Спосіб оптимізації форми таблеток

1. Спосіб оптимізації форми таблеток, який включає вибір форми таблеток в залежності від їх маси і густини, розрахунок геометричних параметрів таблеток і на їх основі розрахунок питомої витрати розчину для одержання оптимальної (заданої) товщини покриття або розрахунок товщини покриття за питомим приростом маси таблеток в процесі нанесення покриття, який відрізняється тим, що оптимізацію форми таблеток для заданої їх маси і густини, розрахунок геометричних параметрів таблеток, розрахунок питомої витрати розчину для одержання оптимальної товщини покриття на таблетках, розрахунок товщини покриття за питомим приростом маси таблеток в процесі нанесення покриття здійснюють на основі детермінованої форми таблеток, побудованих на основі пе 2 3 52299 10. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що висоту hc центральної циліндричної частини таблетки визначають за рівнянням: 1 hc  R  4R 2  d 2  2 R 2  r 2 2 4 17. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що питому (об'ємну) SV = S 2 3 , м /м , V площу повер хні таблетки визначають за рівнянням: . 11. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що загальну площу S поверхні таблетки визначають за рівнянням:  S   4R 2  2d R 2  r 2  (2R  d) 4R 2  d 2  . 12. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що площу Ss однієї бокової опуклої поверхні таблетки визначають за рівнянням: 1   S s  2R R  4 R2  d 2  . 2   SV  S 4 R 2  2d R 2  r 2  4 R 2  r 2 ( 2 R  d )  . V 4 3 2  d2  d2  d2 R  4R 2  r 2   R 2       R2  r2  3 8  4 2  3  18. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що питому (масову) Sm  S , m м2/кг, площу поверхні таблетки визначають за рівнянням: Sm  Sv  , 13. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що площу Sc поверхні циліндричної частини таблетки визначають за рівнянням: м2/кг. 19. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що питому витрату розчину плівкоутворювача для одержання оптимального (заданого) покриття товщиною δ визначають за рівнянням: Sc  d Q  4R  d 2 2  2 R2  r 2  . 14. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що загальний об'єм V таблетки визначають за рівнянням: 4 2  d2  d2  d2  V   R 3  4R 2  d 2   R 2       8 4 4 3  3     R 2  r 2 .   15. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що об'єм Vs однієї опуклої бокової частини таблетки визначають за рівнянням: Vs   d 2  3 2 2 2 2 R  4 R  r  R   .  3 8    16. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що об'єм Vc центральної циліндричної частини таблетки визначають за рівнянням: Vc   d2 4  4R 2  r2  2 R2  r2  100  p Sv  . C  20. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що товщину δ нанесеного покриття на таблетки заданої маси m і густини  визначають за питомим приростом маси таблеток лювання за рівнянням:  m Sv m або за рівнянням: внаслідок їх капсу  m , де: Sm  Sv; Sm - питома поверхня таблетки відповідно: об'ємна ( м2 м3 ), масова ( м2 кг ); Δm - приріст маси таблеток за рахунок покриття, %; δ - товщина покриття (плівки), м. . Корисна модель стосується технології виготовлення твердих лікарських форм, переважно двоопуклих таблеток, з плівковим покриттям і може бути використана для оптимізації технології капсулювання методом поступового нарощування покриття на таблетки в апаратах псевдо зрідженого шару або дражувальних апаратах обертового типу, зокрема при проектуванні або виборі форми і розрахунку геометричних параметрів таблеток заданої маси і густини. Такий розрахунок геометрії таблеток необхідний для визначення питомої витрати розчину відомої концентрації для одержання захисного покриття оптимальної (заданої) товщини, або для розрахунку товщини покриття за відомим питомим приростом маси таблеток в процесі їх капсулювання чи за питомою витратою розчину при нанесенні покриття на таблетки вибраної форми і розміру. Відомі способи вибору форми і розміру таблеток заданої маси на основі словесного опису, графічного зображення і не детермінованих (не строго взаємозалежних) геометричних параметрів таблеток, які переважно задають у певному діапазоні словесно або у табличній формі (1-5). Це ускладнює розрахунок базових геометричних параметрів таких таблеток, а саме об'єм, поверхню і питому поверхню, на основі яких розраховують оптимальну товщину плівки за питомою витратою розчину чи питомим приростом маси таблеток в процесі їх капсулювання. Геометрія не детермінованих двоопуклих таблеток визначається не менше ніж трьома взаємно незалежними лінійними