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Transcripción |
| Diletta Biagi |
Hola a todos, bienvenidos a nuestra presentación. Soy Diletta Biagi. Me gustaría empezar contándoles qué nos inspiró a crear este proyecto. |
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Entonces les voy a dar un elemento muy básico y simple sobre qué son las tabletas y cómo fabricarlas, luego les hablaré sobre por qué hacer un estudio de compactación. |
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Luego, Paolo profundizará en el tema y les mostrará todos los pasos prácticos de un proyecto. Les mostrará cómo trabajamos con datos y también algunos casos prácticos reales. |
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Cuando se habla de administración de medicamentos, la vía más utilizada es la tradicional, siendo los comprimidos, en particular, la forma farmacéutica sólida más popular. |
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Puede tener tabletas de todos los tipos, colores y formas. Puede tener tabletas recubiertas de liberación controlada, pero también tabletas comprimidas estándar. |
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¿Cómo se obtienen las tabletas? Se pueden obtener a partir de polvo, pero también de granulado. El polvo se introduce en un espacio reducido de la matriz y luego se aplica una fuerza de compresión. |
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Provocando una reducción del volumen. Pero ¿qué sucede realmente cuando se produce una reducción de volumen? Al principio, cuando la compactación... la presión aún es baja, |
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Las partículas se reorganizan y compactan, reduciendo su porosidad. Sin embargo, al aumentar la presión, la dimensión de las partículas cambia, ya sea porque se forman o porque se fracturan en partículas más pequeñas. |
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El comportamiento principal depende del polvo de partida, que tiene características propias que afectan el proceso de tableteado. |
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De la misma manera, las tabletas resultantes tienen unas características que dependen de la fuerza aplicada sobre la geometría de la matriz y de los punzones y también de los polvos que utilicemos. |
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Así pues, tenemos muchas características que afectan al proceso y que también resultan de él. Todas estas características pueden resumirse en cuatro fórmulas que utilizamos para describir el proceso de compresión. |
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Entonces veamos esta fórmula, la presión de compactación vincula la fuerza aplicada al área de la sección transversal del punzón. |
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Y es útil comparar la carga aplicada a las tabletas cuando éstas tienen un tamaño diferente, porque no se puede comparar directamente la fuerza cuando dos tabletas tienen un tamaño diferente. |
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La resistencia a la tracción vincula la fuerza de rotura con el área de la sección longitudinal de la tableta. Resulta útil comparar la resistencia mecánica de tabletas de diferentes tamaños, ya que, de nuevo, no se puede comparar directamente la fuerza de rotura entre dos tabletas de diferente tamaño. |
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La densidad real representa solo la densidad de la porción sólida del polvo, por lo que no hay aire entre las partículas ni huecos dentro de las partículas que contribuyan al cálculo de la densidad real. |
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La fracción sólida es la relación entre la densidad aparente de las tabletas y la densidad real y, como se puede ver, está relacionada con la porosidad. |
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Pero la presión de la compasión, la resistencia a la tracción y la fracción sólida se pueden comparar entre sí de tres maneras diferentes. |
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Usando estas tres gráficas, veamos brevemente su significado. La compresibilidad es la capacidad de un material para reducir su volumen al aplicarle presión. Como se puede ver, la reducción de volumen se expresa como un aumento en la fracción sólida. |
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La compactibilidad es la capacidad de un polvo para formar comprimidos de una resistencia específica al reducirse el volumen. Como se puede observar, la reducción de volumen se expresa en términos de fracción sólida, es decir, aumenta dicha fracción. |
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La tabletabilidad es la capacidad de un polvo para formar una tableta con suficiente resistencia al aplicar presión. De hecho, es una gráfica de la resistencia a la tracción frente a la presión de compactación. |
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Con estas tres gráficas, podemos comprender mejor qué le sucede a un polvo al comprimirlo. Además, podemos comprender y explicar las características de las tabletas resultantes, especialmente si las utilizamos en conjunto. |
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¿Por qué es importante comprender qué sucedió durante el proceso de compresión? Porque es absolutamente necesario si queremos desarrollar una formulación robusta para tabletas, y también es muy útil para el escalado de una formulación de laboratorio. |
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Bien, ahora les contaré el primer paso práctico de nuestro trabajo. Empezamos recopilando datos y seleccionamos algunos excipientes puros, en particular celulosa microcristalina, lactosa y fosfato de calcio. |
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También seleccionamos diferentes dimensiones de tamaño de partículas para estos excipientes. |
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Aquí presenté solo un tipo de celulosa, a modo de ejemplo. La comprimimos con una prensa de un solo punzón, utilizando un punzón de cara plana. |
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Todas las tabletas se fabricaron manualmente una a una y para cada tableta registramos la fuerza de compactación, el peso, el espesor y la resistencia al aplastamiento. |
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La fuerza de compactación se modificó cada vez y se incrementó, por lo que hemos registrado tabletas que utilizan una fuerza de compactación de dos kilonewtons hasta 40 kilonewtons, que corresponden a una presión de compactación de 20 hasta 400 |
