Mokré granulace s vysokými smykovými granulátory

Zavedení

Mokré granulace je rozhodujícím krokem ve výrobě farmaceutických tablet, kde zlepšuje proudění, stlačitelnost a obsahovou uniformitu granulí. Proces zahrnuje přidání kapalného pojiva do práškové směsi, která vytváří soudržné granule kombinací mechanismů, jako je aglomerace, koalescence a konsolidace. Vysoká smyková granulace, známá také jako granulace s vysokým smykem, nebo rychlá granulace mixéru je široce používanou metodou, která poskytuje vynikající kontrolu nad velikostí granule, hustoty a uniformitě.

Co je mokré granulace?

Mokré granulace je proces, který přeměňuje jemné prášky na granule se zlepšenými vlastnostmi průtoku a stlačitelností. Proces obvykle zahrnuje čtyři klíčové kroky: míchání prášku, přidání pojivo, mokré maskování a sušení. Během smíchání prášku se promíchá aktivní farmaceutická složka (API), pomocné látky a další prášky, aby se zajistila homogenní směs. Kapalné pořadač se poté přidá do směsi prášku a mokrý hmota je tvořena agitováním směsi. Nakonec jsou mokré granule sušeny, proseté a frézovány, aby se získala požadovanou distribuci velikosti částic.

Vysoká střihová granulace videem s vysokým střihovým granulátorem

Význam mokré granulace

Mokré granulace nabízí ve farmaceutickém průmyslu četné výhody. Za prvé, zlepšuje to proudění prášků, což usnadňuje manipulaci během následných kroků, jako je tabletování. Za druhé, zvyšuje stlačitelnost a umožňuje výrobu tablet s konzistentní tvrdostí a uniformitou dávky. Navíc může mokrý granulace zlepšit chemickou stabilitu, maskovat nepříjemné chutě nebo pachy a modifikovat vlastnosti uvolňování léčiva. Díky těmto výhodám je mokré granulace preferovanou volbou pro formulaci pevných dávkových forem.

Vysoko smykové granulátory: Přehled

Vysoko smykové granulátory jsou specializované vybavení používané pro mokré granulaci. Skládají se z mísící misky nebo granulační komory vybavené vysokorychlostním oběžným oběžné komoře. Oběžné kolo generuje intenzivní mechanické síly, které rozkládají aglomeráty a podporují tvorbu granulí. Vysoko smykové granulátory jsou k dispozici v různých návrzích, včetně nejvyšších a spodních modelů, z nichž každá nabízí zřetelné výhody založené na požadavcích na proces.

Výhody vysokoškolských granulátorů

Vysoké smykové granulátory nabízejí několik výhod oproti jiným granulačním technikám. Nejprve poskytují vynikající kontrolu nad vlastnostmi granule, jako je velikost, hustota a porozita. Tato kontrola umožňuje produkci granulí s požadovanými charakteristikami, jako je zlepšená tekutelnost a stlačitelnost. Za druhé, granulátory s vysokým střihovým mixérem nabízejí vysoký stupeň reprodukovatelnosti procesu, což zajišťuje konzistenci v kvalitě produkovaných granulí. Efektivní míchací akce zařízení má za následek jednotné rozdělení pojiva v celé směsi prášku, což vede k jednotné tvorbě granule. Kromě toho mohou granulátory s vysokým střihem zvládnout širokou škálu formulací, včetně těch, které mají náročné materiály nebo vysoké zatížení léčiva, což z nich činí všestranné pro různé aplikace ve farmaceutickém průmyslu.

Vysoká smyková granulace

Vysoký střihový granulátor

Granulátor s vysokým smykem

Pracovní princip vysokých smykových granulátorů

Vysoko smykové granulátory pracují na principu mechanického agitace a smykových sil. Oběžné kolo nebo vrtulní čepele se otáčí při vysokých rychlostech a vytvářejí silný turbulentní tok v granulační komoře. Tento turbulentní tok vyvolává kolizi a opotřebení mezi částicemi, rozbije je a podporuje jejich adhezi. Kapalné pojivo, obvykle přidáno přes stříkací systém, namočí částice a působí jako vazebné činidlo. Kombinace mechanického agitace a kapalinového pojiva má za následek tvorbu soudržných granulí.

