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Puntos de análisis del proceso de granulación en lecho fluidizado

Vistas: 35     Autor: Editor del sitio Hora de publicación: 2023-11-08 Origen: Sitio

La importancia de la granulación en lecho fluido en el proceso de fabricación de tabletas

Las tabletas se refieren a preparaciones en tabletas hechas de medicamentos y excipientes apropiados mediante tecnología de preparación.Composición de la tableta: medicamento original, relleno, adsorbente, aglutinante, lubricante, dispersante, agente humectante, desintegrante, saborizante, materiales colorantes y otros componentes.

Las tabletas son la forma farmacéutica preferida y más utilizada en el desarrollo de nuevos fármacos.El proceso de fabricación de tabletas incluye pretratamiento API, dosificación, granulación, prensado de tabletas, recubrimiento y otros procesos.Entre ellos, el proceso de granulación juega un papel muy importante en toda la producción de tabletas, lo cual es de gran importancia para prevenir posibles problemas en el proceso de producción de prensado de tabletas y garantizar la calidad de los medicamentos.Por ejemplo, si la cantidad de aglutinante añadido en el proceso de granulación es demasiado pequeña y los gránulos están demasiado secos, se producirán lóbulos en el proceso de prensado de la tableta;si los gránulos están demasiado húmedos, se producirá un golpe pegajoso, un golpe astringente, gránulos desiguales, y si los gránulos son demasiado duros, también afectará la disolución, etc.Por lo tanto, dominar los puntos clave del proceso de granulación es un curso obligatorio para los desarrolladores de fármacos.


Proceso de producción de tabletas


Exploración de las diferentes técnicas de granulación de polvo en la fabricación farmacéutica

Los procesos de granulación de polvo incluyen las siguientes categorías principales.

- Granulación húmeda (el equipo representativo de uso común es granulador de alto cizallamiento ): material + aglutinante - gránulos húmedos - secado.

- Granulación en seco (el equipo representativo comúnmente utilizado es el granulador compactador de rodillos): materiales sensibles al calor - enrollados en escamas - partidos en gránulos

- Granulación en lecho fluidizado (el equipo representativo de uso común es Granulador secador de lecho fluidizado ): fluidización del material + atomización del aglutinante, secado - granulación

- Granulación por pulverización (el equipo representativo más utilizado es el granulador por pulverización): material + aglutinante en la solución - secado por pulverización.


Comprensión del proceso de granulación en lecho fluidizado en la fabricación farmacéutica

Este artículo principalmente quiere discutir con usted el Proceso de granulación en lecho fluidizado .La granulación en lecho fluidizado es la mezcla de materias primas, granulación, secado y otros procesos que se concentran en el granulador por pulverización de lecho fluidizado para completar la tarea de granulación de manera eficiente.

El principio de granulación es el siguiente: las materias primas y los ingredientes se colocan en el lecho fluidizado cerrado y la fluidización es para lograr la mezcla del polvo.Rocíe la pistola en las condiciones de presión de atomización y velocidad de inyección, y luego rocíe el líquido en el polvo de materia prima y reúna las gotas atomizadas que se forman alrededor de las partículas nucleares, la inyección continua de gotas de líquido en la superficie nuclear de las partículas forma un puente líquido entre las partículas. y los núcleos de las partículas se unen para promover que las partículas crezcan continuamente, después del secado del puente líquido entre la evaporación se forma más un puente sólido, es decir, las partículas porosas adquieren una forma redonda;Con el aumento de la saturación del líquido, el tamaño de las partículas aumenta gradualmente y la porosidad disminuye aún más.Este es también el principio de funcionamiento del granulador por pulverización de lecho fluido.

