Мокра гранулация с гранулатори с висока срязване

Въведение

Мокрите гранулиране е решаваща стъпка в производството на фармацевтични таблетки, където подобрява течността, сгъваемостта и равномерността на съдържанието на гранулите. Процесът включва добавяне на течно свързващо вещество към праховата смес, която създава кохезивни гранули чрез комбинация от механизми като агломерация, коалесценция и консолидация. Гранулирането с висока срязване, известна още като гранулиране на смесител с висока срязване или бързо гранулиране на смесител, е широко използван метод, който осигурява отличен контрол върху размера на гранули, плътност и равномерност.

Какво е мокра гранулация?

Мокра гранулиране е процес, който превръща фините прахове в гранули с подобрени свойства на потока и сгъваемост. Процесът обикновено включва четири ключови стъпки: смесване на прах, добавяне на свързващо вещество, влажно масажиране и сушене. По време на смесване на прах активната фармацевтична съставка (API), помощните вещества и други прахове се смесват, за да се осигури хомогенна смес. След това течното свързващо вещество се добавя към праховата смес и мокра маса се образува чрез раздвижване на сместа. Накрая, мокрите гранули се изсушават, пресяват и смилат, за да се получат желаното разпределение на размера на частиците.

Гранулация с висока срязване от видео с високо срязване на гранулатора

Значение на влажната гранулация

Мокрите гранулиране предлага множество предимства във фармацевтичната индустрия. Първо, тя подобрява потопяемостта на праховете, което ги прави по -лесни за справяне по време на последващи стъпки за обработка, като таблетиране. Второ, тя повишава сгъваемостта, което позволява производството на таблетки с постоянна твърдост и равномерност на дозата. Освен това, влажната гранулация може да подобри химическата стабилност, да маскира неприятни вкусове или миризми и да променя свойствата за освобождаване на лекарството. Тези предимства правят мокра гранулация предпочитан избор за формулиране на форми на твърди дози.

Гранулатори с висока срязване: Преглед

Гранулаторите с висока срязване са специализирано оборудване, използвано за мокра гранулация. Те се състоят от купа за смесване или камера за гранулиране, оборудвана с високоскоростно работно колело и остриета на чопър. Колелът генерира интензивни механични сили, които разграждат агломератите и насърчават образуването на гранули. Гранулаторите с висока срязване се предлагат в различни дизайни, включително моделите, насочени към най-високото и долната част, всеки от които предлага различни предимства въз основа на изискванията на процеса.

Предимства на гранулаторите с висока срязване

Гранулаторите с висока срязване предлагат няколко предимства пред други техники за гранулиране. Първо, те осигуряват отличен контрол върху свойствата на гранули като размер, плътност и порьозност. Този контрол позволява производството на гранули с желани характеристики, като подобрена течност и сгъваемост. Второ, гранулаторите с високо срязване на смесители предлагат висока степен на възпроизводимост на процеса, като гарантират последователност в качеството на произведените гранули. Ефективното смесване на оборудването води до равномерно разпределение на свързващото вещество в цялата прахова смес, което води до равномерно образуване на гранули. Освен това, гранулаторите с високо срязване могат да се справят с широк спектър от формулировки, включително тези с предизвикателни материали или високи натоварвания с лекарства, което ги прави многостранни за различни приложения във фармацевтичната индустрия.

Гранулация с висока срязване

Високо срязване на гранулатор

Гранулатор с висок срязващ миксер

Принцип на работа на гранулатори с висока срязване

Гранулаторите с висока срязване работят на принципа на механичната възбуда и силите на срязване. Остриетата на работното колело или чопър се въртят при високи скорости, създавайки мощен турбулентен поток в камерата за гранулиране. Този турбулентен поток предизвиква сблъсък и изтръпване между частиците, разграждайки ги и насърчава тяхната адхезия. Течното свързващо вещество, обикновено добавено през спрей система, мокри частиците и действа като свързващ агент. Комбинацията от механично възбуждане и течно свързващо вещество води до образуването на кохезивни гранули.

Основни компоненти на гранулатори с висока срязване

Гранулаторите с висока срязване се състоят от няколко ключови компонента, които допринасят за тяхната ефективна работа. Купата за смесване или камера за гранулиране е мястото, където се осъществява процесът на гранулиране. Той е оборудван с колело и остриета на чопър, които генерират необходимите сили на срязване. Колелото се задвижва от двигател и скоростта му може да се регулира, за да се контролира интензивността на смесване. Системата за пръскане, включваща резервоар за свързващ разтвор и дюза, улеснява контролираното добавяне на течното свързващо вещество. Освен това, гранулаторите с висока срязване могат да включват функции като контрол на температурата и автоматизирани контроли за подобрен контрол и мониторинг на процесите.

