Body analýzy procesu granulace ve fluidním loži

Význam granulace ve fluidním loži v procesu výroby tablet

Tablety se týkají tabletových přípravků vyrobených z léčiv a vhodných pomocných látek prostřednictvím technologie přípravy. Složení tablety: originální léčivo, plnivo, adsorbent, pojivo, lubrikant, dispergační činidlo, smáčedlo, dezintegrační činidlo, příchuť, barevné materiály a další složky.

Tablety jsou preferovanou a nejpoužívanější dávkovou formou při vývoji nových léků. Výrobní proces tablet zahrnuje předúpravu API, dávkování, granulaci, lisování tablet, potahování a další procesy. Mezi nimi hraje v celé výrobě tablet velmi důležitou roli proces granulace, který má velký význam pro předcházení případným problémům ve výrobním procesu lisování tablet a zajištění kvality léčiv. Pokud je například množství pojiva přidaného v procesu granulace příliš malé a granule jsou příliš suché, povede to k tvorbě laloků v procesu lisování tablet; pokud jsou granule příliš vlhké, povede to k lepkavému úderu, adstringentnímu úderu, nerovným granulím, a pokud jsou granule příliš tvrdé, ovlivní to také rozpouštění a tak dále. Proto je zvládnutí klíčových bodů procesu granulace povinným kurzem pro vývojáře léčiv.

Zkoumání různých technik granulace prášku ve farmaceutické výrobě

Procesy práškové granulace zahrnují následující hlavní kategorie.

- Mokrá granulace (Běžně používané reprezentativní zařízení je vysokosmykový granulátor ): materiál + pojivo - vlhké granule - sušení.

- Suchá granulace (běžně používaným reprezentativním zařízením je válcový zhutňovací granulátor): materiály citlivé na teplo - válcované do vloček - drcené na granule

- Granulace ve fluidním loži (běžně používané reprezentativní zařízení je fluidní sušička granulátor ): fluidizace materiálu + atomizace pojiva- sušení - granulace

- Sprejová granulace (Běžně používaným reprezentativním zařízením je sprejový granulátor): materiál + pojivo do roztoku - sušení rozprašováním.

Pochopení procesu granulace ve fluidním loži ve farmaceutické výrobě

Tento článek s vámi chce především diskutovat o proces granulace ve fluidním loži . Granulace ve fluidním loži je míchání surovin, granulace, sušení a další procesy, které se koncentrují ve fluidním rozprašovacím granulátoru, aby se efektivně dokončil úkol granulace.

Princip granulace je hrubý následovně: suroviny a přísady do uzavřeného fluidního lože a fluidizace má dosáhnout míchání prášku. Nastříkejte pistoli v podmínkách atomizačního tlaku a rychlosti vstřikování a poté nastříkejte kapalinu do prášku suroviny a shromážděte vytvořené atomizované kapičky kolem jaderných částic, kontinuální vstřikování kapiček kapaliny do jaderného povrchu částic vytváří kapalný můstek, mezi částicemi a jádry částic dohromady, aby se podpořilo, že částice nepřetržitě rostly, po vysušení kapalného můstku mezi odpařováním se dále tvoří pevný můstek, konkrétně porézní částice získávají kulatý tvar; S rostoucím nasycením kapalinou se velikost částic postupně zvětšuje a pórovitost se dále snižuje. toto je také pracovní princip rozprašovacího granulátoru s fluidním ložem.

