عنوان پایان‌نامه
مطالعه رئولوژی مواد دارویی درتولید به روش اکستروژن مرطوب
- رشته تحصیلی
- مهندسی شیمی-داروسازی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 989.;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 47640
- تاریخ دفاع
- ۲۹ دی ۱۳۸۹
- دانشجو
- شبنم مجیدی صالحی
- استاد راهنما
- قدرت الله هاشمی مطلق
- چکیده
- در این تحقیق، خواص رئولوژیکی مواد دارویی که در تولید پلت یه کار می روند با استفاده از دو دستگاه رئومتر موئینه و رئومتر چرخشی مورد ارزیابی قرار گرفت. فرمولاسیون مورد بررسی شامل شکر، میکروکریستالین سلولز، نشاسته و لاکتوز با مقادیر متفاوتی از آب بود که در ابتدا قابلیت تشکیل پلت با این فرمولاسیون به روش اکستروژن- اسفرونایزیشن مورد آزمایش قرار گرفت. از یک دستگاه رم اکسترودر به عنوان یک رئومتر موئینه برای به دست آوردن منحنی های جریان و ویسکوزیته هر توده مرطوب تحت سرعت های مختلف و دای هایی با اندازه های متفاوت استفاده گردید. که نتیجه آن حاکی از رفتار شبه پلاستیک توده های مرطوب بود. در میان مدل های رئولوژیکی مورد بررسی، مدل های قانون توان و هرشل- بالکلی برای همه نمونه ها از تطابق بهتری برخوردار بود. در اکثر توده های مرطوب در حین فرایند اکستروژن، جدایی و مهاجرت آب منجر به غیر یکنواختی محتوای آب اکسترودیت ها گردید که از طریق یک طرح آزمایش فاکتوریل، اثر شرایط اکستروژن از جمله سرعت اکستروژن، ابعاد دای و همچنین محتوای آب بر پدیده مهاجرت آب با اندازه گیری محتوای آب اکسترودیت ها بررسی شد. کیفیت ظاهری اکسترودیت ها تحت سرعت های مختلف، محتوای آب اولیه و دای هایی با طول های متفاوت از طریق میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ روبش الکترونی مقایسه گردید. و در نهابت خواص ویسکوالاستیک توده های مرطوب با استفاده از تست های دینامیکی در یک رئومتر چرخشی از نوع صفحات موازی اندازه گیری شد. آزمون روبش فرکانسی نشان داد که با افزایش محتوای آب توده های مرطوب، مدول های اتلاف و ذخیره هر دو کاهش یافته و منحنی مدول ذخیره بالاتر از مدول اتلاف قرار داشته که حاکی از رفتار الاستیک توده های مرطوب در سرعت های برش کم می باشد. کاهش ویسکوریته مخلوط با افزایش فرکانس نشان داد که توده های مرطوب رفتار شبه پلاستیک دارند.
- Abstract
- In this study, the rheological properties of wet powder masses used in the preparation of pharmaceutical pellets by extrusion/spheronization were evaluated using both capillary and rotational rheometers. The wet mass compositions were mixtures of sucrose, microcrystalline cellulose (MCC), starch and also lactose with varying water content. The suitability of the selected wet mass composition for pellet production was examined in an extrusion/spheronization process. A ram extruder was used as a capillary rheometer to construct flow and viscosity curves for each wet mass under different extrusion rates and die geometry. As a result, shear thinning behavior was observed for all wet masses. Among the considered rheological models, Power Law and Herchel-Bulkley models well fitted the experimental results (R2= 0.99). For the majority of the wet masses, water separation and migration occurred during extrusion which led to uneven water content in the extrudate. Through a factorial design of experiments and to understand the effect of extrusion condition including extrusion speed, die geometry and water content on the occurrence of water separation, the water content of the extrudates were measured over extrusion time. It was found that higher extrusion speed and water content cause less water separation while no significant effect was observed for the die length. The surface quality and the porous structure of the extrudates were qualitatively examined by means of optical microscopy and scanning electron microscopy. In addition, dynamic rheometry tests were done by a parallel plate rheometer to investigate the viscoelastic properties of the wet masses. The frequency sweep tests showed that as water content of the wet masses decreases both storage (G') and loss modulus (G'') increase. The storage modulus values were much higher than those of the loss modulus showing dominated elastic rather than viscous behavior for the wet masses at low deformation rates. Decreasing complex viscosity by raising the frequency showed that the wet masses were shear thinning in behavior. The results of dynamic rheometry measurements showed that at low deformation rates, the wet masses have an elastic nature but according to ram extruder results, they can flow at higher deformation rates. This can be explained by the fact that by increasing the shear rate, the structure of wet masses changes and their viscosity reduces so that they can flow through a die at suitable processing conditions.