геометричними параметрами, наприклад, це такі параметри як діаметр таблетки d, висота центральної циліндричної частини таблетки hc і радіус кривини бокової поверхні R або діаметр таблетки d, загальна висота таблет 5 52299 ки Н і радіус кривини бокової поверхні R. Зміна будь якого із названих параметрів не приводить до відповідної зміни усіх інших геометричних параметрів і не дає однозначної відповіді на те, як зміняться базові геометричні параметри таблетки, тому їх знову необхідно перераховувати, щоб оптимізувати параметри капсулювання, зокрема такі як питому витрату розчину і товщину покриття. В основу корисної моделі поставлено задачу розробити спосіб оптимізації форми таблеток, переважно двоопуклих, таким чином, щоб усі геометричні параметри таблетки, у тому числі базові, були однозначно взаємопов'язані між собою, тобто детерміновані, встановити однозначну аналітичну залежність між геометричними і фізичними параметрами таблетки і нанесеного покриття, зокрема залежність між товщиною плівкового покриття, масою і густиною таблетки і будь яким геометричним параметром вибраної (спроектованої) форми таблетки, наприклад, діаметром. Вирішення поставленої технічної задачі досягається тим, що у способі оптимізації форми таблеток, який включає вибір форми таблеток в залежності від їх маси і густини, розрахунок геометричних параметрів таблеток і на їх основі розрахунок питомої витрати розчину для одержання оптимальної (заданої) товщини покриття або розрахунок товщини покриття за питомим приростом маси таблеток в процесі їх капсулювання (нанесення покриття), згідно корисної моделі, вибір форми таблеток, розрахунок геометричних параметрів таблеток і на їх основі розрахунок питомої витрати розчину для одержання оптимальної (заданої) товщини покриття на таблетках або розрахунок товщини покриття за питомим приростом маси таблеток в процесі їх капсулювання, здійснюють на основі детермінованої форми таблетки побудованої на основі певної константи де термінування  . Для таблеток двоопуклої форми за константу де термінування  приймаємо відношення радіуса r кола перетину бокових поверхонь таблетки (радіус диска) до радіуса R кривини цих бокових поверхонь, при висоті центральної циліндричної частини таблетки рівній нулю, і записуємо у вигляді відношення:  r  const R (1) Для різних типів двоопуклих таблеток константу детермінування можна змінювати в інтервалі від 0 до 1 і цей інтервал записуємо у вигляді нерівності:  r  const  1 R (2)  Двоопуклу таблетку, побудовану на основі довільної (у тому числі базової) константи детермінування, діаметр якої рівний подвійному радіусу r кола перетину бокових поверхонь, називаємо двоопуклим диском і діаметр цього диска позначаємо d0. У такої таблетки висота hc центральної циліндричної частини рівна нулю, а загальну висоту н визначаємо за рівнянням  H  2 R  R2  r 2 0  5  1  0,618  const (3)  (4) Двоопуклу таблетку, побудовану на основі ба  зової константи детермінування 0 і діаметр якої рівний подвійному радіусу r кола перетину бокових поверхонь, називаємо базовим двоопуклим диском і діаметр цього диска теж позначаємо d0. У такої таблетки висота центральної циліндричної частини теж рівна нулю, а висоту базового двоопуклого диска H0 можемо визначити також за спрощеним рівнянням: Н0 = 0,346d0 (5) Для визначення висоти диска, побудованого на основі довільної константи детермінування рівняння (4) можна спростити до рівняння виду (5) з відповідним числовим коефіцієнтом. Геометрія таблетки у вигляді двоопуклого диска, побудованого на основі довільної (у тому числі базової) константи детермінування, визначається однозначно константою детермінування і одним будь яким лінійним геометричним параметром цієї таблетки, наприклад, радіусом бокової поверхні. Геометрія двоопуклої таблетки, у якої центральна циліндрична частина більша від нуля, визначається однозначно константою детермінування, відношенням загальної висоти таблетки Н до її діаметра d, (яке повинно бути меншим за одиницю Н/d< 1) і будь яким одним із лінійних параметрів, які входять у ці співвідношення. Діаметр d двоопуклої таблетки, побудованої на основі базового двоопуклого диска діаметром d0, можна змінювати в інтервалі від du до 0,346d0 і цей інтервал обмежує нерівність d 0  d  0,346d 0 (6) а при діаметрі такої таблетки меншому за 0,346d0 вона втрачає ознаки двоопуклої таблетки і набуває ознак циліндра з випуклими торцями. Висоту hs бокової опуклої частини таблетки діаметром d, визначають за рівнянням: hs  R  1 4R 2  d 2 2 (7). Висоту hc центральної циліндричної частини таблетки визначають за рівнянням: hc  R  В якості базової константи детермінування приймаємо число 0,618, яке рівне пропорції золотого поділу, і цю константу визначаємо за рівнянням: 1 0  2 6 1 4R 2  d 2  2 R 2  r 2 2 (8). Загальну площу s поверхні таблетки визначають за рівнянням  S   4 R 2  2d R 2  r 2  ( 2 R  d ) 4 R 2  d 2  (9). Площу ss однієї бокової опуклої поверхні таблетки визначають за рівнянням 7 52299 1   S S  2R R  4R 2  d 2  2   .