Komponenty a výhody zařízení pro granulaci ve fluidním loži

Zařízení s fluidním ložem se skládá hlavně z odvlhčování (volitelně), primárního filtru, mezifiltru, vysokoteplotního vysoce účinného filtru (H13), ohřívače s přesnou regulací teploty, spodní misky, pohyblivé misky na produkt s vozíkem, fluidní komory, expanzní komory/krytu filtru, stříkacího systému a systému odpadního vzduchu. Jeho struktura shora dolů může být rozdělena do tří částí válce: nejvyšší válec bude obecně instalován uvnitř filtračního sáčku, hlavně pro odstranění prachu z vibrací; střední válec je válcová expanzní komora, materiál v proudu vzduchu směrem nahoru a gravitace směrem dolů v nádrži na materiál a expanzní komoře vratný pohyb, částice suspendované v horkém suchém vzduchu pro vytvoření lepšího fluidizačního stavu; spodní válec je plnicí nádrž, materiál se tak přidává. Jednostupňová granulace ve fluidním loži má mnoho výhod, jako je míchání, granulace a sušení materiálů, které se dokončují ve stejném zařízení s fluidním ložem, což snižuje velký počet provozních spojení a šetří výrobní čas; vhodné parametry procesu v rozsahu výsledných částic jednotné velikosti, kulatosti, tekutosti a dobré stlačitelnosti; zařízení uzavřeno, aby se účinně zabránilo létání jemného prášku, nejen aby se zabránilo vnějšímu znečištění léčiv, ale také aby se snížil počet operátorů s Může nejen zabránit vnější kontaminaci léku, ale také snížit možnost kontaktu mezi operátorem a dráždivými nebo toxickými léky a pomocnými látkami, což je více v souladu s požadavky GMP; vysoký stupeň automatizace, snadné zvětšení a reprodukce.

Výběr klíčových parametrů pro granulaci ve fluidní vrstvě

(1) Teplota vstupního vzduchu

Teplota vstupního vzduchu granulace ve fluidním loži by měla být řízena ve vhodném rozsahu podle povahy materiálu a požadované velikosti částic. Pokud je rozpouštědlem pojiva organické rozpouštědlo, jako je ethanol, teplota vstupního vzduchu by měla být o něco nižší než teplota rozpouštědla, jako je voda. V případě, že ostatní parametry zůstanou nezměněny, může při příliš vysoké teplotě nasávaného vzduchu dojít k předčasnému vysychání a odpařování nastříkaných kapiček lepidla, snížení smáčivosti a propustnosti materiálu, vytvoření kapalného můstku a snížení soudržnosti, a tím ovlivnění agregační schopnosti částic, vznik částic menších rozměrů, při příliš vysoké teplotě může dojít i ke změnám v povaze některých materiálů citlivých na teplotu. Teplota vstupního vzduchu je příliš nízká, což povede k nadměrnému smáčení prášku a část prášku materiálu se bude navzájem shlukovat do shluků a přilne ke stěně nádoby, takže si nemůže udržet lepší fluidizační stav, což s větší pravděpodobností způsobí převýšení tekutiny. Konkrétní nastavení teploty se nastavují podle různých materiálů a procesů.

(2) výběr vstupní rychlosti vzduchu

Volba rychlosti vstupního vzduchu u technologie jednostupňové granulace s fluidním ložem je založena na principu, že částice fluidního lože jsou vždy v dobrém fluidizačním stavu. Dobrý fluidizační stav závisí především na vlhkosti a hmotnosti materiálu. V procesu jednostupňové granulace s fluidním ložem se stav materiálu mění ze stavu suchého prášku na mokré částice a poté na suché částice, rychlost ventilátoru je třeba neustále upravovat, aby byl zajištěn dobrý stav granulace pomocí invertoru s regulací rychlosti. Když je kaše granulována, může být frekvence ventilátoru mírně zvýšena s postupným zvyšováním vlhkosti částic; vhodný objem vzduchu může učinit materiál v dobrém fluidizačním stavu a výměnu tepla ve vyváženém stavu, což přispívá ke granulaci. Pokud je rychlost větru příliš velká, materiál může být příliš foukán do prachového sáčku a příliš mnoho horkého vzduchu proudí za jednotku času, takže odpařování vlhkosti pojiva je příliš rychlé, spojovací síla je oslabena, zatímco kapičky pojiva nemohou být plně v kontaktu s materiálem, takže distribuce velikosti částic je široký, jemnější prášek; a se zvýšením rychlosti větru jsou částice vystaveny nadměrné nárazové síle, což vede k příliš velkému otěru částic.

(3) Tlak stříkání

tlak postřikové kapaliny je nezanedbatelným faktorem ovlivňujícím kvalitu granulace. Rozprašovací tlak je proces vysoce dispergujícího pojiva do atomizovaných kapiček prouděním vzduchu. Obecně řečeno, velikost rozprašovacího tlaku je nepřímo úměrná konečné velikosti částic. Čím větší je tlak spreje, tím menší jsou atomizované kapičky, tím větší je specifický povrch kapiček a tím rychlejší je rychlost odpařování vody horkým vzduchem, čímž se zmenšuje velikost částic; naopak, čím menší je tlak rozprašování, tím větší jsou vytvořené kapičky, tím větší mohou s větší pravděpodobností vytvářet větší shluky částic a schopnost smáčet prášek je dále snížena. Volba atomizačního tlaku by proto měla být provedena podle materiálu a výkonu přístroje, aby byla provedena vhodná volba. Tlak rozprašovací trysky se nastavuje ovládací skříní, aby se nastavil tlak stlačeného vzduchu pro úpravu tlaku rozstřiku.