granulador de lecho fluido


Los componentes y ventajas del equipo de granulación en lecho fluidizado

El equipo de lecho fluidizado se compone principalmente de deshumidificación (opcional), un filtro primario, un filtro intermedio, un filtro de alta temperatura y alta eficiencia (H13), un calentador con control preciso de temperatura, un recipiente inferior y un recipiente de producto móvil con carro. , una cámara fluidizada, una cámara de expansión/carcasa de filtro, un sistema de pulverización y un sistema de aire de escape.Su estructura de arriba a abajo se puede dividir en tres partes del cilindro: el cilindro superior generalmente se instalará dentro de la bolsa de filtro, principalmente para la eliminación de polvo por vibración;el cilindro medio es una cámara de expansión cilíndrica, el material en el flujo de aire ascendente y la gravedad descendente en el tanque de material y el movimiento recíproco de la cámara de expansión, partículas suspendidas en el aire caliente y seco para formar un mejor estado de fluidización;el cilindro inferior es el tanque de carga, así se agrega el material.Hay muchas ventajas de la granulación de un solo paso en lecho fluidizado, como que la mezcla, granulación y secado de materiales se completan en el mismo equipo de lecho fluidizado, lo que reduce una gran cantidad de enlaces operativos y ahorra tiempo de producción;parámetros de proceso adecuados dentro del rango de las partículas resultantes de tamaño uniforme, redondez, fluidez y buena compresibilidad;equipo cerrado para evitar efectivamente el vuelo de un polvo fino, no solo para prevenir la contaminación externa de las drogas, sino también para reducir el número de operadores. No solo puede prevenir la contaminación exterior de la droga sino también reducir la posibilidad de contacto entre las operador y medicamentos y excipientes irritantes o tóxicos, que está más en línea con los requisitos de GMP;Alto grado de automatización, fácil de ampliar y reproducir.

Granulación en lecho fluidizado


Selección de parámetros clave para la granulación en lecho fluidizado.

(1) Temperatura del aire de entrada

La temperatura del aire de entrada de la granulación en lecho fluido debe controlarse dentro del rango apropiado según la naturaleza del material y el tamaño de las partículas requeridas.Si el disolvente del aglutinante es un disolvente orgánico como el etanol, la temperatura del aire de entrada debe ser ligeramente inferior a la de un disolvente como el agua.En el caso de que otros parámetros permanezcan sin cambios, si la temperatura del aire de entrada es demasiado alta, puede provocar un secado y evaporación prematuros de las gotas de adhesivo pulverizadas, reduciendo la humectabilidad y permeabilidad del material, formando un puente líquido y reduciendo la cohesión. afectando así la capacidad de agregación de las partículas, formando partículas de menor tamaño, mientras que la temperatura es demasiado alta también puede provocar cambios en la naturaleza de algunos materiales sensibles a la temperatura.La temperatura del aire de entrada es demasiado baja, lo que provocará una humectación excesiva del polvo, y parte del material en polvo se aglomerará en racimos entre sí y se adherirá a la pared del recipiente y no podrá mantener un mejor estado de fluidización, lo cual es más probable. causar pérdida de líquido.Los ajustes de temperatura específicos se establecen según los diferentes materiales y procesos.

(2) la selección de la velocidad del aire de entrada

La selección de la velocidad del aire de entrada en la tecnología de granulación de un solo paso en lecho fluidizado se basa en el principio de que las partículas del lecho fluidizado siempre están en un buen estado de fluidización.El buen estado de fluidización depende principalmente de la humedad y el peso del material.En el proceso de granulación de un solo paso en lecho fluidizado, el estado del material cambia del estado de polvo seco a partículas húmedas y luego a partículas secas; la velocidad del ventilador debe ajustarse constantemente para garantizar un buen estado de granulación mediante el inversor de control de velocidad.Cuando se granula la suspensión, la frecuencia del ventilador se puede aumentar moderadamente con el aumento gradual de la humedad de las partículas;un volumen de aire adecuado puede hacer que el material esté en un buen estado de fluidización y el intercambio de calor en un estado equilibrado, propicio para la granulación.Si la velocidad del viento es demasiado grande, el material puede ser arrastrado demasiado hacia la bolsa para el polvo y demasiado aire caliente fluye a través de la unidad de tiempo, lo que hace que la humedad del aglutinante se volatilice demasiado rápido, la fuerza de unión se debilita y las gotas de aglutinante no pueden ser totalmente en contacto con el material para que la distribución del tamaño de las partículas sea un polvo amplio y más fino;y con el aumento de la velocidad del viento, las partículas están sometidas a una fuerza de impacto excesiva que provoca demasiada abrasión de las partículas.

(3) Presión de pulverización

La presión del líquido de pulverización es un factor no despreciable que afecta a la calidad de la granulación.La presión de pulverización es el proceso de dispersión elevada del aglutinante en gotas atomizadas mediante un flujo de aire.En términos generales, el tamaño de la presión de pulverización está inversamente relacionado con el tamaño de partícula final.Cuanto mayor es la presión de pulverización, más pequeñas son las gotas atomizadas, mayor es el área de superficie específica de las gotas y más rápida es la tasa de evaporación del agua por el aire caliente, lo que hace que el tamaño de las partículas sea más pequeño;por el contrario, cuanto menor es la presión de pulverización, mayores son las gotitas formadas, es más probable que las gotitas más grandes produzcan grupos de partículas más grandes y la capacidad de humedecer el polvo se reduce aún más.Por lo tanto, la elección de la presión de atomización debe realizarse de acuerdo con el material y el rendimiento del instrumento para realizar una elección adecuada.La presión de la boquilla rociadora se ajusta mediante el gabinete de control para ajustar la presión del aire comprimido para ajustar la presión de rociado.

