NON‐HOMOGENEOUS CAKING (CRUSTING) og leverer dermed en komplet pulverkarakterisering. I kombination kan disse tre målemetoder give et kraftfuldt værktøj til vurdering af pulveres komplekse egenskaber. Eksempler på multivariat pulverkarakterisering Figur 2a og 2b viser resultater fra dels shear cell-analyser, dels dynamiske Ḁowmålinger for to prøver af titaniumdioxid. Forskydningsspændingsdata antyder, at prøverne er identiske, men de dynamiske resultater viser tydelige forskelle, hvilket kan indebære, at de to pulvere opfører sig ens i nogle situationer, men forskelligt i andre. For eksempel kan en silo med givne udløbsdimensioner være velegnet til at håndtere begge pulvere, mens de kan kræve, at man vælger forskellige procesparametre for de to pulvere ved fyldning eller omrøring. Eksemplet viser, at der er behov for Ḁere forskellige målinger for at forstå og strukturere pulveres funktionsmåder. At udvikle inhalationspulver med forudsigelige og tilforladelige egenskaber er en reel udfordring for formuleringseksperter. Aktive ingredienser tenderer at være meget kohæsive og kun sjældent fritḀ ydende, hvilket vanskeliggør både dosering og dispersion. Traditionelle metoder til karakterisering giver ikke tilstrækkelig information om pulveret, især ikke mht. pulverets beluftningsegenskaber. Det er nødvendigt at have kendskab til de kohæsive kræfter mellem partiklerne, da en væsentlig parameter er, at patienten skal kunne tilføre tilstrækkelig energi for at modvirke disse interpartikulære kræfter. Erfaringen viser, at der er en robust og lineær sammenhæng mellem den målte Ḁowenergi i beluftet tilstand på den ene side og inhaleringsdose af mikrometerstore partikler på den anden, ἀgur 3. Bulkparametre er også højst relevante. De kan bruges ved forskellige beregninger i forbindelse med design, men de er også nyttige ved analyse af komplekse pulvere. Et pulvers permeabilitet beskriver f.eks. modstanden mod luftstrømning gennem pulver samt hvor nemt luften forlader en pulverprøve, og dette har betydning for fyldningsprocesser og ved pneumatisk transport. Sammenklumpning af pulver som følge af høj relativ fugtighed sker ikke altid homogent i et pulversystem. Ofte dannes klumper fortrinsvis ved pulverets overḀade, hvilket resulterer i en hård skorpe, der yder væsentligt større strømningsmodstand end pulveret nedenunder. Ved at måle den Ḁowenergi, der kræves for at bryde skorpen, som funktion af bedhøjden, er det muligt at vurdere, i hvilken udstrækning skorpen har påvirket hele pulverprøven. Forskydningsceller og andre traditionelle metoder har ikke denne mulighed. Figur 4 viser den målte Ḁowenergi som funktion af bedhøjden i en prøve med skummetmælkspulver, der har været opbevaret ved 53% relativ fugtighed. Diagrammet viser, hvordan skorpens dybde øges med tiden, mens prøvens indre er upåvirket. Powder caking due to exposure to high relative humidity does not always occur uniformly throug number of instances, caking can occur predominantly at the powder surface‐air interface, res substantially more resistant to flow compared to the remainder of the powder bed beneath it. Q ‘crust’ has affect Flow Energy vs Height for SMP samples stored at 53%RH how much of the 30 but other metho Fresh Sample (such as Shear and uniaxial tes 1 day 25 parameter. By m 2 days break up the con 20 3 days bed height, the 4 days allows for an 15 5 days parameters. 6 days Identical sample 10 were stored at 5 with one sample 5 evaluate the consolidation in 0 0 10 20 30 40 50 60 In the samples s obvious from t Height above base, mm crust formed at t Figur 4. Flowenergi som funktion af bedhøjde for en prøve med structural integrity and depth as storage time increased. Further down into the bed, however, no skummetmælkspulver opbevaret ved 53 % relativ fugtighed. bed, indicating that the formation of the relatively non‐porous crust had protected the powder in th REOLOGI n Energy, mJ E-mail: penetrated the sample. As with the test at 53%RH, Christer Rosén: below the level of cr@powdevelop.com the cap, the powder remained unconsolidated, crust having protected it from the effects of the humid environment. Energy, mJ caking effect of the storage. Konklusion Der eksisterer mange analysemetoder for pulver, men for at When samples of the same powder were stored at 140 Flow Energy vs Height for SM give mening skal metoderne væretrend pålidelige, og higher humidity (75%RH), a different was reproducerbare observed. Once again, der a solid crust formed at væsentlige the relevante. Metoder, tilgodeser disse kriterier, kan 120 powder‐air interface, but this time, the area og of procesingeniører være til hjælp for formuleringseksperter i highest consolidation progresses through deres arbejde med pulver. For down at opnå en dybtgående forståelse for, the bed as a function of storage time, leaving 100 hvordan pulver fungerer i forskellige situationer, kræves oftest en behind an upper crust of moderate consolidation multivariat tilgang. above an ‘active’ area of very high consolidation, Sample stored for representing the depth to which the moisture had 80 60 40 20 0 6 days resulted in force overload This level of humidity was sufficient to penetrate to the bottom of the vessel over the course of the investigation, as evinced by the test on the sample Unikt frysesystem tilpasset standard after six days’ storage, which had solidified frysestativer og jeres fryser. throughout the bulk and reached the safe limit of the FT4’s force measurement. Certificeret fri for: DNA, DNase & RNase, Gem dine stoffer eller specimenter, sikkert. 0 10 20 30 Height above og endotoxiner. Langtidstestet i flydende This difference in performance, dependant on the relative humidity under which the powder was kvælstof. does relative humidity affect the extent to which caking can take place, but also the strength and d rate of moisture migration through the powder bulk. TEMPERATURE‐ENHANCED CAKING At elevated temperatures, the molecular mobility/viscoelasticity of materials is enhanced, reducing Nummererede celler i kasserne, som har the material to undergo greater plastic deformation. This increases the contact area between par unikke barkode, alle vials har individuelle cohesive interactions, including surface chemical interactions, which promote caking within the pow 2D barkoder, let at spore prøver via dataextent of these effects under elevated temperatures and consolidating loads, and correlating them as glass‐transition temperature in the case of polymers, particle size or surface morphology), allows base og læser. Koderne kan læses med rim på of the interactions between the powder and the storage conditions, and might help make the case or inform about powders stored and processed in warmer climates. Approved by Quality Manager Template D104 17-10-2014 Issue A Quantifyin of Caking U LAT kan ligeledes levere et stort sortiment af lager vials i glas med speciallåg fra 1 til 60 mL. Til sidste dråbe med VMax-Vial Yderligere oplysninger: info@lat-int.com eller 70237740, www.lat-int.com Figur 3. Dosering af aktivt stof (inhalering af mikrometerstore partikler) korreleret til dynamisk beluftet flowenergi. dansk kemi, 96, nr. 8, 2015 39
Download PDF fil
Se arkivet med udgivelser af Dansk Kemi her
TechMedias mange andre fagblade kan læses her