Klíčové komponenty vysokoškolských granulátorů

Vysoko smykové granulátory se skládají z několika klíčových komponent, které přispívají k jejich efektivnímu provozu. Míchací miska nebo granulační komora je místo, kde se probíhá proces granulace. Je vybaven komilníkem a kozypcem, které vytvářejí potřebné smykové síly. Oběžné kolo je poháněno motorem a jeho rychlost může být upravena tak, aby kontrolovala intenzitu míchání. Sparovný systém, který obsahuje nádrž a tryska, usnadňuje kontrolované přidání kapalného pojiva. Kromě toho mohou vysoce smykové granulátory zahrnovat funkce, jako je kontrola teploty, a automatizované ovládací prvky pro zvýšené řízení a monitorování procesu.

Procesní parametry při mokré granulaci

K dosažení optimálních výsledků granulace je třeba pečlivě kontrolovat několik parametrů procesu. Tyto parametry zahrnují rychlost oběžného kola, rychlost přidání pojivo, doba míchání, teplotu granulace a koncový bod granulace. Rychlost oběžného kola ovlivňuje intenzitu míchání a smykových sil aplikovaných na směs prášku. Míra přidání pojiva by měla být optimalizována, aby se zajistilo rovnoměrné rozdělení bez nadměrného zamlžení nebo podněcování směsi. Doba míchání by měla stačit k dosažení požadované velikosti a uniformity granule. Teplota granulace je zásadní pro termosenzitivní materiály, protože nadměrné teplo může degradovat API nebo pomocné látky. A konečně, koncový bod granulace, určený vizuální inspekcí nebo měřením vlastností granulí, ukazuje, kdy bylo dosaženo požadované velikosti a konzistence granule.

Úvahy o formulaci pro mokrou granulaci

Při formulaci pro mokrou granulaci by se mělo brát v úvahu několik faktorů. Výběr pomocných látek a jejich kompatibilita s API a pořadačem je zásadní pro dosažení robustních granulí. Obvykle se používají pomocné látky s vhodnou vazbou, dezintegrací a vlastnostmi zvyšujícími tok. Volba pojiva závisí na požadovaných charakteristikách granulí a požadavcích na proces. Mezi běžná pojiva patří voda, roztoky na bázi alkoholu a polymery. Koncentrace pojiva a viskozita by měla být optimalizována pro dosažení požadovaných vlastností granule. Kromě toho může rozdělení velikosti částic počátečních prášků spolu s použitím vhodných granulačních pomůcek ovlivnit proces tvorby granulí.

Charakterizace a hodnocení granulí

Charakterizace granulí je nezbytná pro posouzení kvality a výkonu produkovaných granulí. Vyhodnocují se různé parametry, včetně distribuce velikosti granulí, hustoty, proudění, stlačitelnosti a obsahu vlhkosti. Distribuce velikosti granulí je obvykle stanovena pomocí analýzy síti nebo laserových difrakčních technik. Hustota granulí ovlivňuje vlastnosti váhy a dezintegrace tabletu. Profukovatelnost určuje schopnost granulí proudit rovnoměrně během komprese tabletů. Strasovatelnost označuje schopnost granulí odolat kompresním silám bez nadměrné fragmentace nebo lepení. Obsah vlhkosti je rozhodující pro stabilitu a může ovlivnit mechanické vlastnosti granulí. Tyto parametry jsou hodnoceny prostřednictvím vhodných analytických technik a porovnány s předem určenými specifikacemi, aby se zajistilo, že granule splňují požadované standardy kvality.

Stříkací kapalina 

Systém oběžného kola

Systém vrtulníku

Odstraňování problémů při mokré granulaci

Během mokré granulace mohou nastat různé výzvy a problémy, které vyžadují řešení problémů. Jedním z běžných problémů je tvorba nadměrných nebo poddimenzovaných granulí, které mohou ovlivnit uniformitu tabletu a uniformitu obsahu. Tento problém může být vyřešen úpravou rychlosti oběžného kol, rychlosti přidání pojivo nebo doba míchání. Další výzvou je přítomnost hrudek nebo aglomerátů v granulích, což může vést k vadám tabletu nebo ucpávání zařízení. Zvýšení intenzity míchání nebo použití vhodných granulačních pomůcek může tento problém překonat. Kromě toho může špatná proudění nebo nadměrný obsah vlhkosti ovlivnit kroky zpracování downstream. Úprava parametrů granulace nebo implementace technik sušení může tyto problémy řešit.