Процесните параметри при мокра гранулация

За да се постигнат оптимални резултати от гранулацията, трябва да бъдат внимателно контролирани няколко параметъра на процеса. Тези параметри включват скоростта на работното колело, скоростта на добавяне на свързващо вещество, времето за смесване, температурата на гранулирането и крайната точка на гранулацията. Скоростта на работното колело влияе върху интензивността на силите за смесване и срязване, приложени към праховата смес. Скоростта на добавяне на свързващо вещество трябва да бъде оптимизирана, за да се осигури равномерно разпределение, без да се превишава или да се подлага на сместа. Времето за смесване трябва да е достатъчно, за да се постигне желаният размер и еднаквост на гранула. Температурата на гранулиране е от решаващо значение за термочувствителните материали, тъй като прекомерната топлина може да влоши API или помощните вещества. И накрая, крайната точка на гранулацията, определена чрез визуална проверка или измерване на свойствата на гранули, показва кога са постигнати желания размер и консистенция на гранули.

Съображения за формулиране на мокра гранулация

При формулиране на мокра гранулация трябва да се вземат предвид няколко фактора. Изборът на помощни вещества и тяхната съвместимост с API и свързващото вещество е от решаващо значение за постигане на стабилни гранули. Обикновено се използват помощни вещества с подходящи свойства за свързване, разпадане и повишаване на потока. Изборът на свързващо вещество зависи от желаните характеристики на гранулите и изискванията на процеса. Общите свързващи вещества включват разтвори на вода, алкохолна основа и полимери. Концентрацията на свързващо вещество и вискозитет трябва да бъдат оптимизирани, за да се постигнат желаните свойства на гранули. Освен това разпределението на размера на частиците на стартовите прахове, заедно с използването на подходящи гранулирани помощни средства, може да повлияе на процеса на образуване на гранули.

Характеристика и оценка на гранули

Характеристиката на гранулите е от съществено значение за оценка на качеството и ефективността на произведените гранули. Оценяват се различни параметри, включително разпределение на размера на гранули, плътност, течност, сгъваемост и съдържание на влага. Разпределението на размера на гранулите обикновено се определя с помощта на анализ на сито или лазерна дифракционна техники. Плътността на гранула влияе върху теглото и разпадащите свойства на таблета. Течността определя способността на гранулите да текат равномерно по време на компресия на таблета. Сгъваемостта се отнася до способността на гранулите да издържат на силите за компресия без прекомерна фрагментация или залепване. Съдържанието на влага е от решаващо значение за стабилността и може да повлияе на механичните свойства на гранулите. Тези параметри се оценяват чрез подходящи аналитични техники и се сравняват с предварително определени спецификации, за да се гарантира, че гранулите отговарят на желаните стандарти за качество.

Спрей течност 

Система за колело

Система за чопър

Отстраняване на неизправности при мокра гранулация

По време на мокра гранулация могат да възникнат различни предизвикателства и проблеми, които изискват отстраняване на неизправности. Един често срещан проблем е образуването на големи или недооценени гранули, които могат да повлияят на еднаквостта на таблета и равномерността на съдържанието. Този проблем може да бъде решен чрез регулиране на скоростта на работното колело, скоростта на добавяне на свързващо вещество или времето за смесване. Друго предизвикателство е наличието на бучки или агломерати в гранулите, което може да доведе до дефекти на таблетки или запушване на оборудване. Увеличаването на интензивността на смесване или използване на подходящи гранулирани помощни средства може да помогне за преодоляване на този проблем. Освен това, лошата течност или прекомерното съдържание на влага могат да повлияят на стъпките на обработка надолу по веригата. Регулирането на параметрите на гранулацията или прилагането на техники за сушене може да се справи с тези проблеми.

