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粘合劑羥丙纖維素在濕法制粒中的基本性質

發(fā)布者：發(fā)布時間： 2020.06.18 0

本研究測量了不同粘合劑溶液在兩個低水溶性活性成分布洛芬和萘普生多孔物料上的潤濕動力學，并評價這些活性成分的表面能和討論處方中潤濕粘合劑的性能。

近年來，越來越多的活性成分表現出較低的水溶性。這類疏水活性成分除了生物利用度的問題外，制粒過程中活性成分的潤濕也是一個重要的方面。物料的潤濕性差往往會導致顆粒強度差，顆粒多孔，以及粘合劑分布不均勻，最終影響顆粒的流動性和片劑的機械性能。為了研究相關性能，我們設計并實施了此項實驗。

目的

以低水溶性活性成分為模型，研究濕法制粒工藝中羥丙纖維素（HPC）溶液的潤濕性。

方法

布洛芬和乳糖（分別占整個處方的83.3%和9.9%）的混合物或者萘普生（93%處方量）置低剪切行星式混合機中，加入粘合劑溶液制粒。配制合適的粘合劑溶液使其在最后的顆粒中用量為4%。將顆粒干燥至水分0.5%，使用0.065’’ FitMill篩網整粒。0.25%的微粉硅膠和2%的交聯羧甲基纖維素鈉手工過篩（20目）后，與顆粒混合5分鐘，再加入通過20目篩的0.5%硬脂酸鎂，混合2分鐘。使用TSI Incorporated公司的AeroFlow粉體流動性分析儀檢測平均崩塌時間（MTA）以評價粉體的流動性。自由流動粉體的平均崩塌時間短，而流動性差粉體的平均崩塌時間較長。使用檢測多孔固體物的Krüss tensiometer系統(tǒng)來研究活性成分的表面能和制粒溶液的潤濕性，以對多孔固體物進行測量。使用Brookfield粘度計，選用超低轉子檢測粘合劑溶液的粘度。在旋轉壓片機上使用7/16"標準凹沖，制備600mg的片劑。再采用前面所詳細描述的方法（3）檢測片劑的破碎強度（徑向壓縮）、脆碎度和片重均一性。

結果

Washburn理論描述了以下現象：當固體與液體接觸時，液體通過毛細管作用進入粉體物料的空隙中。

圖1顯示了正己烷分別被布洛芬和萘普生粉末物料吸收的曲線，各實驗操作2次，顯示出良好的重現性。

圖1 正己烷被布洛芬和萘普生底物吸收的質量平方-時間圖和物料常數的測定

圖2為不同粘合劑溶液被布洛芬底物吸收的質量。水并沒有隨著時間被吸收，所以水根本就不能潤濕布洛芬。在另一個極端，HPC溶液快速的吸收速率表明其能迅速地潤濕布洛芬。HPMC溶液的吸收速率介于中間，而PVP溶液僅比水好一些，粘合劑溶液逐漸被吸收到粉體底物中。

圖2 不同粘合劑溶液被吸收到多孔布洛芬底物的質量平方-時間圖

通過這些吸收曲線的斜率以及測得的溶液粘度、表面張力和密度，可以計算不同粘合劑溶液的潤濕接觸角。表1描述了HPC以最小的接觸角潤濕布洛芬表面，其次是HPMC和PVP。

根據接觸角數據，使用Zisman方法可以評估固體的表面能。如圖3所示。圖中數據顯示，布洛芬的表面能為～19mN/m,與它的低潤濕性一致。外推到0（cos90?），數據顯示液體表面張力大于～57mN/m時接觸角大于90?，表明液體不會自發(fā)潤濕或者滲透到粉體物料中去。水的表面張力為72mN/m，而不具有潤濕性，這可以作為這個觀點的驗證。

圖3 布洛芬的Zisman表面能

圖4和5顯示了第二個活性成分萘普生的類似數據。相比其它粘合劑溶液，HPC粘合劑溶液再次展現出對這個活性成分最高的潤濕性。Zisman圖顯示萘普生的表面能為～40mN/m，這個結果與表2中HPC溶液以0?的接觸角潤濕萘普生的數據一致。

圖4 不同粘合劑溶液被吸收到多孔萘普生底物的質量平方-時間圖

圖5 萘普生Zisman表面能

為了建立粘合劑潤濕性和粘合性能的相關性，使用了HPC、HPMC或PVP粘合劑溶液對布洛芬和萘普生進行制粒，并檢測顆粒的流動性和片劑的性質。圖6和7顯示了粘合劑在不同壓片力下分別制得布洛芬片和萘普生片的硬度。對于這兩種低水溶性的活性成分而言，片劑的強度隨粘合劑潤濕性的增加而提高。圖7和表4顯示了在萘普生處方中對比使用HPC（潤濕性最好）和 PVP（潤濕性最差）制得片劑硬度和脆碎度的顯著差異。使用PVP的顆粒流動性差，并且由于堆密度低導致填充量小，這也是制粒過程中潤濕性差的表現。HPMC粘合劑的性能介于中間。如表3和4所示，HPC的兩個處方都表現了卓越的片物理性質和良好的顆粒流動性。優(yōu)良的熱塑性加上良好的潤濕性，使HPC成為濕法制粒粘合劑最佳的選擇。