FR2823307A1 - Mechanical characterization of pills uses automatic micropress applying preloading cycles when carrying out three-point flexure and microindentation tests - Google Patents

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Abstract

Pharmaceutical solid (2) in a micropress (1) undergoes a three-point flexure test and a microindentation test. Prior loading and unloading cycles precede actual measurement in each test. An Independent claim is also included for the micropress (1) able to record functional parameters and to control loading piston (16) displacement toward the pharmaceutical solid (2) located below it. A sensor (18) measures the force exerted, through a head at the piston end. A displacement sensor (17) measures piston movement. Further equipment calculates properties of the solid from the measurements. Preferred features:

Description

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Procédé et micropresse pour caractériser les propriétés mécaniques des solides pharmaceutiques
La présente invention concerne un procédé de caractérisation des propriétés mécaniques des solides pharmaceutiques et une micropresse permettant de mettre en évidence les propriétés mécaniques des solides pharmaceutiques.
Process and micropress for characterizing the mechanical properties of pharmaceutical solids
The present invention relates to a method for characterizing the mechanical properties of pharmaceutical solids and a micropress making it possible to demonstrate the mechanical properties of pharmaceutical solids.

La détermination des propriétés mécaniques d'un objet à des fins industrielles est connue dans l'art antérieur dans des secteurs divers comme les sciences des sols, la métallurgie, les sciences des matériaux polymères, les industries des céramiques ou des bétons. Dans le domaine de la pharmacie, très peu d'études ont été menées pour caractériser les propriétés mécaniques des solides pharmaceutiques. De manière connue, certains solides pharmaceutiques se présentent sous la forme d'une poudre compactée comprenant le principe actif et un ou plusieurs excipients, l'un de ces excipients étant généralement largement majoritaire par rapport aux autres. Les comprimés formés par compactage peuvent être fabriqués à une cadence de 200 000 à 300 000 comprimés par heure. Ces cadences de fabrication élevées, imposées à des systèmes granulaires qui ne transmettent pas directement les contraintes appliquées, entraînent souvent la formation d'hétérogénéités de contrainte et donc de densité à l'intérieur des comprimés. Ces hétérogénéités de densité, lors du relâchement du comprimé dû à sa viscoélasticité, font que le comprimé a tendance à se casser (clivage, décalottage) juste après le compactage et en particulier lorsqu'il est envoyé dans les bacs de réception. La connaissance des propriétés mécaniques des solides pharmaceutiques peut donc s'avérer intéressante lors de la formulation d'un médicament de manière à éviter ces cassures intempestives.  The determination of the mechanical properties of an object for industrial purposes is known in the prior art in various sectors such as soil sciences, metallurgy, polymer materials sciences, ceramics or concrete industries. In the field of pharmacy, very few studies have been conducted to characterize the mechanical properties of pharmaceutical solids. In a known manner, certain pharmaceutical solids are in the form of a compacted powder comprising the active principle and one or more excipients, one of these excipients generally being largely in the majority relative to the others. Compacted tablets can be manufactured at a rate of 200,000 to 300,000 tablets per hour. These high production rates, imposed on granular systems that do not directly transmit the applied stresses, often result in the formation of stress heterogeneities and therefore of density inside the tablets. These heterogeneities of density, during relaxation of the tablet due to its viscoelasticity, cause the tablet to tend to break (cleavage, capping) just after compaction and in particular when it is sent into the receiving bins. Knowledge of the mechanical properties of pharmaceutical solids may therefore prove to be advantageous when formulating a medicament so as to avoid such untimely breaks.

Des approches nouvelles ont été développées en pharmacie pour pallier cette relative pauvreté de caractérisation des solides pharmaceutiques.  New approaches have been developed in pharmacy to overcome this relative poverty of characterization of pharmaceutical solids.

Ces approches sont souvent des transpositions aux systèmes pharmaceutiques de techniques développées en dehors de la pharmacie. C'est ainsi que les caractéristiques de cohésion de systèmes compactés ont pu être These approaches are often transpositions to pharmaceutical systems of techniques developed outside the pharmacy. This is how the cohesion characteristics of compacted systems could be

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abordées par évaluation de la contrainte interne de rupture sur des barrettes parallélépipédiques en test de flexion trois points. Sur le même modèle expérimental appliqué à des barrettes entaillées, il est possible également d'évaluer le facteur d'intensité critique de contrainte représentatif de la ténacité d'un matériau compacté, c'est-à-dire de son aptitude à résister à la rupture par propagation des fissures. Des techniques d'indentation ont également pu être appliquées à la caractérisation des solides compactés. Ces techniques ont été exploitées par transposition des conditions expérimentales de type Brinell ou Vickers pour mesurer des modules d'indentation sur un certain nombre de systèmes pharmaceutiques.  addressed by evaluating the internal stress of rupture on parallelepiped bars in three-point bending test. On the same experimental model applied to notched bars, it is also possible to evaluate the critical stress intensity factor representative of the tenacity of a compacted material, that is to say of its ability to withstand corrosion. rupture by propagation of cracks. Indentation techniques have also been applied to the characterization of compacted solids. These techniques have been exploited by transposing the Brinell or Vickers experimental conditions to measure indentation modules on a number of pharmaceutical systems.

Cependant, ces avancées récentes ne résolvent pas tous les problèmes. En effet, ces techniques ne permettent pas de caractériser complètement et de manière précise les solides pharmaceutiques. En particulier, ces techniques ne prennent pas en compte la viscoélasticité du produit et ne permettent pas de caractériser de manière simple et précise le module d'Young.  However, these recent advances do not solve all the problems. In fact, these techniques do not make it possible to completely and accurately characterize pharmaceutical solids. In particular, these techniques do not take into account the viscoelasticity of the product and do not allow a simple and precise characterization of the Young's modulus.

La présente invention a donc pour objet de pallier les inconvénients de l'art antérieur en proposant un procédé de caractérisation des propriétés mécaniques à l'aide d'un outil dédié et prenant en compte en particulier la viscoélasticité du produit de manière à obtenir des résultats d'une grande fiabilité. L'invention permettra donc de mieux comprendre le comportement des poudres pharmaceutiques au cours de l'opération de compactage ainsi que leurs propriétés après compaction.  The present invention therefore aims to overcome the disadvantages of the prior art by proposing a method of characterizing the mechanical properties using a dedicated tool and taking into account in particular the viscoelasticity of the product so as to obtain results. of great reliability. The invention will therefore provide a better understanding of the behavior of pharmaceutical powders during the compacting operation as well as their properties after compaction.

Ce but est atteint par un procédé de caractérisation des propriétés mécaniques des solides pharmaceutiques fabriqués par compaction de poudre, caractérisé en ce qu'il consiste à effectuer un essai de flexion trois points et un essai de microindentation à l'aide d'une micropresse, chacun des essais comprenant, avant un cycle de mesure réelle, au moins un cycle préalable comprenant une charge et une décharge.  This object is achieved by a method for characterizing the mechanical properties of pharmaceutical solids manufactured by powder compaction, characterized in that it consists in carrying out a three-point bending test and a microindentation test using a micropress, each of the tests comprising, before an actual measurement cycle, at least one prior cycle comprising a charge and a discharge.

Selon une autre particularité, pour un essai de micro-indentation, un certain temps, variable en fonction de la nature du solide pharmaceutique testé, est laissé entre la charge et la décharge, de manière à obtenir une relaxation  According to another particularity, for a micro-indentation test, a certain time, varying according to the nature of the pharmaceutical solid tested, is left between the charge and the discharge, so as to obtain a relaxation

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optimale du solide pharmaceutique pour se trouver lors de la décharge dans le domaine des déformations élastiques du solide pharmaceutique.  optimum of the pharmaceutical solid to be found during the discharge in the field of elastic deformations of the pharmaceutical solid.

Selon une autre particularité, pour un essai de flexion trois points, un nombre déterminé de cycles préalables charge/décharge est effectué sur le solide pharmaceutique testé jusqu'à obtenir du solide pharmaceutique, une réponse purement élastique, le nombre de cycles étant fonction de la nature du solide pharmaceutique testé.  According to another feature, for a three-point bending test, a predetermined number of prior cycles charge / discharge is performed on the tested pharmaceutical solid until the pharmaceutical solid, a purely elastic response, the number of cycles depending on the nature of the pharmaceutical solid tested.

Selon une autre particularité, lors d'un essai de flexion trois points, le cycle de mesure réelle consiste à appliquer une charge ultime sur le solide pharmaceutique de manière à entraîner sa rupture médiane.  According to another feature, in a three-point bending test, the actual measuring cycle consists in applying an ultimate charge on the pharmaceutical solid so as to cause its median rupture.

La transposition de dispositifs utilisés dans d'autres secteurs au secteur de la pharmacie, fait que ces dispositifs sont généralement inadaptés et souvent imprécis pour l'étude des propriétés mécaniques des solides pharmaceutiques. De même, les dispositifs spécifiques aux solides pharmaceutiques développés sont généralement très imprécis. Les techniques d'indentation ont été rendues plus performantes par le recours à des extensomètres qui présentent l'avantage d'effectuer des mesures simultanées de force et de déplacement. Cette mesure de déplacement peut être corrélée aux dimensions de l'empreinte d'indentation grâce à la connaissance de paramètres géométriques de l'indenteur, qui peut être sphérique (dureté Brinell), pyramidal (dureté Vickers) ou cylindrique et plat. Cependant dans le domaine des forces généralement appliquées, les déplacements de l'indenteur intègrent pour une partie non totalement négligeable les déformations mécaniques de l'appareil de mesure lui-même, comme le bâti et les tiges de transmission. En effet, dans ces dispositifs, la mesure du déplacement de l'indenteur dans le solide est généralement obtenue en comptant le nombre de tours du moteur permettant le déplacement de l'indenteur. Les technologies usuelles des appareils commercialisés sont donc à l'origine d'erreurs systématiques. Il est clair que l'application de forces beaucoup plus faibles permettrait de minimiser ces causes accidentelles, mais c'est alors la sensibilité du capteur de déplacement des appareils qui devient rédhibitoire pour des utilisations dans ces conditions.  The transposition of devices used in other sectors to the pharmacy sector, makes these devices are generally unsuitable and often imprecise for the study of the mechanical properties of pharmaceutical solids. Likewise, the devices specific to pharmaceutical solids developed are generally very imprecise. Indentation techniques have been made more efficient by the use of extensometers which have the advantage of performing simultaneous measurements of force and displacement. This displacement measurement can be correlated with the dimensions of the indentation print thanks to the knowledge of geometrical parameters of the indenter, which can be spherical (Brinell hardness), pyramidal (Vickers hardness) or cylindrical and flat. However, in the field of generally applied forces, the displacements of the indenter integrate for a non-negligible part the mechanical deformations of the measuring device itself, such as the frame and the transmission rods. Indeed, in these devices, the measurement of the displacement of the indenter in the solid is generally obtained by counting the number of revolutions of the motor allowing the displacement of the indenter. The usual technologies of commercialized devices are therefore at the origin of systematic errors. It is clear that the application of much weaker forces would minimize these accidental causes, but it is then the sensitivity of the device displacement sensor that becomes prohibitive for uses in these conditions.

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Des tests de flexion élastique sur des barrettes de systèmes compactés peuvent être également mis en oeuvre pour la détermination de leur module d'Young à l'aide d'un appareil de micro-indentation utilisé pour un essai de flexion trois points. Toutefois, le problème lié à la sensibilité des capteurs de déplacement subsiste car le domaine des déformations élastiques des compacts pharmaceutiques est généralement associé à de très faibles forces appliquées sur le solide pharmaceutique.  Elastic bending tests on compacted system webs can also be used for the determination of their Young's modulus using a micro-indentation apparatus used for a three-point bending test. However, the problem related to the sensitivity of the displacement sensors remains because the field of elastic deformation of the pharmaceutical compact is generally associated with very low forces applied to the pharmaceutical solid.

La présente invention a donc pour objet de pallier les inconvénients de l'art antérieur en proposant une micropresse dédiée aux essais de microindentation et de flexion trois points sur des solides pharmaceutiques, cette micropresse permet en particulier de déterminer le module d'Young de manière précise et d'éviter les problèmes d'incertitude liée au capteur de déplacement.  The present invention therefore aims to overcome the drawbacks of the prior art by providing a micropresse dedicated to microindentation and three-point bending tests on pharmaceutical solids, this micropress allows in particular to determine the Young's modulus accurately and to avoid the problems of uncertainty related to the displacement sensor.

Ce but est atteint par une micropresse pour mettre en évidence les propriétés mécaniques des solides pharmaceutiques, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens d'enregistrement de paramètres de fonctionnement de la micropresse, des moyens de commande du déplacement d'un piston de chargement vers le solide pharmaceutique placé sous ce piston en fonction des paramètres de fonctionnement, un capteur d'effort mesurant l'effort exercé sur le solide pharmaceutique par une tête assemblée à l'extrémité du piston proche du solide en position, un capteur de déplacement mesurant le déplacement du piston, ce dernier étant situé au plus près de l'échantillon et déclenché par des moyens de déclenchement lorsqu'un effort est détecté au niveau du capteur d'effort, des moyens d'enregistrement des signaux émis par les capteurs, des moyens de calcul des grandeurs caractérisant les propriétés mécaniques du solide en fonction des signaux enregistrés et des paramètres de fonctionnement de la micropresse.  This object is achieved by a micropress for highlighting the mechanical properties of pharmaceutical solids, characterized in that it comprises means for recording operating parameters of the micropress, means for controlling the displacement of a loading piston. to the pharmaceutical solid placed under this piston according to the operating parameters, a force sensor measuring the force exerted on the pharmaceutical solid by a head assembled at the end of the piston close to the solid in position, a displacement sensor measuring the displacement of the piston, the latter being located closer to the sample and triggered by triggering means when a force is detected at the force sensor, means for recording the signals emitted by the sensors, means for calculating the quantities characterizing the mechanical properties of the solid as a function of the recorded signals and the parameters operation of the micropress.

Selon une autre particularité, la micropresse comprend un système informatique exécutant un logiciel spécifique d'exploitation permettant l'affichage, par des moyens d'affichage du système, de champs de saisie des paramètres de fonctionnement de la micropresse sur un écran du système, le système commandant, en fonction de certains paramètres de fonctionnement saisis, un moto-réducteur actionnant, par l'intermédiaire d'une vis à billes, le  According to another feature, the micropress comprises a computer system running a specific operating software for displaying, by display means of the system, input fields of the operating parameters of the micropress on a screen of the system, the command system, according to certain operating parameters entered, a gear motor actuating, via a ball screw, the

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piston de chargement suivant son axe dirigé vers le solide pharmaceutique en position, la tête du piston de chargement supportant un indenteur pour effectuer un essai de flexion trois points ou un essai de microindentation sur le solide pharmaceutique, les résultats de cet essai étant collectés par le système pour être traités par le logiciel, le système comprenant les moyens de calcul pour calculer les grandeurs caractérisant les propriétés mécaniques du solide pharmaceutique.  loading piston along its axis directed to the pharmaceutical solid in position, the loading piston head supporting an indenter for performing a three-point bending test or a microindentation test on the pharmaceutical solid, the results of this test being collected by the system for being processed by the software, the system comprising the calculation means for calculating the quantities characterizing the mechanical properties of the pharmaceutical solid.

Selon une autre particularité, les moyens de commande commandent la vitesse de déplacement du piston par l'intermédiaire d'un régulateur de force, de position ou de vitesse de déplacement du piston (16), du type PID (Proportionnelle Intégrale Dérivée).  According to another feature, the control means control the speed of movement of the piston via a regulator of force, position or speed of movement of the piston (16), the PID type (Proportional Integral Derivative).

Selon une autre particularité, le système comprend également des moyens d'affichage en temps réel de courbes relatives à la force appliquée par le piston sur le solide en fonction du déplacement du piston ou à la contrainte dans le solide pharmaceutique en fonction du déplacement du piston vers ce solide.  According to another feature, the system also comprises means for displaying, in real time, curves relating to the force applied by the piston to the solid as a function of the movement of the piston or to the stress in the pharmaceutical solid as a function of the movement of the piston. towards this solid.

Selon une autre particularité, le solide pharmaceutique repose sur une table positionnée sur un socle surmonté du motoréducteur actionnant le piston suivant son axe dirigé vers le solide pharmaceutique par l'intermédiaire de la vis à billes.  According to another particularity, the pharmaceutical solid rests on a table positioned on a pedestal surmounted by the gearmotor actuating the piston along its axis directed towards the pharmaceutical solid via the ball screw.

Selon une autre particularité, la table est une table à mouvements croisés XY permettant à l'opérateur de positionner précisément le point de mesure de l'échantillon à tester sous l'indenteur, puis de déplacer l'échantillon vers le point de mesure suivant sans avoir à toucher à l'échantillon.  According to another particularity, the table is an XY cross-motion table allowing the operator to precisely position the measuring point of the sample to be tested under the indenter, then to move the sample to the next measurement point without have to touch the sample.

Selon une autre particularité, le capteur d'effort est un capteur à pont de jauges d'extensiométrie placé sur le piston de chargement juste au-dessus de la tête.  In another feature, the force sensor is an extensometer strain gauge bridge sensor placed on the loading piston just above the head.

