The use of roller compaction as granulation method for hydrophilic extended release matrix tablets

Show full item record



Permalink

http://urn.fi/URN:NBN:fi-fe201801151188
Title: The use of roller compaction as granulation method for hydrophilic extended release matrix tablets
Author: Heiman, Johanna
Other contributor: Helsingin yliopisto, Farmasian tiedekunta
University of Helsinki, Faculty of Pharmacy
Helsingfors universitet, Farmaceutiska fakulteten
Publisher: Helsingfors universitet
Date: 2012
Language: eng
URI: http://urn.fi/URN:NBN:fi-fe201801151188
http://hdl.handle.net/10138/35947
Thesis level: master's thesis
Discipline: Industriell farmaci
Industrial pharmacy
Teollisuusfarmasia
Abstract: This work evaluated the use of roller compaction as granulation method for hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) based hydrophilic extended release matrix tablets. Roller compaction is a dry granulation method where powder material is fed through a hopper between two counter-rotating rolls and pressed into a ribbon like compact. The compact is thereafter milled to obtain granules. Two full factorial experimental designs (DoE) were set up using two model active pharmaceutical ingredients (API). Paracetamol was chosen as a model for a highly soluble API that deforms mainly by fragmenting, whereas ibuprofen was used as a model for poorly soluble and plastically deforming API. The effect of process parameters, the roll pressure and the ratio between feeder screw speed and roll speed as well the effect of particle size of API and HPMC on the manufacturability and release robustness were investigated. Both compositions with medium drug load were successfully compacted into ribbon. Roller compaction increased the particle size and bulk density of the tablet mass. However, the methods used for evaluation of flow properties gave contradictive results on whether the flow properties were enhanced after dry granulation. The loss of compactibility after granulation was observed, as the tensile strength of tablets prepared of granules was in most cases lower than that of directly compacted powder. Exceptionally, two of the ibuprofen granulations showed compactibility similar to that of the initial powder blends. Increased roll pressure resulted in denser ribbon and narrower particle size distribution for granules. However, high roll pressure had a tendency to decrease the tablet tensile strength. This is most probably due to the particle size enlargement and work hardening phenomenon during the double compaction. The use of large particle size HPMC improved the permeability of the powder blend and the flow properties of the granulations. Tablet dissolution testing showed that the large sized HPMC particles were unable to percolate through the tablet and form a consistent network. Roller compaction helped to break down the large HPMC agglomerates and distribute them more evenly within the tablets. No significant difference in release profiles was observed for tablets prepared using granules roller compacted with different parameters.Tämä työ arvioi rullauspuristuksen käytettävyyttä hydroksipropyylimetyyliselluloosaan (HPMC) pohjautuvien pitkävaikutteisten hydrofiilisten matriisitablettien valmistuksessa. Rullauspuristus on kuivarakeistusmenetelmä, jossa jauhemateriaali syötetään suppilon kautta kahden vastakkain pyörivän valssin väliin. Näin muodostunut puriste pienennetään myllyssä rakeiden saavuttamiseksi. Työ koostui kahdesta monimuuttujakokeesta, joissa mallilääkeaineena toimivat kaksi liukoisuudeltaan ja puristumiskäyttäytymiseltään erilaista lääkeainetta. Tutkimus arvioi prosessiparametreistä puristuspaineen sekä syöttölaitteen nopeuden ja valssinopeuden suhteen vaikutusta rakeiden ominaisuuksiin sekä valmisteen toimivuuteen. Lisäksi mielenkiinnonkohteena olivat lääkeaineen ja HPMC:n partikkelikoon vaikutus. Molempien lääkeaineformulaatioiden rullauspuristus oli mahdollista. Kuivarakeistusmenetelmä suurensi tablettimassan partikkelikokoa ja kaatotiheyttä. Käytössä olleet menetelmät valuvuuden mittaamiseksi antoivat kuitenkin ristiriitaisia tuloksia siitä paraniko tablettimassan valuvuus rakeistuksen myötä. Odotetusti useimpien rakeiden tabletoitavuus oli huonompi kuin alkuperäisen jauhemassa. Poikkeuksellisesti kahden ibuprofeenirakeistuksen tabletoitavuus oli vastaava suorapuristetun jauheen kanssa. Puristuspaineen nosto sai aikaan tiheämmän puristeen ja kapeamman partikkelikokojakauman rakeille. Korkea paine johti kuitenkin tablettien vetolujuuden vähenemiseen. Tämä johtui todennäköisimmin partikkelikoon suurenemisesta sekä materiaalin työstökarkenemisesta. Suuren HPMC-partikkelikoon käyttö paransi jauheiden läpäisevyyttä ilmavirralle sekä rakeiden valuvuusominaisuuksia. Lääkeaineen vapautumiskokeet kuitenkin paljastivat että partikkelikoolta suurempi HPMC ei perkoloinut tablettia ja muodostanut eheätä verkostoa pitkitetyn lääkeaineen vapautumisen saavuttamiseksi. Rullauspuristuksen käyttö hajotti suurikokoiset HPMC-partikkelit ja jakoi ne tasaisemmin tabletteihin. Lääkeaineen vapautumisessa ei huomattu merkittäviä eroja eri parametrein rullauspuristimella valmistettujen tablettien välillä.
Subject: HPMC
dry granulation
roller compaction
extended release
hydrophilic matrix tablet
kuivarakeistus
rullauspuristus
pitkitetty lääkeaineen vapautuminen
hydrofiilinen matriisitabletti


Files in this item

Files Size Format View

There are no files associated with this item.

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record