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Transkript |
| Diletta Biagi |
Hallo zusammen, herzlich willkommen zu unserer Präsentation. Ich bin Diletta Biagi. Ich möchte Ihnen zunächst vorstellen, was uns zu diesem Projekt inspiriert hat. |
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Ich werde Ihnen also ganz einfache und grundlegende Informationen darüber geben, was Tabletten sind und wie man sie herstellt. Anschließend werde ich mit Ihnen darüber sprechen, warum man eine Verdichtungsstudie durchführen sollte. |
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Anschließend geht Paolo tiefer in die Materie ein und zeigt Ihnen alle praktischen Schritte einer Arbeit. Er zeigt Ihnen, wie wir mit Daten arbeiten und stellt Ihnen auch einige echte Fallstudien vor. |
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Bei der Verabreichung von Medikamenten wird am häufigsten der ältere Weg verwendet und insbesondere Tabletten sind die mit Abstand beliebteste feste Darreichungsform. |
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Sie können Tabletten aller Art, Farbe und Form erhalten. Sie können überzogene Tabletten mit kontrollierter Freisetzung, aber auch standardmäßige komprimierte Tabletten haben. |
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Wie erhält man Tabletten? Man kann Tabletten aus Pulver, aber auch aus Granulat herstellen. Das Pulver wird in einen begrenzten Raum der Matrize gegeben und dann wird eine Kompressionskraft ausgeübt. |
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was zu einer Volumenreduzierung führt. Aber was passiert eigentlich bei einer Volumenreduzierung? Zunächst, wenn die Verdichtung...der Druck noch niedrig ist, |
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Die Partikel ordnen sich neu an und packen dichter zusammen, wodurch ihre Porosität abnimmt. Mit zunehmendem Druck ändert sich jedoch die Partikelgröße, entweder weil sie sich bilden oder weil sie in kleinere Partikel zerbrechen. |
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Das Wichtigste ist also, dass dieses Verhalten vom Ausgangspulver abhängt. Das Ausgangspulver hat seine eigenen Eigenschaften, die den Tablettierungsprozess beeinflussen. |
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Ebenso weisen die resultierenden Tabletten einige Eigenschaften auf, die von der angewandten Kraft, der Geometrie der Matrize und der Stempel sowie von den von uns verwendeten Pulvern abhängen. |
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Es gibt also viele Eigenschaften, die den Prozess beeinflussen und sich auch aus ihm ergeben. Und alle diese Eigenschaften lassen sich in vier Formeln zusammenfassen, die wir tatsächlich zur Beschreibung des Komprimierungsprozesses verwenden. |
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Sehen wir uns also diese Formel an: Der Verdichtungsdruck verknüpft die ausgeübte Kraft mit der Querschnittsfläche des Stempels. |
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Und es ist sinnvoll, die auf Tabletten ausgeübte Belastung zu vergleichen, wenn die Tabletten unterschiedliche Größen haben, da man die Kraft nicht direkt vergleichen kann, wenn zwei Tabletten unterschiedliche Größen haben. |
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Die Zugfestigkeit ist ein Zusammenhang zwischen der Bruchkraft und der Längsschnittfläche der Tablette. Es ist sinnvoll, die mechanische Festigkeit von Tabletten unterschiedlicher Größe zu vergleichen, da die Bruchkraft zweier Tabletten unterschiedlicher Größe nicht direkt verglichen werden kann. |
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Die wahre Dichte stellt nur die Dichte des festen Pulveranteils dar, sodass weder Luft zwischen den Partikeln noch Hohlräume im Inneren der Partikel zur Berechnung der wahren Dichte beitragen. |
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Der Feststoffanteil ist das Verhältnis zwischen der scheinbaren Dichte der Tablette und ihrer tatsächlichen Dichte und steht, wie Sie sehen, in Zusammenhang mit der Porosität. |
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Allerdings können Mitgefühlsdruck, Zugfestigkeit und Feststoffanteil auf drei verschiedene Arten gegeneinander aufgetragen werden. |
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Lassen Sie uns anhand dieser drei Diagramme kurz ihre Bedeutung erläutern. Die Kompressibilität beschreibt die Fähigkeit eines Materials, sein Volumen unter Druck zu reduzieren. Wie Sie hier sehen, wird die Volumenreduzierung als Zunahme des Feststoffanteils ausgedrückt. |
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Die Verdichtbarkeit ist die Fähigkeit eines Pulvers, bei Volumenreduzierung Tabletten mit einer bestimmten Festigkeit zu ergeben. Auch hier zeigt sich, dass die Volumenreduzierung in Form des Feststoffanteils ausgedrückt wird und somit zu einer Erhöhung des Feststoffanteils führt. |
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Die Tablettierbarkeit ist die Fähigkeit eines Pulvers, einer Tablette unter Druck eine ausreichende Festigkeit zu verleihen. Tatsächlich handelt es sich um eine Auftragung der Zugfestigkeit gegen den Verdichtungsdruck. |
