Magnesiumstearaatin sekoitusajan vaikutus osittain esigelatinoidun maissitärkkelyksen puristuskäyttäytymiseen
| Title: | Magnesiumstearaatin sekoitusajan vaikutus osittain esigelatinoidun maissitärkkelyksen puristuskäyttäytymiseen |
| Author(s): | Viskari, Ansa |
| Contributor: | University of Helsinki, Faculty of Pharmacy |
| Discipline: | Industrial pharmacy |
| Language: | Finnish |
| Acceptance year: | 2012 |
| Abstract: |
The purpose of this study was to investigate how the mixing time of the magnesium stearate affects on the compressibility of partially pregelatinized maize starch. Pregelatinized maize starch is used in pharmaceuticals as a filler, binder and as disintegrant. Because pregelatinized maize starch has lubricant characteristics itself, it is known to be sensitive for the amount and the mixing time of magnesium stearate. The aim is that magnesium stearate is not totally homogenously mixed on the powder surfaces so that even, clean powder surfaces exist. Homogeneous mixing means that particles are coated with magnesium stearate, which as a hydrophobic ingredient prevents bond formation between plastically and elastically behaving particles. Too much magnesium stearate and/or too long mixing time may cause weakening of tablet tensile strength, laminating and capping. The weakening of the tensile strength of the tablet increases friability, which causes problems during packaging process and the transportation. Too much magnesium stearate may also lengthen the disintegration time and slow down the dissolution.
The aim of this study was to compare four different brands of pregelatinized maize starch. The purpose was to find differences affecting the compressibility behavior. Also the effect of the mixing time of magnesium stearate for compression behavior of masses were studied. The brands investigated were C*PharmGel DC 93000, Lycatab® C, Starch 1500® and SuperStarch 200®. First mentioned was a reference product which is not manufactured any more. There was only one batch of the reference product but three batches from other products to be able to investigate also batch to batch variation. The characteristics studied from pregelatinized starch samples were bulk density, apparent density and true density, flowability, moisture sorption, moisture content, pH value, swelling volume and particle size. Also NIR, FTIR and Raman spectroscopy and X-ray powder diffraction method were used. Weight, tensile strength, dimensions, friability, disintegration time and moisture sorption were studied for tablets. The compressibility of the mass and elastic behavior of tablets was studied. Pictures of the tablets were also taken by scanning electron microscope.
When the mixing time of magnesium stearate was increased from 2 minutes to 5 minutes, the compression pressure needed for pressing tablets for 80 N strength increased 200-700 N depending on the brand of pregelatinized maize starch. Based on the results the best alternative to replace C*PharmGel DC 93000 was chosen to be SuperStarch 200®. Scanning electron microscope pictures showed that C*PharmGel DC 93000 deviates from other qualities studied by being roundish and regular in shape. SuperStarch 200® and Starch 1500® reminded remarkably each other. Lycatab® C was the biggest in particle size and very irregular in shape. The differences found in tabletting followed the expectations based on the SEM-pictures. SuperStarch 200® showed to best compressibility in lowest strain strength and after C*PharmGel DC 93000 it was least sensitive for mixing time of the magnesium stearate. It also has least elastic recovery. The differences between SuperStarch 200® and Starch 1500® in compression properties were moderate but clear. Lycatab® C had clearly the weakest compression properties.
Osittain esigelatinoitua maissitärkkelystä käytetään lääkevalmisteissa täyte-, side- ja hajotusaineena. Koska esigelatinoitu maissitärkkelys omaa itsekin liukuaineominaisuuksia, se on tunnetusti herkkä magnesiumstearaatin määrälle sekä sen sekoitusajalle. Tavoitteena on, ettei magnesiumstearatti olisi homogeenisesti tasoittunut massaan, jotta massassa olisi siitä vapaita pintoja, jotka kykenevät muodostamaan sidoksia. Homogeeninen sekoitus tarkoittaa sitä, että massan partikkelit ovat päällystyneet magnesiumstearaatilla, joka hydrofobisena aineena estää sidosten muodostumista elastisesti ja plastisesti käyttäytyvien partikkelien välillä. Liian suuret määrät magnesiumstearaattia ja/tai liian pitkä sekoitusaika voivat aiheuttaa tabletin lujuuden heikkenemistä laminoitumisen ja kansittamisen muodossa. Tabletin lujuuden heikkeneminen taas aiheuttaa kuluvuuden kasvua, mikä aiheuttaa ongelmia tabletin pakkaamisprosessin ja kuljetuksen aikana. Liiallinen magnesiumstearaatti voi pidentää myös tabletin hajoamisaikaa ja hidastaa dissoluutiota.