Selon une autre particularité, le capteur de déplacement est un palpeur incremental solidaire de la tête du piston de chargement par l'intermédiaire d'un premier plateau, ce capteur de déplacement comprenant une pointe de touche en contact permanent avec une référence constituée d'un second plateau parallèle au premier plateau, le déplacement du piston entraînant le  According to another particularity, the displacement sensor is an incremental feeler integral with the head of the loading piston via a first plate, this displacement sensor comprising a tip contact in permanent contact with a reference consisting of a second plate parallel to the first plate, the displacement of the piston causing the

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coulissement de la pointe de touche dans un manchon solidaire du premier plateau, le capteur de déplacement comprenant des moyens de mesure du déplacement de la pointe de touche dans le manchon correspondant au déplacement du piston de chargement par rapport au solide pharmaceutique.  sliding of the tip in a sleeve integral with the first plate, the displacement sensor comprising means for measuring the displacement of the tip in the sleeve corresponding to the displacement of the loading piston relative to the pharmaceutical solid.

Selon une autre particularité, l'indenteur peut être sphérique, cylindrique ou pyramidal.  According to another particularity, the indenter may be spherical, cylindrical or pyramidal.

L'invention, avec ses caractéristiques et avantages, ressortira plus clairement à la lecture de la description faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 représente la micropresse selon l'invention, - la figure 2a représente l'opération de montage du support de poinçon et du support de capteur de déplacement sur la micropresse selon l'invention, - la figure 2b représente le montage de l'indenteur sur la micropresse selon l'invention, - la figure 3 représente l'écran de configuration du logiciel de contrôle de la microrpesse, - la figure 4 représente l'écran de contrôle sur le système informatique selon l'invention, - les figures 5a, 5b, 6,7, 8,9, 11,12, 13,14, 15 représentent divers messages apparaissant lors de la préparation d'un essai de micro-indentation ou de flexion trois points, - la figure 10 représente l'écran de contrôle disposant d'une courbe de micro-indentation, - la figure 16 représente la courbe de micro-indentation tracée dans une feuille de calcul d'un tableur, - les figure 17a, 18a et 19 représentent quatre courbes correspondant à quatre cycles d'indentation sur respectivement une barrette d'AVICEL PH101 comprimé à 45KN, une barrette de LACTOSE FF comprimée à 45 KN et une barrette de DU-TAS comprimée à 45 KN,  The invention, with its features and advantages, will emerge more clearly on reading the description given with reference to the appended drawings in which: FIG. 1 represents the micropress according to the invention, FIG. 2a represents the mounting operation. of the punch holder and the displacement sensor holder on the micropress according to the invention, - Figure 2b shows the mounting of the indenter on the micropress according to the invention, - Figure 3 shows the software configuration screen. 4 represents the control screen on the computer system according to the invention; FIGS. 5a, 5b, 6, 7, 8, 9, 11, 12, 13, 14, 15 represent various messages appearing during the preparation of a micro-indentation test or three-point bending, - Figure 10 represents the control screen having a micro-indentation curve, - Figure 16 represents the microphone curve. -Trac inductions In a spreadsheet spreadsheet, FIGS. 17a, 18a and 19 show four curves corresponding to four indentation cycles on a 45KN compressed AVICEL PH101 bar, a 45 KN compressed LACTOSE bar, respectively. and a bar of DU-TAS compressed to 45 KN,

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- les figures 17b, 18b représentent la courbe d'extrapolation à porosité nulle de la dureté P respectivement pour une barrette d'AVICEL PH101 et pour une barrette de LACTOSE FF, - la figure 20 représente une barrette d'un solide pharmaceutique posé sur un banc de flexion trois points, - la figure 21 représente l'écran de contrôle affichant les paramètres de contrôle dans le cadre d'un essai de flexion trois points, - la figure 22 représente, dans le cadre d'un essai de flexion trois points, l'écran de contrôle sur lequel est tracée une courbe représentative d'une charge et d'une décharge, - la figure 23 représente, dans le cadre d'un essai de flexion trois points, l'écran de contrôle sur lequel est tracée une courbe représentative d'une charge jusqu'à rupture, - la figure 24 représente la courbe de la figure 23 insérée dans une feuille de calcul,

Figure img00070001

- la figure 25 représente plusieurs courbes représentatives de cinq cycles successifs de charge/décharge exercés sur une barrette d'AVICEL PH101, - les figures 26, 29 et 32 représentent une courbe charge/décharge utilisée pour le calcul du module d'Young, respectivement pour la barrette d'AVICEL PH101, pour une barrette de LACTOSE FF, et pour une barrette de DI-TAB - les figures 27,30 et 33 représentent une courbe d'extrapolation à porosité nulle des valeurs du module d'Young, respectivement pour la barrette d'AVICEL PH101, pour la barrette de LACTOSE FF et pour la barrette de Dl- TAB, - la figure 28 représente plusieurs courbes représentatives de trois cycles successifs de charge/décharge exercés sur une barrette de LACTOSE FF, - la figure 31 représente plusieurs courbes représentatives de trois cycles successifs de charge/décharge exercés sur une barrette de DI-TAB, FIGS. 17b and 18b show the zero-porosity extrapolation curve of the hardness P respectively for an AVICEL PH101 strip and for a LACTOSE FF strip, FIG. 20 represents a strip of a pharmaceutical solid placed on a plate. three-point flexural bench, - figure 21 shows the control screen displaying the control parameters in the context of a three-point bending test, - figure 22 represents, in the context of a three-point bending test , the control screen on which is drawn a curve representative of a load and a discharge, - Figure 23 shows, in the context of a three-point bending test, the control screen on which is traced a representative curve of a load to failure, FIG. 24 represents the curve of FIG. 23 inserted into a spreadsheet,
Figure img00070001

FIG. 25 represents several representative curves of five successive charging / discharging cycles exerted on a bar of AVICEL PH101; FIGS. 26, 29 and 32 represent a charge / discharge curve used for the calculation of the Young's modulus, respectively for the AVICEL PH101 bar, for a LACTOSE FF bar, and for a DI-TAB bar - Figs. 27,30 and 33 represent a zero porosity extrapolation curve of the Young's modulus values, respectively for the AVICEL PH101 bar, for the LACTOSE FF bar and for the Dl-TAB bar, FIG. 28 represents several representative curves of three successive charging / discharging cycles exerted on a LACTOSE FF bar, FIG. represents several representative curves of three successive cycles of charge / discharge exerted on a bar of DI-TAB,

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Figure img00080001

- la figure 34 représente une portion de graphique, force exercée en fonction du déplacement de l'indenteur.
Figure img00080001

- Figure 34 represents a graph portion, force exerted as a function of the displacement of the indenter.

L'invention va à présent être décrite en liaison avec les figures 1 à 34.  The invention will now be described with reference to FIGS. 1 to 34.

L'objectif de l'invention est donc de caractériser des paramètres intrinsèques de la cohésion des solides pharmaceutiques, de manière à mieux comprendre le comportement des poudres pharmaceutiques au cours de l'opération de compression pour former des solides.  The object of the invention is therefore to characterize intrinsic parameters of the cohesion of pharmaceutical solids, so as to better understand the behavior of pharmaceutical powders during the compression process to form solids.

Le dispositif selon l'invention, pour mettre en évidence ces propriétés, est constitué d'une micropresse (1). Cette micropresse (1) selon l'invention est constituée d'un socle (10) sur lequel est fixée une table dite XY (11), sur laquelle va être positionné le solide pharmaceutique (2) faisant l'objet de l'essai.  The device according to the invention, to demonstrate these properties, consists of a micropress (1). This micropress (1) according to the invention consists of a base (10) on which is fixed a so-called XY table (11), on which will be positioned the pharmaceutical solid (2) subject of the test.

Cette table (11) de positionnement à mouvements croisés XY permet à l'opérateur de positionner précisément le point de mesure de l'échantillon à tester sous l'indenteur, puis de déplacer l'échantillon vers le point de mesure suivant sans avoir à toucher l'échantillon. Le socle (10) comprend, par exemple, trois montants (12) se dressant perpendiculairement. Ces montants (12) sont répartis sur le socle (10) en triangle, de manière à supporter de manière totalement stable un plateau (13) fixé aux extrémités des montants opposées à leur extrémité de fixation au socle (10) et sensiblement parallèle au socle (10). Sur ce plateau (13) est fixé une vis à billes (14) surmontée d'un moto-réducteur (15). Ce moto-réducteur (15) actionne sur commande, par l'intermédiaire d'un régulateur de force, de position ou de vitesse de déplacement du piston, du type PID (Proportionnel Intégrale Dérivée), un piston (16) de chargement coulissant dans la vis à billes (14) suivant son axe à travers le plateau (13) pour venir en contact avec le solide pharmaceutique (2) disposé sur la table XY (11) fixée sur le socle (10). En référence aux figures 2a et 2b, le piston (16) est constitué d'un piston supérieur (160), par exemple cylindrique, à l'extrémité la plus proche du solide pharmaceutique de laquelle est fixé un support de poinçon constitué de deux éléments. Le premier élément (161) cylindrique, par exemple de même diamètre que le piston supérieur (160), est fixé sur le piston supérieur (160) à l'aide de quatre vis (163) introduites dans le sens des flèches sur la figure 2a. Le deuxième élément (162) a la forme d'un This XY cross-motion positioning table (11) allows the operator to accurately position the measurement point of the test sample under the indenter, then move the sample to the next measurement point without having to touch the sample. The base (10) comprises, for example, three uprights (12) standing perpendicularly. These uprights (12) are distributed on the base (10) in a triangle, so as to support in a completely stable manner a plate (13) attached to the ends of the uprights opposite their fastening end to the base (10) and substantially parallel to the base (10). On this plate (13) is fixed a ball screw (14) surmounted by a geared motor (15). This geared motor (15) actuates on command, via a regulator of force, position or speed of movement of the piston, the PID type (Proportional Integral Derivative), a piston (16) loading sliding in the ball screw (14) along its axis through the plate (13) to come into contact with the pharmaceutical solid (2) disposed on the XY table (11) fixed on the base (10). With reference to FIGS. 2a and 2b, the piston (16) consists of an upper piston (160), for example cylindrical, at the end closest to the pharmaceutical solid of which is fixed a punch support consisting of two elements . The first cylindrical element (161), for example of the same diameter as the upper piston (160), is fixed on the upper piston (160) by means of four screws (163) inserted in the direction of the arrows in FIG. 2a. . The second element (162) has the form of a

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cylindre de révolution à deux épaulements successifs formant trois sections de diamètre différent et est fixé coaxialement sur le premier élément (161). Les sections du deuxième élément sont de diamètre inférieur au diamètre du premier élément et de diamètres décroissants en direction du solide pharmaceutique (2) disposé sur la table XY (11) fixée sur le socle (10). Sur la plus grande section du deuxième élément (162) vient s'emboîter une plaque (164) comprenant un trou (165) d'emboîtement, cette plaque (164) pouvant constituer, par exemple, un support du capteur de déplacement du piston de chargement. Un indenteur (166) pouvant prendre des formes diverses est inséré dans un trou (167) dont la section est conforme à la forme de la section de l'indenteur, suivant l'axe de la plus petite section du deuxième élément (162) du support de poinçon. Cet indenteur (166) est fixé sur le support de poinçon par un écrou (168) de serrage venant se visser sur un filetage (169) formé sur la section de diamètre intermédiaire du deuxième élément (162) du support de poinçon.  cylinder of revolution with two successive shoulders forming three sections of different diameter and is fixed coaxially on the first element (161). The sections of the second element are of diameter less than the diameter of the first element and decreasing diameters in the direction of the pharmaceutical solid (2) disposed on the XY table (11) fixed on the base (10). On the larger section of the second member (162) is engaged a plate (164) comprising a hole (165) of interlocking, this plate (164) being able to constitute, for example, a support of the displacement sensor of the piston of loading. An indenter (166) of various shapes is inserted into a hole (167) whose cross-section conforms to the shape of the section of the indenter, along the axis of the smallest section of the second element (162) of the punch holder. This indenter (166) is attached to the punch holder by a clamping nut (168) threaded onto a thread (169) formed on the intermediate diameter section of the second punching support member (162).

L'indenteur (166) peut prendre différentes formes suivant l'essai effectué à l'aide de la micropresse selon l'invention. En effet, cet indenteur pourra être, par exemple, de géométrie sphérique (de type bille Brinell), la sphère pouvant être de diamètres variables, par exemple 1,00 mm, 1,76 mm, ou 2,38 mm. Il pourra être, par exemple, de géométrie cylindrique (de type plat Boussinesq), sa section pouvant être de diamètres variables, tels que, par exemple, 0,50 mm, 0,70 mm, 1,00 mm, 2,00 mm. Enfin il pourra être, par exemple, de géométrie pyramidale (de type Vickers), la pyramide ayant par exemple un angle au sommet de 1360.  The indenter (166) can take different forms according to the test carried out using the micropress according to the invention. Indeed, this indenter may be, for example, spherical (ball-type Brinell) geometry, the sphere may be of variable diameters, for example 1.00 mm, 1.76 mm, or 2.38 mm. It may be, for example, cylindrical geometry (Boussinesq flat type), its section may be of variable diameters, such as, for example, 0.50 mm, 0.70 mm, 1.00 mm, 2.00 mm . Finally it may be, for example, pyramidal geometry (Vickers type), the pyramid having for example an apex angle of 1360.

Deux supports de poinçon différents de même forme générale peuvent être adaptés sur le piston supérieur (160) en fonction de la forme de l'indenteur (166), l'un des supports étant adapté pour recevoir l'indenteur (166) à géométrie pyramidale tandis que l'autre est adapté à recevoir un indenteur (166) de géométrie sphérique ou cylindrique.  Two different punch holders of the same general shape can be fitted to the upper piston (160) depending on the shape of the indenter (166), one of the supports being adapted to receive the pyramid-shaped indenter (166). while the other is adapted to receive an indenter (166) of spherical or cylindrical geometry.

Selon l'invention, le capteur de déplacement (17) est positionné sur son support fixé sur le support de poinçon. Ce capteur de déplacement (17) est, par exemple, un palpeur incrémental comprenant une pointe de touche (175) en  According to the invention, the displacement sensor (17) is positioned on its support fixed on the punch support. This displacement sensor (17) is, for example, an incremental feeler comprising a touch point (175) in

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contact avec une référence située au-dessous de son support, par exemple, la table XY sur la figure 1. Cette pointe de touche (175) est coulissante dans un manchon du capteur (17). Le déplacement du piston (16) vers le bas et donc de l'indenteur (166) entraîne donc un coulissement correspondant dans le manchon de la pointe de touche (175) appuyée contre sa référence. Le déplacement de la pointe de touche (175) est mesuré et correspond au déplacement du piston (16) et donc à l'enfoncement de l'indenteur (166) dans le solide pharmaceutique (2). Selon l'invention, le capteur de déplacement (17) est donc placé à proximité de l'indenteur (166) et donc au plus près de l'échantillon à indenter, ce qui permet d'éviter des mesures approximatives prenant en compte tous les défauts de rigidité de l'ensemble de la micropresse (1). Ceci est le cas dans l'art antérieur où le déplacement est mesuré, par exemple, en comptant le nombre de tours du moto-réducteur (15). Le capteur de déplacement aura, selon l'invention, une référence située sur la surface d'appui de l'échantillon, sur une surface à une hauteur équivalente déportée ou en dessous de ces surfaces. Le capteur de déplacement, pour éviter les problèmes d'incertitudes, devra donc être au plus proche de l'indenteur et surtout en dessous du capteur d'effort qui ne possède pas une grande rigidité.  contact with a reference below its support, for example, the XY table in Fig. 1. This button tip (175) is slidable in a sleeve of the sensor (17). The movement of the piston (16) downwards and therefore of the indenter (166) therefore causes a corresponding sliding in the sleeve of the pressure tip (175) pressed against its reference. The displacement of the pressure tip (175) is measured and corresponds to the displacement of the piston (16) and thus to the depression of the indenter (166) in the pharmaceutical solid (2). According to the invention, the displacement sensor (17) is therefore placed close to the indenter (166) and thus closer to the sample to be indented, which makes it possible to avoid approximate measurements taking into account all the stiffness defects of the entire micropress (1). This is the case in the prior art where the displacement is measured, for example, by counting the number of revolutions of the geared motor (15). The displacement sensor will, according to the invention, a reference located on the bearing surface of the sample, on a surface at an equivalent height offset or below these surfaces. The displacement sensor, to avoid problems of uncertainty, should be closer to the indenter and especially below the force sensor that does not have a high rigidity.

La résolution du capteur de déplacement selon l'invention sera, par exemple,

Figure img00100001

de 0. 05um. The resolution of the displacement sensor according to the invention will, for example,
Figure img00100001

of 0. 05um.

Un capteur d'effort (18), de type par exemple, capteur à pont de jauges d'extensiométrie, est placé sur le piston (16) de chargement, par exemple audessus du capteur de déplacement (17) pour mesurer l'effort exercé par le piston (16) sur le solide pharmaceutique (2) lors d'un essai. La résolution du capteur d'effort selon l'invention sera, par exemple, de 0. 01 N.  A force sensor (18) of the type, for example, strain gauge bridge sensor, is placed on the loading piston (16), for example above the displacement sensor (17) for measuring the force exerted by the piston (16) on the pharmaceutical solid (2) during a test. The resolution of the force sensor according to the invention will be, for example, 0. 01 N.