(4) Výběr rychlosti postřiku

Volba rychlosti proudění spreje také přímo souvisí s velikostí částic. Průtok nástřiku je úměrný velikosti velikosti částic, v případě určitého tlaku stříkání se se zvýšením rychlosti nástřiku zvětšuje i velikost atomizovaných kapiček lepidla, pokud je průtok příliš vysoký, což má za následek nadměrnou vlhkost ve stroji, vlhkost na povrchu mokrých částic nelze včas vysušit, může vést k agregaci nebo adhezi do skupiny, velikost částic, závažnější případy se tak mohou zvětšit; naopak, když je průtok příliš nízký, velikost částic může být dále snížena, příliš mnoho jemného prášku, běh po určitou dobu může také způsobit ucpání pistole, což značně omezuje účinnost. Následující literatura zkoumá rychlost rozprašování a dochází k závěru, že když tlak rozprašování a teplota vstupního vzduchu/teplota materiálu jsou konstantní, nejvyšší rychlost kvalifikace částic se získá při rychlosti rozprašování 10 ml/min.

Souhrnně jsou faktory ovlivňující velikost částic shrnuty následovně: V procesu granulace by měla být skutečná situace polní granulace kombinována s komplexní úpravou ovlivňujících faktorů pro řízení velikosti částic v příslušném rozsahu.

Velikost částic	Objem přiváděného vzduchu		Teplota vstupního vzduchu		Tlak rozprašovací kapaliny		rychlost postřiku		Koncentrace pojiva
	Velký	Malý	Velký	Malý	Velký	Malý	Velký	Malý	Velký	Malý
	Malý	Velký	Malý	Velký	Malý	Velký	Velký	Malý	Velký	Malý

Kromě výše uvedených parametrů existují také faktory, které mohou ovlivnit kvalitu granulace, včetně vzduchotěsnosti zařízení s fluidním ložem a kontroly integrity filtračního sáčku, koncentrace pojiva, výška pistole, teplota materiálu, systém přívodu vzduchu, potrubí je příliš znečištěné, aby způsobilo černé skvrny a tak dále. Granulace ve fluidním loži je dynamický proces, v procesu granulace musíme sledovat stav fluidizace materiálu v reálném čase a včas upravovat parametry, abychom zajistili, že kvalita našich granulí bude vyrobena v dobrém stavu, takže následná komprese nebo potahování atd.

Jak zlepšit kvalitu granulace granulace ve fluidním loži

(1) Ovládání množství vzduchu

Upravte objem přívodu vzduchu tak, aby se materiály v nádobě vařily a plně promíchaly a varná vrstva snadno nepřesáhne trysku. Počáteční objem vzduchu suchého granulátoru s fluidním ložem by neměl být příliš velký, jinak se prášek bude vařit příliš vysoko a přilne k povrchu filtračního sáčku, což způsobí překážku proudění vzduchu. Při nastavování objemu vzduchu je lepší, aby objem přiváděného vzduchu byl o něco větší než objem odpadního vzduchu. Obecně platí, že poté, co je určen objem vzduchu, stačí pouze upravit objem odpadního vzduchu, abyste dosáhli vhodného stavu varu. Při spouštění ventilátoru je třeba klapku uzavřít. Po chodu ventilátoru lze výfukovou klapku postupně zvyšovat pro vytvoření ideálního stavu varu materiálu.

(2) Teplota vstupního vzduchu

Pokud je teplota vstupního vzduchu při granulaci ve fluidním loži příliš vysoká, velikost částic se zmenší, a pokud je příliš nízká, materiál bude převlhčen a bude tvořit aglomeráty. Proto je velmi důležité kontrolovat teplotu během varné granulace.