Společné výzvy při mokré granulaci

Mokré granulace je složitý proces a běžně se vyskytuje několik výzev. Jednou takovou výzvou je potenciál pro degradaci API nebo nestabilitu během procesu granulace. To lze zmírnit optimalizací teploty granulace, výběrem vhodných pomocných látek a minimalizací expozice vlhkosti nebo kyslíku. Další výzvou je kontrola distribuce velikosti granulí, protože dosažení úzkého rozsahu velikostí částic může být obtížné. Optimalizací parametrů formulace a procesu, včetně koncentrace pojiva a rychlosti oběžného kola, lze zlepšit kontrolu velikosti granulí. Kromě toho je pro úspěšnou granulaci rozhodující výběr vhodných pojivných materiálů a jejich kompatibilita s složkami formulace.

Zajištění kvality při mokré granulaci

Zajištění kvality hraje zásadní roli při zajišťování výroby vysoce kvalitních granulí. To zahrnuje implementaci robustních postupů, dodržování regulačních pokynů a důkladnou dokumentaci procesu granulace. Testy kontroly kvality se provádějí v různých fázích pro posouzení fyzikálních a chemických vlastností granulí. Kontroly procesu, jako je monitorování obsahu vlhkosti granule a distribuce velikosti částic, pomáhají identifikovat jakékoli odchylky a umožňují nápravné opatření. Konečné testování produktů, včetně uniformity obsahu, rozpuštění a studie stability, zajišťuje, že granule splňují požadované specifikace. Kromě toho je zásadní správné čištění a údržba zařízení nezbytná pro prevenci křížové kontaminace a zajištění bezpečnosti produktu.

Srovnání s jinými technikami granulace

Zatímco mokré granulace s granulátory s vysokým střihem je široce využívána, je důležité ji porovnat s dalšími granulačními technikami. Například suchá granulace eliminuje použití kapalných pojiv a zahrnuje zhutnění prášků do granulí pomocí tlaku. Tato technika je vhodná pro materiály citlivé na vlhkost nebo tepelně citlivé na teplo, ale ve srovnání s mokrou granulací může mít za následek nižší hustotu granulí a proudění. Na druhé straně granulace fluidizované lože zahrnuje pozastavení práškových částic v proudu vzduchu a na jejich stříkání pojivo. Nabízí výhody, jako jsou efektivní schopnosti míchání a sušení, ale může mít omezení, pokud jde o kontrolu velikosti a hustoty granulí. Výběr granulační techniky závisí na specifických požadavcích formulace a požadovaných charakteristikách granulí.

Video s vysokou smykovou granulací

Budoucí trendy a inovace při mokré granulaci

Oblast mokré granulace se neustále vyvíjí, s pokračujícím výzkumem a technologickým pokrokem, který zvyšuje inovace. Jednou z oblastí zaměření je vývoj kontinuálních procesů mokré granulace, které nabízejí výhody, jako je zkrácená doba zpracování, zlepšená účinnost a zvýšená kontrola nad vlastnostmi granulí. Nepřetržitá výroba umožňuje monitorování a úpravu parametrů procesu v reálném čase, což má za následek zvýšenou produktivitu a sníženou variabilitu. Kromě toho integrace nástrojů pro analytickou technologii procesu (PAT), jako je téměř infračervená spektroskopie a monitorování akustických emisí, umožňuje in-line monitorování a kontrolu kritických parametrů. Tato pokrok přispívá k optimalizaci procesů mokré granulace, což vede ke zlepšení kvality produktu, snížené náklady a zvýšenému porozumění procesu.

Další oblastí zájmu o mokrou granulaci je vývoj nových pojivových materiálů se zlepšenou funkčností. Vědci zkoumají použití polymerů, kopolymerů a pomocných látek s jedinečnými vazebnými vlastnostmi ke zvýšení výkonu granulí. Tyto materiály mohou poskytnout lepší kontrolu nad pevností granule, dezintegrací a profilů uvolňování léčiva. Kromě toho se vyvíjí úsilí o vývoj ekologických a udržitelných možností pojivo, aby se snížilo dopad na životní prostředí.

Začlenění modelování procesů a simulace procesů je dalším trendem mokré granulace. Využití výpočetních nástrojů mohou vědci a výrobci optimalizovat parametry procesu, předpovídat vlastnosti granule a před prováděním experimentálních pokusů vyřešit potenciální problémy. Tento přístup šetří čas a zdroje a zároveň umožňuje hlubší porozumění procesu granulace.

Kromě toho integrace automatizace a robotiky do procesů mokré granulace získává trakci. Automatizované systémy mohou přesně ovládat přidání pojiv, monitorovacích parametrů procesů a zefektivnit celkový pracovní postup výroby. To nejen zlepšuje účinnost procesu, ale také snižuje riziko lidské chyby a variability.