Tämän työn tavoitteena oli verrata neljän eri kauppanimellä myytävän osittain esigelatinoidun maissitärkkelyksen ominaisuuksia ja löytää ne eroavaisuudet, jotka vaikuttavat massan puristumiskäyttäytymiseen sekä tutkimaan magnesiumstearaatin sekoitusajan vaikutusta massojen puristuvuuteen. Tutkitut laadut olivat C*PharmGel DC 93000, Lycatab® C, Starch 1500® ja SuperStarch 200®. Ensin mainittua verrokkivalmistetta, jota ei enää valmisteta, lukuun ottamatta kutakin laatua oli tutkimuksessa kolmea eri erää, jotta voitiin tutkia myös erien välistä vaihtelua. Näytteistä tutkitut ominaisuudet olivat kaato-, täry- ja todellinen tiheys, valuvuus, kosteussorptio, kosteuspitoisuus, pH-arvo, turpoamistilavuus ja partikkelikoon mittaaminen. Esigelatinoiduista maissitärkkelysnäytteistä tutkittiin myös NIR-, FTIR- ja Raman-spektroskopialla sekä röntgendiffraktiomenetelmällä. Myös tablettimassojen puristettavuutta ja puristettujen tablettien elastisuutta mitattiin. Massasta puristetuista tableteista tutkittiin keskipaino, lujuus, dimensiot, kuluvuus, hajoamisaika ja kosteussorptio. Tableteista otettiin myös pyyhkäisyelektronimkroskooppikuvat.
Magnesiumstearaatin sekoitusajan pidentämisellä oli selkeä vaikutus massojen puristuvuuteen. Kun sekoitusaika piteni 2 minuutista 5 minuuttiin, kasvoi tarvittava puristusvoima 200-700 N maissitärkkelyslaadusta riippuen. Saatujen tulosten perusteella parhaaksi vaihtoehdoksi korvaamaan C*PharmGel DC 93000 valikoitui SuperStarch 200®. Pyyhkäisyelektronimikroskooppikuvien perusteella C*PharmGel DC 93000 poikkesi huomattavasti muista tutkituista laaduista ollen muodoltaan pyöreähköä ja säännöllisen kokoista. SuperStarch 200® ja Starch 1500® muistuttivat huomattavasti toisiaan. Lycatab® C taas oli partikkelikooltaan selkeästi suurinta ja muodoltaan hyvin epäsäännöllistä. Tabletointikokeissa esiin tulleet erot noudattivat olettamuksia, joita kuvien perusteella voitiin tehdä. SuperStarch 200® osoittautui puristuvan pienimmällä puristusvoimalla ja se oli C*PharmGel DC 93000:n jälkeen vähiten herkkä magnesiumstearaatin pidemmälle sekoitusajalle sekä omasi vähiten elastista palautumaa. Puristettavuusominaisuuksien ero SuperStrach 200®:n ja Starch 1500®:n välillä oli pienehkö, mutta selkeä. Lycatab® C oli puristettavuusominaisuuksiltaan selvästi heikointa.
|
| Keyword(s): | pregelatinized maize starch magnesium stearate compressibility plasticity elasticity esigelatinoitu maissitärkkelys magnesiumstearaatti puristettavuus plastisuus elastisuus |
Files in this item
| Files | Size | Format | View |
|---|---|---|---|
| Gradu_valmis.pdf | 2.552Mb |
This item appears in the following Collection(s)
-
Faculty of Pharmacy [577]