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Mithilfe dieser drei Diagramme können wir besser verstehen, was mit einem Pulver beim Komprimieren passiert. Und wir können auch die Eigenschaften der daraus resultierenden Tabletten verstehen und erklären, insbesondere wenn wir diese drei Diagramme zusammen verwenden. |
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Warum ist es wichtig zu verstehen, was während des Kompressionsprozesses passiert? Weil es absolut notwendig ist, wenn wir eine robuste Tablettenformulierung entwickeln wollen, und weil es auch für die Skalierung einer Laborformulierung sehr nützlich ist. |
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OK, jetzt werde ich Ihnen den ersten praktischen Schritt unserer Arbeit erläutern. Wir begannen mit der Erhebung einiger Daten und wählten einige reine Hilfsstoffe aus, insbesondere mikrokristalline Cellulose, Laktose und Calciumphosphat. |
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Und wir haben für diese Hilfsstoffe auch unterschiedliche Partikelgrößen gewählt. |
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Hier habe ich als Beispiel nur eine Zelluloseart beschrieben. Wir haben die Zellulose mit einer einzigen Stanzpresse unter Verwendung eines Flachstempels komprimiert. |
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Alle Tabletten wurden einzeln von Hand hergestellt und für jede einzelne Tablette haben wir die Verdichtungskraft, das Gewicht, die Dicke und die Druckfestigkeit aufgezeichnet. |
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Die Presskraft wurde jedes Mal verändert und erhöht, so dass wir Tabletten mit Presskräften von zwei Kilonewton bis 40 Kilonewton aufgezeichnet haben, was einem Pressdruck von 20 bis 400 entspricht. |
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Megapascal. Ich möchte betonen, dass diese Kraft die einzigen Daten waren, die wir tatsächlich aufgezeichnet haben |
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weil alle anderen Daten, die wir in diesem Projekt verwenden (und Sie können die Zugfestigkeit sehen, aber wir verwenden auch andere) |
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Abgeleitet aus diesen Krafttypen mithilfe der Formel, die ich Ihnen zuvor gezeigt habe, aber auch mithilfe einiger anderer Modelle, die Paolo Ihnen gleich zeigen wird. |
| Paolo Nencioni |
Okay, wie Diletta sagte, um den Feststoffanteil zu berechnen, mussten wir die wahre Dichte des Materials kennen. |
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Die Dichte wird üblicherweise mit ??? gemessen, kann aber auch aus Verdichtungsdaten abgeleitet werden. Eine von Sun entwickelte Methode verwendet eine nichtlineare Regression des Verdichtungsdrucks durch die Tablettendichte, basierend auf |
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eine modifizierte Heckel-Gleichung hier zu sehen. |
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Um diese Gleichung zu modellieren, haben wir die nichtlineare Regression in der spezialisierten Modellierungsplattform von JMP verwendet. |
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Die integrierte Modellbibliothek enthält viele Modelle, es ist jedoch auch möglich, eine eigene angepasste Gleichung zu erstellen, wie ich hier zeige. |
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Sie müssen nur Ihr eigenes ??? hinzufügen, das in NonlinLib.JSL definiert ist. |
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Okay. |
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Ausführen der nichtlinearen Regressions-JMPs der Gleichung mit berechneten ??? mit Parameterschätzungen, die besser zu den Daten passen, und dem Parameter, den wir hier D nennen, ist die wahre Dichte, die wir bei der gesamten Ausarbeitung unserer Daten verwenden werden. |
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Sobald wir die wahre Dichte haben. |
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Wir können mit der Darstellung der Daten und der relativen Beziehung beginnen. Zunächst verknüpfen die Kompressibilitätseigenschaften die Volumenreduzierung |
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des Materials bei Druckeinwirkung. |
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Dieser Zusammenhang lässt sich durch die Kawakita-Gleichung erklären, auch hier müssen wir das tun. |
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Modellieren Sie diese Gleichung mit einer nichtlinearen Regression. Auch hier müssen wir eine benutzerdefinierte Gleichung hinzufügen, die in NonlinLib.JSL definiert ist. |
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Okay. |
| Paolo Nencioni |
Durch Ausführen der nichtlinearen Regression erhalten wir eine Formel, die wir in unserer Datentabelle speichern können. |
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Wir erhalten also |
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Kompressibilitätsdiagramm. |
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Die gespeicherte Gleichung von Kawakita erklärt die Volumenreduzierung mit dem angewandten Druck. |