Често срещани предизвикателства при мокро гранулиране

Мокра гранулиране е сложен процес и обикновено се срещат няколко предизвикателства. Едно такова предизвикателство е потенциалът за разграждане или нестабилност на API по време на процеса на гранулиране. Това може да бъде смекчено чрез оптимизиране на температурата на гранулиране, избора на подходящи помощни вещества и минимизиране на експозицията на влага или кислород. Друго предизвикателство е контролът върху разпределението на размера на гранулите, тъй като постигането на тесен диапазон от размери на частиците може да бъде трудно. Чрез оптимизиране на параметрите на формулировката и процеса, включително концентрацията на свързващо вещество и скоростта на работното колело, контролът на размера на гранулите може да бъде подобрен. Освен това, изборът на подходящи материали за свързване и тяхната съвместимост с съставните компоненти е от решаващо значение за успешната гранулация.

Осигуряване на качеството при мокра гранулация

Осигуряването на качеството играе жизненоважна роля за осигуряването на производството на висококачествени гранули. Това включва прилагането на стабилни процедури, придържането към регулаторните насоки и задълбочената документация на процеса на гранулиране. Тестовете за контрол на качеството се извършват на различни етапи за оценка на физическите и химичните свойства на гранулите. Проверките в процеса, като например наблюдение на съдържанието на влага в гранули и разпределението на размера на частиците, помагат да се идентифицират всички отклонения и да се позволи коригиращи действия. Крайното тестване на продукта, включително равномерност на съдържанието, разтваряне и проучвания за стабилност, гарантира, че гранулите отговарят на необходимите спецификации. Освен това, правилното почистване и поддръжка на оборудване са от съществено значение за предотвратяване на кръстосано замърсяване и осигуряване на безопасност на продукта.

Сравнение с други техники за гранулиране

Докато влажната гранулация с гранулатори с високо срязване е широко използвана, важно е да се сравнят с други техники за гранулиране. Сухата гранулация, например, елиминира използването на течни свързващи вещества и включва уплътняването на праховете в гранули, използвайки налягане. Тази техника е подходяща за чувствителни към влага или чувствителни към топлина материали, но може да доведе до по-ниска плътност на гранула и течане в сравнение с мокра гранулация. Флуидизираното гранулиране на леглото, от друга страна, включва суспендиране на праховите частици във въздушен поток и пръскане на свързващ разтвор върху тях. Той предлага предимства като ефективни възможности за смесване и сушене, но може да има ограничения по отношение на контрола на размера и плътността на гранули. Изборът на техника на гранулиране зависи от специфичните изисквания на формулировката и желаните характеристики на гранулите.

Видео с високо срязване на срязване

Бъдещи тенденции и иновации във влажната гранулация

Полето на мокра гранулация непрекъснато се развива, като текущите изследвания и технологичен напредък водят до иновации. Една от фокуса е развитието на непрекъснати процеси на мокра гранулация, които предлагат предимства като намалено време за обработка, подобрена ефективност и подобрен контрол върху свойствата на гранули. Непрекъснатото производство позволява мониторинг в реално време и регулиране на параметрите на процеса, което води до повишена производителност и намалена променливост. Освен това, интегрирането на инструментите за аналитична технология на процесите (PAT), като почти инфрачервена спектроскопия и мониторинг на акустичните емисии, позволява мониторинг и контрол на критичните параметри. Тези постижения допринасят за оптимизирането на процесите на мокро гранулиране, което води до подобрено качество на продукта, намалени разходи и подобрено разбиране на процесите.

Друга зона на интерес за мокра гранулация е разработването на нови свързващи материали с подобрена функционалност. Изследователите изследват използването на полимери, съполимери и помощни вещества с уникални свързващи свойства, за да подобрят работата на гранулите. Тези материали могат да осигурят по -добър контрол върху профилите на силата на гранули, разпадането и профилите за освобождаване на лекарства. Освен това се полагат усилия за разработване на екологични и устойчиви опции за свързване за намаляване на въздействието върху околната среда.

Включването на техники за моделиране и симулация на процеси е друга тенденция в мокрото гранулиране. Използвайки изчислителни инструменти, изследователите и производителите могат да оптимизират параметрите на процеса, да прогнозират свойствата на гранули и да отстранят потенциалните проблеми, преди да проведат експериментални изпитвания. Този подход спестява време и ресурси, като същевременно позволява по -задълбочено разбиране на процеса на гранулиране.

Освен това интегрирането на автоматизацията и роботиката в процесите на мокра гранулация набира сцепление. Автоматизираните системи могат точно да контролират добавянето на свързващи вещества, да наблюдават параметрите на процеса и да оптимизират общия производствен работен процес. Това не само подобрява ефективността на процеса, но също така намалява риска от човешка грешка и променливост.

