Pontos de análise do processo de granulação em leito fluidizado

A importância da granulação em leito fluidizado no processo de fabricação de comprimidos

Comprimidos referem-se a preparações de comprimidos feitas de medicamentos e excipientes apropriados através da tecnologia de preparação.Composição do comprimido: medicamento original, enchimento, adsorvente, aglutinante, lubrificante, dispersante, agente umectante, desintegrante, aromatizante, materiais coloridos e outros componentes.

Os comprimidos são a forma farmacêutica preferida e mais utilizada no desenvolvimento de novos medicamentos.O processo de fabricação de comprimidos inclui pré-tratamento API, dosagem, granulação, prensagem de comprimidos, revestimento e outros processos.Dentre eles, o processo de granulação desempenha um papel muito importante em toda a produção de comprimidos, o que é de grande importância para prevenir possíveis problemas no processo produtivo de prensagem de comprimidos e garantir a qualidade dos medicamentos.Por exemplo, se a quantidade de aglutinante adicionada no processo de granulação for muito pequena e os grânulos estiverem muito secos, isso causará lóbulos no processo de prensagem do comprimido;se os grânulos estiverem muito úmidos, isso causará punção pegajosa, punção adstringente, grânulos irregulares e, se os grânulos forem muito duros, também afetará a dissolução e assim por diante.Portanto, dominar os pontos-chave do processo de granulação é um curso obrigatório para desenvolvedores de medicamentos.

Explorando as diferentes técnicas de granulação de pó na fabricação farmacêutica

Os processos de granulação de pó incluem as seguintes categorias principais.

- Granulação úmida (equipamento representativo comumente usado é granulador de alto cisalhamento ): material + ligante - grânulos úmidos - secagem.

- Granulação a seco (o equipamento representativo comumente usado é o granulador compactador de rolo): materiais sensíveis ao calor - enrolados em flocos - quebrados em grânulos

- Granulação em leito fluidizado (equipamento representativo comumente usado é granulador secador de leito fluidizado ): fluidização do material + atomização do aglutinante - secagem - granulação

- Granulação por spray (o equipamento representativo comumente usado é o granulador por spray): material + aglutinante na solução - secagem por spray.

Compreendendo o processo de granulação em leito fluidizado na fabricação farmacêutica

Este artigo deseja principalmente discutir com você o processo de granulação em leito fluidizado .A granulação em leito fluidizado é a mistura de matérias-primas, granulação, secagem e outros processos que são concentrados no granulador por spray em leito fluidizado para completar a tarefa de granulação com eficiência.

O princípio da granulação é o seguinte: as matérias-primas e os ingredientes no leito fluidizado fechado, e a fluidização visa obter a mistura do pó.Pulverize a pistola nas condições de pressão de atomização e velocidade de injeção e, em seguida, pulverize o líquido no pó da matéria-prima e reúna as gotículas atomizadas em torno das partículas nucleares, a injeção contínua de gotículas de líquido na superfície nuclear das partículas forma uma ponte líquida, entre as partículas e os núcleos das partículas juntos para promover o crescimento contínuo das partículas, após a secagem da ponte líquida entre a evaporação, a formação de pontes sólidas, ou seja, as partículas porosas adquirem formato redondo;Com o aumento da saturação do líquido, o tamanho das partículas aumenta gradualmente e a porosidade diminui ainda mais.este também é um princípio de funcionamento do granulador de pulverização de leito fluidizado.