L'étendue des mesures effectuées par le capteur de déplacement ou le capteur d'effort permet de tester tout type de matériau pharmaceutique et donc tout type de solide pharmaceutique (2).  The extent of the measurements made by the displacement sensor or the force sensor makes it possible to test any type of pharmaceutical material and therefore any type of pharmaceutical solid (2).

Selon l'invention, la micropresse (1) comprend un système informatique (3) disposant d'un logiciel spécifique de commande des déplacements du piston (16) de chargement. Les capteurs d'effort (18) et de déplacement (17) sont contrôlés par ce système informatique (3) et les mesures sont collectées  According to the invention, the micropress (1) comprises a computer system (3) having a specific software for controlling the movements of the loading piston (16). The force (18) and displacement (17) sensors are controlled by this computer system (3) and the measurements are collected.

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dans le logiciel du système (3). Le capteur de déplacement (17) est, par exemple, couplé au capteur d'effort (18) à travers le système informatique (3), de sorte que la mesure de déplacement n'est prise en compte au niveau du capteur de déplacement (17) que lorsqu'un premier effort est détecté au niveau du capteur d'effort (18). Le logiciel permet l'affichage simultané, sur un même graphique, de l'effort en fonction du déplacement de l'indenteur.  in the system software (3). The displacement sensor (17) is, for example, coupled to the force sensor (18) through the computer system (3), so that the displacement measurement is not taken into account at the displacement sensor ( 17) only when a first effort is detected at the level of the force sensor (18). The software allows the simultaneous display, on the same graph, of the effort according to the displacement of the indenter.

L'enregistrement des mesures ne peut commencer que lorsqu'un contact est détecté entre l'indenteur (166) et le solide pharmaceutique testé. Le déplacement de l'indenteur (166) mesuré par le capteur de déplacement (17) correspond donc directement à l'enfoncement de l'indenteur (166) dans le solide pharmaceutique (2) testé. Cela permet en particulier de s'affranchir d'une éventuelle opération de mesure de la dimension de l'empreinte formée par l'indenteur sur le solide testé et notamment de la profondeur de cette empreinte. The recording of the measurements can begin only when a contact is detected between the indenter (166) and the tested pharmaceutical solid. The displacement of the indenter (166) measured by the displacement sensor (17) therefore corresponds directly to the depression of the indenter (166) in the pharmaceutical solid (2) tested. In particular, this makes it possible to dispense with any possible measurement operation of the size of the cavity formed by the indenter on the solid tested and in particular the depth of this cavity.

Le premier contact de l'indenteur (166) sur le solide pharmaceutique (2) correspond à un premier effort mesuré par le capteur de déplacement (17).  The first contact of the indenter (166) with the pharmaceutical solid (2) corresponds to a first effort measured by the displacement sensor (17).

L'intensité de ce premier effort peut être paramétrée. C'est donc à partir de cette intensité minimale de détection du contact avec l'échantillon choisie par l'opérateur que l'enregistrement des mesures pourra débuter. Ce paramétrage peut être effectué dans une fenêtre de configuration du logiciel de contrôle de la micropresse (1). The intensity of this first effort can be set. It is therefore from this minimum intensity of detection of the contact with the sample chosen by the operator that the recording of the measurements can begin. This setting can be done in a configuration window of the control software of the micropress (1).

Cette fenêtre est visible en figure 3. Cette fenêtre comprend tout d'abord un champ de saisie (30) de cette intensité minimale. Ce champ (30) est dénommé par exemple"Contact avec l'échantillon détecté à". L'opérateur peut alors fixer la valeur de l'intensité exprimée en Newton à l'aide du clavier numérique ou à l'aide d'une barre de progression (31). La fixation de ce paramètre permet d'éliminer les parasites susceptibles de déclencher l'enregistrement des mesures alors que le contact entre l'indenteur (166) et le solide pharmaceutique (2) n'est pas encore établi. Ce paramètre peut varier en fonction de l'environnement des essais. Sur la figure 3, la valeur est fixée à 0. 11N.  This window is visible in FIG. 3. This window firstly comprises an input field (30) of this minimum intensity. This field (30) is called for example "Contact with the sample detected at". The operator can then set the value of the intensity expressed in Newton using the numeric keypad or using a progress bar (31). The setting of this parameter makes it possible to eliminate the parasites likely to trigger the recording of the measurements whereas the contact between the indenter (166) and the pharmaceutical solid (2) is not yet established. This setting may vary depending on the testing environment. In Figure 3, the value is set to 0. 11N.

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La fenêtre d'écran comprend un champ de paramétrage (32) de la vitesse de descente du piston (16) avant que le contact entre l'indenteur (166) et l'échantillon ne soit établi. Cette valeur, exprimée en millimètre par minute, doit être optimisée en fonction de la vitesse de chargement pendant l'essai et doit tenir compte de la précision demandée dans l'enregistrement du début du graphique effort/déplacement par rapport au temps nécessaire à l'indenteur (166) pour entrer en contact avec l'échantillon. Cette valeur pourra être saisie à l'aide du clavier numérique ou ajustée à l'aide d'une barre de progression. Sur la figure 3, la valeur est fixée à 0.141 mm/min.  The display window includes a setting field (32) for the piston descent rate (16) before the contact between the indenter (166) and the sample is established. This value, expressed in millimeters per minute, must be optimized according to the loading speed during the test and must take into account the accuracy required in the recording of the start of the effort / displacement graph in relation to the time required for the indenter (166) for contacting the sample. This value can be entered using the numeric keypad or adjusted using a progress bar. In FIG. 3, the value is set at 0.141 mm / min.

La fenêtre d'écran représentée en figure 3, représente un champ de saisie (33) d'une valeur définie par la hauteur à laquelle l'indenteur vient se positionner au-dessus de l'échantillon après la fin d'un essai, par rapport à la hauteur à laquelle l'indenteur se trouve lorsqu'un premier contact de l'indenteur (166) sur le solide pharmaceutique (2) est détecté. Cette valeur est assortie d'un signe"plus"et est exprimée en mm. La valeur pourra être saisie à partir du clavier numérique ou à l'aide d'une barre de progression. Sur la figure 3, la valeur est fixée à +0.018 mm
La fenêtre comprend également un champ de saisie (34) correspondant à la correction de la lecture des capteurs ;. Ce champ est intitulé, par exemple,"Lecture Charge x"et permet d'enregistrer très facilement le résultat d'une procédure de re-calibrage périodique du capteur d'effort (18).
The screen window shown in FIG. 3 represents an input field (33) with a value defined by the height at which the indenter is positioned above the sample after the end of a test, by ratio to the height at which the indenter is when a first contact of the indenter (166) on the pharmaceutical solid (2) is detected. This value is accompanied by a plus sign and is expressed in mm. The value can be entered from the numeric keypad or using a progress bar. In Figure 3, the value is set to +0.018 mm
The window also comprises an input field (34) corresponding to the correction of the reading of the sensors; This field is entitled, for example, "Reading Load x" and makes it very easy to record the result of a periodic recalibration procedure of the force sensor (18).

Cette valeur pourra être saisie à partir du clavier numérique ou à l'aide d'une barre de progression. Sur la figure 3, elle est fixée à 1.00000. This value can be entered from the numeric keypad or using a progress bar. In Figure 3, it is fixed at 1.00000.

La fenêtre comprend un champ de saisie (35) d'une valeur représentative de la précision du contrôle de la vitesse du moto-réducteur (15) qui entraîne le déplacement du piston de chargement. Cette valeur est appelée, comme représenté en figure 3, par exemple,"offset" (+/-10). Cette valeur est ajustée pour qu'un signal de contrôle nul entraîne l'absence de rotation du moto-réducteur (15). Cette valeur pourra être saisie à partir du clavier numérique ou à l'aide d'une barre de progression. Sur la figure 3, elle est fixée à-8.  The window comprises an input field (35) of a value representative of the speed control precision of the geared motor (15) which causes the displacement of the loading piston. This value is called, as shown in Figure 3, for example, "offset" (+/- 10). This value is adjusted so that a null control signal leads to the absence of rotation of the geared motor (15). This value can be entered from the numeric keypad or using a progress bar. In Figure 3, it is set to -8.

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Enfin, cette fenêtre d'écran comprend deux boutons (36, 37) intitulés respectivement sur la figure 3,"Tarage" (36) et"Annuler tarage" (37). Ces deux boutons (36,37) permettent, lorsque l'opérateur clique dessus, de faire une remise à zéro de la lecture du capteur d'effort (18) suite à un décalage de la mesure causé, par exemple, par une augmentation de la température ambiante. Le décalage peut être causé également, par exemple, lors d'un changement de l'indenteur (166), le capteur d'effort (18) mesurant systématiquement le poids de l'indenteur (166) et de son support.  Finally, this screen window comprises two buttons (36, 37) respectively labeled in FIG. 3, "Tare" (36) and "Cancel tare" (37). These two buttons (36, 37) make it possible, when the operator clicks on it, to reset the reading of the force sensor (18) following an offset of the measurement caused, for example, by an increase in Room temperature. The offset can be caused also, for example, during a change of the indenter (166), the force sensor (18) systematically measuring the weight of the indenter (166) and its support.

Une fois ces valeurs sélectionnées, l'opérateur n'a plus qu'à valider en cliquant à l'aide de la souris sur un bouton dénommé, par exemple,"OK" (38).  Once these values are selected, the operator only has to validate by clicking with the mouse on a button called, for example, "OK" (38).

L'opérateur peut également décider de ne pas valider et de conserver son ancien paramétrage en cliquant sur un bouton dénommé, par exemple, "Annuler" (39). The operator can also decide not to validate and keep his old setting by clicking on a button called, for example, "Cancel" (39).

Le logiciel permet de paramétrer la micropresse (1) par des fenêtres d'écran comprenant plusieurs champs de saisie de ces paramètres de fonctionnement. Ces paramètres sont enregistrés sur une mémoire (M1) du système pour pouvoir être utilisés dans les calculs des grandeurs caractéristiques des propriétés mécaniques des solides pharmaceutiques, en fonction des mesures collectées au niveau du capteur de déplacement (17) et du capteur d'effort (18) et enregistrées sur la mémoire (M1) du système informatique (3).  The software makes it possible to parameterize the micropress (1) by screen windows comprising several input fields of these operating parameters. These parameters are recorded on a memory (M1) of the system so that they can be used in the calculations of the characteristic quantities of the mechanical properties of the pharmaceutical solids, as a function of the measurements collected at the displacement sensor (17) and the force sensor ( 18) and stored on the memory (M1) of the computer system (3).

Deux types d'essais mécaniques peuvent notamment être pratiqués par cette micropresse (1) sur un solide pharmaceutique (2).  Two types of mechanical tests may in particular be performed by this micropress (1) on a pharmaceutical solid (2).

Un premier essai consiste à pratiquer une micro-indentation sur un solide pharmaceutique (2) à l'aide de la micropresse (1) selon l'invention. Une indentation se définit par l'application d'une charge qui correspond à la pénétration de l'indenteur (166) ayant une certaine forme géométrique au sein d'un solide pharmaceutique (2) et par le retrait de l'indenteur (166) du solide (2), ce retrait étant dit décharge. Un temps de relaxation, permettant la réalisation des déformations plastiques ainsi que les relaxations des contraintes d'écoulement qui sont à l'origine de ces déformations, est imparti entre la charge et la décharge, ce temps de relaxation pouvant être variable en fonction  A first test consists in performing a micro-indentation on a pharmaceutical solid (2) using the micropresse (1) according to the invention. An indentation is defined by the application of a charge which corresponds to the penetration of the indenter (166) having a certain geometric shape into a pharmaceutical solid (2) and the removal of the indenter (166) solid (2), this withdrawal being said discharge. A relaxation time, allowing the realization of the plastic deformations as well as the relaxations of the flow stresses which are at the origin of these deformations, is imparted between the charge and the discharge, this relaxation time being variable according to

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de la nature du solide pharmaceutique (2) et en particulier, en fonction de l'élément principal composant le solide pharmaceutique et de son environnement.  of the nature of the pharmaceutical solid (2) and in particular, depending on the main component component of the pharmaceutical solid and its environment.

Le logiciel d'exploitation exécuté par le système informatique (3) collecte les données mesurées par le capteur de déplacement (18) et par le capteur d'effort (17). Il permet donc l'acquisition de la force appliquée par l'indenteur en fonction du déplacement de l'indenteur dans le solide. Il est donc possible, par étude des courbes graphiques tracées grâce à ces données, de déterminer certaines propriétés mécaniques du solide (2) étudié.  The operating software executed by the computer system (3) collects the data measured by the displacement sensor (18) and the force sensor (17). It thus allows the acquisition of the force applied by the indenter as a function of the displacement of the indenter in the solid. It is therefore possible, by studying the graphical curves plotted using these data, to determine certain mechanical properties of the solid (2) studied.

Dans le cas de l'essai de micro-indentation, le module d'élasticité réduit (E*) va pouvoir être déterminé. Ce module d'élasticité réduit, dont la formule de calcul est écrite ci-dessous, définit comme le module d'Young, la réponse d'élasticité d'un matériau soumis à une sollicitation. Mais contrairement au module d'Young, le module d'élasticité réduit calculé à l'issue d'un essai de micro-indentation s'affranchit du coefficient de poisson. Dans le cas où l'indenteur est sphérique, ce module d'élasticité réduit s'exprime de la manière suivante.

Figure img00140001
In the case of the micro-indentation test, the reduced modulus of elasticity (E *) can be determined. This reduced modulus of elasticity, whose calculation formula is written below, defines, as the Young's modulus, the elasticity response of a material subjected to a stress. But unlike the Young's modulus, the reduced modulus of elasticity calculated at the end of a micro-indentation test overcomes the fish coefficient. In the case where the indenter is spherical, this reduced modulus of elasticity is expressed as follows.
Figure img00140001

R correspond au rayon de l'indenteur (166), F correspond à la force appliquée à l'issue du temps de relaxation comme représenté en figure 34. Une portion linéaire est repérée à l'issue du temps de relaxation sur la courbe de décharge (340) obtenue sur le graphique exprimant la force exercée en fonction du déplacement de l'indenteur (166), la pente de cette portion linéaire étant calculée à partir d'une valeur en ordonnée correspondant à F et d'une valeur H prise en abscisse, comme représenté en figure 34.  R corresponds to the radius of the indenter (166), F corresponds to the force applied at the end of the relaxation time as represented in FIG. 34. A linear portion is identified at the end of the relaxation time on the discharge curve (340) obtained on the graph expressing the force exerted as a function of the displacement of the indenter (166), the slope of this linear portion being calculated from an ordinate value corresponding to F and a value H taken in abscissa, as shown in Figure 34.

La dureté par exemple Brinell (P) pourra également être déterminée. La dureté correspond au rapport entre la force appliquée et la surface de l'empreinte.

Figure img00140002
Hardness, for example Brinell (P), may also be determined. Hardness is the ratio of the applied force to the area of the impression.
Figure img00140002

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Fmax correspond à la force maximale appliquée, D au diamètre de l'indenteur, d au diamètre de l'empreinte, d étant égal à :

Figure img00150001

où R est le rayon de l'indenteur et h la profondeur de l'empreinte restant après la décharge. Fmax corresponds to the maximum force applied, D to the diameter of the indenter, d to the diameter of the cavity, d being equal to:
Figure img00150001

where R is the radius of the indenter and h is the depth of the impression remaining after the discharge.

Pour un essai de micro-indentation, l'indenteur (166) est positionné, comme représenté en figures 2a et 2b, dans le support de poinçon correspondant à sa forme comme décrit ci-dessus. Dans le cadre de l'essai décrit ci-dessous, l'indenteur (166) est à géométrie sphérique de diamètre de 2,38 mm. Une fois l'échantillon à tester positionné manuellement sur la table XY (11), l'essai peut débuter.  For a micro-indentation test, the indenter (166) is positioned, as shown in Figures 2a and 2b, in the punch holder corresponding to its shape as described above. In the context of the test described below, the indenter (166) has a spherical geometry with a diameter of 2.38 mm. Once the test sample is manually set on the XY (11) table, the test can begin.

Une première étape consiste à choisir, à partir du système informatique (3) de contrôle, les paramètres de contrôle de l'essai réalisé. Ces paramètres sont saisis dans le logiciel d'exploitation à partir d'un écran de contrôle (4) affiché sur l'écran du système informatique (3).  A first step consists in choosing, from the control computer system (3), the control parameters of the test carried out. These parameters are entered into the operating software from a control screen (4) displayed on the computer system screen (3).

Cet écran de contrôle (4), représenté en figure 4 comprend principalement trois zones (40,41, 42). Une première zone (40), dite de menu, comprenant divers onglets déroulants renvoyant sur des instructions de contrôle de la micropresse (1). Une deuxième zone (41) permet de visualiser des paramètres de fonctionnement de la micropresse (2), de lancer l'essai, de suivre le déplacement du piston (16) et la force appliquée... Une troisième zone (42) permet de visualiser le traçage en temps réel de la courbe, forcedéplacement ou contrainte-déplacement.  This control screen (4), shown in FIG. 4 mainly comprises three zones (40, 41, 42). A first zone (40), called menu, comprising various scrollable tabs referring to control instructions of the micropress (1). A second zone (41) makes it possible to visualize operating parameters of the micropress (2), to start the test, to follow the movement of the piston (16) and the force applied ... A third zone (42) makes it possible to visualize the tracing in real time of the curve, forced displacement or constraint-displacement.