В заключение, влажната гранулация с гранулатори с високо срязване е универсална и ефективна техника за производство на гранули в различни индустрии. Той предлага предимства като подобрена течност, сгъваемост и еднаквост на съдържанието. Чрез внимателно контролиране на параметрите на процеса, избора на подходящи формулировки и прилагане на мерки за осигуряване на качество могат да се произвеждат последователно висококачествени гранули. Постоянният напредък в областта, включително непрекъснатото производство, нови материали за свързване, моделиране на процеси и автоматизация, оформят бъдещето на влажната гранулация. Тези разработки имат за цел да оптимизират по -нататъшното оптимизиране на процеса, да подобрят качеството на продукта и да подобрят устойчивостта.

Видео с гранулатор с висок срязващ миксер

Често задавани въпроси

Q1: Може ли да се използва мокра гранулация за всички видове формулировки?

A1: Мокрите гранулиране са подходящи за широк спектър от състави, включително както хидрофилни, така и хидрофобни лекарства. Определени състави обаче могат да изискват модификации или алтернативни техники за гранулиране в зависимост от техните специфични характеристики.

Q2: Колко време обикновено отнема процесът на мокра гранулация?

A2: Продължителността на процеса на мокра гранулация може да варира в зависимост от фактори като сложност на формулировката, желаните свойства на гранули и използваното оборудване. Обикновено процесът може да отнеме няколко часа, включително смесване, мокро масиране и етапи на сушене.

Q3: С какви общи предизвикателства се сблъскват по време на мокра гранулация?

A3: Общите предизвикателства при мокра гранулация включват постигане на желано разпределение на размера на гранули, контролиране на съдържанието на влага, минимизиране на агломерацията или бучките и поддържане на последователни свойства на гранули. Тези предизвикателства могат да бъдат разгледани чрез оптимизиране на процесите и техники за отстраняване на неизправности.

Q4: Мокри гранулиране ли е мащабируем процес за мащабно производство?

A4: Мостната гранулация е мащабируем процес и може да бъде успешно приложен за мащабно производство. Въпреки това трябва да се вземат предвид фактори като подбор на оборудване, валидиране на процесите и мерки за контрол на качеството, за да се осигурят последователни и възпроизводими резултати.

Q5: Има ли алтернативи на мокри гранулиране за образуване на гранули?

A5: Да, алтернативните техники за гранулиране включват суха гранулация и флуидирано гранулиране на леглата. Тези техники предлагат специфични предимства и могат да бъдат предпочитани за определени формулировки или изисквания за процес. Изборът на техника на гранулиране зависи от желаните характеристики на гранулите и специфичните нужди на приложението.

Описание на GHL Series Series High Shear Granulator

Старият клиент на Виетнам на Hywell Machinery Co., ООД, направи поръчка за закупуване на GHL Series High Shear Granulator отново в началото на 2022 г., а клиентът закупи мокър гранулатор на GHL Series на Hywell много комплекти. Този гранулатор с висок срязващ смесител GHL-200 завършва производството според изискванията на договора. Клиентът не може да прави мазнини в Hywell Factory преди доставката. И мазнините се извършват от отдалеченото видео на нашия инженер и клиент. Тази гранулация с висока срязване е напълно опакована и готова за доставка.

Гранулирането с високо срязване на GHL серията често се свързва с YK серия осцилираща гранулатор , за да получите 1,5-5 мм мокри гранули и след това директно да изпратите мокрите гранули в машината за сушене, за да получат сушени гранули (незабавни гранули), сушилната машина може да използва Вертикална течна сушилня за легло или Хоризонтална сушилня за течности , но тя решава с капацитета за лечение. Последната стъпка на системата на процеса е Sifter Granules. Гранулите Sifter ще отделят големите прахови частици от праха, размерът се определя за разделянето. Размерът на изключване е откъснат и прахът може да бъде или директно опакован в големи торбички, или да се предава на силозна система за други опаковъчни системи.

Гранулаторът за бързо смесване, използващ високо срязване на гранулатор, може да бъде разделен на 5 етапа и те са включени;

1. Различни видове прах смесване

2. Добавяне на свързващо вещество или добавяне на гранулираща течност.

3. Намокряне на прах и нуклеиране

4. Растеж на гранули и уплътняване на праха.

5. Изтръпване и счупване на гранули.