Os componentes e vantagens do equipamento de granulação em leito fluidizado

O equipamento de leito fluidizado é composto principalmente de desumidificação (opcional), um filtro primário, um filtro intermediário, um filtro de alta temperatura e alta eficiência (H13), um aquecedor com controle preciso de temperatura, uma tigela inferior, uma tigela móvel de produto com um carrinho , uma câmara fluidizada, câmara de expansão/carcaça de filtro, sistema de pulverização e sistema de exaustão de ar.Sua estrutura de cima para baixo pode ser dividida em três partes do cilindro: o cilindro superior geralmente será instalado dentro da bolsa filtrante, principalmente para remoção de poeira por vibração;o cilindro do meio é uma câmara de expansão cilíndrica, o material no fluxo de ar ascendente e a gravidade descendente no tanque de material e no movimento recíproco da câmara de expansão, partículas suspensas no ar quente e seco para formar um melhor estado de fluidização;o cilindro inferior é o tanque de carga, o material é assim adicionado.As vantagens da granulação em leito fluidizado em uma etapa são muitas, como a mistura, granulação e secagem de materiais sendo concluídas no mesmo equipamento de leito fluidizado, reduzindo um grande número de ligações operacionais, economizando tempo de produção;parâmetros de processo adequados dentro da faixa das partículas resultantes de tamanho uniforme, redondo, fluidez e boa compressibilidade;equipamento fechado para evitar efetivamente o lançamento de pó fino, não só para prevenir a poluição externa dos medicamentos, mas também para reduzir o número de operadores com Pode não só prevenir a contaminação externa do medicamento, mas também reduzir a chance de contato entre o operador e medicamentos e excipientes irritantes ou tóxicos, o que está mais alinhado com os requisitos das BPF;alto grau de automação, fácil de ampliar e reproduzir.

Seleção de parâmetros-chave para granulação em leito fluidizado

(1) Temperatura do ar de entrada

A temperatura do ar de entrada da granulação em leito fluidizado deve ser controlada dentro da faixa apropriada de acordo com a natureza do material e o tamanho das partículas necessárias.Se o solvente do aglutinante for um solvente orgânico como o etanol, a temperatura do ar de entrada deverá ser ligeiramente inferior à de um solvente como a água.No caso de outros parâmetros permanecerem inalterados, se a temperatura do ar de entrada for muito alta, pode levar à secagem e evaporação prematura das gotas de adesivo pulverizadas, reduzindo a molhabilidade e permeabilidade do material, formando uma ponte líquida e reduzindo a coesão, afetando assim a capacidade de agregação das partículas, formando partículas de tamanho menor, enquanto a temperatura é muito alta também pode causar alterações na natureza de alguns materiais sensíveis à temperatura.A temperatura do ar de entrada é muito baixa, o que levará ao umedecimento excessivo do pó, e parte do pó do material se aglomerará em aglomerados e aderirá à parede do recipiente, não podendo manter um melhor estado de fluidização, o que é mais provável para causar fluido não.Configurações específicas de temperatura são definidas de acordo com diferentes materiais e processos.

(2) a seleção da velocidade de entrada

A seleção da velocidade do ar de entrada na tecnologia de granulação em uma etapa em leito fluidizado é baseada no princípio de que as partículas do leito fluidizado estão sempre em bom estado de fluidização.O bom estado de fluidização depende principalmente da umidade e do peso do material.No processo de granulação de leito fluidizado em uma etapa, o estado do material muda do estado de pó seco para partículas úmidas e depois para partículas secas, a velocidade do ventilador precisa ser ajustada constantemente para garantir um bom estado de granulação pelo inversor de controle de velocidade.Quando a pasta é granulada, a frequência do ventilador pode ser aumentada moderadamente com o aumento gradual da umidade das partículas;o volume de ar adequado pode deixar o material em bom estado de fluidização e troca de calor em estado equilibrado, propício à granulação.Se a velocidade do vento for muito grande, o material pode ser soprado demais para o saco de pó e muito fluxo de ar quente durante o tempo da unidade, tornando a volatilização da umidade do aglutinante muito rápida, a força de ligação é enfraquecida, enquanto as gotas do aglutinante não podem ser totalmente em contato com o material de modo que a distribuição do tamanho das partículas seja um pó amplo e mais fino;e com o aumento da velocidade do vento, as partículas são sujeitas a uma força de impacto excessiva, conduzindo a demasiada abrasão das partículas.