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megapascal. Quisiera subrayar que estas fuerzas fueron el único tipo de datos que realmente registramos. |
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porque todos los demás datos que utilizamos en este proyecto (y como puede ver, también se puede ver la resistencia a la tracción, pero también utilizamos otros) |
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derivado de estos tipos de fuerza usando la fórmula que te mostré antes pero también usando algunos otros modelos que Paolo te mostrará en un momento. |
| Paolo Nencioni |
Bien, como dijo Diletta, para calcular la fracción sólida, necesitábamos saber la densidad real del material. |
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La densidad se mide comúnmente con ???, pero también puede derivarse de los datos de compactación. Un método desarrollado por Sun utiliza una regresión no lineal de la presión de compactación por la densidad de la tableta, basada en |
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Una ecuación de Heckel modificada aquí en exhibición. |
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Para modelar esta ecuación, utilizamos la regresión no lineal en la plataforma de modelado especializada de JMP. |
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La biblioteca de modelos incorporada contiene muchos modelos, pero también es posible crear una ecuación personalizada como la que muestro aquí. |
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Solo tienes que agregar tu propio ??? definido en NonlinLib.JSL. |
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Bueno. |
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ejecutando los JMP de regresión no lineal de la ecuación, con el ??? calculado, con estimaciones de parámetros que se ajustan mejor a los datos, y el parámetro que llamamos aquí D es la densidad verdadera, que usaremos en toda nuestra elaboración de datos. |
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Una vez que tenemos la densidad real. |
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Podemos empezar a graficar los datos y la relación relativa, las propiedades de compresibilidad primero vinculan la reducción en el volumen. |
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del material con presión aplicada. |
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Esta relación se puede explicar mediante la ecuación de Kawakita, también aquí tenemos que. |
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modele esta ecuación, con una regresión no lineal y también aquí, tenemos que agregar una ecuación personalizada definida en NonlinLib.JSL. |
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Bueno. |
| Paolo Nencioni |
Al ejecutar la regresión no lineal se obtiene una fórmula, y podemos guardar esta fórmula en nuestra tabla de datos. |
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Así que obtenemos el |
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gráfico de compresibilidad. |
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La ecuación guardada de Kawakita explica la reducción de volumen con la presión aplicada. |
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Y esta es la primera trama que Diletta nos mostró antes. |
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La compactabilidad es otra propiedad muy importante, la mayoría de los artículos que hablan de ella utilizan una ecuación de Ryshkewitch para describir la relación entre la fracción sólida y la resistencia a la tracción. |
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Aquí no es necesario usar el modelado no lineal, ya que desde nuestro informe "Ajustar Y por X" solo tenemos que seleccionar el comando "Ajustar Especial". De esta forma, es posible aplicar una transformación logarítmica a los datos de Y (resistencia a la tracción), por lo que solo tenemos que guardar los cambios. |
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la fórmula en la tabla de datos. |
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Y obtenemos la relación que |
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Vincula la fracción sólida con la resistencia a la tracción. |
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Esta es la gráfica de compactabilidad con la ecuación de Ryshkewitch, explica la resistencia a la tracción y la densificación del polvo, la fracción sólida. |
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La última trama que nos mostró Diletta es la de Tabletability. |
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Describe la eficacia de la presión aplicada para aumentar la resistencia a la tracción. |
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Normalmente una gran presión de compresión da como resultado tabletas más fuertes, pero no siempre es así, esta relación es verdadera porque después |
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Aumentando tanto la presión de compactación, la resistencia a la tracción, al aumentar, deja de aumentar. |
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Estar alto |
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En. |
| Paolo Nencioni |
La relación aquí no es una función directa |
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Además, si el tema. |
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Se ha investigado a fondo, dentro de un marco teórico completo y versátil, la falta de capacidad de un polvo para la preparación de tabletas. Aquí intentamos aplicar una composición funcional de las dos ecuaciones anteriores, independientemente de si la ecuación resultante se ajusta a los datos. |
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Esto se debe principalmente a la característica del material, sin embargo, utilizamos esta composición de funciones en la siguiente diapositiva. |
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Los tres gráficos se pueden mostrar juntos, utilizando un tablero, por ejemplo, y tener un |
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Filtro de datos local, que nos da también la posibilidad de resaltar el rango deseado de presión de compactación. |
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Los datos pueden. |
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También se mostrará en |
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Gráficos tridimensionales y un diagrama de dispersión para comprender la relación entre la presión de compactación, la fracción sólida y la resistencia a la tracción. |
