ČASOPIS ČESKÉ FARMACEUTICKÉ SPOLEČNOSTI A SLOVENSKÉ FARMACEUTICKÉ SPOLEČNOSTI

Čes. slov. farm. 2016, 65(6):221-225 | DOI: 10.36290/csf.2016.043

Fraktální aspekty sypného a smykového chování volně sypných velikostních frakcí přímo lisovatelné farmaceutické pomocné látky sorbitolu

Hana Hurychová1, Václava Lebedová1, Zdenka Šklubalová1,*, Pavlína Dzámová1, Tomáš Svěrák2, Jan Stoniš1
1 Charles University, Faculty of Pharmacy, Department of Pharmaceutical Technology, Hradec Králové, Czech Republic
2 University of Technology, Faculty of Chemistry, Institute of Materials Science, Brno, Czech Republic

Sypnost práškových pomocných látek je přímo ovlivněna jejich velikostí a tvarem, ačkoliv granulometrické ovlivnění tokového a smykového chování partikulárních materiálů není studováno příliš často. V práci byl sledován vliv velikosti částic čtyř velikostních frakcí sorbitolu pro přímé lisování v rozmezí 0,080-0,400 mm na rychlost sypání otvorem kónické násypky a na kohezi a tokovou funkci. Částice byly granulometricky charakterizovány pomocí optické mikroskopie; pro pravidelné částice sorbitolu byla určena lineární fraktální dimenze 1,066. Ve studovaném rozmezí velikosti částic byla detekována nelineární závislost mezi střední velikostí částic a hmotnostní rychlostí sypání Q10 (g/s) smaximem pro frakci 0,245mm. Pomocí Jenikeho smykové cely byly výborné tokové vlastnosti této frakce ověřeny díky nejvyšší hodnotě tokové funkce anejnižší kohezi. Výsledky potvrzují důležitost správného výběru velikosti částic pomocné látky kdosažení nejlepších tokových vlastností materiálu.

Klíčová slova: sypnost; velikostní frakce; sorbitol pro přímé lisování; smykový přístroj Jenike; fraktální dimenze

Fractal aspects of the flow and shear behaviour of free-flowable particle size fractions of pharmaceutical directly compressible excipient sorbitol

Flowability of powder excipients is directly influenced by their size and shape although the granulometric influence of the flow and shear behaviour of particulate matter is not studied frequently. In this work, the influence of particle size on the mass flow rate through the orifice of a conical hopper, and the cohesion and flow function was studied for four free-flowable size fractions of sorbitol for direct compression in the range of 0.080-0.400 mm. The particles were granulometricaly characterized using an optical microscopy; a boundary fractal dimension of 1.066 was estimated for regular sorbitol particles. In the particle size range studied, a non-linear relationship between the mean particle size and the mass flow rate Q10 (g/s) was detected having amaximum at the 0.245mm fraction. The best flow properties of this fraction were verified with aJenike shear tester due to the highest value of flow function and the lowest value of the cohesion. The results of this work show the importance of the right choice of the excipient particle size to achieve the best flow behaviour of particulate material.

Keywords: flowability; size fraction; sorbitol for direct compaction; Jenike shear tester; fractal dimension
Grants and funding:

The authors thank to the grant No. 322315/2015 of Grant Agency of Charles University and the specific research project 260 291 of Charles University for the financial support.

Vloženo: 29. listopad 2016; Přijato: 1. prosinec 2016; Zveřejněno: 1. červen 2016  Zobrazit citaci

ACS AIP APA ASA Harvard Chicago Chicago Notes IEEE ISO690 MLA NLM Turabian Vancouver
Hurychová H, Lebedová V, Šklubalová Z, Dzámová P, Svěrák T, Stoniš J. Fraktální aspekty sypného a smykového chování volně sypných velikostních frakcí přímo lisovatelné farmaceutické pomocné látky sorbitolu. Čes. slov. farm. 2016;65(6):221-225. doi: 10.36290/csf.2016.043.
Sdílet...
Stáhnout citaci
  • BibTeX (.bib)
  • Bookends (.ris)
  • EasyBib (.ris)
  • EndNote (.enw)
  • EndNote 8 (.xml)
  • ISI WoS (.isi)
  • Medlars (.medlars)
  • Mendeley (.ris)
  • MODS (.xml)
  • Papers (.ris)
  • RefWorks (.txt)
  • RefManager (.ris)
  • RIS (.ris)
  • MS Word (.xml)
  • Zotero (.ris)
    • Zobrazit celý článek

