Tá dược độn trong sản xuất viên nén: Quá trình nén & đặc tính biến dạng

Tá dược độn là một trong những thành phần quan trọng trong sản xuất viên nén, ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình nén và đặc tính cơ học của viên. Việc lựa chọn tá dược phù hợp không chỉ giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất mà còn đảm bảo chất lượng và độ ổn định của viên nén.

Viên nén và vai trò của quá trình nén

Viên nén là dạng bào chế rắn phổ biến nhất nhờ khả năng phân liều chính xác, dễ sử dụng, thuận tiện khi mang theo và giúp tăng khả năng tuân thủ điều trị của bệnh nhân. Trong dây chuyền sản xuất, giai đoạn nén là bước quan trọng giúp hình thành viên với độ bền cơ học cần thiết.

Quá trình nén: Compression và Consolidation

Quá trình nén (compaction) bao gồm hai giai đoạn chính:

1. Compression – Dập viên

Compression là giai đoạn giảm thể tích khối bột nhờ lực nén, khiến pha khí trong khối bột giảm đi. Ban đầu, các tiểu phân tái sắp xếp dưới tác động của lực, giúp khối bột giảm thể tích.

2. Consolidation – Cố kết

Khi lực nén tăng, các hạt bắt đầu biến dạng và tiếp xúc gần hơn với nhau. Giai đoạn này giúp thiết lập các liên kết cơ học giữa các hạt, tạo ra viên nén có độ bền cao.

Đặc tính biến dạng của tá dược độn

Đặc tính biến dạng của các thành phần trong viên nén – đặc biệt là tá dược độn – có ảnh hưởng lớn đến khả năng chịu nén và hình thành liên kết giữa các tiểu phân.

Các loại biến dạng chính bao gồm:

• Biến dạng dẻo (Plastic deformation): Các hạt thay đổi hình dạng vĩnh viễn khi chịu lực nén. Ví dụ: Microcrystalline cellulose (MCC).

• Biến dạng đàn hồi (Elastic deformation): Các hạt có thể phục hồi hình dạng ban đầu sau khi loại bỏ lực nén. Ví dụ: Tinh bột (Starch).

• Biến dạng vỡ (Brittle fracture): Hạt bị phân mảnh thành nhiều phần nhỏ hơn khi chịu lực. Ví dụ: Dicalcium phosphate.

Vai trò của tá dược độn trong đặc tính chịu nén

Tá dược độn thường chiếm tỷ lệ lớn trong công thức viên nén, nên có ảnh hưởng lớn đến khả năng nén của hỗn hợp bột hoặc cốm. Tùy vào cơ chế biến dạng, mỗi loại tá dược mang lại tính chất khác nhau cho viên:

• MCC: Biến dạng dẻo – chịu nén tốt, tạo viên rắn chắc.

• Tinh bột: Biến dạng đàn hồi – khó tạo liên kết chặt, viên dễ tách lớp hoặc vỡ.

• Lactose và dicalcium phosphate: Biến dạng vỡ – dễ phân mảnh, hỗ trợ tạo bề mặt tiếp xúc nhưng cần phối hợp với tá dược dẻo.

Mức độ dễ vỡ (brittleness) của một số tá dược độn phổ biến:

Cân bằng đặc tính biến dạng

Trong công thức viên nén, việc kết hợp hài hòa các tá dược có đặc tính biến dạng dẻo, đàn hồi và vỡ là cần thiết để đảm bảo viên có độ bền cơ học tốt, khả năng giải phóng dược chất ổn định, và tránh hiện tượng như phân lớp hay vỡ viên trong quá trình đóng gói, vận chuyển.

NGUỒN THAM KHẢO:

Compression Physics in the Formulation Development of Tablets