La résistance mécanique est un paramètre important pour les comprimés pharmaceutiques car cela va leur permettre de passer les différentes étapes allant du pelliculage au conditionnement et d’arriver intacts jusqu’au patient.

La cohésion du comprimé est liée à sa composition ainsi qu’aux paramètres procédés utilisés lors de sa fabrication. Les problèmes de rupture peuvent d’ailleurs apparaître directement au moment de la compression à travers le phénomène de clivage qui est un des problèmes majeurs rencontré dans le monde industriel lors des étapes de compression. Il correspond à une rupture brutale du comprimé lors de son éjection ou au cours de sa relaxation. Celle-ci peut se manifester par un découpage du comprimé en feuillets ou un décollement de la partie supérieure et l’on parle alors de décalottage. Plusieurs paramètres peuvent permettre d’expliquer le phénomène. Nous avons pu dernièrement démontrer dans certains cas le rôle de l’emprisonnement de l’air dans le comprimé au cours de la compression.

La caractérisation de la cohésion du comprimé passe par la réalisation de tests de rupture. Le test classique dans le domaine pharmaceutique est le test de compression diamétrale ou test brésilien, mais d’autres tests sont aussi envisagés comme la flexion 3 points ou la compression uniaxiale. Notre démarche consiste à caractériser le comportement mécanique du comprimé au cours du test et à essayer de définir un critère de rupture qui pourrait nous permettre de relier les résultats obtenus par les différents tests. Pour le comportement mécanique, l’utilisation de la vidéo et de la technique de corrélation d’image permet de mesurer les champs de déplacement et de déformation à la surface du comprimé en cours de test. Ces résultats, comparés à de la modélisation par éléments finis permettent de mieux comprendre le comportement mécanique du comprimé.

En parallèle, des études à l’aide du formalisme de la mécanique linéaire de la rupture sont en train d’être initiées. Cette approche paraît en effet tout à fait adaptée au comprimé pharmaceutique du fait de sa nature poreuse. Elle doit permettre de remonter à l’énergie de rupture, c’est-à-dire à un paramètre matériaux. Pour cela, il nous faut définir le test le plus adapté afin de minimiser les effets de structures par rapport aux effets matériaux. Ces études seront couplés avec de la vidéos en caméra ultra-rapide et de la modélisation par éléments discrets pour essayer de mieux caractériser et comprendre la nature dynamique de la rupture.

 

Partenariats et soutiens : I2M (DUMAS)