Точки на анализ на процеса на гранулиране в кипящ слой

Значението на гранулирането в кипящ слой в процеса на производство на таблетки

Таблетките се отнасят до таблетни препарати, направени от лекарства и подходящи ексципиенти чрез технология на приготвяне. Състав на таблетката: оригинално лекарство, пълнител, адсорбент, свързващо вещество, лубрикант, диспергатор, омокрящ агент, дезинтегрант, ароматизатор, оцветители и други компоненти.

Таблетките са предпочитаната и най-широко използвана лекарствена форма при разработването на нови лекарства. Производственият процес на таблетки включва предварителна обработка на API, дозиране, гранулиране, пресоване на таблетки, покритие и други процеси. Сред тях процесът на гранулиране играе много важна роля в цялото производство на таблетки, което е от голямо значение за предотвратяване на възможни проблеми в производствения процес на пресоване на таблетки и гарантиране на качеството на лекарствата. Например, ако количеството свързващо вещество, добавено в процеса на гранулиране, е твърде малко и гранулите са твърде сухи, това ще доведе до лобове в процеса на пресоване на таблетките; ако гранулите са твърде мокри, това ще доведе до лепкав удар, стипчив удар, неравномерни гранули, а ако гранулите са твърде твърди, това също ще повлияе на разтварянето и т.н. Следователно овладяването на ключовите моменти от процеса на гранулиране е задължителен курс за разработчиците на лекарства.

Проучване на различните техники за гранулиране на прах във фармацевтичното производство

Процесите на гранулиране на прах включват следните основни категории.

- Мокро гранулиране (Обичайно използваното представително оборудване е гранулатор с високо срязване ): материал + свързващо вещество - мокри гранули - сушене.

- Сухо гранулиране (Обичайно използваното представително оборудване е ролков компакторен гранулатор): чувствителни на топлина материали - навити на люспи - натрошени на гранули

- Гранулиране във флуидизиран слой (Обичайно използваното представително оборудване е сушилня с кипящ слой гранулатор ): флуидизация на материала + пулверизиране на свързващо вещество - сушене - гранулиране

- Спрей гранулиране (Обичайно използваното представително оборудване е спрей гранулатор): материал + свързващо вещество в разтвора - спрей сушене.

Разбиране на процеса на гранулиране във флуидизиран слой във фармацевтичното производство

Тази статия основно иска да обсъди с вас процес на гранулиране в кипящ слой . Гранулирането в кипящ слой е смесване на суровини, гранулиране, сушене и други процеси, които са концентрирани в гранулатора с пръскане в кипящ слой, за да се изпълни ефективно задачата за гранулиране.

Принципът на гранулиране е груб, както следва: суровините и съставките в затворения кипящ слой, а флуидизацията е за постигане на смесване на прах. Напръскайте пистолета в условията на налягане на пулверизиране и скорост на инжектиране и след това напръскайте течността в праха от суровината и съберете пулверизираните капчици около ядрените частици, непрекъснатото инжектиране на течни капчици в ядрената повърхност на частиците образува течен мост, между частиците и ядрата на частиците заедно, за да насърчават частиците да растат непрекъснато, след изсушаване на течния мост между изпаряването, допълнително образуване на твърд мост, а именно порест частиците придобиват кръгла форма; С увеличаване на наситеността на течността, размерът на частиците постепенно се увеличава, а порьозността допълнително намалява. това също е принцип на работа на спрей гранулатор с кипящ слой.