(3) Pressão de pulverização

a pressão do líquido de pulverização é um fator não negligenciável que afeta a qualidade da granulação.A pressão de pulverização é o processo de alta dispersão do aglutinante em gotículas atomizadas pelo fluxo de ar.De modo geral, o tamanho da pressão de pulverização está inversamente relacionado ao tamanho final da partícula.Quanto maior a pressão de pulverização, menores serão as gotas atomizadas, maior será a área superficial específica das gotas e mais rápida será a taxa de evaporação da água pelo ar quente, diminuindo o tamanho das partículas;inversamente, quanto menor a pressão de pulverização, maiores serão as gotículas formadas, maiores serão as gotículas, maior será a probabilidade de produzir aglomerados maiores de partículas e a capacidade de molhar o pó será ainda mais reduzida.Portanto, a escolha da pressão de atomização deve ser feita de acordo com o material e o desempenho do instrumento para fazer uma escolha adequada.A pressão do bico de pulverização é ajustada pelo gabinete de controle para ajustar a pressão do ar comprimido para ajustar a pressão de pulverização.

(4) Seleção da taxa de pulverização

A seleção da vazão de pulverização também está diretamente relacionada ao tamanho das partículas.A vazão de pulverização é proporcional ao tamanho da partícula, no caso de determinada pressão de pulverização, com o aumento da velocidade de pulverização, o tamanho da gota atomizada do adesivo também aumenta, se a vazão for muito alta, resultando em excesso umidade na máquina, a umidade na superfície das partículas úmidas não pode ser seca a tempo pode levar à agregação ou adesão em um grupo, o tamanho das partículas torna-se maior, casos mais graves podem levar ao colapso do leito ;inversamente, quando a vazão é muito baixa, o tamanho das partículas pode ser ainda mais reduzido, muito pó fino, funcionar por um certo tempo também pode causar entupimento da pistola, limitando bastante a eficiência.A literatura a seguir examina a taxa de pulverização e conclui que quando a pressão de pulverização e a temperatura do ar de entrada/temperatura do material são constantes, a maior taxa de qualificação de partículas é obtida a uma taxa de pulverização de 10 mL/min.

Em resumo, os fatores que afetam o tamanho das partículas são resumidos da seguinte forma: No processo de granulação, a situação real da granulação em campo deve ser combinada com um ajuste abrangente dos fatores de influência para controlar o tamanho das partículas na faixa apropriada.

Além dos parâmetros acima, também existem fatores que podem afetar a qualidade da granulação, incluindo a estanqueidade do dispositivo de leito fluidizado e a verificação da integridade do saco de filtro, a concentração do aglutinante, a altura da pistola, a temperatura do material, o sistema de entrada de ar, os dutos estão muito sujos para causar preto manchas e assim por diante.A granulação em leito fluidizado é um processo dinâmico, no processo de granulação precisamos observar o estado de fluidização do material em tempo real, e ajustar os parâmetros em tempo hábil para garantir que a qualidade de nossos grânulos seja feita em bom estado, para que o compressão ou revestimento subsequente, etc.

Como melhorar a qualidade da granulação da granulação em leito fluidizado

(1) Controle de volume de ar

Ajuste o volume de entrada de ar para fazer os materiais no recipiente ferverem e serem totalmente misturados, e a camada de ebulição não ultrapassará facilmente o bico.O volume de ar inicial do granulador seco de leito fluidizado não deve ser muito grande, caso contrário, o pó ferverá muito e aderirá à superfície do saco de filtro, causando obstrução do fluxo de ar.Ao ajustar o volume de ar, é melhor que o volume de ar de entrada seja ligeiramente maior que o volume de ar de exaustão.Geralmente, depois que o volume de ar é determinado, você só precisa ajustar o volume do ar de exaustão para atingir um estado de ebulição adequado.Ao ligar o ventilador, o amortecedor precisa ser fechado.Depois que o ventilador estiver funcionando, o amortecedor de exaustão pode ser aumentado gradualmente para criar um estado de ebulição ideal do material.

(2) Temperatura do ar de entrada

Se a temperatura do ar de entrada da granulação em leito fluidizado for muito alta, o tamanho das partículas será reduzido e, se for muito baixa, o material será superumedecido e formará aglomerados.Portanto, é muito importante controlar a temperatura durante a granulação em ebulição.