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Und dies ist die erste Handlung, die Diletta uns zuvor gezeigt hat. |
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Die Verdichtbarkeit ist eine weitere, sehr wichtige Eigenschaft. In den meisten Artikeln, in denen davon die Rede ist, wird eine Ryshkewitch-Gleichung verwendet, um die Beziehung zwischen dem Feststoffanteil und der Zugfestigkeit zu beschreiben. |
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Hier ist es nicht notwendig, die nichtlineare Modellierung zu verwenden, da wir in unserem Bericht „Y durch X anpassen“ nur den Befehl „Spezial anpassen“ auswählen müssen. Auf diese Weise ist es möglich, eine logarithmische Transformation auf die Y-Daten (die Zugfestigkeit) anzuwenden, sodass wir nur noch speichern müssen. |
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die Formel in der Datentabelle. |
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Und wir erhalten die Beziehung, dass |
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verbindet den Feststoffanteil mit der Zugfestigkeit. |
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Dies ist das Verdichtungsdiagramm mit der Ryshkewitch-Gleichung, das die Zugfestigkeit und die Pulververdichtung, den Feststoffanteil, erklärt. |
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Das letzte Diagramm, das Diletta uns gezeigt hat, ist die Tabletability. |
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Es beschreibt die Wirksamkeit des ausgeübten Drucks bei der Erhöhung der Zugfestigkeit. |
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Normalerweise führt ein hoher Kompressionsdruck zu stärkeren Tabletten, aber das ist nicht immer der Fall, denn nach |
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Wird der Verdichtungsdruck so stark erhöht, dass die Zugfestigkeit zunimmt, hört man auf. |
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Sei high. |
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An. |
| Paolo Nencioni |
Die Beziehung ist hier keine direkte Funktion |
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Auch wenn das Thema. |
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Es fehlt ein umfassender und vielseitiger theoretischer Rahmen zur Tablettierbarkeit von Pulver. Hier versuchen wir, eine Funktionszusammensetzung der beiden vorherigen Gleichungen anzuwenden, unabhängig davon, ob die resultierende Gleichung zu den Daten passt. |
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Dies liegt hauptsächlich an den Materialeigenschaften, wir verwenden diese Funktionszusammensetzung jedoch auf der nächsten Folie. |
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Die drei Diagramme können zusammen angezeigt werden, beispielsweise in einem Dashboard, mit einem |
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lokaler Datenfilter, der uns auch die Möglichkeit gibt, den gewünschten Verdichtungsdruckbereich hervorzuheben. |
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Daten können. |
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auch gezeigt werden in |
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dreidimensionale Grafiken und ein Streudiagramm zum Verständnis der Beziehung zwischen Verdichtungsdruck, Feststoffanteil und Zugfestigkeit. |
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Jede Würfelfläche stellt eines der drei Diagramme dar, die wir zuvor gesehen haben. Der feste Anteil des Kompakten ist direkt, um die Ergebnisse auszuwerten. |
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Der angewandte Verdichtungsdruck simuliert, dass die Zugfestigkeit des Kompaktkörpers eine direkte Folge des Feststoffanteils ist. |
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Nun sehen wir uns zwei Fallstudien an. Die erste ist eine sehr einfache Anwendung |
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mit einem Profil aus zwei Hilfsstoffen und ihrer Mischung unter Verwendung eines Flachstanzers mit einer Fläche von einem Quadratzentimeter. |
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Zellulose und Laktose verhalten sich unter Kompression unterschiedlich. Zellulose ist allgemein als das Material bekannt, das sich durch die Bildung verfestigt. |
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Die zweite Methode ist allgemein bekannt und führt zu einer Verdichtung durch Gärung. |
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Hier können wir sehen, dass Zellulose ??? gegen die Laktose gibt |
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erreicht einen höheren Zugfestigkeitswert. |
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Wir können das auch in der sehen. |
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Tabletability-Diagramm: Der letzte Teil der Daten passt nicht sehr gut |
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die Gleichung. |
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Die Laktose |
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erreicht zwar nicht den gleichen Wert der Zugfestigkeit von Zellulose, aber in der Tablettierbarkeit sieht man, dass |
