Effect of the compaction speed on the compressional behaviour of binary mixtures containing microcrystalline cellulose and starch

Show full item record



Permalink

http://urn.fi/URN:NBN:fi-fe201801151350
Title: Effect of the compaction speed on the compressional behaviour of binary mixtures containing microcrystalline cellulose and starch
Author: Kosimov, Yorkin
Other contributor: Helsingin yliopisto, Farmasian tiedekunta
University of Helsinki, Faculty of Pharmacy
Helsingfors universitet, Farmaceutiska fakulteten
Publisher: Helsingfors universitet
Date: 2016
Language: eng
URI: http://urn.fi/URN:NBN:fi-fe201801151350
http://hdl.handle.net/10138/167531
Thesis level: master's thesis
Discipline: Farmaceutisk teknologi
Pharmacy Technology
Farmasian teknologia
Abstract: The main goal of this thesis was to examine the effect of the compaction speed on the compressional behaviour of two excipients, microcrystalline cellulose and starch, using an eccentric and rotary presses. First, the average weights of the tablets have changed due to the increasing speed, as the volume of die kept constant. They were grown, for eccentric press, or were reduced, for rotary press. Second, Compression force, needed to obtain tablets with similar strength, was increased during both tableting methods. The eccentric compaction was more stable regarding to the speed increase. Tablets were formed from all of the blends, with more or less success. Additionally, as a result of force increase, resulted tablets were denser and less porous because of speed expansions during eccentric press. However, the blends containing 80% or more starch were not able to form tablets during the rotary press, because of the very poor die filling. Furthermore, blend containing 60% starch has shown very poor tabletability at speeds over 34 rounds per minute. The elastic recovery of tablets was very sensitive to the speed rises and to the concentrations of excipients during the eccentric press. Tablets have demonstrated an increase in their elastic recovery values in all cases. However, the tablets with a higher concentrations of starch were significantly more sensitive to the increasing compaction velocity. According to these results, it can be concluded that the starch exhibit more elasticity than microcrystalline cellulose. The effect of magnesium stearate on tablets' properties, such as the weight and the porosity, and compaction parameters, such as ejection force have also examined. As it expected from boundary lubricants, magnesium stearate has significantly reduced the ejection force values, required for removing the tablet from the die, compared with unlubricated tablets. Additionally, tablets with lubricants were heavier and more porous. The compression force was adjusted according to the crushing strength values in rotary press. This was due to the fracture variations of such tablets during diametrical compression, which would give unreliable values of tensile strength. Moreover, elastic recovery, porosity, density values were not calculated for scored tablet, due to either the lack of punch displacement data from rotational machine or the relative complexity of measuring the volume of such tablets. If these values had been available for both machines, their comparison with respect to these parameters would be possible and the results of this thesis would have been more appropriate.Tämän pro gradu tutkielman teoreettisessa osassa on pyritty kattavasti esittelemään farmaseuttisten jauheseosten keskeiset ominaisuudet, kuten myös tärkeimmät tabletoinnin vaiheet. Työssä on pohdittu esimerkiksi puristeen tilavuuden pienenemistä ja sidosten muodostumista samalla kun on esitetty erilaiset puristustekniikat mahdollisimman yksityiskohtaisesti. Lääkeannosten tasalaatuisuus on eräs keskeinen tekijä, joka kaikkien lääkkeiden tulee täyttää. Tablettien kyseessä ollen tasalaatuisuus sisältää tavallisten kemiallisten ominaisuuksien lisäksi myös monia fysikaalisia tekijöitä, kuten mekaaninen lujuus, dimensiot ja esimerkiksi painonvaihtelu. Tässä työssä tutkittiin mikrokiteisen selluloosan ja tärkkelyksen sekä niistä valmistettujen seosten puristumista epäkesko- ja rotaatiotablettikoneita käyttäen. Keskeisenä prosessimuuttujana oli puristusnopeus. Tutkimustulokset osoittivat, että tablettien keskipainot vaihtelivat yllättävällä tavalla puristusnopeuden kasvaessa. Epäkeskokoneella puristettaessa keskipainot kasvoivat ja rotaatiokoneella laskivat. Erityisesti nämä muutokset olivat merkittäviä silloin, kun tärkkelyksen pitoisuus oli suuri. Tämä voidaan selittää eri tablettikoneiden muodin täyttömekanismilla. Epäkeskokoneella suppilon liike parantaa jauheen valuvuutta suurella nopeudella. Rotaatiokoneella sen sijaan, täyttösuppilo on kiinteässä asemassa ja jauheet valuvat muotiin painovoiman avulla. Näin ollen, lyhyemmän täyttöajan seurauksena tabletit ovat kevyempiä. Tabletteja pystyttiin valmistaa useimmista seoksista suhteellisen hyvin. Puristusnopeuden kasvaessa, tabletit olivat tiheämpiä ja vähemmän huokoisia, kun pieniä nopeuksia käytettäessä. Jauheista, jotka sisälsivät 80 % tai enemmän tärkkelystä, ei pystytty valmistamaan tabletteja rotaatiokoneella, koska kyseisellä jauheella muoti täyttyi epätasaisesti ja liian hitaasti. Vaikeuksia ilmeni myös tabletoitaessa seosta, joka sisälsi 60 % tärkkelystä, kun tablettikoneen pyörimisnopeus oli suuri (yli 34 kierrosta minuutissa). Tulokset osoittivat, että tärkkelys käyttäytyi puristuksessa elastisesti ja mikrokiteinen selluloosa vastaavasti plastisesti-
Subject: microcrystalline cellulose
starch
compaction speed
compression force
tablet porosity
tablet density
magnesium stearate
eccentric press
rotary press
elastic recovery
ejection force
mikrokitenen selluloosa
tärkkelys
puristusvoima
puristusnopeus
vetomurtolujuus
murtolujuus
poistovoima
epäkesko kone
rotaatio kone


Files in this item

Total number of downloads: Loading...

Files Size Format View
Yorkin_Kosimov_Master's_Thesis.pdf 2.236Mb PDF View/Open

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record