Pour démarrer un essai, l'opérateur clique sur un onglet dénommé, par exemple,"Session" (43) de la zone de menu. Lorsqu'il s'agit d'un premier essai sur un premier échantillon, l'opérateur clique sur une instruction dénommée, par exemple,"nouvelle"dans l'onglet déroulant"Session" (43). Le message représenté en figure 5a apparaît alors. Ce message demande à l'opérateur s'il est sûr de vouloir commencer une nouvelle session. En cliquant sur un bouton  To start a test, the operator clicks on a named tab, for example, "Session" (43) in the menu area. When it is a first test on a first sample, the operator clicks on an instruction called, for example, "new" in the drop-down "Session" (43). The message represented in FIG. 5a then appears. This message asks the operator if he is sure he wants to start a new session. By clicking a button

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dénommé, par exemple,"Oui" (50) de ce message, il accède à une zone de saisie (44) de la deuxième zone (41) de l'écran de contrôle (4) permettant de saisir un nom ou un numéro de session. Le logiciel affiche alors automatiquement dans d'autres zones de saisie (45,46), un numéro d'échantillon, fixé à 1 par défaut, comme représenté sur la figure 4, et un numéro correspondant au numéro de cycle, fixé à 0 par défaut. Ces valeurs peuvent être changées à l'aide du clavier numérique en saisissant une valeur dans les zones (45,46) correspondantes.  called, for example, "Yes" (50) of this message, it accesses an entry zone (44) of the second zone (41) of the control screen (4) making it possible to enter a name or a number of session. The software then automatically displays in other input areas (45,46), a sample number, set to 1 by default, as shown in FIG. 4, and a number corresponding to the cycle number, set to 0 by default. These values can be changed using the numeric keypad by entering a value in the corresponding fields (45,46).

Au lieu de sélectionner une nouvelle session, il est possible de rester dans la même et de cliquer dans l'onglet"Session" (43) sur une instruction dénommée, par exemple,"Echantillon suivant". Un nouveau message représenté en figure 5b, du même type que celui précédemment décrit, apparaît. Celui-ci demande si l'opérateur souhaite passer au test de l'échantillon suivant. Dans le cas où il clique sur un bouton dénommé, par exemple,"Oui" (51), la zone de saisie (44) du nom de la session peut être saisie. Lorsque cela est effectué, le logiciel affiche automatiquement un numéro d'échantillon dans la zone de saisie (45) de la deuxième zone (41) de l'écran de contrôle, fixé à 1 par défaut, et un numéro d'indentation également dans une nouvelle zone de saisie (47) de la deuxième zone (41) de l'écran (4) et fixé à 1 par défaut. Ces valeurs peuvent être modifiées à l'aide du clavier numérique en cliquant dans la zone de saisie (45,47) correspondante. La zone de saisie (46) du numéro de cycle est simplement informative, elle est donc verrouillée.  Instead of selecting a new session, it is possible to stay in the same and click in the "Session" tab (43) on a named statement, for example, "Next Sample". A new message represented in FIG. 5b, of the same type as that previously described, appears. This one asks if the operator wishes to pass to the test of the following sample. In the case where he clicks a named button, for example, "Yes" (51), the input area (44) of the name of the session can be entered. When this is done, the software automatically displays a sample number in the input area (45) of the second area (41) of the control screen, set to 1 by default, and an indentation number also in a new input area (47) of the second area (41) of the screen (4) and set to 1 by default. These values can be modified using the numeric keypad by clicking in the corresponding entry field (45,47). The entry area (46) of the cycle number is simply informative, so it is locked.

Une deuxième opération consiste à cliquer sur un onglet dénommé, par exemple,"Piston" (48) de la zone de menu. Dans cet onglet déroulant, il est possible de cliquer sur une instruction, dénommée, par exemple,"position".  A second operation is to click on a tab called, for example, "Piston" (48) of the menu area. In this pull-down tab, it is possible to click on an instruction, called, for example, "position".

Cette fonction permet de positionner le piston (16) au plus près de la surface de l'échantillon à indenter. En cliquant sur"position", une fenêtre d'écran apparaît. Cette fenêtre d'écran, représentée en figure 6, permet de paramétrer le contrôle du déplacement du piston (16). Tout d'abord, il est possible à partir de cette fenêtre de commander le piston (16) en montée ou en descente en cochant une case (60,61) correspondante, dénommée respectivement, par exemple,"Monter"ou"Descendre"à l'aide de la souris. De plus, il est possible This function makes it possible to position the piston (16) as close as possible to the surface of the sample to be indented. By clicking on "position", a screen window appears. This screen window, shown in FIG. 6, makes it possible to parameterize the control of the movement of the piston (16). First, it is possible from this window to control the piston (16) up or down by checking a corresponding box (60,61), respectively called, for example, "Up" or "Down" to using the mouse. In addition, it is possible

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de commander le déplacement du piston (16) de manière automatique ou de manière manuelle en cochant la case (62, 63) correspondante à l'aide de la souris dans la fenêtre d'écran. Lorsque le mode manuel est choisi, le déplacement du piston (16) pourra être obtenu, par exemple, par pression continue sur la touche"Echap"du clavier du système informatique (3). Le relâchement de la touche provoque automatiquement l'arrêt du piston (16).  to control the movement of the piston (16) automatically or manually by checking the corresponding box (62, 63) with the mouse in the screen window. When the manual mode is chosen, the displacement of the piston (16) can be obtained, for example, by continuous pressure on the "Esc" key of the computer system keyboard (3). Releasing the key automatically stops the piston (16).

Lorsque le mode automatique est choisi, il devient possible de cliquer à l'aide de la souris sur certaines icônes de la fenêtre d'écran. Une première icône (64) permet d'augmenter progressivement la vitesse du piston. Une deuxième icône (65) permet de diminuer cette vitesse. Une troisième icône (66) permet de déplacer le piston (16) directement à la vitesse maximale, qui sera, par exemple, de 2mm par minute. Enfin, une dernière icône (67) permet de stopper le déplacement du piston (16). Il est également possible de choisir la vitesse du piston (16) en déplaçant, par exemple, une barre (68) centrale de progression disponible sur la fenêtre d'écran, comme représenté en figure 6. Lorsque le piston (16) est correctement positionné au plus près de la surface de l'échantillon à indenter, il suffit de cliquer sur un bouton dénommé, par exemple,"quitter" (69) de la fenêtre d'écran. When the automatic mode is chosen, it becomes possible to click with the mouse on some icons of the screen window. A first icon (64) makes it possible to progressively increase the speed of the piston. A second icon (65) decreases this speed. A third icon (66) moves the piston (16) directly to the maximum speed, which will be, for example, 2mm per minute. Finally, a last icon (67) stops the movement of the piston (16). It is also possible to choose the speed of the piston (16) by moving, for example, a central progress bar (68) available on the screen window, as shown in Figure 6. When the piston (16) is correctly positioned closer to the surface of the sample to indent, just click on a button called, for example, "quit" (69) of the screen window.

Une troisième opération consiste à définir les paramètres de contrôle de la micropresse (1) pour l'essai. Ces paramètres de contrôle sont choisis arbitrairement et doivent être ajustés en fonction du comportement du produit testé. Dans la zone de menu, il faut cliquer sur un onglet dénommé"Essai" (49). Cette sélection provoque l'apparition d'une fenêtre d'écran comportant plusieurs champs de saisie des paramètres de contrôle de la micropresse (1).  A third operation is to define the control parameters of the micropress (1) for the test. These control parameters are chosen arbitrarily and must be adjusted according to the behavior of the tested product. In the menu area, click on a tab called "Trial" (49). This selection causes the appearance of a screen window comprising several fields for entering the control parameters of the micropress (1).

Cette fenêtre d'écran est représentée en figure 7. Elle comprend notamment un premier champ de saisie (70) de la vitesse de chargement du piston. Cette vitesse peut être directement saisie dans une zone de saisie (700) à l'aide du clavier numérique ou avec la souris en cliquant sur une barre (701) de progression. La fenêtre comprend un deuxième champ de saisie (71) de l'enfoncement maximal de l'indenteur (166) dans le solide pharmaceutique (2), un troisième champ de saisie (72) de la charge maximale appliquée au solide pharmaceutique (2) et un quatrième champ de saisie (73) du nombre de cycles This screen window is shown in FIG. 7. It notably comprises a first input field (70) for the loading speed of the piston. This speed can be entered directly into an input area (700) using the numeric keypad or with the mouse by clicking on a progress bar (701). The window includes a second input field (71) of the maximum depression of the indenter (166) in the pharmaceutical solid (2), a third input field (72) of the maximum load applied to the pharmaceutical solid (2) and a fourth input field (73) of the number of cycles

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charge/décharge à effectuer, tous ces champs étant du même type que le premier.  load / discharge to be performed, all these fields being of the same type as the first.

La fenêtre comprend un champ de saisie (74) d'une temporisation entre chaque cycle de charge et décharge. Cette temporisation pourra être saisie, par exemple, directement à l'aide du clavier dans une zone de saisie (740) ou à l'aide de la souris en cliquant sur plusieurs barres de progression (741). La fenêtre d'écran comprend également la possibilité de choisir, par exemple, en cochant une case (75,76) correspondante, si l'on souhaite prendre en compte dans un cycle, un chargement seulement ou un chargement et un déchargement. La fenêtre propose un champ de saisie (77) du temps de relaxation à l'aide du clavier ou de la souris en cliquant sur des barres de régulation, le temps de relaxation étant défini par le temps laissé entre une charge et une décharge du piston (16). Enfin la fenêtre comprend des champs de saisie (78,79) de la fréquence d'acquisition des points pour tracer la courbe sur la troisième zone (42) de l'écran de contrôle (4).  The window includes an input field (74) for a delay between each charge and discharge cycle. This timer can be entered, for example, directly using the keyboard in an input area (740) or with the mouse by clicking on several progress bars (741). The screen window also includes the possibility of choosing, for example, by checking a corresponding box (75, 76), if it is desired to take into account in a cycle, a loading only or a loading and unloading. The window proposes an entry field (77) of the relaxation time using the keyboard or the mouse by clicking on control bars, the relaxation time being defined by the time left between a load and a discharge of the piston. (16). Finally, the window comprises input fields (78, 79) of the acquisition frequency of the points for drawing the curve on the third zone (42) of the control screen (4).

Sur la figure 7, la vitesse de chargement est fixée à 0.060 mm/mn, l'enfoncement maximal à 0.100 mm, la charge maximale à 500 N, le nombre de cycles à 1, la temporisation à 0, le cycle comprend un chargement et un déchargement avec un temps de relaxation entre ce chargement et ce déchargement fixé à 5 minutes et les fréquences d'acquisition à 00.5 seconde, ce qui correspond à deux points par seconde. Lorsque tous les paramètres de contrôle sont saisis, il ne reste plus qu'à cliquer sur un bouton dénommé"OK" (80) de la fenêtre d'écran pour valider ces paramètres. Sinon, si l'opérateur ne souhaite pas valider les paramètres saisis et conserver les anciens paramètres, il doit cliquer sur un bouton de la fenêtre d'écran dénommé"Annuler" (81).  In FIG. 7, the loading speed is set at 0.060 mm / min, the maximum depression at 0.100 mm, the maximum load at 500 N, the number of cycles at 1, the delay at 0, the cycle comprises a loading and an unloading with a relaxation time between this loading and this unloading set at 5 minutes and the acquisition frequencies at 00.5 seconds, which corresponds to two points per second. When all the control parameters are entered, all that remains is to click on a button called "OK" (80) of the screen window to validate these parameters. Otherwise, if the operator does not wish to validate the parameters entered and keep the old parameters, he must click on a button in the screen called "Cancel" (81).

Une quatrième opération à effectuer avant de débuter l'essai, consiste à paramétrer l'indenteur (166) fixé sur le support de poinçon. Pour cela, l'opérateur clique à l'aide de la souris sur un onglet dénommé, par exemple, "indenteur" (52) dans la première zone (40) de l'écran de contrôle (4). Après avoir cliqué, une fenêtre d'écran de paramétrage de l'indenteur (166) apparaît.  A fourth operation to be performed before starting the test is to set the indenter (166) fixed on the punch holder. For this, the operator clicks with the mouse on a tab called, for example, "indenter" (52) in the first zone (40) of the control screen (4). After clicking, a window for setting the indenter (166) appears.

Cette fenêtre d'écran est représentée en figure 8. Il faut sélectionner dans cette fenêtre le type (82) d'indenteur que l'on utilise, c'est-à-dire à géométrie This screen window is represented in FIG. 8. It is necessary to select in this window the type (82) of indenter that is used, that is to say to geometry

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sphérique, cylindrique, pyramidale (Vickers) ou s'il s'agit d'un autre type d'indenteur qu'il faut alors préciser. Dans le cas où l'on utilise un indenteur à géométrie cylindrique ou sphérique, il faut préciser le diamètre (83) de cet indenteur. Plusieurs valeurs standards, telles que 0.5, 0.7, 1 ou 2 pourront être cochées directement. S'il s'agit d'un autre diamètre, il faut cocher la case (84) dénommée, par exemple,"autre"et saisir dans une zone de saisie (85) à l'aide du clavier la valeur de ce diamètre spécifique ou la choisir en cliquant à l'aide de la souris sur une barre de progression (86). Enfin il ne reste plus qu'à sélectionner dans cette fenêtre d'écran le type de graphique (89) que l'on souhaite voir tracer pendant l'essai sur la troisième zone (42) de l'écran de contrôle (4). Il sera possible d'opter pour un graphique donnant la force exercée par le piston (16) en fonction du déplacement du piston (16) ou pour un graphique donnant la contrainte en fonction du déplacement du piston (16), la contrainte tenant compte de la surface de contact entre l'indenteur (166) et le solide pharmaceutique (2). Cette surface de contact est variable en fonction de la forme de l'indenteur (166). De même que dans la fenêtre d'écran représentée en figure 7, la validation se fait par un click souris sur un bouton dénommé, par exemple,"OK" (87) ou l'annulation de l'opération par un click souris sur un bouton dénommé, par exemple,"Annuler" (88).  spherical, cylindrical, pyramidal (Vickers) or if it is another type of indenter which must then be specified. In the case where an indenter with cylindrical or spherical geometry is used, it is necessary to specify the diameter (83) of this indenter. Several standard values, such as 0.5, 0.7, 1 or 2 can be checked directly. If it is another diameter, check the box (84) called, for example, "other" and enter in an input area (85) using the keyboard the value of this specific diameter or choose it by clicking with the mouse on a progress bar (86). Finally, it remains only to select in this screen window the type of graph (89) that you want to be drawn during the test on the third zone (42) of the control screen (4). It will be possible to opt for a graph giving the force exerted by the piston (16) as a function of the displacement of the piston (16) or for a graph giving the stress as a function of the displacement of the piston (16), the constraint taking into account the the contact surface between the indenter (166) and the pharmaceutical solid (2). This contact surface is variable depending on the shape of the indenter (166). As in the screen window shown in FIG. 7, the validation is done by a mouse click on a button called, for example, "OK" (87) or the cancellation of the operation by a mouse click on a named button, for example, "Cancel" (88).

Les paramètres de contrôle du déplacement du piston correspondant aux valeurs saisies dans la fenêtre d'écran de la figure 7 et les paramètres de contrôle de l'indenteur (166) correspondant aux valeurs saisies dans la fenêtre d'écran de la figure 8, apparaissent après validation dans la deuxième zone (41) de l'écran de contrôle (4). Les valeurs qui apparaissent sur la figure 4 ne correspondent pas aux valeurs montrées dans les fenêtres d'écran des figures 7 et 8.  The control parameters of the displacement of the piston corresponding to the values entered in the screen window of FIG. 7 and the control parameters of the indenter (166) corresponding to the values entered in the screen window of FIG. after validation in the second zone (41) of the control screen (4). The values that appear in FIG. 4 do not correspond to the values shown in the screen windows of FIGS. 7 and 8.

L'essai de micro-indentation peut désormais débuter en cliquant à l'aide de la souris sur un bouton dénommé, par exemple,"Démarrer" (53) de l'écran de contrôle (4). Un message représenté en figure 9 apparaît alors, signalant à l'opérateur que l'indenteur (166) va entrer en contact avec l'échantillon à tester.
Ce message précise également dans une zone (90) la charge appliquée à cet instant sur l'échantillon testé.
The micro-indentation test can now begin by clicking with the mouse on a button called, for example, "Start" (53) of the control screen (4). A message shown in FIG. 9 then appears, signaling to the operator that the indenter (166) will come into contact with the sample to be tested.
This message also specifies in a zone (90) the load applied at this moment on the sample tested.

