粘合剂的韧性和流变性对药物片剂性能的影响

实验方法

使用4种不同的粘合剂制备对乙酰氨基酚 USP（APAP）片，处方见表Ⅰ和表Ⅱ。 

表Ⅰ 含6%粘合剂的处方

表Ⅱ 使用不同粘合剂用量对乙酰氨基酚600mg片处方

以纯粘合剂制备平片，并考察其机械性能。

在Instron universal检测设备上进行径向压缩测试（图1），记录荷载-形变行为，计算荷载-形变曲线下的面积，以之表征每一片剂的韧性。分析片剂的破裂模式。粘合剂的韧性与片剂的脆碎度以及压片过程的破裂相关。

图1 径向压缩测试

韧性是指吸收能量但不破裂的能力

结果与讨论

1. 以纯粘合剂制备的空白片的机械性能显示，Klucel^?EXF HPC具有最强的韧性和最大程度的塑性流变（图2）。HPC片受挤压并没有裂成碎片。

图2 纯粘合剂的荷载-形变曲线

2. 此研究中，所有片剂中粘合剂的使用量保持在??6%。使用HPC和MC的片剂在所研究的压片速度下未发现顶裂或者其它明显的裂片（图3）。

图3 粘合剂类型-压片速度

图4  压片速度75 rpm时制得片剂的状况

3. 在脆碎度方面，HPC粘合剂制备的片剂展现出卓越的性能（图5），至少是MC片剂的10倍，是PVP片剂和淀粉片剂的80倍。

图5  脆碎度-压片速度（含6%粘合剂片剂）

4. 粘合剂HPC制备的片剂韧性和强度最大（图6）。在压缩测试下的破裂模式见图7。使用HPC和MC制备的片剂即使破裂时也未出现顶裂。 

图6  对乙酰氨基酚片的强度与韧性（在荷载峰值）

图7 压缩测试的破裂模式

（a）HPC片和MC片的拉伸模式破裂

（b）PVP片和淀粉片的剪切和顶裂破裂

5. 根据表2所列的处方，制备另外一组片剂；粘合剂HPC的用量为6%， MC和PVP用量为8%，淀粉用量为12%。HPC片剂再一次显现出卓越的性能，有更强的韧性，与其它粘合剂比较有同等或更高的荷载峰值（图8）。此外，HPC片和MC片的脆碎度优于PVP片和淀粉片至少40倍（图9）。 

图8 不同粘合剂用量制得APAP片的强度与韧性

图9 片剂脆碎度

结论

韧性强的粘合剂有着更高程度的塑性流变，可改善脆碎度。此外，粘合剂的这个特性使压片过程得以在更快的压片速度下进行，并不引起顶裂。

Klucel^TM EXF羟丙基纤维素是所研究的物料中韧性最强的，给片剂带来最高的强度和韧性，并且可以提高压片速度。

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