Aufrufe: 22 Autor: Site-Editor Veröffentlichungszeit: 09.07.2022 Herkunft: Website
Die Nassgranulierung ist ein entscheidender Schritt bei der Herstellung pharmazeutischer Tabletten, da sie die Fließfähigkeit, Komprimierbarkeit und Gleichmäßigkeit des Inhalts des Granulats verbessert.Der Prozess beinhaltet die Zugabe eines flüssigen Bindemittels zur Pulvermischung, das durch eine Kombination von Mechanismen wie Agglomeration, Koaleszenz und Konsolidierung kohäsive Granulatkörner erzeugt.Die Granulierung mit hoher Scherkraft, auch bekannt als Granulierung mit einem Mischer mit hoher Scherkraft oder Granulierung mit einem Schnellmischer, ist eine weit verbreitete Methode, die eine hervorragende Kontrolle über die Granulatgröße, -dichte und -gleichmäßigkeit bietet.
Bei der Nassgranulierung handelt es sich um ein Verfahren, das feine Pulver in Granulat mit verbesserten Fließeigenschaften und Kompressibilität umwandelt.Der Prozess umfasst typischerweise vier Hauptschritte: Pulvermischen, Bindemittelzugabe, Nassmassieren und Trocknen.Beim Mischen des Pulvers werden der pharmazeutische Wirkstoff (API), Hilfsstoffe und andere Pulver vermischt, um eine homogene Mischung zu gewährleisten.Anschließend wird der Pulvermischung das flüssige Bindemittel zugesetzt und durch Rühren der Mischung die feuchte Masse gebildet.Abschließend wird das feuchte Granulat getrocknet, gesiebt und gemahlen, um die gewünschte Partikelgrößenverteilung zu erhalten.
Die Nassgranulierung bietet in der Pharmaindustrie zahlreiche Vorteile.Erstens verbessert es die Fließfähigkeit von Pulvern und erleichtert so deren Handhabung bei nachfolgenden Verarbeitungsschritten wie der Tablettierung.Zweitens verbessert es die Kompressibilität und ermöglicht die Herstellung von Tabletten mit gleichbleibender Härte und einheitlicher Dosierung.Darüber hinaus kann die Nassgranulierung die chemische Stabilität verbessern, unangenehme Geschmäcker oder Gerüche überdecken und die Eigenschaften der Arzneimittelfreisetzung verändern.Diese Vorteile machen die Nassgranulierung zu einer bevorzugten Wahl für die Formulierung fester Darreichungsformen.
Hochschergranulatoren sind Spezialgeräte für die Nassgranulierung.Sie bestehen aus einer Rührschüssel oder einer Granulierkammer, die mit einem Hochgeschwindigkeitslaufrad und Zerkleinerungsmessern ausgestattet ist.Das Laufrad erzeugt starke mechanische Kräfte, die Agglomerate aufbrechen und die Granulatbildung fördern.Granulatoren mit hoher Scherkraft sind in verschiedenen Ausführungen erhältlich, darunter Modelle mit Oben- und Untenantrieb, die je nach Prozessanforderungen jeweils unterschiedliche Vorteile bieten.
Granulatoren mit hoher Scherung bieten gegenüber anderen Granulierungstechniken mehrere Vorteile.Erstens bieten sie eine hervorragende Kontrolle über die Granulateigenschaften wie Größe, Dichte und Porosität.Diese Steuerung ermöglicht die Herstellung von Granulat mit gewünschten Eigenschaften, wie z. B. verbesserter Fließfähigkeit und Kompressibilität.Zweitens bieten Hochschermischer-Granulatoren ein hohes Maß an Prozessreproduzierbarkeit und sorgen so für eine gleichbleibende Qualität der produzierten Granulate.Die effiziente Mischwirkung der Ausrüstung führt zu einer gleichmäßigen Verteilung des Bindemittels in der Pulvermischung, was zu einer gleichmäßigen Granulatbildung führt.Darüber hinaus können Granulatoren mit hoher Scherung ein breites Spektrum an Formulierungen verarbeiten, auch solche mit anspruchsvollen Materialien oder hohen Wirkstoffmengen, was sie für verschiedene Anwendungen in der Pharmaindustrie vielseitig macht.