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Dés que l'indenteur (166) entre en contact avec l'échantillon, le graphique pourra se tracer automatiquement dans la troisième zone (42) de l'écran de contrôle (4). Les valeurs de la charge et du déplacement correspondant du piston (16) pourront également s'afficher en temps réel dans des champs (54,55) de la deuxième zone (41) de l'écran de contrôle et également sur les axes du graphique de la troisième zone (42), comme représenté en figure 10. L'enregistrement des données ne débute que lorsque l'indenteur (166) entre en contact avec le solide pharmaceutique (2). L'effort à partir duquel le logiciel estime qu'il existe un contact entre l'indenteur (166) et le solide pharmaceutique (2) est paramétré dans l'écran de configuration représentée en figure 3.  As soon as the indenter (166) comes into contact with the sample, the graph can be automatically plotted in the third zone (42) of the control screen (4). The values of the load and the corresponding displacement of the piston (16) can also be displayed in real time in fields (54, 55) of the second zone (41) of the control screen and also on the axes of the graph. of the third zone (42), as shown in FIG. 10. The recording of the data begins only when the indenter (166) comes into contact with the pharmaceutical solid (2). The effort from which the software estimates that there is a contact between the indenter (166) and the pharmaceutical solid (2) is set in the configuration screen shown in FIG.

Un cycle correspondant à une indentation est alors tracé dans la troisième zone (42) de l'écran de contrôle (4), comme représenté en figure 10.  A cycle corresponding to an indentation is then plotted in the third zone (42) of the control screen (4), as shown in FIG.

Ce cycle comprend donc trois parties, une charge (100a), un temps de relaxation (100b) et une décharge (100c). This cycle thus comprises three parts, a charge (100a), a relaxation time (100b) and a discharge (100c).

Il est possible de stopper l'essai à tout moment en cliquant sur un bouton dénommé, par exemple,"Pause" (101) qui remplace le bouton "Démarrer" (53) lorsque l'essai a démarré. Puis, une fois stoppé, Il est possible de reprendre l'essai en re-cliquant sur le bouton"Démarrer" (53) qui remplace le bouton"Pause"ou de commander directement le déchargement en cliquant sur un bouton dénommé, par exemple,"Déchargement" (56), comme représenté en figure 4.  It is possible to stop the test at any time by clicking on a button called, for example, "Pause" (101) which replaces the "Start" button (53) when the test has started. Then, once stopped, It is possible to resume the test by re-clicking the "Start" button (53) which replaces the "Pause" button or to order the unloading directly by clicking on a button called, for example, "Unloading" (56), as shown in Figure 4.

En cliquant sur un bouton dénommé, par exemple,"Fin de l'essai" (102) et représenté en figure 10, l'essai est définitivement arrêté. Une demande de confirmation de l'arrêt définitif de l'essai apparaît sous forme de message représenté en figure 11. En cliquant sur un bouton dénommé, par exemple, "Oui" (110), l'essai est définitivement stoppé. Sinon, en cliquant sur un bouton dénommé, par exemple,"Non" (111), l'essai n'est pas arrêté et peut reprendre normalement.  By clicking on a button called, for example, "End of the test" (102) and shown in Figure 10, the test is definitively stopped. A request for confirmation of the definitive cessation of the test appears in the form of a message represented in FIG. 11. By clicking on a button denominated, for example, "Yes" (110), the test is definitively stopped. Otherwise, by clicking on a named button, for example, "No" (111), the test is not stopped and can resume normally.

A l'issue de la charge, le temps de relaxation restant est signalé par un message représenté en figure 12. Si l'opérateur souhaite réduire ce temps de relaxation et commencer tout de suite la décharge, il peut cliquer à l'aide de la  At the end of the charge, the remaining relaxation time is indicated by a message shown in FIG. 12. If the operator wishes to reduce this relaxation time and immediately start the discharge, he can click with the help of the

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souris sur un bouton dénommé, par exemple,"Continuer" (120) disponible sur ce message.  mouse on a named button, for example, "Continue" (120) available on this message.

A la fin de l'essai, un message représenté en figure 13 apparaît. Ce message indique que le piston (16) remonte jusqu'à une position mémorisée, correspondant à sa position paramétrée dans l'écran de configuration représentée en figure 3. Ce message indique également dans une zone (130) la mesure de déplacement du piston et la force appliquée Il est possible également de saisir dans un message une note correspondant à cet essai. Un message représenté en figure 14 et comprenant un cadre (140) de saisie de texte apparaît pour saisir cette note. Si l'opérateur clique sur un bouton dénommé, par exemple,"OK" (141), un message représenté en figure 15 indique que l'essai de micro-indentation est terminé.  At the end of the test, a message shown in Figure 13 appears. This message indicates that the piston (16) rises to a memorized position, corresponding to its position set in the configuration screen shown in FIG. 3. This message also indicates in a zone (130) the displacement measurement of the piston and the applied force It is also possible to enter in a message a note corresponding to this test. A message shown in Figure 14 and including a text input frame (140) appears to enter that note. If the operator clicks on a named button, for example, "OK" (141), a message shown in Figure 15 indicates that the micro-indentation test is complete.

L'opérateur peut encore annuler l'essai, c'est-à-dire effacer toutes les données relatives à cet essai, en cliquant sur un bouton dénommé, par exemple, "Annuler l'essai" (142). Sur le message représenté en figure 15, un bouton dénommé, par exemple,"OK" (150) permet de valider définitivement l'essai. The operator can still cancel the test, that is to say, erase all the data relating to this test, by clicking on a button called, for example, "Cancel the test" (142). On the message represented in FIG. 15, a button denominated, for example, "OK" (150) makes it possible to definitively validate the test.

Lorsque l'opérateur clique sur l'onglet"Session" (43) de la première zone (40) de l'écran de contrôle (4), puis sélectionne dans cet onglet, l'instruction"indentation suivante", les données relatives à l'essai qui vient d'être effectué, sont définitivement enregistrées et l'opérateur peut passer à l'étape suivante.  When the operator clicks on the "Session" tab (43) of the first zone (40) of the control screen (4), then selects in this tab, the "next indentation" instruction, the data relating to the test that has just been carried out, are definitively recorded and the operator can proceed to the next step.

Le traitement des données acquises lors de l'essai est réalisé en les transposant dans un fichier ouvert sur un logiciel de traitement intégré ou non au logiciel d'essai. Dans le cas où le logiciel de traitement n'est pas intégré au logiciel d'essai, celui-ci sera, par exemple un tableur, tel que, par exemple, le logiciel Excel (marque déposée) de la société Microsoft. Les données (364) sont, par exemple, copiées dans un fichier spécial conçu dans le tableur, comme représenté en figure 16, puis traitées pour reproduire la courbe (360) de l'essai dans ce fichier. Une zone (361) de linéarité sur la courbe de décharge (100c) de la courbe de l'essai est ensuite déterminée pour calculer le module d'élasticité réduit. Le calcul est réalisé à partir d'une pente comprenant, par exemple, sept points de cette linéarité. La valeur du module d'élasticité  The processing of the data acquired during the test is carried out by transposing them into an open file on a processing software that is integrated or not into the test software. In the case where the processing software is not integrated with the test software, it will be, for example a spreadsheet, such as, for example, the Excel software (trademark) of the company Microsoft. The data (364) is, for example, copied to a special file designed in the spreadsheet, as shown in Figure 16, and processed to reproduce the curve (360) of the test in this file. An area (361) of linearity on the discharge curve (100c) of the test curve is then determined to calculate the reduced modulus of elasticity. The calculation is made from a slope comprising, for example, seven points of this linearity. The value of the modulus of elasticity

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réduit E* se lit alors dans une cellule (E22) (362) du fichier. La valeur de la dureté P est calculée à partir de la formule définie ci-dessus dans une cellule (EF29) (363) du fichier.  reduced E * is then read in a cell (E22) (362) of the file. The value of the hardness P is calculated from the formula defined above in a cell (EF29) (363) of the file.

Le module d'élasticité réduit E* peut être défini après un certain temps de relaxation. Le temps de relaxation est le temps imparti entre la charge et la décharge pour que se fassent toutes les déformations plastiques et que soient relaxées toutes les contraintes d'écoulement à l'origine de ces déformations.  The reduced modulus of elasticity E * can be defined after a certain relaxation time. The relaxation time is the time allowed between the charge and the discharge so that all the plastic deformations are made and that all the flow stresses at the origin of these deformations are relaxed.

Ainsi, lors de la décharge, on se trouve théoriquement dans le domaine des déformations purement élastiques. Thus, during the discharge, one is theoretically in the field of purely elastic deformations.

Un temps de relaxation optimal a été déterminé pour chaque excipent en réalisant plusieurs essais sur une même barrette de solide pharmaceutique, avec différents temps de relaxation. Les modules d'élasticité réduits obtenus ont ensuite été comparés de façon à savoir au bout de quel temps de relaxation appliqué les résultats se stabilisent.  An optimal relaxation time was determined for each excipent by performing several tests on the same bar of pharmaceutical solid, with different relaxation times. The reduced elasticity moduli obtained were then compared so as to know after which relaxation time applied the results stabilize.

De plus, l'analyse de différentes courbes de décharge réalisées au même endroit montre que ce domaine est élastique car les courbes de décharges obtenues sont superposables.  In addition, the analysis of different discharge curves made at the same place shows that this area is elastic because the discharge curves obtained are superimposable.

Enfin, le calcul du module d'élasticité réduit a été effectué d'après une pente déterminée sur une zone de la courbe de décharge la plus linéaire possible. Comme décrit ci-dessus, une pente a été définie, par exemple, à partir de sept points pris le plus près possible de la fin du temps de relaxation de façon à se positionner dans un domaine élastique.  Finally, the computation of the reduced modulus of elasticity was carried out according to a determined slope on an area of the most linear discharge curve possible. As described above, a slope has been defined, for example, from seven points taken as close as possible to the end of the relaxation time so as to position itself in an elastic domain.

Les matériaux présentés ici en exemple de l'application de la procédure d'utilisation de la micropresse dans le cadre d'essais en micro-indentation sont trois excipients classiquement utilisés en formulation galénique. Ils présentent les avantages d'être non toxiques, d'approvisionnement aisé, comprimables directement, tout en offrant des comportements mécaniques très différenciés et représentatifs de ceux rencontrés en formulation galénique. Toutefois, il faut bien rappeler que la micropresse (1) selon l'invention, s'adresse à tous types de solides pharmaceutiques pouvant prendre des formes diverses. Le choix de ces trois composés (1) n'est aucunement limitatif à ces composés et n'importe  The materials presented here as an example of the application of the procedure for using the micropress in the context of microindentation assays are three excipients conventionally used in galenic formulation. They have the advantages of being nontoxic, easy to supply, directly compressible, while offering highly differentiated mechanical behaviors representative of those encountered in galenic formulation. However, it should be remembered that the micropresse (1) according to the invention is intended for all types of pharmaceutical solids that can take various forms. The choice of these three compounds (1) is in no way limiting to these compounds and

<Desc/Clms Page number 23><Desc / Clms Page number 23>

quel solide pharmaceutique de n'importe quelle forme pourra être caractérisé par la micropresse (1) selon l'invention. Les trois solides choisis sont : - l'AVICEL PH 101 (marque déposée) qui est une cellulose microcristalline (SEPPIC, lot n"6512) choisie pour son comportement plastique (Py 50 MPa), - le DI-TAB (marque déposée) qui est un phosphate de calcium dihydraté (Rhône-Poulenc Inc, lot no057741) choisi pour son comportement fragmentaire (Py 275 MPa), - le LACTOSE FF (marque déposée) qui est un lactose atomisé de qualité fast-flow (SEPPIC, lot no859122562) et dont le comportement est fragile (Py 109 MPa).  which pharmaceutical solid of any form can be characterized by the micropresse (1) according to the invention. The three solids chosen are: - the AVICEL PH 101 (registered trademark) which is a microcrystalline cellulose (SEPPIC, batch no. 6512) chosen for its plastic behavior (Py 50 MPa), - the DI-TAB (registered trademark) which is a calcium phosphate dihydrate (Rhône-Poulenc Inc, lot no 057741) chosen for its fragmentary behavior (Py 275 MPa), - LACTOSE FF (registered trademark) which is a fast-flow-grade atomized lactose (SEPPIC, lot no 859122562) and whose behavior is fragile (Py 109 MPa).

Ces trois produits présentent des comportements différents qui sont représentatifs des comportements d'une très large gamme de produits pharmaceutiques. L'expérimentation sur ces trois produits à comportements différents pourra donc être généralisée à cette très large gamme de produits pharmaceutiques.  These three products exhibit different behaviors that are representative of the behaviors of a very wide range of pharmaceuticals. Experimentation on these three products with different behaviors can therefore be generalized to this very wide range of pharmaceutical products.

La compaction des systèmes granulaires étudiés a été réalisée sans lubrification interne, avec une géométrie de moule (poinçons + matrice) permettant d'obtenir des compacts parallélépipédiques (barrettes).  The compaction of the granular systems studied was carried out without internal lubrication, with a mold geometry (punches + matrix) making it possible to obtain parallelepiped compacts (bars).

Toutes les surfaces actives du moule utilisé ont été lubrifiées à l'aide de stéarate de magnésium, avant la réalisation de chacune des barrettes.  All the active surfaces of the mold used were lubricated with magnesium stearate before the production of each of the bars.

L'analyse de la réalisation des compacts est effectuée en forcedéplacement à l'aide d'une presse hydraulique haute pression"PERRIER LABOTEST"instrumentée, munie du module de mesure 705. Elle peut imposer une force de compression de 300 kN, par montée du piston inférieur. Les barrettes, de porosités variables, ont été produites par l'application de forces F allant de 10 à 50 kN correspondant respectivement à des pressions de 42 à 210 MPa.  The analysis of the construction of the compacts is carried out in forceplacement with the aid of an instrumented "PERRIER LABOTEST" high-pressure hydraulic press equipped with the measuring module 705. It can impose a compressive force of 300 kN, lower piston. The bars, of variable porosity, were produced by the application of forces F ranging from 10 to 50 kN respectively corresponding to pressures of 42 to 210 MPa.

Les barrettes ainsi réalisées ont été stockées, juste après leur démoulage, dans des boîtes de pétri placées dans une cloche à humidité  The strips thus produced were stored, just after demolding, in petri dishes placed in a humidity bell.

<Desc/Clms Page number 24><Desc / Clms Page number 24>

contrôlée, maintenue à 50 % d'Humidité Relative (HR %) par une solution saturée de dichromate de sodium dihydraté.  controlled, maintained at 50% relative humidity (RH%) with a saturated solution of sodium dichromate dihydrate.

Les barrettes ont une longueur (L) égale à 40,00 mm et une largeur (1) égale à 6,20 mm (valeurs théoriques déduites des dimensions du moule).  The bars have a length (L) equal to 40.00 mm and a width (1) equal to 6.20 mm (theoretical values deduced from the dimensions of the mold).

Il faut noter que ces valeurs sont théoriques car les cotes mesurées après relaxation (au bout de 3 jours) sont légèrement supérieures à celles mesurées juste après le démoulage.  It should be noted that these values are theoretical because the measurements measured after relaxation (after 3 days) are slightly higher than those measured just after demolding.

La hauteur (h) est quant à elle variable selon la porosité, donc selon la force appliquée et selon la quantité de poudre introduite dans le moule. Ainsi, dans un souci de standardisation, la masse de poudre pesée pour une barrette a été déterminée afin d'obtenir une hauteur de 5 mm à porosité nulle ; soit 2 g environ pour l'AVICEL PH101 et pour le LACTOSE FF et 3 g environ pour le DI-TAB qui présente une densité vraie très supérieure aux deux autres excipients.  The height (h) is in turn variable depending on the porosity, so depending on the force applied and the amount of powder introduced into the mold. Thus, for the sake of standardization, the mass of powder weighed for a bar was determined in order to obtain a height of 5 mm with zero porosity; about 2 g for AVICEL PH101 and for LACTOSE FF and about 3 g for DI-TAB which has a true density much higher than the other two excipients.

Après le temps imparti à la relaxation, chaque barrette a été exactement pesée (M en g) et mesurée à l'aide d'un pied à coulisse numérique permettant ainsi le calcul exact de la porosité.  After the relaxation time, each bar was exactly weighed (M in g) and measured using a digital caliper, allowing the exact calculation of the porosity.

Soit V le volume de la barrette tel que :
V = L * 1 * h, d'où la densité E = 1-Papparente/po avec Papparente = M/V
L'AVICEL PH101 qui a servi de support à cette étude présente une densité vraie égale à 1.5378 g/cm3 (déviation standard = 0.0002 g/cm3).
Let V be the volume of the bar such as:
V = L * 1 * h, hence the density E = 1-Papparente / po with Papparente = M / V
The AVICEL PH101 that served as a support for this study has a true density equal to 1.5378 g / cm3 (standard deviation = 0.0002 g / cm3).

L'observation microscopique de l'AVICEL PH101 montre une forme allongée, plus ou moins fibreuse et irrégulière de ses particules. Ce résultat a par ailleurs été confirmé en diffraction laser où la distribution granulométrique volumique est symétrique, mais avec un diamètre moyen de 58 +/-48 lit. The microscopic observation of AVICEL PH101 shows an elongated, more or less fibrous and irregular shape of its particles. This result has also been confirmed in laser diffraction where the particle size distribution is symmetrical, but with an average diameter of 58 +/- 48 lit.

En vue de la détermination de E* et de P, nous avons appliqué la méthode indiquée dans la procédure de réalisation d'essais en microindentation sur des compacts d'AVICEL PH101, de différentes porosités avec différents temps de relaxation allant de 3 à 15 minutes.  For the determination of E * and P, we applied the method indicated in the procedure of performing microindentation tests on AVICEL PH101 compacts, with different porosities with different relaxation times ranging from 3 to 15 minutes. .