Компонентите и предимствата на оборудването за гранулиране в кипящ слой

Оборудването с кипящ слой се състои главно от изсушаване (по избор), първичен филтър, междинен филтър, високотемпературен високоефективен филтър (H13), нагревател с точен контрол на температурата, долна купа, подвижна купа за продукти с количка, флуидизирана камера, разширителна камера/корпус на филтъра, система за пръскане и система за отработен въздух. Неговата структура отгоре надолу може да бъде разделена на три части на цилиндъра: най-горният цилиндър обикновено ще бъде монтиран във филтърната торба, главно за отстраняване на прах от вибрации; средният цилиндър е цилиндрична разширителна камера, материалът в възходящия въздушен поток и гравитацията надолу в реципрочното движение на резервоара за материал и разширителната камера, частици, суспендирани в горещ сух въздух, за да образуват по-добро състояние на флуидизация; долният цилиндър е резервоарът за зареждане, така се добавя материалът. Има много предимства на едноетапното гранулиране в кипящ слой, като смесване, гранулиране и сушене на материали, които се завършват в едно и също оборудване с кипящ слой, намалявайки голям брой оперативни връзки, спестявайки време за производство; подходящи параметри на процеса в обхвата на получените частици с еднакъв размер, кръгли, течливи и добра свиваемост; затворено оборудване, за да се избегне ефективно летенето на фин прах, не само за предотвратяване на външно замърсяване на лекарствата, но и за намаляване на броя на операторите с. Може не само да предотврати външното замърсяване на лекарството, но също така да намали възможността за контакт между оператора и дразнещи или токсични лекарства и ексципиенти, което е в по-голямо съответствие с изискванията на GMP; висока степен на автоматизация, лесна за уголемяване и възпроизвеждане.

Избор на ключови параметри за гранулиране в кипящ слой

(1) Температура на входящия въздух

Температурата на входящия въздух при гранулиране в кипящ слой трябва да се контролира в рамките на подходящия диапазон според естеството на материала и размера на необходимите частици. Ако разтворителят на свързващото вещество е органичен разтворител като етанол, температурата на входящия въздух трябва да бъде малко по-ниска от тази на разтворител като вода. В случай на други параметри, които остават непроменени, ако температурата на входящия въздух е твърде висока, това може да доведе до преждевременно изсъхване и изпаряване на напръсканите адхезивни капчици, намаляване на омокряемостта и пропускливостта на материала, образуване на течен мост и намаляване на кохезията, като по този начин се влияе върху способността за агрегиране на частиците, образувайки частици с по-малък размер, докато температурата е твърде висока може също да причини промени в естеството на някои чувствителни на температура материали. Температурата на входящия въздух е твърде ниска, което ще доведе до прекомерно омокряне на праха и част от прахообразния материал ще се агломерира в клъстери един с друг и ще се прилепи към стената на съда, което не може да поддържа по-добро състояние на флуидизация, което е по-вероятно да причини надвисване на течността. Специфичните температурни настройки се задават според различните материали и процеси.

(2) избор на скорост на входния въздух

Изборът на скоростта на входящия въздух в технологията за едноетапно гранулиране в кипящ слой се основава на принципа, че частиците в кипящия слой винаги са в добро състояние на флуидизация. Доброто състояние на флуидизация зависи главно от влажността и теглото на материала. В процеса на едноетапно гранулиране в кипящ слой, състоянието на материала се променя от състояние на сух прах към мокри частици и след това към сухи частици, скоростта на вентилатора трябва да се регулира постоянно, за да се осигури добро състояние на гранулиране чрез инвертор за контрол на скоростта. Когато суспензията е гранулирана, честотата на вентилатора може да се увеличи умерено с постепенното увеличаване на влажността на частиците; подходящият въздушен обем може да направи материала в добро състояние на флуидизация и топлообмен в балансирано състояние, благоприятно за гранулиране. Ако скоростта на вятъра е твърде голяма, материалът може да бъде твърде издухан към торбата за прах и твърде много горещ въздушен поток през единицата време, което прави изпаряването на влагата на свързващото вещество твърде бързо, силата на свързване е отслабена, докато капчиците на свързващото вещество не могат да бъдат напълно в контакт с материала, така че разпределението на размера на частиците да е широк, по-фин прах; и с увеличаването на скоростта на вятъра, частиците са подложени на прекомерна ударна сила, водеща до твърде много абразия на частиците.

(3) Налягане на пръскане

Налягането на течността за пръскане е незначителен фактор, влияещ върху качеството на гранулирането. Налягането на пръскане е процес на силно диспергиране на свързващото вещество в пулверизирани капчици чрез въздушен поток. Най-общо казано, размерът на налягането на пръскане е обратно пропорционален на крайния размер на частиците. Колкото по-голямо е налягането на пръскане, толкова по-малки са атомизираните капчици, толкова по-голяма е специфичната повърхност на капчиците и толкова по-бърза е скоростта на изпаряване на водата от горещ въздух, което прави размера на частиците по-малък; обратно, колкото по-малко е налягането на пръскане, толкова по-големи са образуваните капчици, толкова по-големите капчици може да са по-склонни да произведат по-големи бучки от частици и способността за намокряне на праха е допълнително намалена. Следователно, изборът на налягане на пулверизиране трябва да се направи в съответствие с материала и производителността на инструмента, за да се направи подходящ избор. Налягането на дюзата за пръскане се регулира от контролния шкаф, за да се регулира налягането на сгъстения въздух, за да се регулира налягането на пръскането.