Granulation mit hoher Scherung
Granulator mit hoher Scherwirkung
Mischgranulator mit hoher Scherwirkung
Granulatoren mit hoher Scherkraft arbeiten nach dem Prinzip mechanischer Bewegung und Scherkräfte.Das Laufrad oder die Häckselmesser rotieren mit hoher Geschwindigkeit und erzeugen so eine starke turbulente Strömung in der Granulierkammer.Diese turbulente Strömung führt zu Kollisionen und Abrieb zwischen den Partikeln, zersetzt sie und fördert ihre Adhäsion.Das flüssige Bindemittel, das typischerweise über ein Sprühsystem zugegeben wird, benetzt die Partikel und fungiert als Bindemittel.Die Kombination aus mechanischer Bewegung und flüssigem Bindemittel führt zur Bildung kohäsiver Granulatkörner.
Hochschergranulatoren bestehen aus mehreren Schlüsselkomponenten, die zu ihrem effizienten Betrieb beitragen.In der Rührschüssel oder Granulierkammer findet der Granulierungsprozess statt.Es ist mit einem Laufrad und Häckselmessern ausgestattet, die die notwendigen Scherkräfte erzeugen.Das Laufrad wird von einem Motor angetrieben und seine Geschwindigkeit kann angepasst werden, um die Intensität des Mischens zu steuern.Das Sprühsystem, bestehend aus einem Bindemittellösungsbehälter und einer Düse, ermöglicht die kontrollierte Zugabe des flüssigen Bindemittels.Darüber hinaus können Granulatoren mit hoher Scherung über Funktionen wie Temperaturregelung und automatische Steuerungen für eine verbesserte Prozesssteuerung und -überwachung verfügen.
Um optimale Granulierungsergebnisse zu erzielen, müssen mehrere Prozessparameter sorgfältig kontrolliert werden.Zu diesen Parametern gehören die Laufradgeschwindigkeit, die Bindemittelzugaberate, die Mischzeit, die Granulierungstemperatur und der Granulierungsendpunkt.Die Laufradgeschwindigkeit beeinflusst die Intensität des Mischens und die auf die Pulvermischung ausgeübten Scherkräfte.Die Zugaberate des Bindemittels sollte optimiert werden, um eine gleichmäßige Verteilung ohne Über- oder Unterbenetzung der Mischung sicherzustellen.Die Mischzeit sollte ausreichend sein, um die gewünschte Granulatgröße und Gleichmäßigkeit zu erreichen.Die Granulierungstemperatur ist für wärmeempfindliche Materialien von entscheidender Bedeutung, da übermäßige Hitze den Wirkstoff oder die Hilfsstoffe zersetzen kann.Schließlich gibt der Granulationsendpunkt, der durch visuelle Inspektion oder Messung der Granulateigenschaften bestimmt wird, an, wann die gewünschte Granulatgröße und -konsistenz erreicht wurde.
Bei der Formulierung für die Nassgranulierung sollten mehrere Faktoren berücksichtigt werden.Die Auswahl der Hilfsstoffe und deren Kompatibilität mit dem Wirkstoff und dem Bindemittel ist entscheidend für die Erzielung robuster Granulate.Üblicherweise werden Hilfsstoffe mit geeigneten bindenden, zersetzenden und fließfördernden Eigenschaften verwendet.Die Wahl des Bindemittels richtet sich nach den gewünschten Eigenschaften des Granulats und den Prozessanforderungen.Zu den gängigen Bindemitteln gehören Wasser, Lösungen auf Alkoholbasis und Polymere.Um die gewünschten Granulateigenschaften zu erreichen, sollten die Bindemittelkonzentration und die Viskosität optimiert werden.Darüber hinaus kann die Partikelgrößenverteilung der Ausgangspulver zusammen mit der Verwendung geeigneter Granulierhilfsmittel den Granulatbildungsprozess beeinflussen.