<Desc/Clms Page number 25> <Desc / Clms Page number 25>

Figure img00250001
Figure img00250001

Les résultats obtenus (tableau 1, dans cet exemple sur une barrette comprimée à 45 KN) permettent de choisir le temps de relaxation le plus pertinent à mettre en oeuvre lors d'un essai sur de l'AVICEL PH101 :

Figure img00250002
The results obtained (Table 1, in this example on a bar compressed to 45 KN) make it possible to choose the most relevant relaxation time to be used in a test on AVICEL PH101:
Figure img00250002

<tb>
<tb> Temps <SEP> de <SEP> relaxation <SEP> (min) <SEP> E* <SEP> (MPa)
<tb> 3 <SEP> 9097
<tb> 4 <SEP> 9979
<tb> 5 <SEP> 10720
<tb> 7 <SEP> 10783
<tb> 15 <SEP> 10634
<tb>
<Tb>
<tb> Time <SEP> of <SEP> relaxation <SEP> (min) <SEP> E * <SEP> (MPa)
<tb> 3 <SEP> 9097
<tb> 4 <SEP> 9979
<tb> 5 <SEP> 10720
<tb> 7 <SEP> 10783
<tb> 15 <SEP> 10634
<Tb>

Tab. 1 : détermination du temps de relaxation pour l'AVICEL PH101. Tab. 1: determination of the relaxation time for AVICEL PH101.

Ainsi, le temps de relaxation préconisé pour l'AVICEL PH101 est de 5 minutes.  Thus, the recommended relaxation time for AVICEL PH101 is 5 minutes.

De façon à nous assurer que le module d'élasticité réduit E* était bien déterminé dans un domaine élastique, plusieurs indentations au même endroit (avec le temps de relaxation déterminé précédemment) ont été réalisées pour ainsi comparer les valeurs de E* obtenues (figure 17a).  In order to ensure that the reduced modulus of elasticity E * was well determined in an elastic domain, several indentations in the same place (with the previously determined relaxation time) were carried out so as to compare the values of E * obtained (FIG. 17a).

Sur la figure 17a, après relaxation, les courbes de décharge (175) sont superposables et présentent des valeurs de E* très proches (l'écart type étant de 255 MPa soit 2.1 %). Les écarts obtenus sont donc très faibles, ce qui atteste d'une grande précision dans la mesure de E*, et ceci dès l'analyse de la première courbe de décharge.  In Figure 17a, after relaxation, the discharge curves (175) are superimposable and have values of E * very close (the standard deviation being 255 MPa or 2.1%). The deviations obtained are therefore very small, which shows a great accuracy in the measurement of E *, and this from the analysis of the first discharge curve.

D'autre part, des mesures de dureté Brinell (P) sur des barrettes d'AVICEL PH101 ont également été effectuées. Ce paramètre a pu être analysé grâce à la possibilité de connaître la valeur exacte de la profondeur de l'empreinte restante après le retrait de l'indenteur (166).  On the other hand, Brinell hardness (P) measurements on AVICEL PH101 strips were also performed. This parameter could be analyzed thanks to the possibility of knowing the exact value of the depth of the residual cavity after the indenter has been removed (166).

Le tableau 2 montre quelques résultats obtenus en terme de dureté

Figure img00250003

d'indentation (P) :
Figure img00250004
Table 2 shows some results obtained in terms of hardness
Figure img00250003

indentation (P):
Figure img00250004

<tb>
<tb> AVICEL <SEP> PH101 <SEP> (porosité) <SEP> P <SEP> (MPa)
<tb>
<Tb>
<tb> AVICEL <SEP> PH101 <SEP> (porosity) <SEP> P <SEP> (MPa)
<Tb>

<Desc/Clms Page number 26> <Desc / Clms Page number 26>

Figure img00260001
Figure img00260001

<tb>
<tb> ai-p1-15-003.004 <SEP> (27,68%) <SEP> 17.6
<tb> ai-p1-15-003. <SEP> 005 <SEP> 28.9
<tb> ai-p2-15-002.001 <SEP> (15,79%) <SEP> 55.3
<tb> ai-p2-15-002.001 <SEP> (15,79%) <SEP> 61.7
<tb> av-45-2-001.003 <SEP> (9,01%) <SEP> 91.7
<tb> av-45-2-001.004 <SEP> (9,01%) <SEP> 95.3
<tb>
<Tb>
<tb> ai-p1-15-003.004 <SEP> (27.68%) <SEP> 17.6
<tb> ai-p1-15-003. <SEP> 005 <SEP> 28.9
<tb> ai-p2-15-002.001 <SEP> (15.79%) <SEP> 55.3
<tb> ai-p2-15-002.001 <SEP> (15.79%) <SEP> 61.7
<tb> av-45-2-001.003 <SEP> (9.01%) <SEP> 91.7
<tb> av-45-2-001.004 <SEP> (9.01%) <SEP> 95.3
<Tb>

Figure img00260002

Tab. 2 : exemples de résultats obtenus en terme de dureté d'indentation pour l'AVICEL PH101.
Figure img00260002

Tab. 2: Examples of results obtained in terms of hardness of indentation for AVICEL PH101.

La figure 17b représentant l'extrapolation à porosité nulle selon le modèle exponentiel empirique de RYSHKEWITCH (1953), montre une valeur (174) cohérente de 190 MPa avec celle rencontrée en littérature. Le LACTOSE FF présente une densité vraie égale à 1.5314 g/cm3 (déviation standard = 0.0004 g/cm3), ce qui reste proche de l'AVICEL PH 101. Par contre l'observation microscopique le différencie en montrant une plus grande sphéricité de ses particules. De plus, en diffraction laser, la distribution granulométrique volumique est asymétrique, avec un diamètre moyen de 113 +/-50 m.  FIG. 17b represents the extrapolation with zero porosity according to the empirical exponential model of RYSHKEWITCH (1953), showing a value (174) coherent of 190 MPa with that found in literature. LACTOSE FF has a true density equal to 1.5314 g / cm3 (standard deviation = 0.0004 g / cm3), which remains close to the AVICEL PH 101. On the other hand, the microscopic observation differentiates it by showing a greater sphericity of its particles. Moreover, in laser diffraction, the particle size distribution is asymmetrical, with an average diameter of 113 +/- 50 m.

Comme pour l'AVICEL PH101, une étude a été effectuée afin de déterminer le module d'élasticité réduit E* et la dureté Brinell P. Plusieurs essais en micro-indentation sur des compacts de LACTOSE FF, de différentes porosités avec différents temps de relaxation allant de 1 à 10 minutes ont été effectués selon la méthode décrite ci-dessus.  As for the AVICEL PH101, a study was carried out to determine the reduced elastic modulus E * and the Brinell P hardness. Several microindentation tests on compact LACTOSE FF, with different porosities with different relaxation times from 1 to 10 minutes were carried out according to the method described above.

Les résultats obtenus (tableau 3, dans cet exemple sur une barrette comprimée à 45 KN) nous permettent de choisir le temps de relaxation le plus pertinent à mettre en oeuvre) lors d'un essai sur ce produit :

Figure img00260003
The results obtained (Table 3, in this example on a bar compressed to 45 KN) allow us to choose the most appropriate relaxation time to implement) during a test on this product:
Figure img00260003

<tb>
<tb> Temps <SEP> de <SEP> relaxation <SEP> (min) <SEP> E* <SEP> (Mpa)
<tb> 1 <SEP> 16419
<tb> 2 <SEP> 17502
<tb> 3 <SEP> 19511
<tb>
<Tb>
<tb> Time <SEP> of <SEP> relaxation <SEP> (min) <SEP> E * <SEP> (Mpa)
<tb> 1 <SEP> 16419
<tb> 2 <SEP> 17502
<tb> 3 <SEP> 19511
<Tb>

<Desc/Clms Page number 27> <Desc / Clms Page number 27>

Figure img00270001
Figure img00270001

<tb>
<tb> 5 <SEP> 18668
<tb> 10 <SEP> 18797
<tb>
<Tb>
<tb> 5 <SEP> 18668
<tb> 10 <SEP> 18797
<Tb>

Figure img00270002

Tab. 3 : détermination du temps de relaxation pour le LACTOSE FF.
Figure img00270002

Tab. 3: determination of the relaxation time for LACTOSE FF.

Ainsi, le temps de relaxation préconisé pour LACTOSE FF est de 3 minutes. Thus, the recommended relaxation time for LACTOSE FF is 3 minutes.

Comme précédemment, nous nous sommes assurés que le module d'élasticité réduit E* était bien déterminé dans un domaine élastique, nous avons réalisé plusieurs indentations au même endroit (avec le temps de relaxation déterminé précédemment) et nous avons ainsi comparé les valeurs de E* obtenues (figure 18a). As before, we made sure that the modulus of elasticity reduced E * was well determined in an elastic domain, we realized several indentations at the same place (with the relaxation time determined previously) and we thus compared the values of E * obtained (Figure 18a).

Sur la figure 18a, nous constatons que les courbes de décharge (180) à l'issue du temps de relaxation de 3 minutes sont superposables et présentent des valeurs de E* très proches (l'écart type étant de 857 MPa soit 4. 7 %). Les écarts obtenus sont là encore très faibles, ce qui atteste d'une grande précision dans la mesure de E*, et ceci dès l'analyse de la première courbe de décharge. In FIG. 18a, we find that the discharge curves (180) at the end of the 3 minute relaxation time are superimposable and have very close values of E * (the standard deviation being 857 MPa ie %). The differences obtained are again very small, which shows a great accuracy in the measurement of E *, and this from the analysis of the first discharge curve.

Nous avons également réalisé des mesures de dureté Brinell (P) sur cet excipient, en utilisant la même démarche que celle appliquée à l'AVICEL PH101. We also performed Brinell hardness (P) measurements on this excipient, using the same approach as that applied to AVICEL PH101.

Le tableau 4 montre des résultats obtenus en terme de dureté d'indentation (P) :

Figure img00270003
Table 4 shows results obtained in terms of hardness of indentation (P):
Figure img00270003

<tb>
<tb> LACTOSE <SEP> FF <SEP> (porosité) <SEP> P <SEP> (MPa)
<tb> Lactose <SEP> 18.1
<tb> (24,12%)
<tb> Lactose <SEP> 15-p1-001.005 <SEP> 24.0
<tb> (24,12%)
<tb> Lactose <SEP> 45-p1-001.003 <SEP> 51.3
<tb> (12,61%)
<tb> Lactose <SEP> 45-p1-001.004 <SEP> 60.6
<tb>
<Tb>
<tb> LACTOSE <SEP> FF <SEP> (porosity) <SEP> P <SEP> (MPa)
<tb> Lactose <SEP> 18.1
<tb> (24.12%)
<tb> Lactose <SEP> 15-p1-001.005 <SEP> 24.0
<tb> (24.12%)
<tb> Lactose <SEP> 45-p1-001.003 <SEP> 51.3
<tb> (12.61%)
<tb> Lactose <SEP> 45-p1-001.004 <SEP> 60.6
<Tb>

<Desc/Clms Page number 28> <Desc / Clms Page number 28>

Figure img00280001
Figure img00280001

<tb>
<tb> (12,61%)
<tb> Tr5-l-15c1 <SEP> (24,23%) <SEP> 29.8
<tb> Tr0-l-45c1 <SEP> (13,53%) <SEP> 58.3
<tb>
<Tb>
<tb> (12.61%)
<tb> Tr5-l-15c1 <SEP> (24.23%) <SEP> 29.8
<tb> Tr0-l-45c1 <SEP> (13.53%) <SEP> 58.3
<Tb>

Figure img00280002

Tab. 4 : exemples de résultats obtenus en terme de dureté d'indentation pour le LACTOSE.
Figure img00280002

Tab. 4: Examples of results obtained in terms of hardness of indentation for LACTOSE.

Le DI-TAB se caractérise par une densité vraie égale à 2. 4430 g/cm3 (déviation standard = 0. 0005 g/cm3), par une grande sphéricité des particules observées en microscopie optique et par une distribution granulométrique volumique bimodale avec un premier diamètre moyen autour de 160 m et un second entre 600 et 800, um. The DI-TAB is characterized by a true density equal to 2. 4430 g / cm3 (standard deviation = 0.0005 g / cm3), by a large sphericity of the particles observed in optical microscopy and by a bimodal volume particle size distribution with a first average diameter around 160 m and a second between 600 and 800, um.

Une étude similaire a été réalisée sur ce troisième exemple : E* et P ont donc été déterminés en application de la méthode indiquée dans la procédure de réalisation d'essais en microindentation. Les compacts de DlTAB, présentant différentes porosités, ont été testés avec différents temps de relaxation allant de 20 secondes à 3 minutes. A similar study was carried out on this third example: E * and P were therefore determined by applying the method indicated in the procedure for conducting microindentation tests. The compacts of DlTAB, with different porosities, were tested with different relaxation times ranging from 20 seconds to 3 minutes.

Les résultats obtenus (tableau 5, dans cet exemple sur une barrette comprimée à 30 KN) nous permettent de choisir le temps de relaxation le plus pertinent à mettre en oeuvre lors d'un essai sur ce produit :

Figure img00280003
The results obtained (Table 5, in this example on a bar compressed to 30 KN) allow us to choose the most relevant relaxation time to implement during a test on this product:
Figure img00280003

<tb>
<tb> Temps <SEP> de <SEP> relaxation <SEP> E* <SEP> (Mpa)
<tb> 20 <SEP> sec <SEP> 22077
<tb> 40 <SEP> sec <SEP> 22008
<tb> 1 <SEP> min <SEP> 23586
<tb> 2 <SEP> min <SEP> 23661
<tb> 3 <SEP> min <SEP> 23673
<tb>
<Tb>
<tb> Time <SEP> of <SEP> relaxation <SEP> E * <SEP> (Mpa)
<tb> 20 <SEP> sec <SEP> 22077
<tb> 40 <SEP> sec <SEP> 22008
<tb> 1 <SEP> min <SEP> 23586
<tb> 2 <SEP> min <SEP> 23661
<tb> 3 <SEP> min <SEP> 23673
<Tb>

Figure img00280004

Tab. 5 : détermination du temps de relaxation pour le D !-TAB. Ainsi, le temps de relaxation préconisé pour le DI-T AB est de 1 minute.
Figure img00280004

Tab. 5: Determination of the relaxation time for D! -TAB. Thus, the relaxation time recommended for the DI-T AB is 1 minute.

<Desc/Clms Page number 29><Desc / Clms Page number 29>

Là encore nous nous sommes assurés que le module d'élasticité réduit E* était bien déterminé dans un domaine élastique en réalisant plusieurs indentations au même endroit (avec le temps de relaxation déterminé précédemment) afin de comparer les valeurs de module E* obtenues (figure 19a).  Here again we made sure that the reduced modulus of elasticity E * was well determined in an elastic domain by carrying out several indentations at the same place (with the previously determined relaxation time) in order to compare the values of module E * obtained (FIG. 19a).

Sur la figure 19, nous constatons que les courbes de décharge (190), au bout du temps de relaxation, sont encore superposables et présentent des valeurs de module E* très proches (l'écart type étant de 447 MPa soit 1.9 %).  In FIG. 19, we find that the discharge curves (190), at the end of the relaxation time, are still superimposable and have modulus values E * very close (the standard deviation being 447 MPa, ie 1.9%).

Les écarts obtenus sont là encore très faibles, ce qui atteste d'une grande précision dans la mesure de E*, et ceci dès l'analyse de la première courbe de décharge. Nous avons également réalisé des mesures de dureté Brinell (P) sur cet excipient, en utilisant la même démarche que celle appliquée aux autres produits. The differences obtained are again very small, which shows a great accuracy in the measurement of E *, and this from the analysis of the first discharge curve. We also performed Brinell (P) hardness measurements on this excipient, using the same approach as that applied to other products.

Le tableau 6 montre des résultats obtenus en terme de dureté

Figure img00290001

d'indentation (P) :
Figure img00290002
Table 6 shows results obtained in terms of hardness
Figure img00290001

indentation (P):
Figure img00290002

<tb>
<tb> DI-TAB <SEP> (porosité) <SEP> P <SEP> (MPa)
<tb> tr0-d-15-c1 <SEP> (33,45%) <SEP> 20.7
<tb> tr1-d-15-c1 <SEP> (33,45%) <SEP> 18.0
<tb> tr5-d-15-c1 <SEP> (33,45%) <SEP> 34.0
<tb> tr0-d-30-c1 <SEP> (28,48%) <SEP> 66.7
<tb> tr1-d-30-c1 <SEP> (28,48%) <SEP> 38.7
<tb> tr2-d-30-c1 <SEP> (28,48%) <SEP> 32.4
<tb>
<Tb>
<tb> DI-TAB <SEP> (porosity) <SEP> P <SEP> (MPa)
<tb> tr0-d-15-c1 <SEP> (33.45%) <SEP> 20.7
<tb> tr1-d-15-c1 <SEP> (33.45%) <SEP> 18.0
<tb> tr5-d-15-c1 <SEP> (33.45%) <SEP> 34.0
<tb> tr0-d-30-c1 <SEP> (28.48%) <SEP> 66.7
<tb> tr1-d-30-c1 <SEP> (28.48%) <SEP> 38.7
<tb> tr2-d-30-c1 <SEP> (28.48%) <SEP> 32.4
<Tb>

Figure img00290003

Tab. 6 : exemples de résultats obtenus en terme de dureté d'indentation pour le D !-TAB.
Figure img00290003

Tab. 6: Examples of results obtained in terms of hardness of indentation for D! -TAB.

