عنوان پایان‌نامه
مطالعه رئولوژی مواد جانبی داروئی در تولید پلت به روش اکستروژن مذاب
- رشته تحصیلی
- مهندسی شیمی-داروسازی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 993.;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 48073
- تاریخ دفاع
- ۲۳ بهمن ۱۳۸۹
- دانشجو
- بهاره بهرامیان
- استاد راهنما
- قدرت الله هاشمی مطلق
- چکیده
- پلت های داروئی به روش اکستروژن-کروی سازی می باشد. فرمولاسیون به کار رفته شامل پلی اتیلن هدف از این مطالعه بررسی خواص رئولوژیکی یک فرمولاسیون مناسب از مواد جانبی داروئی برای تهیه گلایکول 35000، به عنوان یک پلیمر پر کاربرد در صنعت داروسازی و درصد های متفاوت از لاکتوز به عنوان یک پرکننده آبدوست می باشد. دانستن خواص جریانی و رئولوژیکی مواد به کار رفته در فرآیند اکستروژن-کروی سازی تاثیر بسیاری بر خواص نهائی پلت های تولید شده از لحاظ مورفولوژی، خواص سطحی، اندازه ذره ای و توزیع آنها دارد. در این مطالعه ابتدا رفتار جریانی برشی و کششی فرمولاسیون مذکور در یک رئومتر موئینه در دماها و سرعت های برش مختلف و با در نظر گرفتن دو نسبت طول به قطر متفاوت برای دای بررسی گردید. از آنجا که جرم مولکولی تشکیل گره ها برای پلی اتیلن گلایکول در محدوده 3200 تا 4400 می باشد، این پلیمر استحکام مذاب مناسبی برای تشکیل اکسترودیت های با کیفیت مناسب از خود نشان داد. نتایج حاصل از این بخش با مدل رئولوژیکی پاورلا (توانی) تطبیق داده شد که مقادیر شاخص جریان بدست آمده در محدوده 0.574 تا 0.614 برای این مدل بیانگر رفتار شبه پلاستیک نمونه ها در هر حالت بودند. نتایج نشان داد که افزایش غلظت پرکننده و نیز کاهش دما سبب کاهش شاخص جریانی مدل توانی و در نتیجه آن، افزایش رفتار شبه پلاستیک نمونه ها شد. همچنین مقادیر ویسکوزیته برشی و کشش روندی کاهشی با افزایش دما و کاهش غلظت پرکننده نشان دادند و در تمامی حالت ها مقادیر ویسکوزیته کششی در حدود 500 تا 1200 برابر ویسکوزیته برشی بود. در ادامه رفتار رئولوژکی مذاب پلیمری به همراه چهار درصد وزنی مختلف از لاکتوز در یک رئومتر چرخشی با هندسه صفحات موازی با آزمون های روبش کرنشی و روبش فرکانسی مطالعه شدند. نتایج آزمون های روبش کرنشی نشان دهنده وابستگی رفتار ویسکوالاستیک مواد به کرنش اعمال شده داشت به طوریکه در کرنش های کم رفتار ویسکوالاستیک خطی، اما با افزایش کرنش و با رسیدن به یک مقدار بحرانی روند شدید کاهشی برای هر دو مدول اتلاف و ذخیره مشاهده شد. نتایج آزمون های روبش فرکانسی حاکی از افزایش مدول های اتلاف و ذخیره با افزایش غلظت پرکننده بودند و یک انحراف شدید از رفتار ترمینال در غلظتی از لاکتوز بین20 تا 30% وزنی نتیجه شد که حاکی از گذار رفتار رئولوژکی مواد از حالت مایع به شبه جامد و رسیدن به غلظت آستانه فراگیری بود که در واقع بیانگر شروع برهم کنش بین ذرات پرکننده و تشکیل یک ساختار سه بعدی بین ذرات می باشد
- Abstract
- The aim of this study was to investigate the rheological properties of a proper formulation of the pharmaceutical exepients, in order for producing pharmaceutical pellets through Extrusion-Spheronization Process. The formulation contains Polyethylene glycole 35000, as a widely used polymer in pharmaceutical industries, and various percentages of lactose, as a hydrophobic filler. Studying the flow and rheological properties of the materials used in the process of Extrusion-Spheronization has a considerable impact on the final properties of produced pellets in terms of morphology, surface properties, particle size and distribution. In this study, first, the shear and tensile flow behaviors in the mentioned formulation, in a capillary rheometer, at different temperatures and shear rates, and considering two different length-to-diameter ratios for the die was investigated. Because of the fact that the critical molecular weight for polyethylene glycole is 3200 – 4400, this polymer showed suitable melt stability for forming appropriate quality extrudate. The results from this section were matched with power-law rheological model, while the flow index values, ranging from 0.574 to 0.614, proved the pseudo-plastic of the samples in each case. The results showed that the increase in concentration of the filler, and the decrease in temperature, leads to decrease in the flow index of the power-law model, and consequently, decrease in the pseudo-plastic behavior in samples. Similarly, the values of the shear and elongational viscosity showed a decreasing trend with increasing of temperature and decreasing of the concentration of the filler, and in all cases the value of tensile viscosity was 500 to 1200 times as much as the value of shear viscosity. Furthermore, the rheological behavior of the polymer with four weight percentages of lactose in a rotational rheometer with parallel plates were studied through strain sweep and frequency sweep test. The results from strain sweep tests represent the dependence of the viscoelastic behavior of the materials on the strain applied, so that in low strains, the viscoelastic behavior was linear; however, with increasing in strain and reaching a critical value, dramatic decreasing trends were observed for both waste and storage moduli.The results from frequency sweep tests, shows the increase in waste and storage moduli, with the increase in concentration of the filler; besides, a deviation from the terminal behavior at a concentration of 20 – 30 weight% was resulted, which showed the transition in the rheological behavior of the materials from liquid to semi-solid and reaching the percolation threshold concentration, which represents the starting of the interaction between the filler particles and form