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Daten. |
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Auf diese Linie passt sehr gut die Gleichung der Funktionszusammensetzung, die wir verwenden. |
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Okay, wir haben auch eine Mischung der Hilfsstoffe in einem anderen Verhältnis hergestellt. |
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Wie erwartet ähneln sich die beiden Mischungsprofile aus Cellulose und Laktose in der Hauptmenge der Hilfsstoffe. |
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Wir können also das Verhalten der Mischung ändern, indem wir nicht einfach das Verhältnis zwischen den beiden Zutaten erhöhen oder verringern. Dies kann bei der Formulierungsaktivität sehr nützlich sein, wenn wir uns damit auseinandersetzen müssen. |
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Um mit einigen Wirkstoffen mit geringen Verdichtungseigenschaften fertig zu werden. |
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Hier haben wir eine zweite |
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Fallstudie. |
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Handelt es sich um eine echte Formulierung, eine echte Tablettenformulierung, ist es eine |
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Verdichtungsstudie A unter Verwendung sowohl eines Flachstempels, den wir bereits gesehen haben, als auch eines echten Stempels, der eine sehr kleine Tablette um die 5 Millionen ??? herstellt. |
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Zuerst haben wir das Profil mit einer einzelnen Stanzpresse erstellt. |
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Hier können wir das Diagramm für die beiden unterschiedlichen Stempel vergleichen. Es ist ersichtlich, dass Tabletten, die mit dem kleineren konvexen Stempel hergestellt wurden, nicht die gleiche Zugfestigkeit für den Feststoffanteil erreichen wie mit dem größeren Stempel mit flacher Oberfläche. |
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Um zuverlässigere Ergebnisse zu erhalten, setzten wir die Studie mit dem Stempel fort, der tatsächlich in den Industriechargen verwendet wird, also dem kleineren. |
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Hier sehen wir das Profil, das mit zwei verschiedenen Geräten erstellt wurde, einer Einzelstanzpresse und einer Rotationspresse. |
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Wir können das sehen |
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es gibt nicht |
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ein bemerkenswerter Unterschied zwischen den beiden Geräten. |
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Zugfestigkeit und Feststoffanteil sind bei beiden Geräten nahezu gleich. |
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Schließlich haben wir mithilfe der Rotationsausrüstung Tabletten mit zwei verschiedenen Geschwindigkeiten hergestellt. |
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Hier müssen wir einen neuen Begriff einführen, |
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Der Begriff „Verweilzeit“ bezeichnet die Zeit, die das Pulver |
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unter der Belastung, unter dem maximalen Druck des Zyklus. |
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Eine niedrigere Geschwindigkeit, d. h. eine längere Verweilzeit, führt zu den Tabletten mit der höchsten Feststoffreibung, und wir können aus dem ersten Diagramm deutlich erkennen, dass die Kompressibilität |
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das den Verdichtungsdruck und den Feststoffanteil verknüpft. |
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Die Verdichtungsmöglichkeit, die sich auf der rechten Seite des Grundstücks befindet, ist vielleicht die wertvollste der drei Eigenschaften, da sie sich widerspiegelt. |
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Zugfestigkeit und Feststoffanteil und wir können hier sehen, dass ein kleiner Teilunterschied ein Ergebnis der beiden Kurven ist |
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sind ziemlich gleich. |
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Dies bedeutet, dass |
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Die Verdichtungsgeschwindigkeit beeinflusst die Verdichtungsleistung nicht wesentlich. Aus diesem Grund ist das Verdichtungsprofil |
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zu einem nützlichen Werkzeug bei der Skalierung von Labor- auf Industrieanlagen werden. |
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Weil die ??? |
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ist eine sehr wichtige Information über die |
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Verdichtung des Drucks, des Pulvers, das wir haben. |
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Also ja, ich danke Ihnen für |
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nachdem wir unserem Gespräch gefolgt sind und |
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Ich verabschiede mich. |
