Modélisation de l’évolution de la porosité de poudres pharmaceutiques comprimées

École nationale supérieure des mines de Saint-Étienne, 158, cours Fauriel, 42023 Saint-Étienne cedex, France.

Résumé

Les principaux phénomènes rencontrés dans le domaine de la compression des poudres sont le réarrangement granulaire, la fragmentation et la déformation plastique. Des modèles dans la littérature permettent de décrire l’évolution de certaines propriétés physiques, et notamment la diminution de porosité de milieux consolidés en fonction de la pression appliquée. Mais ces modèles ne rendent pas bien compte de cette évolution de porosité, aussi une nouvelle approche fondée sur une analogie quasi-chimique est proposée pour mieux quantifier ce phénomène. L’expression de la porosité incluant une porosité intragranulaire éventuelle comporte seulement deux paramètres, exprimant respectivement l’aptitude d’une poudre à être compressée et la complexité du mécanisme de réarrangement. Les résultats théoriques présentent d’excellentes corrélations avec les résultats expérimentaux obtenus dans le cas d’un principe actif, le kétoprofène, et d’un excipient pharmaceutique, le lactose.

Abstract

The main phenomena in powder compaction are respectively granular reorganization, fragmentation and plastic deformation. Some models in literature describe the évolution of many physical properties such as the porosity of pure components versus the compaction pressure. But these models do not explain this evolution very well, thus we propose a new approach for a better understanding of this phenomenon. This new approach looks like the routes used in quasi chemical treatments of heterogeneous kinetics. Our model has only two parameters; the first one is significant of the ability of a powder to be compressed and the second one is connected to the reorganization mechanism. Good correlations between theorical results and experimental results for a pure excipient, the lactose, and for an active principle, the ketoprofen, have been obtained with this new model.