可以更好地了解粉末被压缩时发生了什么。 而且，我们还能够理解和解释所得药片的特性，特别是如果我们一起使用这三个图。
	为什么了解压缩过程中发生的事情为什么很重要？ 因为如果我们要开发一种健壮的片剂配方是绝对必要的，并且对于扩大实验室配方也非常有用。
	好的，现在，我将告诉您我们工作的第一步。 我们从收集一些数据开始，因此我们选择了一些纯辅料，特别是微晶纤维素，乳糖和磷酸钙。
	我们还为这些赋形剂选择了不同的粒径尺寸。
	在这里，我仅举例说明一种纤维素。 因此，我们使用一台平面冲床，用一台冲床压制了纤维素。
	所有片剂一次都手动制作一次，对于每一个片剂，我们记录压实力，重量，厚度和抗碎强度。
	压实力每次都改变并增加，因此我们记录了使用压实力从2千牛顿到40千牛顿的药片，这相当于20到400的压实压力
	兆帕。我想强调一下，这些力量是我们实际记录的唯一数据类型
	因为我们在该项目中使用的所有其他数据（您会看到拉伸强度，但我们也使用其他数据）
	从这些力的类型中得出来，不仅使用了我之前向您展示的公式，而且还使用了Paolo将在不久后向您展示的其他一些模型。
保罗·诺西奥尼	好的，正如Diletta所说，要计算固体分数，我们需要知道材料的真实密度。
	密度通常用???来测量，但也可以从压实数据得出。 Sun开发的一种方法是根据片剂密度使用压实压力的非线性回归
	修改后的Heckel方程在这里显示。
	为了对此方程式建模，我们在JMP的专用建模平台中使用了非线性回归。
	内置的模型库包含许多模型，但是也可以创建一个自定义方程式，如此处所示。
	您只需要添加自己的???？在NonlinLib.JSL中定义。
	好的。
	使用???运行方程的非线性回归JMP计算的参数估计值更适合数据，在这里我们称为D的参数是真实密度，我们将在所有数据详细说明中使用该参数。
	一旦我们有了真正的密度。
	我们可以开始绘制，数据与相对关系，可压缩性属性，然后将其与体积的减少联系起来
	施加压力的材料。
	这种关系可以用川北方程来解释，这也是我们必须要做的。
	使用非线性回归对该方程建模，在这里同样，我们必须添加NonlinLib.JSL中定义的自定义方程。
	好的。
保罗·诺西奥尼	运行非线性回归会得到一个公式，我们可以将该公式保存在我们的数据表中。
	所以我们得到了
	可压缩性图。
	Kawakita的已保存方程式说明了施加压力后的体积减小。
	这是Diletta之前向我们展示的第一幅情节。
	可压实性是另一个特性，非常重要，在谈到它的每篇论文中，大多数都使用Ryshkewitch方程来描述固含量和抗张强度之间的关系。
	这里不需要使用非线性建模，因为从我们的X拟合Y报告中，我们只需选择“特殊拟合”命令。 这样，可以对Y数据（拉伸强度）进行对数转换，因此我们只需保存即可。
	数据表中的公式。
	我们得到的关系是
	将固体分数与抗张强度联系起来。
	这是带有Ryshkewitch方程的可压实度图，解释了拉伸强度和粉末致密化（固体分数）。
	Diletta向我们展示的最后一个图是可压片性。
	它描述了施加压力在提高抗张强度方面的有效性。
	通常较大的压缩压力会使片剂更坚固，但并非总是如此，这种关系是正确的，因为
	如此增加压实压力，拉伸强度就停止了。
	高。
	在。
保罗·诺西奥尼	这里的关系不是直接函数
	另外，如果主题。
	已在关于粉末可压片性的完整而通用的理论框架中进行了深入研究。 在这里，我们尝试应用前两个方程式的函数组合，而不考虑结果方程式是否适合数据。
	这主要是从材料特性出发的，但是，我们在下一张幻灯片中将使用这些功能组合。
	这三个图形可以一起显示，例如使用仪表板，并具有
	本地数据过滤器，这也使我们能够突出显示所需的压实压力范围。
	数据可以。
	也显示在
	三维图形和散点图，以了解压实压力，固含量和抗张强度之间的关系。
	每个立方体面都是我们之前看到的三个图之一。 压块的固体部分，直接用于评估结果。
	施加的压实压力模拟压实物的拉伸强度是固体部分的直接结果。
	现在我们来看一些案例研究，两个案例研究。 第一个是一个非常简单的应用程序
	使用面积为一平方厘米的平面冲头，制成两种赋形剂及其混合物的混合物。
	纤维素和乳糖在压缩下具有不同的行为，第一种-纤维素-通常被公认为是通过地层固结的材料。
	第二种是众所周知的，它通过发酵进行压实。
	在这里我们可以看到纤维素给出了???对抗乳糖
	达到更高的抗拉强度值。
	我们也可以在中看到。
	可压片性图数据的最后一部分不太适合
	等式。
	乳糖
	不能达到纤维素抗拉强度的相同值，但是在可压片性中您可以看到
	数据。
	在那条线上，我们所使用的函数组成方程非常吻合。
	好吧，我们也做了一些不同比例的辅料的混合。
	不出所料，纤维素和乳糖这两种混合物的轮廓看起来很像赋形剂
	因此，我们可以改变混合物的行为，而不仅仅是增加或减少两种成分之间的比例，这在我们必须面对的情况下对进行配方活性非常有用。
	面对一些低致密性的活性成分。
	在这里，我们有第二个
	案例分析。
	是在真正的配方，真正的片剂配方上，
	压实研究既使用我们以前见过的平面打孔器，又使用真正的打孔器，这是一个很小的平板电脑，大约500万个？
	首先，我们使用一台冲床进行轮廓加工。
	在这里，我们可以比较两个不同冲头的曲线图。 可以看到，用较小的凸形冲头制成的片剂不能达到使用较大的平面冲头获得的固体成分的拉伸强度的相同值。
	为了获得更可靠的结果，我们使用实际在工业批次中使用的打孔机（较小的打孔机）继续进行研究。
	在这里，我们可以看到型材是使用两种不同的设备完成的，即单台冲床和旋转式压力机。
	我们可以看到
	没有
	两种设备之间的显着差异。
	两种设备的拉伸强度和固相分数均相同。
	最后，我们使用旋转设备以两种不同的速度生产了片剂。
	在这里，我们必须引入一个新术语，
	术语“停留时间”定义了粉末的停留时间
	在负载下，在循环的最大压力下。
	较低的速度，这意味着较长的停留时间会导致片剂具有最高的固体摩擦力，并且我们可以从第一张图中清楚地看到可压缩性
	将压实压力和固体分数联系起来。
	在图的右侧，可压缩性可能是这三个属性中最有价值的，因为它反映了这一点。
	抗拉强度和固含量，我们可以在这里看到，两条曲线的结果是微小差异的一部分
	都一样
	这意味着
	压实速度不受压实度的显着影响，因此，压实度曲线
	从实验室规模扩大到工业设备，成为有用的工具。
	因为???
	是关于
	压实我们拥有的粉末。
	是的，我感谢你
	跟随我们的谈话，
	我说再见。

 

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