(4) Selección de la tasa de pulverización

La selección del caudal de pulverización también está directamente relacionada con el tamaño de las partículas.El caudal de pulverización es proporcional al tamaño de las partículas; en el caso de cierta presión de pulverización, con el aumento de la velocidad de pulverización, el tamaño de la gota atomizada del adhesivo también aumenta, si el caudal es demasiado alto, lo que resulta en un exceso. humedad en la máquina, la humedad en la superficie de las partículas húmedas no se puede secar a tiempo puede provocar agregación o adhesión en un grupo, el tamaño de las partículas aumenta, los casos más graves pueden provocar el colapso del lecho ;por el contrario, cuando el caudal es demasiado bajo, el tamaño de las partículas puede reducirse aún más; demasiado polvo fino, funcionando durante un cierto tiempo también puede provocar la obstrucción de la pistola, lo que limita en gran medida la eficiencia.La siguiente literatura examina la tasa de pulverización y concluye que cuando la presión de pulverización y la temperatura del aire de entrada/temperatura del material son constantes, la tasa de calificación de partículas más alta se obtiene con una tasa de pulverización de 10 ml/min.

En resumen, los factores que afectan el tamaño de las partículas se resumen a continuación: En el proceso de granulación, la situación real de la granulación en el campo debe combinarse con un ajuste integral de los factores que influyen para controlar el tamaño de las partículas en el rango apropiado.


Tamaño de partícula

Volumen de aire de entrada

Temperatura del aire de entrada

Presión del líquido de pulverización

tasa de pulverización

Concentración de aglutinante

Grande

Pequeño

Grande

Pequeño

Grande

Pequeño

Grande

Pequeño

Grande

Pequeño

Pequeño  

Grande

Pequeño

Grande

Pequeño

Grande

Grande

Pequeño

Grande

Pequeño


Además de los parámetros anteriores, también existen factores que pueden afectar la calidad de la granulación, incluida la hermeticidad del dispositivo de lecho fluidizado y la verificación de la integridad de la bolsa de filtro, la concentración de aglutinante, la altura de la pistola, la temperatura del material, el sistema de entrada de aire, los conductos están demasiado sucios como para causar color negro. manchas, etc.La granulación en lecho fluidizado es un proceso dinámico, en el proceso de granulación necesitamos observar el estado de fluidización del material en tiempo real y ajustar oportunamente los parámetros para garantizar que la calidad de nuestros gránulos se realice en buen estado, de modo que el posterior compresión o recubrimiento, etc.

línea de granulación de fluidos

Granulador de lecho fluido

Cómo mejorar la calidad de granulación de la granulación en lecho fluido

(1) control del volumen de aire

Ajuste el volumen de entrada de aire para que los materiales en el recipiente hiervan y se mezclen completamente, y la capa de ebullición no excederá fácilmente la boquilla.El volumen de aire inicial del granulador seco de lecho fluido no debe ser demasiado grande, de lo contrario el polvo hervirá demasiado y se adherirá a la superficie de la bolsa de filtro, provocando la obstrucción del flujo de aire.Al ajustar el volumen de aire, es mejor que el volumen de aire de entrada sea ligeramente mayor que el volumen de aire de salida.Generalmente, una vez determinado el volumen de aire, solo es necesario ajustar el volumen de aire de escape para lograr un estado de ebullición adecuado.Al arrancar el ventilador, es necesario cerrar la compuerta.Después de que el ventilador esté funcionando, la compuerta de escape se puede aumentar gradualmente para crear un estado de ebullición ideal del material.

(2) Temperatura del aire de entrada

Si la temperatura del aire de entrada de la granulación en lecho fluido es demasiado alta, el tamaño de las partículas se reducirá y, si es demasiado baja, el material se humedecerá excesivamente y formará aglomerados.Por lo tanto, es muy importante controlar la temperatura durante la granulación en ebullición.