Do ohřívače vstupuje pára, která způsobuje ohřívání vzduchu při jeho průchodu. Protože při ohřevu páry teplota po určitou dobu stoupá a klesá, je nutné při nastavování a seřizování dbát na předběžnou kontrolu a predikci. Osobní zkušenost, při používání výrobního zařízení, když se nahřívá pára, bude tam nárazníková zóna asi deset stupňů, to znamená, že nastavená teplota je 60°C, teplota může stoupnout na 70°C a pak postupně klesat a ustálit se na 60°C, pak pokud je to během procesu granulace Pro úpravu teploty je potřeba vypnout přívod vzduchu, krátce předem, nebo nastavit teplotu o 10°C nižší a potom nastavit teplotu cca o 1°C.

(3) Rychlost rozstřikovací kapaliny

Když teplota dosáhne požadovaných hodnot, může být provedena sprejová granulace. V tomto okamžiku by měl být řízen průtok a tlak stlačeného vzduchu a průtok a rychlost lepidla. Současně je potřeba zapnout funkci zpětného proplachu (vyfukování) filtračního sáčku. Blowback každých pár sekund.

Kolísání tlaku lože je obecně v rozmezí ±3 %. Pokud kolísání tlaku překročí ±10 %, nemusí být fluidizace ideální.

Rychlost proudění a tlak stlačeného vzduchu a rychlost proudění a rychlost proudění lepidla musí být vhodné pro zajištění vhodné distribuce velikosti částic produktu.

(4) Zabraňte lepení nebo usazování

Během procesu stříkání klesá teplota materiálu a výstupní teplota vzduchu. Když klesnou na určitou hodnotu, stříkání by mělo být zastaveno, aby se zabránilo lepení stěn nebo sedimentaci. Když se teplota materiálu vrátí na původní hodnotu, nástřik začne znovu a tento cyklus se opakuje, dokud lepidlo nevystříkne. Je nutné dbát na maximální viskozitní teplotu různých lepidel a upravit dobu zdržení teploty materiálu při maximální viskozitní teplotě dle potřeb produktu.

(5) Zabraňte tvorbě koláčů

Ve sprejové komoře je materiál ovlivněn plynem a tvarem nádoby, což způsobuje cirkulační pohyby směrem nahoru a dolů ze středu do okolí. Lepidlo se stříká ze stříkací pistole. Práškový materiál je přilnutý pomocí kapiček lepidla, shlukuje se do částic a zahřívá se. Proud vzduchu odebírá vlhkost a změna výstupní teploty by měla být kontrolována. Mokré částice mají tendenci se slepovat a tvořit koláče. Existují další důvody pro tvorbu koláče: příliš velké zatížení, takže musíte zajistit, aby bylo zatížení přiměřené; částice jsou příliš vlhké a obsah vlhkosti v částicích je třeba snížit; pokud je zde mrtvý objem, nejprve vysušte část materiálu a poté přidejte zbývající mokré částice nebo udělejte hluk, abyste částice otřásli.

(6) Množství vloženého prášku

Objem plnění by měl být přiměřený, ne příliš velký ani příliš malý. Obecně je objem náplně přibližně 60 % až 80 % objemu nádoby granulátoru s fluidním ložem. Příliš mnoho nebo příliš málo ovlivní stav varu a účinek granulace.

 

(7) Statická eliminace

Nádoba granulátoru s fluidním ložem je obecně vybavena zařízením pro eliminaci statické elektřiny. Statická elektřina generovaná třením prášku může být včas eliminována. Někteří výrobci vybavují zařízení na eliminaci statické elektřiny samostatnou sondou, kterou je třeba během používání ručně zasunout. Při používání na to dávejte pozor a nesmíte na to zapomenout. Statická elektřina je hlavní příčinou adsorpce jemného prášku a sběrných vaků, ovlivňuje tedy tlakový rozdíl, stav fluidizace, nerovnoměrnou granulaci atd. (Mezihra: Při dalším pilotním testu, protože zařízení bylo nově zakoupeno, jsem při použití zapomněl vložit elektrostatickou sondu. Během procesu předehřívání materiálu jsem zjistil, že materiálu je čím dál tím méně. Opakovaným pozorováním bylo zjištěno, že většina materiálu byla adsorbována na sběrném vaku)

(8) Špatné podmínky varu

Sběrný sáček se dlouho netřásl a na sáčku je adsorbováno příliš mnoho prášku; výška varu je příliš vysoká, stav je intenzivní, podtlak lože je příliš vysoký a prášek je adsorbován na sběrném vaku. Vzduchové potrubí je ucpané a vstup a výstup vzduchu není hladký.