Die Granulatcharakterisierung ist wichtig, um die Qualität und Leistung der produzierten Granulate zu beurteilen.Es werden verschiedene Parameter bewertet, darunter Granulatgrößenverteilung, Dichte, Fließfähigkeit, Kompressibilität und Feuchtigkeitsgehalt.Die Korngrößenverteilung wird typischerweise mithilfe von Siebanalysen oder Laserbeugungstechniken bestimmt.Die Granulatdichte beeinflusst das Gewicht und die Zerfallseigenschaften der Tablette.Die Fließfähigkeit bestimmt die Fähigkeit des Granulats, während der Tablettenkomprimierung gleichmäßig zu fließen.Unter Kompressibilität versteht man die Fähigkeit des Granulats, Kompressionskräften ohne übermäßige Fragmentierung oder Verklebung standzuhalten.Der Feuchtigkeitsgehalt ist entscheidend für die Stabilität und kann die mechanischen Eigenschaften des Granulats beeinflussen.Diese Parameter werden durch geeignete Analysetechniken bewertet und mit vorgegebenen Spezifikationen verglichen, um sicherzustellen, dass das Granulat den gewünschten Qualitätsstandards entspricht.
Sprühflüssigkeit
Laufradsystem
Chopper-System
Bei der Nassgranulierung können verschiedene Herausforderungen und Probleme auftreten, die eine Fehlerbehebung erfordern.Ein häufiges Problem ist die Bildung übergroßer oder zu kleiner Körnchen, die die Gleichmäßigkeit der Tabletten und des Inhalts beeinträchtigen können.Dieses Problem kann durch Anpassen der Laufradgeschwindigkeit, der Bindemittelzugaberate oder der Mischzeit behoben werden.Eine weitere Herausforderung ist das Vorhandensein von Klumpen oder Agglomeraten im Granulat, die zu Tablettendefekten oder Verstopfungen der Geräte führen können.Eine Erhöhung der Mischintensität oder der Einsatz geeigneter Granulierhilfsmittel kann helfen, dieses Problem zu lösen.Darüber hinaus können eine schlechte Fließfähigkeit oder ein zu hoher Feuchtigkeitsgehalt die nachgelagerten Verarbeitungsschritte beeinträchtigen.Durch die Anpassung der Granulationsparameter oder die Implementierung von Trocknungstechniken können diese Probleme behoben werden.
Die Nassgranulierung ist ein komplexer Prozess, bei dem es häufig zu mehreren Herausforderungen kommt.Eine dieser Herausforderungen ist die Möglichkeit eines Wirkstoffabbaus oder einer Instabilität während des Granulierungsprozesses.Dies kann durch die Optimierung der Granulierungstemperatur, die Auswahl geeigneter Hilfsstoffe und die Minimierung der Einwirkung von Feuchtigkeit oder Sauerstoff gemildert werden.Eine weitere Herausforderung ist die Kontrolle der Granulatgrößenverteilung, da es schwierig sein kann, einen engen Bereich an Partikelgrößen zu erreichen.Durch die Optimierung der Formulierungs- und Prozessparameter, einschließlich der Bindemittelkonzentration und der Laufradgeschwindigkeit, kann die Kontrolle der Granulatgröße verbessert werden.Darüber hinaus ist die Auswahl geeigneter Bindemittelmaterialien und deren Kompatibilität mit den Formulierungskomponenten entscheidend für eine erfolgreiche Granulierung.
Um die Produktion hochwertiger Granulate sicherzustellen, spielt die Qualitätssicherung eine entscheidende Rolle.Dazu gehört die Implementierung robuster Verfahren, die Einhaltung behördlicher Richtlinien und eine gründliche Dokumentation des Granulationsprozesses.In verschiedenen Phasen werden Qualitätskontrolltests durchgeführt, um die physikalischen und chemischen Eigenschaften des Granulats zu beurteilen.Prozessbegleitende Kontrollen, wie die Überwachung des Feuchtigkeitsgehalts des Granulats und der Partikelgrößenverteilung, helfen dabei, etwaige Abweichungen zu erkennen und Korrekturmaßnahmen zu ermöglichen.Endprodukttests, einschließlich Studien zur Gleichmäßigkeit des Inhalts, zur Auflösung und zur Stabilität, stellen sicher, dass das Granulat die erforderlichen Spezifikationen erfüllt.Darüber hinaus sind eine ordnungsgemäße Reinigung und Wartung der Geräte unerlässlich, um Kreuzkontaminationen zu verhindern und die Produktsicherheit zu gewährleisten.