    Reference

    1. Wu Ch. Y. Characterization of powder flowability for die filling. Part. Sci. Tech. 2012; 30, 378-389. Přejít k původnímu zdroji...
    2. Schwedes J. Review on testers for measuring flow properties of bulk solids. Granul. Matter. 2003; 5, 1-43. Přejít k původnímu zdroji...
    3. Zatloukal Z., Šklubalová Z. Effect of orifice geometry on particle discharge rate for a flat-bottomed, cylindrical hopper. Part. Sci. Tech. 2012; 30, 316-328. Přejít k původnímu zdroji...
    4. Šklubalová Z., Hurychová H. The effect of the size of a conical hopper aperture on the parameters of the flow equation of sorbitol and its size fractions. Čes. slov. Farm. 2015; 64, 14-18. Přejít k původnímu zdroji...
    5. Beverloo W. A., Leniger H. A, Van de Velde, J. The flow of granular solids through orifices. Chem. Eng. Sci. 1961; 15, 260-269. Přejít k původnímu zdroji...
    6. Bolhuis G. K., Armstrong N. A. Excipients for direct compaction - an update. Pharm. Dev. Tech. 2006; 11, 111-124. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    7. Schulze, D. Powders and bulk solids: Behavior, characterization, storage and flow. Berlin: Springer; pp. 517.
    8. Freeman N. R. Measuring the flow properties of consolidated, conditioned and aerated powders - A compactive study using a powder rheometer and a rotational shear cell. Powder Technol. 2007; 174, 25-33. Přejít k původnímu zdroji...
    9. O'Connor R. E., Schwartz J. B., Felton L. A. Powders. In: Allen L. V (ed.) Remington: The science and practice of pharmacy, 22nd ed. London: Pharmaceutical Press 2013.
    10. McGlinchey D. Characterization of bulk solids, 1st ed. Oxford: Blackwell Publishing Ltd. 2005. Přejít k původnímu zdroji...
    11. Pons M. N., Vivier H., Belaroui K., Bernard-Michel B., Cordier F., Oulhana D., Dodds J. A. Particle morphology: from visualisation to measurement. Powder Technol. 1999; 103, 44-57. Přejít k původnímu zdroji...
    12. Allen M., Brown G. J., Miles N. J. Measurement of boundary fractal dimensions: review of current techniques. Powder Technol. 1995; 84, 1-14. Přejít k původnímu zdroji...
    13. Pippa N., Dokoumetzidis A., Demetzos C., Macheras P. On the ubiquitous presence of fractals and fractal concepts in pharmaceutical sciences: a review. Int. J. Pharm. 2013; 456, 340-352. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    14. Bérubé D., Jébrak M. High precision boundary fractal analysis for shape characterization. J. Computers & Geosci. 1999; 25, 1059-1071. Přejít k původnímu zdroji...
    15. Bandt C., Duy M. T., Mesing, M. Three dimensional fractals. Math. Intelligencer. 2010; 32, 12-18. Přejít k původnímu zdroji...
    16. Mihranyan A., Strømme M. Fractal aspects of powder flow and densification. Part. Part. Syst. Charact. 2007; 24, 223-228. Přejít k původnímu zdroji...
    17. Zatloukal, Z. Ovlivnění rychlosti sypání práškových pomocných látek fraktální dimenzí. Čes. slov. Farm. 2002; 51, 236-239.
    18. Juliano P., Barbosa-Cánovas G. V. Food powders flowability characterization: Theory, methods, and applications. Annu Rev. Food Sci. Technol. 2010; 1, 211-239. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    19. Landini G. Fractals in microscopy. J. Microsc. 2011; 241, 1-8. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...

    Zpět na obsah


    Česká a slovenská farmacie

    Vážená paní, pane,
    upozorňujeme Vás, že webové stránky, na které hodláte vstoupit, nejsou určeny široké veřejnosti, neboť obsahují odborné informace o léčivých přípravcích, včetně reklamních sdělení, vztahující se k léčivým přípravkům. Tyto informace a sdělení jsou určena výhradně odborníkům dle §2a zákona č.40/1995 Sb., tedy osobám oprávněným léčivé přípravky předepisovat nebo vydávat (dále jen odborník).
    Vezměte v potaz, že nejste-li odborník, vystavujete se riziku ohrožení svého zdraví, popřípadě i zdraví dalších osob, pokud byste získané informace nesprávně pochopil(a) či interpretoval(a), a to zejména reklamní sdělení, která mohou být součástí těchto stránek, či je využil(a) pro stanovení vlastní diagnózy nebo léčebného postupu, ať už ve vztahu k sobě osobně nebo ve vztahu k dalším osobám.

    Prohlašuji:

    1. že jsem se s výše uvedeným poučením seznámil(a),
    2. že jsem odborníkem ve smyslu zákona č.40/1995 Sb. o regulaci reklamy v platném znění a jsem si vědom(a) rizik, kterým by se jiná osoba než odborník vstupem na tyto stránky vystavovala.

    Ne
    Ano

    Pokud vaše prohlášení není pravdivé, upozorňujeme Vás,
    že se vystavujete riziku ohrožení svého zdraví, popřípadě i zdraví dalších osob.