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

English version

Autoři: Hana Hurychová ¹; Václava Lebedová ¹; Zdenka Šklubalová ¹; Pavlína Dzámová ¹; Tomáš Svěrák ²; Jan Stoniš ¹
Působiště autorů: Charles University, Faculty of Pharmacy, Department of Pharmaceutical Technology Hradec Králové ¹; University of Technology, Faculty of Chemistry, Institute of Materials Science, Brno, Czech Republic ²
Vyšlo v časopise: Čes. slov. Farm., 2016; 65, 221-225
Kategorie: Původní práce

Souhrn

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

Zdroje

1. Wu Ch. Y. Characterization of powder flowability for die filling. Part. Sci. Tech. 2012; 30, 378–389.

2. Schwedes J. Review on testers for measuring flow properties of bulk solids. Granul. Matter. 2003; 5, 1–43.

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.

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.

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.

6. Bolhuis G. K., Armstrong N. A. Excipients for direct compaction – an update. Pharm. Dev. Tech. 2006; 11, 111–124.

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.

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.

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.

12. Allen M., Brown G. J., Miles N. J. Measurement of boundary fractal dimensions: review of current techniques. Powder Technol. 1995; 84, 1–14.

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.

14. Bérubé D., Jébrak M. High precision boundary fractal analysis for shape characterization. J. Computers & Geosci. 1999; 25, 1059–1071.

15. Bandt C., Duy M. T., Mesing, M. Three dimensional fractals. Math. Intelligencer. 2010; 32, 12–18.

16. Mihranyan A., Strømme M. Fractal aspects of powder flow and densification. Part. Part. Syst. Charact. 2007; 24, 223–228.

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.

19. Landini G. Fractals in microscopy. J. Microsc. 2011; 241, 1–8.