El vapor ingresa al calentador, lo que hace que el aire se caliente a su paso.Dado que la temperatura sube y baja durante un cierto período de tiempo cuando se calienta el vapor, es necesario prestar atención al control y la predicción anticipados al configurar y ajustar.Experiencia personal, cuando se utiliza equipo de producción, cuando se calienta el vapor, habrá una zona de amortiguamiento de aproximadamente diez grados, es decir, la temperatura establecida es 60 °C, la temperatura puede aumentar a 70 °C y luego disminuir gradualmente y estabilizar a 60°C, entonces, si es durante el proceso de granulación. Para ajustar la temperatura, debe cerrar la entrada de aire brevemente con anticipación, o configurar la temperatura aproximadamente 10°C por debajo de la temperatura ideal, y luego ajustar después está relativamente equilibrado.

(3) Velocidad del líquido de pulverización

Cuando la temperatura alcanza los requisitos, se puede realizar la granulación por pulverización.En este momento, se deben controlar el flujo y la presión del aire comprimido y el flujo y la velocidad del adhesivo.Al mismo tiempo, es necesario activar la función de retrolavado (explosión) de la bolsa de filtro.Retroceso cada pocos segundos.

La fluctuación de la presión del lecho generalmente está dentro del ±3%.Si la fluctuación de presión supera el ±10%, es posible que la fluidización no sea ideal.

El caudal y la presión del aire comprimido y el caudal y el caudal del adhesivo deben ser apropiados para garantizar la distribución adecuada del tamaño de partículas del producto.

(4) Evitar que se pegue o se asiente

Durante el proceso de pulverización, la temperatura del material y la temperatura de salida del aire descienden.Cuando bajen a un valor determinado, se debe detener la pulverización para evitar que se pegue a la pared o se sedimente.Cuando la temperatura del material vuelve al valor original, la pulverización comienza nuevamente y este ciclo se repite hasta que se pulveriza el adhesivo.Es necesario prestar atención a la temperatura máxima de viscosidad de los diferentes adhesivos y ajustar el tiempo de retención de la temperatura del material a la temperatura máxima de viscosidad según las necesidades del producto.

(5) Prevenir la formación de tortas

En la cámara de pulverización, el material se ve afectado por el gas y la forma del recipiente, provocando movimientos de circulación ascendentes y descendentes desde el centro hacia los alrededores.El adhesivo se pulveriza con la pistola pulverizadora.El material en polvo se adhiere mediante las gotas de adhesivo, se agrega en partículas y se calienta.El flujo de aire elimina la humedad y se debe controlar el cambio en la temperatura de salida.Las partículas húmedas tienden a pegarse y formar tortas.Hay otras razones para la formación de torta: demasiada carga, por lo que es necesario asegurarse de que la carga sea adecuada;las partículas están demasiado húmedas y es necesario reducir el contenido de humedad de las partículas;si hay volumen muerto, primero seque parte del material y luego agregue las partículas húmedas restantes o haga ruido para sacudir las partículas.

(6) Cantidad de polvo de carga

El volumen de llenado debe ser el adecuado, ni demasiado ni demasiado poco.Generalmente, el volumen de llenado es aproximadamente del 60 % al 80 % del volumen del recipiente del granulador de lecho fluido.Demasiado o muy poco afectará el estado de ebullición y el efecto de granulación.

 

(7) Eliminación estática

El contenedor del granulador de lecho fluidizado generalmente está equipado con un dispositivo de eliminación de estática.La electricidad estática generada por la fricción del polvo se puede eliminar con el tiempo.Algunos fabricantes equipan el dispositivo de eliminación de estática con una sonda separada, que debe insertarse manualmente durante el uso.Preste atención durante el uso y no debe olvidarlo.La electricidad estática es la principal causa de la adsorción de polvo fino y de las bolsas recolectoras, afectando así la diferencia de presión, el estado de fluidización, la granulación desigual, etc. (Interludio: Durante otra prueba piloto, debido a que el equipo era recién comprado, olvidé insertar la sonda electrostática cuando usándolo durante el proceso de precalentamiento del material, encontré que el material se estaba volviendo cada vez menos. La observación repetida encontró que la mayor parte del material estaba adsorbido en la bolsa de recolección).

(8) Malas condiciones de ebullición

La bolsa recolectora no se ha agitado durante mucho tiempo y hay demasiado polvo adsorbido en la bolsa;la altura de ebullición es demasiado alta, el estado es intenso, la presión negativa del lecho es demasiado alta y el polvo se adsorbe en la bolsa recolectora.El conducto de aire está bloqueado y la entrada y salida de aire no son suaves.


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