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Cada cara del cubo representa una de las tres gráficas que vimos antes. La fracción sólida del compacto permite evaluar directamente los resultados. |
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Presión de compactación aplicada simulando que la resistencia a la tracción del compacto es un resultado directo de la fracción sólida. |
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Ahora veremos dos casos prácticos. El primero es una aplicación muy sencilla. |
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con un perfil de dos excipientes y su mezcla, utilizando un punzón de cara plana de un centímetro cuadrado de área. |
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La celulosa y la lactosa tienen un comportamiento diferente bajo compresión, la primera - celulosa - es comúnmente conocida como el material que se consolida por formación. |
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El segundo es comúnmente conocido, da compactación por fermentación. |
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Aquí podemos ver que la celulosa cede frente a la lactosa. |
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alcanza un valor de resistencia a la tracción más alto. |
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Podemos ver esto también en el. |
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Gráfico de capacidad de tableta: la última parte de los datos no encaja muy bien. |
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la ecuación. |
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La lactosa |
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No alcanza el mismo valor de resistencia a la tracción de la celulosa, pero en la tabletabilidad se puede ver que |
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datos. |
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En esa línea encaja muy bien la ecuación de la composición de funciones que utilizamos. |
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Bien, también hicimos una mezcla de los excipientes con una proporción diferente. |
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Como era de esperar, los perfiles de celulosa y lactosa de las dos mezclas se parecen en gran medida a los de los excipientes. |
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Así podemos cambiar el comportamiento de la mezcla no simplemente aumentando o disminuyendo la proporción entre los dos ingredientes, estos pueden ser muy útiles al hacer una actividad de formulación, cuando nos tenemos que enfrentar. |
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Para hacer frente a algún ingrediente activo con propiedades de baja compactación. |
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Aquí tenemos un segundo |
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estudio de caso. |
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Se trata de una formulación real, una formulación de tableta real, es una |
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estudio de compactación utilizando tanto un punzón de cara plana que hemos visto antes, pero también un punzón real que es una tableta muy pequeña alrededor de los 5 millones ??? |
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Primero hicimos el perfil usando una sola prensa punzonadora. |
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Aquí podemos comparar el gráfico de los dos punzones. Se observa que las tabletas fabricadas con el punzón convexo más pequeño no alcanzan la misma resistencia a la tracción para la fracción sólida obtenida con el punzón de cara plana más grande. |
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Para obtener resultados más fiables, continuamos el estudio utilizando el punzón realmente utilizado en los lotes industriales, el más pequeño. |
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Aquí vemos el perfil realizado con dos equipos diferentes, una punzonadora simple y una prensa rotativa. |
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Podemos ver que |
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no hay |
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Una diferencia notable entre los dos equipos. |
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La resistencia a la tracción y la fracción sólida son bastante similares para ambos equipos. |
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Finalmente, producimos tabletas a dos velocidades diferentes, utilizando el equipo rotatorio. |
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Aquí tenemos que introducir un nuevo término, |
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El término "tiempo de permanencia" que define el tiempo que el polvo está |
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bajo la carga, bajo la presión máxima del ciclo. |
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Una velocidad más baja, es decir, un tiempo de permanencia más largo, da como resultado tabletas con la mayor fricción sólida, y podemos ver claramente en el primer gráfico la compresibilidad. |
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que vincula la presión de compactación y la fracción sólida. |
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La compactabilidad, que se encuentra en el lado derecho del gráfico, es quizás la más valiosa de las tres propiedades, porque refleja. |
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resistencia a la tracción y fracción sólida y podemos ver aquí que una parte de la diferencia menor es resultado de las dos curvas |
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son bastante iguales |
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Esto significa que |
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La compactabilidad no se ve afectada significativamente por la velocidad de compactación y por esta razón el perfil de compactabilidad |
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convertirse en una herramienta útil durante el escalamiento desde equipos de laboratorio a equipos industriales. |
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¿Porque el ??? |
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es una información muy importante sobre el |
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compactación de la presión, del polvo que tenemos. |
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Así que sí, te lo agradezco. |
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habiendo seguido nuestra charla y |
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Me despido. |