Obwohl die Nassgranulierung mit Hochschergranulatoren weit verbreitet ist, ist es wichtig, sie mit anderen Granuliertechniken zu vergleichen.Die Trockengranulierung beispielsweise macht den Einsatz flüssiger Bindemittel überflüssig und beinhaltet die Verdichtung von Pulvern zu Granulat durch Druck.Diese Technik eignet sich für feuchtigkeits- oder wärmeempfindliche Materialien, kann jedoch im Vergleich zur Nassgranulierung zu einer geringeren Granulatdichte und Fließfähigkeit führen.Bei der Wirbelschichtgranulierung hingegen werden die Pulverpartikel in einem Luftstrom suspendiert und mit einer Bindemittellösung besprüht.Es bietet Vorteile wie effiziente Misch- und Trocknungsmöglichkeiten, kann jedoch Einschränkungen hinsichtlich der Kontrolle der Granulatgröße und -dichte aufweisen.Die Wahl der Granulationstechnik hängt von den spezifischen Anforderungen der Formulierung und den gewünschten Eigenschaften des Granulats ab.
Der Bereich der Nassgranulierung entwickelt sich ständig weiter, wobei ständige Forschung und technologische Fortschritte Innovationen vorantreiben.Ein Schwerpunkt liegt auf der Entwicklung kontinuierlicher Nassgranulationsverfahren, die Vorteile wie verkürzte Verarbeitungszeit, verbesserte Effizienz und verbesserte Kontrolle über die Granulateigenschaften bieten.Die kontinuierliche Fertigung ermöglicht die Überwachung und Anpassung von Prozessparametern in Echtzeit, was zu einer höheren Produktivität und einer geringeren Variabilität führt.Darüber hinaus ermöglicht die Integration von Prozessanalysetechnologien (PAT)-Tools wie Nahinfrarotspektroskopie und Schallemissionsüberwachung die Inline-Überwachung und Steuerung kritischer Parameter.Diese Fortschritte tragen zur Optimierung von Nassgranulierungsprozessen bei und führen zu einer verbesserten Produktqualität, geringeren Kosten und einem besseren Prozessverständnis.
Ein weiteres Interessengebiet der Nassgranulierung ist die Entwicklung neuartiger Bindemittelmaterialien mit verbesserter Funktionalität.Forscher erforschen die Verwendung von Polymeren, Copolymeren und Hilfsstoffen mit einzigartigen Bindungseigenschaften, um die Leistung von Granulaten zu verbessern.Diese Materialien können eine bessere Kontrolle über die Granulatfestigkeit, den Zerfall und die Wirkstofffreisetzungsprofile ermöglichen.Darüber hinaus werden Anstrengungen unternommen, umweltfreundliche und nachhaltige Bindemitteloptionen zu entwickeln, um die Umweltbelastung zu reduzieren.
Ein weiterer Trend in der Nassgranulierung ist die Einbeziehung von Prozessmodellierungs- und Simulationstechniken.Durch den Einsatz von Rechentools können Forscher und Hersteller Prozessparameter optimieren, Granulateigenschaften vorhersagen und potenzielle Probleme beheben, bevor experimentelle Versuche durchgeführt werden.Dieser Ansatz spart Zeit und Ressourcen und ermöglicht gleichzeitig ein tieferes Verständnis des Granulierungsprozesses.
Darüber hinaus gewinnt die Integration von Automatisierung und Robotik in Nassgranulierungsprozessen zunehmend an Bedeutung.Automatisierte Systeme können die Zugabe von Bindemitteln präzise steuern, Prozessparameter überwachen und den gesamten Produktionsablauf rationalisieren.Dies verbessert nicht nur die Prozesseffizienz, sondern verringert auch das Risiko menschlicher Fehler und Variabilität.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Nassgranulierung mit Hochschergranulatoren eine vielseitige und effektive Technik zur Herstellung von Granulat in verschiedenen Branchen ist.Es bietet Vorteile wie verbesserte Fließfähigkeit, Kompressibilität und Gleichmäßigkeit des Inhalts.Durch die sorgfältige Steuerung der Prozessparameter, die Auswahl geeigneter Rezepturen und die Umsetzung von Qualitätssicherungsmaßnahmen können gleichbleibend hochwertige Granulate hergestellt werden.Kontinuierliche Fortschritte auf diesem Gebiet, einschließlich kontinuierlicher Fertigung, neuartiger Bindemittelmaterialien, Prozessmodellierung und Automatisierung, prägen die Zukunft der Nassgranulierung.Diese Entwicklungen zielen darauf ab, den Prozess weiter zu optimieren, die Produktqualität zu steigern und die Nachhaltigkeit zu verbessern.