Závěrem lze říci, že mokrý granulace s vysokými střihovými granulátory je všestrannou a efektivní technikou pro výrobu granulí v různých průmyslových odvětvích. Nabízí výhody, jako je zlepšená tekutelnost, stlačitelnost a uniformita obsahu. Pečlivým ovládáním parametrů procesu, výběrem vhodných formulací a implementací opatření na zajištění kvality lze trvale vytvářet vysoce kvalitní granule. Probíhající pokroky v terénu, včetně nepřetržitého výroby, nových pojivových materiálů, modelování procesů a automatizace, formují budoucnost mokré granulace. Cílem tohoto vývoje je dále optimalizovat proces, zvýšit kvalitu produktu a zlepšit udržitelnost.

Video granulátor s vysokým smykem

Časté časté

Q1: Lze použít mokrou granulaci pro všechny typy formulací?

A1: Mokré granulace je vhodná pro širokou škálu formulací, včetně hydrofilních i hydrofobních léků. Některé formulace však mohou vyžadovat modifikace nebo alternativní granulační techniky v závislosti na jejich specifických charakteristikách.

Q2: Jak dlouho trvá proces mokré granulace?

A2: Doba trvání procesu mokré granulace se může lišit v závislosti na faktorech, jako je složitost formulace, požadované vlastnosti granule a použité zařízení. Proces může obvykle trvat několik hodin, včetně míchání, mokrého a sušicího stupně.

Q3: Jakým běžným výzvám čelí během mokré granulace?

A3: Mezi běžné výzvy při mokré granulaci patří dosažení požadované distribuce velikosti granulí, kontrolu obsahu vlhkosti, minimalizace aglomerace nebo hrudek a udržování konzistentních vlastností granule. Tyto výzvy lze řešit pomocí technik optimalizace procesů a odstraňování problémů.

Q4: Je mokrá granulace škálovatelným procesem pro rozsáhlou výrobu?

A4: Wet Granulace je škálovatelný proces a lze jej úspěšně implementovat pro rozsáhlou výrobu. Je však třeba zvážit faktory, jako je výběr zařízení, ověření procesů a opatření na kontrolu kvality, aby se zajistily konzistentní a reprodukovatelné výsledky.

Q5: Existují nějaké alternativy k mokré granulaci pro tvorbu granulí?

A5: Ano, alternativní techniky granulace zahrnují suchou granulaci a fluidní granulaci lože. Tyto techniky nabízejí specifické výhody a mohou být upřednostňovány pro určité formulace nebo procesní požadavky. Výběr granulační techniky závisí na požadovaných charakteristikách granulí a specifických potřebách aplikace.

Order of GHL řady Vysoko smykový granulátor Popis

Vietnamský starý zákazník společnosti Hywell Machinery Co., Ltd. Série GHL série High Shear Granulator znovu na začátku roku 2022 a klient zakoupil Hywellovu sérii GHL WET WET GRUNULATOR Mnoho sad. Tento granulátor s vysokým smykem GHL-200 s vysokým smykem dokončuje výrobu podle požadavků na smlouvu. Zákazník nemůže před doručením dělat tuk v továrně Hywell. A tuk je prováděn vzdáleným videem našeho inženýra a zákazníka. Tato vysoká smyková granulace je plně zabalená a připravená k dodání.

Granulace série GHL série se často spojuje Oscilační granulátor řady YK , aby získal mokré granule 1,5-5 mm, a poté nasměrujte posílání mokrých granulí do sušicího stroje, aby se dostaly sušené granule (okamžité granule), sušicí stroj může použít Sušička s vertikální tekutinou nebo Horizontální sušička postele tekutiny , ale rozhodne se ošetřující kapacitou. Posledním krokem procesního systému je prosévání granulí. Pro separaci se stanoví velikost od prašku, velikost od sekanáčky odloží velké částice od prášku. Velikost mimo je zabaleno a prášek může být buď přímo zabalen do velkých tašek, nebo přenášen do silo systému pro jiné balicí systémy.

Rychlý míchací granulátor pomocí granulátoru s vysokým střihem lze rozdělit do 5 fází a zahrnout;

1. Různé druhy míchání prášku

2. přidání pojivo nebo přidání granulované kapaliny.

3. smáčení prášku a nukleace

4. růst granulí a zhušťování prášku.

5. Pohození a rozbití granule.