(4) Избор на норма на пръскане

Изборът на скоростта на разпръскване също е пряко свързан с размера на частиците. Скоростта на потока на спрея е пропорционална на размера на размера на частиците, в случай на определено налягане на спрей, с увеличаване на скоростта на спрей, размерът на пулверизираните капчици на лепилото също се увеличава, ако скоростта на потока е твърде висока, което води до прекомерна влажност в машината, влагата на повърхността на мокрите частици не може да бъде изсушена навреме, може да доведе до агрегиране или адхезия в група, размерът на частиците по този начин става по-големите, по-сериозни случаи могат да доведат до срутване на леглото; обратно, когато скоростта на потока е твърде ниска, размерът на частиците може да бъде допълнително намален, твърде много фин прах, работа за определено време също може да причини запушване на пистолета, което значително ограничава ефективността. Следващата литература разглежда скоростта на пръскане и заключава, че когато налягането на пръскане и температурата на входящия въздух/температурата на материала са постоянни, най-високата скорост на квалификация на частиците се получава при скорост на пръскане от 10 mL/min.

В обобщение, факторите, влияещи върху размера на частиците, са обобщени, както следва: В процеса на гранулиране действителната ситуация на полевото гранулиране трябва да се комбинира с цялостна настройка на влияещите фактори, за да се контролира размерът на частиците в подходящия диапазон.

Размер на частиците	Обем на входящия въздух		Температура на входящия въздух		Пръскане на течност под налягане		скорост на пръскане		Концентрация на свързващо вещество
	Голям	малък	Голям	малък	Голям	малък	Голям	малък	Голям	малък
	малък	Голям	малък	Голям	малък	Голям	Голям	малък	Голям	малък

В допълнение към горните параметри, има и фактори, които могат да повлияят на качеството на гранулиране, включително херметичност на устройството с кипящ слой и проверка на целостта на филтърната торба, концентрация на свързващо вещество, височина на пистолета, температура на материала, система за подаване на въздух, каналите са твърде мръсни, за да причинят черни петна и т.н. Гранулирането в кипящ слой е динамичен процес, в процеса на гранулиране трябва да наблюдаваме състоянието на флуидизация на материала в реално време и своевременно да коригираме параметрите, за да гарантираме, че качеството на нашите гранули е в добро състояние, така че последващото компресиране или покритие и т.н.

Как да подобрим качеството на гранулиране при гранулиране в кипящ слой

(1) Контрол на обема на въздуха

Регулирайте обема на входа на въздуха, за да накарате материалите в контейнера да кипнат и да се смесят напълно, а кипящият слой няма лесно да надхвърли дюзата. Първоначалният въздушен обем на сухия гранулатор с кипящ слой не трябва да бъде твърде голям, в противен случай прахът ще кипи твърде високо и ще полепне по повърхността на филтърната торба, причинявайки препятствия на въздушния поток. Когато регулирате обема на въздуха, по-добре е обемът на входящия въздух да е малко по-голям от обема на изходящия въздух. Като цяло, след определяне на обема на въздуха, трябва само да регулирате обема на изходящия въздух, за да постигнете подходящо състояние на кипене. При стартиране на вентилатора клапата трябва да бъде затворена. След като вентилаторът работи, амортисьорът на отработените газове може постепенно да се увеличи, за да се създаде идеално състояние на кипене на материала.

(2) Температура на входящия въздух

Ако температурата на входящия въздух при гранулиране в кипящ слой е твърде висока, размерът на частиците ще бъде намален, а ако е твърде ниска, материалът ще бъде преовлажнен и ще образува агломерати. Поради това е много важно да се контролира температурата по време на варене на гранулиране.