(10). Площу Sc поверхні циліндричної частини таблетки визначають за рівнянням: SC  d  4R 2   d 2  2 R 2  r 2 (11). Загальний об'єм V таблетки визначають за рівнянням 4 2  d2  d2  d2    V    R 3  4R 2  d 2   R 2  3 8  4 4 3       R2  r 2    (12) Об'єм \\ однієї опуклої бокової частини таблетки визначають за рівнянням: VS    d 2  2 R 3  4 R 2  r 2  R 2     3 8    (13). Об'єм Vc центральної циліндричної частини таблетки визначають за рівнянням d2 Vc   4  4R 2  r 2  2 R2  r 2  (14). Питому (об'ємну) Sv (м2/м3) площу поверхні таблетки визначають за рівнянням SV  S 4 R 2  2d R 2  r 2  4 R 2  r 2 ( 2 R  d )  V 4 3 2  d2  d2  d2   R  4R 2  r 2   R 2       R2  r 2 3 3 8  4 2  (15) Питому (масову) Sm (м2/кг) площу поверхні таблетки визначають за рівнянням Sm  Sv  , м2/кг (16). Питому витрату Q плівкоутворюючого розчину концентрації с для одержання оптимального (заданого) покриття товщиною 8 визначають за рів Q нянням 100  p S v C  (17). Товщину  нанесеного покриття на таблетки заданої маси m і густини  визначають за питомим приростом маси таблеток m внаслідок їх капсулювання (нанесення плівкового покриття) за рівнянням  m Sv (18), або за рівнянням  m Sm  (19). Приклад здійснення способу оптимізації форми таблеток Дано: маса таблетки m = 0,2510-3кг, густина таблетки  = 1188кг/м3. 1.Побудувати таблетку на основі базової константи детермінування 0 = 0,618 = const. 2.Розрахувати питому витрату розчину концентрація якого С = 13 % для одержання на таблет 8 ках покриття товщиною  = 30 10-6 м = 30 мкм . Густина плівки (полімера) n і густина розчину p однакові: n =n  1103кг/м3. 3. Розрахувати товщину плівки на таблетках, якщо приріст їх маси m за рахунок нанесеного покриття становить 2 %. Розраховуємо об'єм таблетки за даною масою m і густиною : m 0,25  10 3 V   210,438  10 9 м 3  0,21см 3  210 мм 3  1188 Приймаємо згідно (6) діаметр d таблетки рівний радіусу R кривини бокової поверхні. На основі базової константи детермінування і прийнятої умови записуємо рівняння для визначення радіуса r базового диска: r = 0,618R = 0,618d. За рівнянням (12) і використовуючи базову константу детермінування і прийняту умову, знаходимо вираз для визначення об'єму V таблетки, як функцію від її діаметра: r  0,233  d . Підставляючи значення об'єму знаходимо діаметр d таблетки: d 3 210  9,659 0,233 Згідно прийнятої умови R = d = 9,659мм . Знаходимо радіус r базового диска таблетки: r = 0,618R = 0,61 18d = 0,618x9,659  5,969мм На основі рівняння (9) і розрахованих параметрів таблетки знаходимо загальну площу таблетки: S = 2,184d2 =2,1849,6592  204мм2 = 2,04см2 =2,0410-4м2 . Питому (об'ємну) Sv площу поверхні таблетки визначаємо за рівнянням (15) з врахуванням базової константи детермінування і розрахованих параметрів таблетки 9,37 9,37 Sv    0,97 103 м 2 \ м 3  970 м 2 \ м 3 . d 9,659 Питому (масову) sm площу поверхні таблетки визначаємо за рівнянням (16) Sm  Sv   970 2  0,816 м кг 1188 Питому витрату Q плівкоутворюючого розчину концентрації С для одержання оптимального (заданого) покриття товщиною 8 визначаємо за рівнянням (17): Q 100  p 100 1  103 кг. розчину S v  970  30  10 6  0,19 C  13 1188 кг.таблеток Товщину  нанесеного покриття на таблетки заданої маси m і густини  визначаємо за питомим приростом маси таблеток m внаслідок їх капсулювання зарівнянням (18) або (19):  m 0,02   20,6  10 6 м  20,6 мкм 100  S v 970 m 0,02    20,6 мкм 100  S m  0,816  1188 або 9 52299 10 1. Державна Фармакопея України 2001р. 2. Фармакопея США 2003р. 3. Государственная Фармакопея СССР ІХ-ХІ изд. Схема таблетки побудована з допомогою  комп’ютера у довільному масштабі на основі 0 і розрахованих геометричних параметрів згідно заданих m і  таблетки Джерела інформації: Комп’ютерна верстка І.Скворцова 4. Типові описи основних форм таблеток в аналітичній нормативній документації. Методичні рекомендації К. -2003р. 5. Носовицкая С. А., Борзунов Е. Е., Сафиулин P. M. Производство таблеток М.- 1968 г. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601