Contrairement aux deux exemples précédents, le modèle exponentiel classique utilisé pour l'extrapolation à porosité nulle (modèle de RYSHKEWITCH) est difficilement applicable au DI-TAB, ce qui rend délicat l'interprétation quantitative des résultats sur de fortes porosités comme c'est le cas dans cet exemple.  Unlike the two previous examples, the classical exponential model used for extrapolation to zero porosity (RYSHKEWITCH model) is difficult to apply to DI-TAB, which makes it difficult to quantitatively interpret the results on large porosities as it is the case in this example.

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Les exemples présentés ici en application de la procédure d'utilisation de la micropresse dans le cadre d'essais en microindentation montrent la possibilité de déterminer un module d'élasticité réduit E* et une dureté d'indentation Brinell P. Dans le cadre du premier paramètre, trois cas (validés dans la gamme de porosité étudiée) se distinguent selon l'excipient qui est analysé : il est nécessaire de programmer un temps de relaxation égal à 5 minutes quand il s'agit de l'AVICEL PH101, tandis que 3 minutes suffisent pour le LACTOSE FF, et 1 minute pour le DI-TAB. De plus, la précision obtenue sur les valeurs de E*, grâce au mode de détermination graphique proposé, est également démontrée. La détermination de la dureté d'indentation est également très précise, comme cela a été constaté ci-dessus.  The examples presented here in application of the procedure of using the micropress in the context of microindentation tests show the possibility of determining a reduced modulus of elasticity E * and a hardness of indentation Brinell P. In the context of the first parameter, three cases (validated in the range of porosity studied) are distinguished according to the excipient that is analyzed: it is necessary to program a relaxation time equal to 5 minutes when it comes to the AVICEL PH101, while 3 minutes are sufficient for the LACTOSE FF, and 1 minute for the DI-TAB. In addition, the precision obtained on the values of E *, thanks to the proposed mode of graphic determination, is also demonstrated. The determination of the hardness of indentation is also very precise, as has been noted above.

Il convient de rappeler que tous ces résultats ne sont que des illustrations et ne sont aucunement limitatifs sur l'utilisation de la micropresse (1). En effet, la micropresse (1) selon l'invention, peut être utilisée pour caractériser des solides pharmaceutiques de n'importe quelle forme et de n'importe quelle composition. Les trois excipients ont été choisis car ils présentent des comportements différents représentatifs des comportements d'une très large gamme de solides pharmaceutiques. Les résultats obtenus pourront donc être généralisés à cette très large gamme de produits pharmaceutiques présentant ces comportements différents.  It should be remembered that all these results are only illustrations and are in no way limiting on the use of the micropress (1). Indeed, the micropress (1) according to the invention can be used to characterize pharmaceutical solids of any shape and any composition. The three excipients were chosen because they exhibit different behaviors representative of the behaviors of a very wide range of pharmaceutical solids. The results obtained can therefore be generalized to this very wide range of pharmaceutical products exhibiting these different behaviors.

Un deuxième essai consiste à pratiquer une flexion trois points sur un solide pharmaceutique (2) à l'aide de la micropresse (1) selon l'invention.  A second test is to perform a three-point bending on a pharmaceutical solid (2) using the micropresse (1) according to the invention.

Dans ce cadre, un nombre de cycles charge/décharge est appliqué sur un compact pharmaceutique de géométrie parallélépipédique positionné sur un banc de flexion trois points. Une charge ultime est ensuite appliquée de façon à entraîner la rupture médiane du compact.  In this context, a number of charge / discharge cycles is applied to a pharmaceutical compact of parallelepipedic geometry positioned on a three-point bending bench. An ultimate load is then applied to cause the median failure of the compact.

Différentes grandeurs peuvent alors être déterminées par étude graphique après ce test. En particulier, ces grandeurs sont la contrainte de rupture et le module d'Young.  Different quantities can then be determined by graphical study after this test. In particular, these quantities are the breaking stress and the Young's modulus.

La contrainte de rupture (cri) est déterminée sur la base du rapport entre la force maximale (Fmax) enregistrée au moment de la rupture et la  The breaking stress (shear) is determined on the basis of the ratio between the maximum force (Fmax) recorded at the time of rupture and the

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surface totale créée après la rupture, en fonction de la géométrie de la barrette et des conditions d'essai.

Figure img00310001

où 1 est la largeur de la barrette, h la hauteur de la barrette, et p la portée du dispositif, c'est-à-dire la distance entre les deux cylindres d'appui. total area created after break, depending on the geometry of the bar and the test conditions.
Figure img00310001

where 1 is the width of the bar, h the height of the bar, and p the range of the device, that is to say the distance between the two support cylinders.

Le module d'Young (E) définit la réponse élastique d'un matériau lors d'une sollicitation. Il s'agit d'un opérateur matriciel qui donne une relation de proportionnalité directe entre la contrainte et la déformation axiale lors d'une sollicitation suivant l'axe de compression.

Figure img00310002
The Young's modulus (E) defines the elastic response of a material during a solicitation. It is a matrix operator that gives a direct proportionality relation between the stress and the axial deformation during a stressing along the axis of compression.
Figure img00310002

Le matériel utilisé est similaire à celui utilisé pour le premier essai de micro-indentation. Dans un essai de flexion trois points, l'échantillon est placé manuellement sur un banc (19) de flexion trois points fixé sur la table XY (11) au moyen de deux vis latérales. L'échantillon est placé sur le banc de flexion (19) de manière à présenter trois points de contact avec trois piges (20) prévus à cet effet, comme représenté en figure 20. Pour ce test, l'indenteur (166) utilisé est à géométrie cylindrique de diamètre égal à 2,00 mm. Le montage de l'indenteur (166) est réalisé, comme décrit ci-dessus en référence aux figures 2 et 3.  The material used is similar to that used for the first microindentation test. In a three-point bending test, the sample is manually placed on a three point bending bench (19) attached to the XY table (11) by means of two side screws. The sample is placed on the bending bench (19) so as to have three points of contact with three pins (20) provided for this purpose, as shown in FIG. 20. For this test, the indenter (166) used is with cylindrical geometry of diameter equal to 2.00 mm. The mounting of the indenter (166) is performed as described above with reference to Figures 2 and 3.

L'écran de contrôle (4) est identique à celui de l'essai de microindentation. Le mode opératoire est identique, seuls les paramètres de contrôle varient par rapport au test de micro-indentation. Les paramètres de contrôle, comme nous l'avons déjà écrit plus haut, sont choisis arbitrairement et doivent être ajustés en fonction du comportement du produit testé.  The control screen (4) is identical to that of the microindentation test. The procedure is identical, only the control parameters vary with respect to the micro-indentation test. The control parameters, as we have already written above, are chosen arbitrarily and must be adjusted according to the behavior of the tested product.

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Figure img00320001
Figure img00320001

La vitesse de chargement (70) est fixée à 0. 050 mm/minute, l'enfoncement maximal (71) à 0. 500 mm, la charge maximale (72) à une valeur inférieure à la force de rupture de la barrette, la force de rupture étant prédéterminée lors d'un essai préalable sur une barrette similaire. Pour une barrette d'AVICEL PH101 comprimée à 50 KN, la charge maximale est ici fixée à 40 N. Le nombre de cycles (73) charge/décharge varie en fonction du matériau constituant le matériau testé. Il sera de quatre pour l'AVICEL PH101, de deux pour le LACTOSE FF et de un pour le DI-TAB. Ces valeurs seront explicitées dans les exemples suivant le mode opératoire. La temporisation (74) entre deux cycles est fixée à 20 secondes. La fréquence d'acquisition (78) des données est fixée à 00 min 00. 1 seconde. Un chargement et un déchargement sont choisis en cochant la case (76) correspondante dans la fenêtre d'écran de saisie des paramètres. Le temps de relaxation (77) est fixé à zéro et la fréquence d'acquisition (79) indiquée dans ce domaine de la fenêtre d'écran est fixée à 00 min 00. 1 seconde. The loading speed (70) is set at 0. 050 mm / minute, the maximum depression (71) at 0. 500 mm, the maximum load (72) at a value less than the breaking strength of the bar, the breaking force being predetermined during a prior test on a similar bar. For a bar of AVICEL PH101 compressed at 50 KN, the maximum load is here set at 40 N. The number of cycles (73) charge / discharge varies depending on the material constituting the tested material. There will be four for the AVICEL PH101, two for the LACTOSE FF and one for the DI-TAB. These values will be explained in the examples according to the procedure. The delay (74) between two cycles is set at 20 seconds. The acquisition frequency (78) of the data is fixed at 00 min 00. 1 second. Loading and unloading are selected by checking the corresponding box (76) in the parameter input screen window. The relaxation time (77) is set to zero and the acquisition frequency (79) indicated in this area of the screen window is set to 00 min 00. 1 second.

Comme précédemment, lorsque tous les paramètres sont fixés, il reste à cliquer à l'aide de la souris sur le bouton"OK" (80). As before, when all the parameters are fixed, it remains to click with the mouse on the button "OK" (80).

L'écran de contrôle (4) indique ces paramètres dans sa deuxième zone (41), comme représenté en figure 21. The control screen (4) indicates these parameters in its second zone (41), as shown in FIG.

L'essai démarre après un click sur le bouton"Démarrer" (53) de cet écran de contrôle (4). The test starts after a click on the "Start" button (53) of this control screen (4).

Une fois l'essai terminé et la courbe tracée dans la troisième zone (42) de l'écran de contrôle (4) comme représenté en figure 22, l'épreuve de rupture est appliquée à la barrette. Pour cela l'opérateur clique de nouveau sur l'onglet "Essai" (49) de la zone de menu de l'écran de contrôle (4) et modifie la valeur de la charge maximale (72) pour la fixer à une valeur supérieure à celle provoquant la rupture de la barrette. Le nombre de cycles (73) est également fixé à un. L'opérateur clique alors de nouveau sur le bouton"Démarrer" (53) de l'écran de contrôle (4) pour lancer l'essai de rupture. Le déroulement de cette ultime charge sur le solide pharmaceutique est identique à précédemment et aboutit à une représentation graphique (230) dans la troisième zone (42) de l'écran de contrôle (4), visible en figure 23. After the test is completed and the curve is drawn in the third zone (42) of the control screen (4) as shown in FIG. 22, the rupture test is applied to the bar. For this, the operator clicks again on the "Test" tab (49) of the control screen menu area (4) and modifies the value of the maximum load (72) to set it to a higher value. to that causing the breaking of the bar. The number of cycles (73) is also set to one. The operator then clicks again on the "Start" button (53) of the control screen (4) to start the break test. The course of this final charge on the pharmaceutical solid is identical to that previously and results in a graphical representation (230) in the third zone (42) of the control screen (4), visible in FIG. 23.

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Les données sont ensuite traitées de la même manière que lors de l'essai de micro-indentation. Les dimensions de la barrette sont saisies dans des cellules du fichier Excel. La contrainte de rupture est calculée en fonction de ces données dans une cellule du fichier (B17) (240).  The data is then processed in the same way as in the micro-indentation test. The dimensions of the bar are entered into cells of the Excel file. The breaking stress is calculated based on these data in a cell of the file (B17) (240).

Pour le calcul du module d'Young (E), un segment de droite (241) est placé sur la courbe de charge (242), ce segment (241) délimitant sur cette courbe un domaine linéaire dans lequel se fera le calcul de E, comme représenté en figure 24. Le module d'Young est calculé dans la cellule B19 (243) sur la figure 24.  For the calculation of the Young's modulus (E), a line segment (241) is placed on the load curve (242), this segment (241) delimiting on this curve a linear domain in which the calculation of E as shown in Fig. 24. The Young's modulus is calculated in cell B19 (243) in Fig. 24.

Le module d'Young est calculé après l'application de plusieurs cycles charge/décharge avant l'épreuve de rupture. L'application de plusieurs cycles permet d'atteindre une certaine stabilité dans le résultat et s'explique par les déformations irréversibles qui ont lieu au sein de l'échantillon testé.  The Young's modulus is calculated after the application of several charge / discharge cycles before the failure test. The application of several cycles makes it possible to achieve a certain stability in the result and can be explained by the irreversible deformations that take place within the tested sample.

En effet, le module d'Young E caractérise une déformation réversible, il doit de ce fait être mesuré lorsqu'une sollicitation du matériau entraîne une réponse purement élastique. Pour vérifier que l'on atteint bien ce domaine il suffit d'appliquer plusieurs fois une charge identique, tout en restant inférieure à la charge qui engendre la rupture. La similitude entre les courbes de charge et de décharge et la reproductibilité de ces cycles doit donc attester de la bonne configuration de l'essai.  Indeed, the Young's modulus E characterizes a reversible deformation, it must therefore be measured when a solicitation of the material causes a purely elastic response. To verify that one reaches this field it is enough to apply several times an identical charge, while remaining lower than the load which causes the rupture. The similarity between the charge and discharge curves and the reproducibility of these cycles must therefore attest to the correct configuration of the test.

Les matériaux présentés ici en exemple de l'application de la procédure d'utilisation de la micropresse dans le cadre d'essais en flexion trois points sont trois excipients classiquement utilisés en formulation galénique. Il s'agit des mêmes que ceux utilisés dans le cadre de l'essai de micro-indentation, c'est-àdire de l'AVICEL PH 101, du D !-TAB et du LACTOSE FF.  The materials presented here as an example of the application of the procedure for using the micropress in the context of three-point bending tests are three excipients conventionally used in galenic formulation. These are the same as those used in the micro-indentation test, that is, AVICEL PH 101, D! -TAB and LACTOSE FF.

Les barrettes utilisées pour l'essai sont fabriquées selon le même mode que celui utilisé pour fabriquer les barrettes utilisées pour l'essai de microindentation.  The strips used for the test are manufactured in the same mode as that used to manufacture the strips used for the microindentation test.

En vue de la détermination du nombre de cycles nécessaire à la stabilisation des conditions d'essai, un premier test sur une barrette d'AVICEL PH101, comprimé à 52 KN, a été réalisé. Ce premier test consiste à appliquer successivement cinq charges de 5 daN puis une sixième de 6 daN pour  In order to determine the number of cycles required to stabilize the test conditions, a first test on a bar of AVICEL PH101, compressed at 52 KN, was performed. This first test consists in successively applying five loads of 5 daN then a sixth of 6 daN for

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entraîner la rupture, comme représenté en figure 25. Il est à préciser que ces forces ont été appliquées à la vitesse de 0. 050 mm/min. Les courbes obtenues ont été rassemblées sur le graphique (figure 25) en supprimant les valeurs où F=0 au départ, de façon à les comparer. Ces paramètres de contrôle sont bien entendu choisis arbitrairement et doivent être ajustés en fonction du comportement du produit testé.  cause rupture, as shown in Figure 25. It should be noted that these forces were applied at a speed of 0. 050 mm / min. The curves obtained were gathered on the graph (FIG. 25) by deleting the values where F = 0 at the beginning, so as to compare them. These control parameters are of course chosen arbitrarily and must be adjusted according to the behavior of the tested product.

Il apparaît clairement sur la figure 25 que l'on ne se situe pas exclusivement dans le domaine d'élasticité lors du premier cycle. Des phénomènes de déformation plastique et de positionnement stable de la barrette par écrasement de certains grains situés à sa surface (les parties de l'échantillon en contact avec le support trois points n'étant pas parfaitement plans) sont donc vraisemblablement à l'origine de phénomènes parasites par rapport à l'élasticité que l'on cherche à mesurer.  It is clear from FIG. 25 that it is not exclusively in the elastic range during the first cycle. Plastic deformation phenomena and stable positioning of the bar by crushing of certain grains located on its surface (the parts of the sample in contact with the three-point support not being perfectly flat) are therefore probably at the origin of parasitic phenomena in relation to the elasticity that we are trying to measure.

Une étude complète de ce principe d'application des cycles a donc été réalisée sur quatre barrettes d'AVICEL PH101, selon une gamme de porosité suffisamment étendue (23% à 9%) pour déterminer une valeur de E à porosité nulle, extrapolée selon le modèle de Ryshkewitch.  A complete study of this principle of application of the cycles was thus carried out on four bars of AVICEL PH101, according to a range of sufficiently large porosity (23% to 9%) to determine a value of E with porosity zero, extrapolated according to the Ryshkewitch model.

Pour chaque porosité, on distingue deux étapes :
1) Répétition de 5 cycles préalables (figure 25, premier cycle (250)), à des charges inférieures à celles occasionnant la rupture (déterminées pour chaque porosité), puis rupture à la sixième charge (figure 25,251), la stabilité recherchée étant atteinte dès le 4 cycle.
For each porosity, there are two steps:
1) Repetition of 5 preliminary cycles (figure 25, first cycle (250)), with loads lower than those causing the rupture (determined for each porosity), then rupture with the sixth charge (figure 25,251), the desired stability being reached from the 4th cycle.