A1: Die Nassgranulierung eignet sich für eine Vielzahl von Formulierungen, darunter sowohl hydrophile als auch hydrophobe Arzneimittel.Bestimmte Formulierungen erfordern jedoch je nach ihren spezifischen Eigenschaften möglicherweise Modifikationen oder alternative Granulationstechniken.
A2: Die Dauer des Nassgranulierungsprozesses kann je nach Faktoren wie der Komplexität der Formulierung, den gewünschten Granulateigenschaften und der verwendeten Ausrüstung variieren.Normalerweise kann der Prozess mehrere Stunden dauern, einschließlich der Phasen Mischen, Nassmassieren und Trocknen.
A3: Zu den häufigsten Herausforderungen bei der Nassgranulierung gehören das Erreichen der gewünschten Granulatgrößenverteilung, die Kontrolle des Feuchtigkeitsgehalts, die Minimierung von Agglomeration oder Klumpen und die Aufrechterhaltung gleichbleibender Granulateigenschaften.Diese Herausforderungen können durch Prozessoptimierung und Fehlerbehebungstechniken angegangen werden.
A4: Die Nassgranulierung ist ein skalierbarer Prozess und kann erfolgreich für die Massenproduktion eingesetzt werden.Allerdings sollten Faktoren wie Geräteauswahl, Prozessvalidierung und Qualitätskontrollmaßnahmen berücksichtigt werden, um konsistente und reproduzierbare Ergebnisse sicherzustellen.
A5: Ja, alternative Granulierungstechniken umfassen Trockengranulation und Wirbelschichtgranulation.Diese Techniken bieten spezifische Vorteile und können für bestimmte Formulierungen oder Prozessanforderungen bevorzugt werden.Die Wahl der Granulationstechnik hängt von den gewünschten Eigenschaften des Granulats und den spezifischen Anforderungen der Anwendung ab.
Der vietnamesische Altkunde von Hywell Machinery Co., Ltd. hat einen Auftrag zum Kauf erteilt ein Hochschergranulator der GHL-Serie , und der Kunde kaufte viele Sets des Nassgranulators der GHL-Serie von Hywell. Anfang 2022 erneut Dieser GHL-200-Mischergranulator mit hoher Scherung vervollständigt die Produktion gemäß den Vertragsanforderungen.Der Kunde kann vor der Lieferung keine FAT in der Hywell-Fabrik durchführen, und die FAT wird durch das Remote-Video unseres Technikers und Kunden durchgeführt.Dieses High-Shear-Granulat ist vollständig verpackt und versandbereit.
Die High-Shear-Granulierung der GHL-Serie ist häufig mit verbunden Oszillierender Granulator der YK-Serie, um 1,5–5 mm nasses Granulat zu erhalten, und dann direkt, um das nasse Granulat in die Trocknungsmaschine zu schicken, um getrocknetes Granulat (Instant-Granulat) zu erhalten, das die Trocknungsmaschine verwenden kann Vertikaler Wirbelschichttrockner oder Horizontaler Wirbelschichttrockner , aber die Entscheidung hängt von der Behandlungskapazität ab.Der letzte Schritt des Prozesssystems ist der Granulatsieber.Der Granulatsieber trennt die großen Pulverpartikel vom Pulver, die Größe wird für die Trennung bestimmt.Die Restgröße wird abgesackt und das Pulver kann entweder direkt in Big Bags verpackt oder in ein Silosystem für andere Verpackungssysteme gefördert werden.
Der Schnellmischgranulator mit Hochschergranulator kann in 5 Stufen unterteilt werden.
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