Парата влиза в нагревателя, което води до нагряване на въздуха, докато преминава през него. Тъй като температурата се покачва и пада за определен период от време, когато парата се нагрява, е необходимо да се обърне внимание на предварителното управление и прогнозиране при настройка и настройка. Личен опит, при използване на производствено оборудване, когато парното отопление се нагрява, ще има буферна зона от около десет градуса, тоест зададената температура е 60°C, температурата може да се повиши до 70°C и след това постепенно да намалее и да се стабилизира до 60°C, тогава, ако е по време на процеса на гранулиране. За да регулирате температурата, трябва да изключите входа за въздух за кратко предварително или да зададете температурата с около 10°C по-ниска от идеалната температура и след това да регулирате след това той е относително балансиран.

(3) Скорост на пръскащата течност

Когато температурата достигне изискванията, може да се извърши пулверизационно гранулиране. По това време потокът и налягането на сгъстения въздух и потокът и скоростта на лепилото трябва да се контролират. В същото време функцията за обратно продухване (продухване) на филтърната торба трябва да бъде включена. Обратен удар на всеки няколко секунди.

Флуктуацията на налягането в леглото обикновено е в рамките на ±3%. Ако флуктуацията на налягането надвишава ±10%, флуидизацията може да не е идеална.

Дебитът и налягането на сгъстения въздух и дебитът и дебитът на лепилото трябва да са подходящи, за да се осигури подходящо разпределение на размера на частиците на продукта.

(4) Предотвратяване на залепване или утаяване

По време на процеса на пръскане температурата на материала и температурата на изходящия въздух падат. Когато спаднат до определена стойност, пръскането трябва да се спре, за да се предотврати залепване на стените или утаяване. Когато температурата на материала се върне към първоначалната стойност, пръскането започва отново и този цикъл се повтаря до изпръскване на лепилото. Необходимо е да се обърне внимание на максималната температура на вискозитет на различните лепила и да се регулира времето за задържане на температурата на материала при максимална температура на вискозитет според нуждите на продукта.

(5) Предотвратете образуването на торта

В камерата за пръскане материалът се влияе от газа и формата на контейнера, причинявайки циркулационни движения нагоре и надолу от центъра към околностите. Лепилото се напръсква от пистолета. Прахообразният материал се залепва от адхезивните капчици, агрегира в частици и се нагрява. Въздушният поток отнема влагата и промяната в изходящата температура трябва да се контролира. Мокрите частици са склонни да се слепват и образуват торти. Има и други причини за образуването на торта: твърде много натоварване, така че трябва да се уверите, че натоварването е подходящо; частиците са твърде влажни и съдържанието на влага в частиците трябва да се намали; ако има мъртъв обем, първо изсушете част от материала и след това добавете останалите мокри частици или вдигнете шум, за да разклатите частиците.

(6) Заредете количество прах

Обемът на пълнене трябва да е подходящ, не прекалено много или твърде малко. Обикновено обемът на пълнене е около 60%-80% от обема на контейнера на гранулатора с кипящ слой. Твърде много или твърде малко ще повлияе на състоянието на кипене и ефекта на гранулиране.

 

(7) Статично елиминиране

Контейнерът на гранулатора с кипящ слой обикновено е оборудван с устройство за елиминиране на статично електричество. Статичното електричество, генерирано от прахово триене, може да бъде елиминирано навреме. Някои производители оборудват устройството за елиминиране на статично електричество с отделна сонда, която трябва да се постави ръчно по време на употреба. Обърнете внимание на това по време на употреба и не трябва да го забравяте. Статичното електричество е основната причина за адсорбцията на фин прах и торбичките за събиране, като по този начин влияе на разликата в налягането, състоянието на флуидизация, неравномерното гранулиране и т.н. (Интерлюдия: По време на друг пилотен тест, тъй като оборудването беше закупено наскоро, забравих да вкарам електростатичната сонда, когато го използвах. По време на процеса на предварително загряване на материала открих, че материалът става все по-малко. Многократното наблюдение установи, че по-голямата част от материала е адсорбирано върху торбичката за събиране)

(8) Лошо състояние на кипене

Торбичката за събиране не е разклащана дълго време и върху торбичката има адсорбирано твърде много прах; височината на кипене е твърде висока, състоянието е интензивно, отрицателното налягане в леглото е твърде високо и прахът се адсорбира върху торбата за събиране. Въздушният канал е запушен и входът и изходът на въздуха не са гладки.