膨脹力學(xué)測(cè)試儀器 返回列表頁(yè)

在這項(xiàng)研究中，我們調(diào)查了用于控制藥物釋放的藥物片劑的溶脹行為和力學(xué)性能。 這些信息可以 指導(dǎo)理解溶脹，水化和結(jié)構(gòu)剛度對(duì)釋放動(dòng)力學(xué)的影響。

在水化71±3小時(shí)，并在蒸餾水中溶脹后，在裝有蒸餾水的腔室內(nèi)測(cè)試片劑。 用千分尺測(cè)量片劑的 平均厚度（5.44±0.97mm）和直徑（5.76±0.01mm）mm。 在四種類(lèi)型的樣品進(jìn)行應(yīng)力松弛測(cè)量， 這些樣品由在制造過(guò)程中粉末上不同的壓縮力和干硬度表征（參見(jiàn)表1）。在力學(xué)測(cè)試期間，以低 速執(zhí)行壓縮步驟以將片劑壓縮到均勻厚度。 然后，在每個(gè)步驟之后，以0.2％/ s的速度施加4 個(gè)厚度為1％的小壓縮步驟，松弛時(shí)間為10,000秒。 接下來(lái)在相同條件下進(jìn)行4個(gè)釋放步驟。

表1：制造的物理特征

顯示了樣品2的典型應(yīng)力松弛測(cè)試曲線。 這些結(jié)果表明溶脹的片劑成功地承受了施加的載荷程序， 因為它們在壓縮和釋放期間具有幾乎可逆的行為，并且具有相似的平衡載荷。 然而，與釋放相 比，壓縮期間的峰值載荷更高。 還顯示了片劑的平衡剛度隨壓縮而增加。 有趣的是，平衡剛度隨 著制造期間施加于粉末的壓縮力以及片劑的干硬度而降低。

在這項(xiàng)研究中使用蠕變測(cè)試來(lái)觀察溶脹以及溶脹過(guò)程中力學(xué)性能的變化。 顯示了樣品2在蒸餾水中 5小時(shí)后的溶脹。 在溶脹過(guò)程中，每半小時(shí)施加20 mm的壓縮拐角，其速度為4 mm / s，松弛時(shí)間 為10 s。在5個(gè)小時(shí)內(nèi)片劑溶脹了700 m。 此外，與水化片劑相比，干燥片劑的力學(xué)性能（t =  0s）不同。 片劑的溶脹會(huì)改變其結(jié)構(gòu)，從而在水合和溶脹5小時(shí)后，其動(dòng)態(tài)剛度將降低到三分 之一。

可以分析來(lái)自力學(xué)測(cè)試的數(shù)據(jù)以獲得結(jié)構(gòu)信息。 使用為組織力學(xué)開(kāi)發(fā)的原纖網(wǎng)增強(qiáng)多孔彈性模 型，可以處理應(yīng)力松弛曲線以獲得四個(gè)模型參數(shù)：矩陣平衡剛度（Em），水力滲透率（k），矩 陣泊松比（ν）和原纖網(wǎng)絡(luò)剛度（ Ef）（請(qǐng)參考網(wǎng)站上:Soulhat et al 1999）。

k可以直接與孔徑有關(guān)，從而與片劑的藥物轉(zhuǎn)運(yùn)有關(guān)。 Em可能與藥片中央部分的剛度有關(guān)，Ef與 膜表面層的剛度有關(guān)。 實(shí)際上，在溶脹過(guò)程中，我們觀察到片劑可由具有不同于中央部分特性的 表面層來(lái)表征。 通過(guò)將應(yīng)力松弛曲線與模型擬合來(lái)獲得結(jié)果。 有趣的是，與釋放相比，Ef較 高，k較小。Ef與釋放時(shí)較低的峰值負(fù)載直接相關(guān)。 k的增加可以通過(guò)片劑在壓縮期間繼續(xù)溶脹的 事實(shí)來(lái)解釋。通過(guò)使用Navier-Stokes方程估算基體的孔徑，可以進(jìn)一步獲得微結(jié)構(gòu)信息。 所得基 質(zhì)的孔徑在5至15 nm之間變化，在水合過(guò)程中會(huì)增加。 在本案例研究中，我們表明Mach-1可以測(cè)量溶脹的藥物片劑的力學(xué)性能。 獲得了至關(guān)重要的 重要信息，表明干燥片劑的力學(xué)性能（粉末的壓縮力和硬度）與水合片劑的力學(xué)性能大不相同。  此外，我們假設(shè)水合片劑的力學(xué)行為與控制藥物釋放的事件更密切相關(guān)。 實(shí)際上，我們觀察到溶 脹71小時(shí)后，對(duì)于粉末上壓制力較小的片劑，其平衡剛度較高。 這可能是由于以較高的壓縮力制 造的較硬的片劑中存在缺陷或裂紋。 未顯示的結(jié)果還表明，水合片劑的力學(xué)性能受測(cè)試溶液的鹽 濃度和pH影響。