O vapor entra no aquecedor, fazendo com que o ar seja aquecido à medida que passa.Como a temperatura sobe e desce durante um determinado período de tempo quando o vapor é aquecido, é necessário prestar atenção ao controle antecipado e à previsão ao definir e ajustar.Experiência pessoal, ao utilizar equipamentos de produção, quando o aquecimento a vapor está esquentando, haverá uma zona tampão de cerca de dez graus, ou seja, a temperatura definida é de 60°C, a temperatura pode subir até 70°C, e depois diminuir gradativamente e estabilizar a 60°C, então se for durante o processo de granulação Para ajustar a temperatura, você precisa desligar a entrada de ar brevemente com antecedência, ou definir a temperatura cerca de 10°C abaixo da temperatura ideal, e então ajustar após é relativamente equilibrado.

(3) Velocidade do líquido de pulverização

Quando a temperatura atinge os requisitos, a granulação por pulverização pode ser realizada.Neste momento, o fluxo e a pressão do ar comprimido e o fluxo e a velocidade do adesivo devem ser controlados.Ao mesmo tempo, a função de backflushing (explosão) da bolsa de filtro precisa ser ativada.Blowback a cada poucos segundos.

A flutuação da pressão do leito está geralmente dentro de ±3%.Se a flutuação da pressão exceder ±10%, a fluidização pode não ser ideal.

A vazão e a pressão do ar comprimido e a vazão e a vazão do adesivo precisam ser apropriadas para garantir a distribuição adequada do tamanho das partículas do produto.

(4) Evitar aderência ou sedimentação

Durante o processo de pulverização, a temperatura do material e a temperatura de saída do ar caem.Quando caem para um determinado valor, a pulverização deve ser interrompida para evitar aderência na parede ou sedimentação.Quando a temperatura do material retorna ao valor original, a pulverização é reiniciada e este ciclo se repete até que o adesivo seja pulverizado.É necessário estar atento à temperatura máxima de viscosidade dos diferentes adesivos, e ajustar o tempo de retenção da temperatura do material na temperatura máxima de viscosidade de acordo com a necessidade do produto.

(5) Evitar a formação de bolo

Na câmara de pulverização, o material é afetado pelo gás e pelo formato do recipiente, provocando movimentos de circulação ascendente e descendente do centro para o entorno.O adesivo é pulverizado com uma pistola.O material em pó é aderido pelas gotículas adesivas, agrega-se em partículas e é aquecido.O fluxo de ar retira a umidade e a mudança na temperatura de saída deve ser controlada.Partículas úmidas tendem a se unir e formar bolos.Existem outros motivos para a formação do bolo: muita carga, então é preciso garantir que a carga seja adequada;as partículas estão muito úmidas e o teor de umidade das partículas precisa ser reduzido;se houver volume morto, seque primeiro parte do material e depois adicione as partículas úmidas restantes ou faça barulho para sacudir as partículas.

(6) Quantidade de Pó de Carga

O volume de enchimento deve ser adequado, nem muito nem pouco.Geralmente, o volume de enchimento é de cerca de 60% a 80% do volume do recipiente do granulador de leito fluidizado.Muito ou pouco afetará o estado de ebulição e o efeito de granulação.

(7) Eliminação estática

O recipiente do granulador de leito fluidizado é geralmente equipado com um dispositivo de eliminação estática.A eletricidade estática gerada pela fricção do pó pode ser eliminada com o tempo.Alguns fabricantes equipam o dispositivo de eliminação de estática com uma sonda separada, que precisa ser inserida manualmente durante o uso.Preste atenção durante o uso e não se esqueça.A eletricidade estática é a principal causa da adsorção de pó fino e dos sacos de coleta, afetando assim a diferença de pressão, o estado de fluidização, a granulação irregular, etc. (Interlúdio: Durante outro teste piloto, como o equipamento foi adquirido recentemente, esqueci de inserir a sonda eletrostática quando usando-o. Durante o processo de pré-aquecimento do material, descobri que o material estava ficando cada vez menos. Observações repetidas descobriram que a maior parte do material estava adsorvida na bolsa coletora.

(8) Má condição de ebulição

A bolsa coletora não balança há muito tempo e há muito pó adsorvido na bolsa;a altura de ebulição é muito alta, o estado é intenso, a pressão negativa do leito é muito alta e o pó é adsorvido no saco coletor.O duto de ar está bloqueado e a entrada e saída de ar não são suaves.