2) Calcul de E par détermination graphique de la pente à la charge soit

Figure img00340001

Etch et de la pente à la décharge soit Edech (figure26), en se basant sur le quatrième cycle. 2) Calculation of E by graphical determination of the slope at the load
Figure img00340001

Etch and discharge slope either Edech (Figure 26), based on the fourth cycle.

On constate sur la figure 26 que les valeurs de Ech (260) et de EdéCh (261) sont relativement proches, respectivement 3738 MPa et 3790 MPa sur cet exemple, ce qui donne un écart moyen inférieur à 2 % si l'on tient compte de tous les essais réalisés.  It can be seen in FIG. 26 that the values of Ech (260) and Edech (261) are relatively close, respectively 3738 MPa and 3790 MPa in this example, which gives an average difference of less than 2% if one takes into account of all the tests carried out.

Le graphe de la figure 27 illustre les extrapolations à porosité nulle qui permettent de comparer les valeurs de E brutes obtenues en allant à la rupture  The graph in FIG. 27 illustrates the extrapolations with zero porosity that make it possible to compare the raw E values obtained by breaking

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Figure img00350001

sans faire de cycle (Emp) (270) avec les valeurs de E obtenues sur le 4ème cycle (Ech et E) (271).
Figure img00350001

without making a cycle (Emp) (270) with the values of E obtained on the 4th cycle (Ech and E) (271).

Une différence est ainsi clairement mise en évidence entre les valeurs obtenues en faisant plusieurs cycles et les valeurs brutes obtenues en allant directement à la rupture (environ 25 % d'écart à porosité nulle), ce qui démontre l'importance de réaliser un certain nombre de cycles avant de rompre le solide pharmaceutique.  A difference is thus clearly demonstrated between the values obtained by making several cycles and the raw values obtained by going directly to failure (approximately 25% of gap with zero porosity), which demonstrates the importance of achieving a certain number of cycles before breaking the pharmaceutical solid.

Comme pour l'AVICEL PH101, une étude complète sur 4 barrettes de LACTOSE comprimées respectivement à 15,25, 30 et 45 KN (soit des porosités allant de 24% à 13% environ) a été effectuée.  As for AVICEL PH101, a complete study on 4 LACTOSE strips compressed respectively at 15.25, 30 and 45 KN (ie porosities ranging from 24% to approximately 13%) was carried out.

La même méthodologie que celle utilisée pour l'AVICEL PH101 a été appliquée, et les conclusions sont similaires pour ces deux produits, avec quelques nuances :
La stabilité a été atteinte au bout de 2 cycles (280,281) seulement (figure 28). Un troisième cycle (282) a donc été effectué pour entraîner la rupture de la barrette. Les valeurs de E, (290) et de Edéch (291) sont relativement proches, avec un écart moyen ici d'environ 2,5 % (figure 29).
The same methodology as that used for AVICEL PH101 has been applied, and the conclusions are similar for these two products, with some nuances:
Stability was reached after 2 cycles (280,281) only (Figure 28). A third cycle (282) was therefore performed to cause the bar to break. The values of E, (290) and Edech (291) are relatively close, with an average difference of about 2.5% here (Figure 29).

La figure 30 illustre les extrapolations à porosité nulle permettant ainsi de comparer les valeurs de Emp avec les valeurs de ECh et de Edé, h- Une différence plus importante que celle qui concernait l'AVICEL PH101 est démontrée entre les valeurs obtenues en faisant plusieurs cycles (300) et celles obtenues en allant directement à la rupture (301) (environ 33 % d'écart à porosité nulle).  Figure 30 illustrates extrapolations with zero porosity, thus allowing Emp values to be compared with the ECh and Edé values. H- A larger difference than the AVICEL PH101 is shown between the values obtained by doing several cycles (300) and those obtained by going directly to failure (301) (about 33% zero porosity difference).

En application du principe qui consiste à appliquer plusieurs cycles charge/décharge avant une ultime épreuve de charge conduisant à la rupture, plusieurs barrettes de D !-TAB, comprimées respectivement à 15,30 et 35 KN (soit des porosités allant de 33% à 27% environ), ont été analysées.  In application of the principle of applying several charge / discharge cycles before a final charge test leading to rupture, several D! -TAB bars, respectively compressed at 15.30 and 35 KN (ie porosities ranging from 33% to About 27%), were analyzed.

Les conclusions sont encore proches des précédentes. La stabilité a été atteinte au bout d'1 seul cycle (310) (figure 31).  The conclusions are still close to the previous ones. Stability was reached after only one cycle (310) (Figure 31).

Les valeurs de E, (320) et de Edéch (321) (figure 32) sont relativement proches (l'écart moyen étant ici inférieur à 0.1 %).  The values of E, (320) and Edech (321) (FIG. 32) are relatively close (the average difference here being less than 0.1%).

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La figure 33 illustre les extrapolations à porosité nulle nous permettant ainsi de comparer les valeurs de E mp avec les valeurs de ECh et de Edéh-Une différence identique à celle que présentait l'AVICEL PH101 est mise en évidence entre les valeurs (330) obtenues en réalisant un cycle préalable à la rupture et celles (331) obtenues en allant directement à la rupture, soit environ 25 % d'écart à porosité nulle.  Figure 33 illustrates the extrapolations with zero porosity allowing us to compare the values of E mp with the values of ECh and Edéh-A difference identical to that which the AVICEL PH101 presented is highlighted between the values (330) obtained. by performing a pre-break cycle and those (331) obtained by going directly to failure, ie about 25% zero porosity deviation.

La méthodologie proposée ici en vue de l'étude du module d'Young en flexion trois points, par l'intermédiaire de la micropresse (1), est basée sur le principe de la réalisation de cycles préalables à la rupture.  The methodology proposed here for the study of the Young modulus in three-point bending, via the micropress (1), is based on the principle of performing cycles prior to fracture.

Trois cas (validés dans la gamme de porosité étudiée) se distinguent selon l'excipient qui est analysé : il est nécessaire de réaliser 4 cycles quand il s'agit de l'AVICEL PH101, tandis que 2 suffisent pour le LACTOSE FF, et 1 seul pour le DI-TAS.  Three cases (validated in the range of porosity studied) are distinguished according to the excipient which is analyzed: it is necessary to carry out 4 cycles when it comes to the AVICEL PH101, while 2 are enough for the LACTOSE FF, and 1 only for the DI-TAS.

Ainsi, la réalisation d'un certain nombre de cycles, selon le produit testé, semble indispensable à la détermination précise et reproductible du Module d'Young.  Thus, the realization of a certain number of cycles, depending on the product tested, seems indispensable for the precise and reproducible determination of the Young's Module.

Il doit être évident pour les personnes versées dans l'art que la présente invention permet des modes de réalisation sous de nombreuses autres formes spécifiques sans l'éloigner du domaine d'application de l'invention comme revendiqué. Par conséquent, les présents modes de réalisation doivent être considérés à titre d'illustration, mais peuvent être modifiés dans le domaine défini par la portée des revendications jointes, et l'invention ne doit pas être limitée aux détails donnés ci-dessus. It should be obvious to those skilled in the art that the present invention allows embodiments in many other specific forms without departing from the scope of the invention as claimed. Therefore, the present embodiments should be considered by way of illustration, but may be modified within the scope defined by the scope of the appended claims, and the invention should not be limited to the details given above.

Claims (13)

REVENDICATIONS 1. Procédé de caractérisation des propriétés mécaniques des solides pharmaceutiques (2) fabriqués par compaction de poudre, caractérisé en ce qu'il consiste à effectuer sur le solide pharmaceutique (2), un essai de flexion trois points et un essai de microindentation à l'aide d'une micropresse (1), chacun des essais comprenant avant un cycle de mesure réelle, au moins un cycle préalable comprenant une charge et une décharge. 1. A method for characterizing the mechanical properties of pharmaceutical solids (2) produced by powder compaction, characterized in that it consists in carrying out on the pharmaceutical solid (2) a three-point bending test and a microindentation test. using a micropress (1), each of the tests comprising before a real measurement cycle, at least one prior cycle comprising a charge and a discharge. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pour un essai de micro-indentation, un certain temps, variable en fonction de la nature du solide pharmaceutique testé, est laissé entre la charge et la décharge, de manière à obtenir une relaxation optimale du solide pharmaceutique (2) pour se trouver lors de la décharge dans le domaine des déformations élastiques du solide pharmaceutique (2).  2. Method according to claim 1, characterized in that, for a micro-indentation test, a certain time, variable depending on the nature of the pharmaceutical solid tested, is left between the charge and the discharge, so as to obtain a optimal relaxation of the pharmaceutical solid (2) to be found during the discharge in the field of elastic deformations of the pharmaceutical solid (2). 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pour un essai de flexion trois points, un nombre déterminé de cycles préalables est effectué sur le solide pharmaceutique (2) testé jusqu'à obtenir du solide pharmaceutique, une réponse purement élastique, le nombre de cycles étant fonction de la nature du solide pharmaceutique testé.  3. Method according to claim 1, characterized in that, for a three-point bending test, a predetermined number of preliminary cycles is performed on the pharmaceutical solid (2) tested until a purely elastic response is obtained from the pharmaceutical solid, the number of cycles being a function of the nature of the pharmaceutical solid tested. 4. Procédé selon la revendication 1 ou 3, caractérisé en ce que, lors d'un essai de flexion trois points, le cycle de mesure réelle consiste à appliquer une charge ultime sur le solide pharmaceutique de manière à entraîner sa rupture médiane.  4. Method according to claim 1 or 3, characterized in that, in a three-point bending test, the actual measuring cycle consists in applying an ultimate charge on the pharmaceutical solid so as to cause its median rupture. 5. Micropresse (1) pouvant mettre en oeuvre le procédé des revendications 1 à 4, pour mettre en évidence les propriétés mécaniques des solides pharmaceutiques (2), caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens d'enregistrement de paramètres de fonctionnement de la micropresse (1), des moyens de commande du déplacement d'un piston (16) de chargement vers le solide pharmaceutique (2) placé sous ce piston (16)  5. Micropresse (1) can implement the method of claims 1 to 4, to highlight the mechanical properties of pharmaceutical solids (2), characterized in that it comprises means for recording operating parameters of the micropress (1), means for controlling the displacement of a loading piston (16) towards the pharmaceutical solid (2) placed under this piston (16) <Desc/Clms Page number 38><Desc / Clms Page number 38> en fonction des paramètres de fonctionnement, un capteur d'effort (18) mesurant l'effort exercé sur le solide pharmaceutique (2) par une tête assemblée à l'extrémité du piston (16) proche du solide (2) en position, un capteur de déplacement (17) mesurant le déplacement du piston (16), ce dernier étant situé au plus près de l'échantillon et déclenché par des moyens de déclenchement lorsqu'un effort est détecté au niveau du capteur d'effort (18), des moyens d'enregistrement des signaux émis par les capteurs (17, 18), des moyens de calcul des grandeurs caractérisant les propriétés mécaniques du solide en fonction des signaux enregistrés et des paramètres de fonctionnement de la micropresse (1).  according to the operating parameters, a force sensor (18) measuring the force exerted on the pharmaceutical solid (2) by a head assembled at the end of the piston (16) close to the solid (2) in position, a displacement sensor (17) measuring the displacement of the piston (16), the latter being situated closest to the sample and triggered by triggering means when a force is detected at the level of the force sensor (18), means for recording the signals emitted by the sensors (17, 18), means for calculating the quantities characterizing the mechanical properties of the solid as a function of the recorded signals and the operating parameters of the micropress (1). 6. Micropresse (1) selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle comprend un système informatique (3) exécutant un logiciel spécifique d'exploitation permettant l'affichage, par des moyens d'affichage du système, de champs de saisie des paramètres de fonctionnement de la micropresse sur un écran du système (3), le système (3) commandant, en fonction de certains paramètres de fonctionnement saisis, un moto-réducteur (15), actionnant par l'intermédiaire d'une vis à billes (14), le piston (16) de chargement suivant son axe dirigé vers le solide pharmaceutique (2) en position, la tête du piston (16) de chargement supportant un indenteur (166) pour effectuer un essai de flexion trois points ou un essai de microindentation sur le solide pharmaceutique (2), les résultats de cet essai étant collectés par le système (3) pour être traités par le logiciel, le système (3) comprenant les moyens de calcul pour calculer les grandeurs caractérisant les propriétés mécaniques du solide pharmaceutique (2).  6. Micropresse (1) according to claim 5, characterized in that it comprises a computer system (3) running a specific operating software for displaying, by display means of the system, fields of data entry. operating parameters of the micropress on a screen of the system (3), the system (3) controlling, depending on certain operating parameters entered, a geared motor (15), operating via a ball screw (14), the loading plunger (16) along its axis directed to the pharmaceutical solid (2) in position, the plunger head (16) supporting an indenter (166) for performing a three point bend test or a microindentation test on the pharmaceutical solid (2), the results of this test being collected by the system (3) for processing by the software, the system (3) comprising the calculation means for calculating the quantities characterizing the mechanical properties of the pharmaceutical solid (2). 7. Micropresse (1) selon la revendication 5 ou 6, caractérisée en ce que les moyens de commande commandent la vitesse de déplacement du piston (16) par l'intermédiaire d'un régulateur de force, de position ou de vitesse de déplacement du piston (16), du type PID (Proportionnelle Intégrale Dérivée).  7. Micropresse (1) according to claim 5 or 6, characterized in that the control means control the speed of movement of the piston (16) via a force regulator, position or speed of movement of the piston (16), of the PID type (Proportional Integral Derivative). <Desc/Clms Page number 39><Desc / Clms Page number 39> 8. Micropresse (1) selon la revendication 6 ou 7, caractérisée en ce que le système (3) comprend également des moyens d'affichage en temps réel de courbes relatives à la force appliquée par le piston (16) sur le solide (2) en fonction du déplacement du piston (16) ou à la contrainte dans le solide pharmaceutique (2) en fonction du déplacement du piston (16) vers ce solide (2).  8. Micropresse (1) according to claim 6 or 7, characterized in that the system (3) also comprises means for displaying in real time curves relating to the force applied by the piston (16) on the solid (2). ) as a function of the displacement of the piston (16) or the stress in the pharmaceutical solid (2) as a function of the displacement of the piston (16) towards this solid (2). 9. Micropresse (1) selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisée en ce que le solide pharmaceutique (2) repose sur une table (11) positionnée sur un socle (10) surmonté du motoréducteur (15) actionnant le piston (16) suivant son axe dirigé vers le solide pharmaceutique (2) par l'intermédiaire de la vis à billes (14).  9. Micropresse (1) according to one of claims 6 to 8, characterized in that the pharmaceutical solid (2) rests on a table (11) positioned on a base (10) surmounted by the geared motor (15) actuating the piston ( 16) along its axis directed to the pharmaceutical solid (2) via the ball screw (14). 10. Micropresse (1) selon la revendication 9, caractérisée en ce que la table (11) est une table à mouvements croisés XY permettant à l'opérateur de positionner précisément le point de mesure de l'échantillon à tester sous l'indenteur (166), puis de déplacer l'échantillon vers le point de mesure suivant sans avoir à toucher à l'échantillon.  10. Micropresse (1) according to claim 9, characterized in that the table (11) is an XY cross-motion table allowing the operator to accurately position the measuring point of the test sample under the indenter ( 166), then move the sample to the next measurement point without touching the sample. 11. Micropresse (1) selon l'une des revendications 5 à 10, caractérisée en ce que le capteur d'effort (18) est un capteur à pont de jauges d'extensiométrie placé sur le piston (16) de chargement juste audessus de la tête.  11. Micropresse (1) according to one of claims 5 to 10, characterized in that the force sensor (18) is a strain gauge bridge sensor extensiometry placed on the piston (16) loading just above the head. 12. Micropresse (1) selon l'une des revendications 5 à 11, caractérisée en ce que le capteur de déplacement (17) est un palpeur incrémental solidaire de la tête du piston (16) de chargement par l'intermédiaire d'un premier plateau (164), ce capteur de déplacement (17) comprenant une pointe de touche (175) en contact permanent avec une référence constituée d'un second plateau parallèle au premier plateau, le déplacement du piston (16) entraînant le coulissement de la pointe de touche (170) dans un manchon solidaire du premier plateau (164), le capteur de déplacement (17) comprenant des moyens de mesure du déplacement  12. Micropresse (1) according to one of claims 5 to 11, characterized in that the displacement sensor (17) is an incremental probe integral with the head of the piston (16) loading via a first plate (164), this displacement sensor (17) comprising a touch tip (175) in permanent contact with a reference consisting of a second plate parallel to the first plate, the displacement of the piston (16) causing the sliding of the tip key (170) in a sleeve integral with the first plate (164), the displacement sensor (17) comprising displacement measuring means <Desc/Clms Page number 40><Desc / Clms Page number 40> de la pointe de touche dans le manchon correspondant au déplacement du piston (16) de chargement par rapport au solide pharmaceutique (2).  the touch point in the sleeve corresponding to the displacement of the plunger (16) relative to the pharmaceutical solid (2). 13. Micropresse (1) selon l'une des revendications 6 à 12, caractérisée en ce que l'indenteur (166) peut être sphérique, cylindrique ou pyramidal. 13. Micropresse (1) according to one of claims 6 to 12, characterized in that the indenter (166) can be spherical, cylindrical or pyramidal.
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