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Comprimabilité de milieux granulaires
(Responsable : Gérard Thomas, Laurent Perier-Camby)

  Compression de mélanges de poudres
 
 

Notre étude sur le compactage de poudres de produits pharmaceutiques a pour objectif, de modéliser l'évolution de mélanges binaires lors du compactage en supposant connue les propriétés des composants purs, et de relier les conditions de compaction à des propriétés d'usage :

 
des propriétés physiques telles que la porosité, les surfaces apparentes spécifiques, les propriétés mécaniques 
des propriétés chimiques : vitesse de dissolution du comprimé
   
  La connaissance des propriétés physiques des composants purs a été améliorée par différents types de modèles (thermodynamiques ou cinétiques) à l’aide d’approches nouvelles pour le domaine (traitements quasi-chimiques).
   

  Modélisation de la porosité des composants purs
 
 

Pour plus d'informations sur cette approche, il convient de consulter la référence (1). Cette nouvelle approche comprenant 2 paramètres (a et Kr) est une approche quasi-chimique qui explique et généralise l'équation de Heckel. Une relation générale est établie entre a, Kr, la porosité, la pression appliquée et la porosité initiale de la poudre.

Le premier coefficient a est lié à la formulation de la réaction d'annihilation des lacunes : a Vi = 0Vi représente la lacune (volume poreux) entre grains i. a est lié au mécanisme de réorganisation.

Le second paramètre Kr (MPa-1) caractérise la compressibilité, il correspond à la capacité de la poudre à être compactée.

   

  Etude de la compressibilité
Modélisation de la porosité de mélanges binaires
 
 

Des mécanismes impliquant l'insertion et la substitution des grains dans l'empilement sont responsables de la perte de porosité dans les mélanges, en comparaison avec la porosité des composants purs. Les courbes représentant les variations de la porosité en fonction de la fraction en volume des sphères e (vl) atteignent un minimum lorsque vl=0.22+0.03. Le foisonnement RPF est souvent une fonction linéaire de vl pour des mélanges d'excipients (mélanges d'excipients comme le Tablettose et des principes actifs). A basse pression, on observe une rupture plus marquée. Cette évolution est similaire à celle décrite dans les mélanges de poudre.



Sous pression, il semble que les compacts binaires en poudre gardent en mémoire leur texture initiale dans le mélange en poudre.

L’interprétation des résultats (recherche du mécanisme de densification) est rendue plus aisée quand on tient compte de l’évolution des surfaces spécifiques des comprimés.

Par ailleurs l’évolution dans le temps de la porosité ou de la surface spécifique à pression constante a pu être modélisée de façon satisfaisante.

   

  Etude de la cohésion
 

Modélisation de la cohésion des comprimés à base de mélanges binaires

La cohésion des comprimés est estimée grâce à des tests mécaniques et peut être interprétée par une approche de Leuenberger appliquée à des composants purs ainsi qu'à des mélanges.

   

  Etude de la dissolution
Modélisation pour des comprimés à base de mélanges binaires
 

La dissolution de mélanges binaires (aspirine-amidon) est suivie par un dispositif de contrôle de la concentration en solution aqueuse de molécules dissoutes

L’influence sur la vitesse observée des paramètres peut être interprétée par une approche mixte, appliquée à des composants purs ainsi qu'à des mélanges, incluant des données d’analyse d’image pour caractériser le délitement du comprimé.

   

  Thèses de doctorat
 
O.Saint Raymond (1995)
Etude de l'influence de la texture et de la structure des produits pharmaceutiques sur leur comprimabilité
INPG-EMSE, Saint-Etienne
   
  J.C. Masteau (1998)
Compressibilité et cohésion de produits pharmaceutique. Etude et modélisation du comportement de mélanges binaires
INPG-EMSE, Saint-Etienne, France
   

  Thèse en cours
 
E. Serris
Influence des conditions de compaction de mélanges aspirine-amidon sur la cohésion et la dissolution des comprimés
   

  Publication
 
(1) J.C. Masteau and G. Thomas
Evolution and modelling of compacted binary mixture porosity. Application to pharmaceutical tablets,
J. Chim. Phys., 96, 1245-1268, (1999).
   

  Rencontres
 
Evolution et modélisation de la porosité et de la surface spécifique pour un mélange de poudres pharmaceutiques comprimé, J.C. Masteau and G. Thomas, meeting SFC, Jées région. Centre Est 96 , Lyon (France), 19-20/9/96.
   
  Evolution and modelling of porosity and specific surface area of pharmaceutical tablets during compaction, Powders and Grains 97, Behringer and Jenkins (eds), 1997 Balkema, Rotterdam. (meeting: Durham (USA)).
   


  Contacts
 
Pr. D. Chulia
Université de pharmacie,  Limoges (France).
   
  Pr G. Couarraze
Université de pharmacie - Paris 11 - Chatenay Malabry (France)
   
  Rhodia
   
  Aventis
Vitry-sur-Seine (France)
Décines (France)
   
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Mise à jour, le  30/01/07. haut