Granulazione a umido con granulatori ad alto taglio

Introduzione

La granulazione a umido è un passo cruciale nella produzione di compresse farmaceutiche, dove migliora la fluidità, la compressibilità e l'uniformità del contenuto dei granuli. Il processo prevede l'aggiunta di un legante liquido alla miscela di polvere, che crea granuli coesivi attraverso una combinazione di meccanismi come agglomerazione, coalescenza e consolidamento. La granulazione ad alto taglio, noto anche come granulazione ad alta miscelatore a taglio, o granulazione rapida del miscelatore è un metodo ampiamente usato che fornisce un controllo eccellente sulla dimensione, la densità e l'uniformità del granulo.

Cos'è la granulazione bagnata?

La granulazione a umido è un processo che converte le polveri fini in granuli con proprietà di flusso migliorate e compressibilità. Il processo prevede in genere quattro passaggi chiave: miscelazione in polvere, aggiunta di leganti, massa bagnata e asciugatura. Durante la miscelazione della polvere, l'ingrediente farmaceutico attivo (API), gli eccipienti e altre polveri sono miscelati per garantire una miscela omogenea. Il legante liquido viene quindi aggiunto alla miscela di polvere e la massa bagnata viene formata agitando la miscela. Infine, i granuli bagnati vengono asciugati, setacciati e macinati per ottenere la distribuzione delle dimensioni delle particelle desiderata.

Granulazione ad alto taglio da video di granulatori ad alto taglio

Importanza della granulazione a umido

La granulazione a umido offre numerosi vantaggi nell'industria farmaceutica. In primo luogo, migliora il flusso delle polveri, rendendole più facili da gestire durante le successive fasi di elaborazione come il tablet. In secondo luogo, migliora la compressibilità, consentendo la produzione di compresse con durezza costante e uniformità del dosaggio. Inoltre, la granulazione a umido può migliorare la stabilità chimica, mascherare i gusti o gli odori spiacevoli e modificare le proprietà del rilascio di farmaci. Questi benefici rendono la granulazione a umido una scelta preferita per la formulazione di forme di dosaggio solido.

Granulatori di taglio alto: una panoramica

I granulatori ad alto taglio sono attrezzature specializzate utilizzate per la granulazione a umido. Sono costituiti da una ciotola o una camera di granulazione dotata di girante ad alta velocità e pale di elicotteri. La girante genera intense forze meccaniche che scompongono agglomerate e promuovono la formazione di granuli. I granulatori di taglio elevati sono disponibili in diversi progetti, tra cui modelli a motore più alto e a fondo, ognuno che offre vantaggi distinti in base ai requisiti di processo.

Vantaggi dei granulatori ad alto taglio

I granulatori ad alto taglio offrono diversi vantaggi rispetto ad altre tecniche di granulazione. In primo luogo, forniscono un controllo eccellente sulle proprietà dei granuli come dimensioni, densità e porosità. Questo controllo consente la produzione di granuli con caratteristiche desiderate, come una migliore flusso e compressibilità. In secondo luogo, i granulatori ad alto miscelatore a taglio offrono un alto grado di riproducibilità del processo, garantendo coerenza nella qualità dei granuli prodotti. L'azione di miscelazione efficiente dell'apparecchiatura provoca una distribuzione uniforme del legante in tutta la miscela di polvere, portando a una formazione di granuli uniforme. Inoltre, i granulatori ad alto taglio possono gestire una vasta gamma di formulazioni, comprese quelle con materiali impegnativi o carichi di droga, rendendoli versatili per varie applicazioni nell'industria farmaceutica.

Granulazione ad alto taglio

Granulatore di taglio alto

Granulatore ad alto taglio

Principio di lavoro dei granulatori ad alto taglio

I granulatori di taglio elevati operano sul principio di agitazione meccanica e forze di taglio. La girante o le lame per chopper ruotano ad alta velocità, creando un potente flusso turbolento all'interno della camera di granulazione. Questo flusso turbolento induce collisione e logoramento tra le particelle, abbattendole e promuovendo la loro adesione. Il legante liquido, in genere aggiunto attraverso un sistema di spruzzo, bagna le particelle e funge da agente di legame. La combinazione di agitazione meccanica e legante liquido provoca la formazione di granuli coesivi.

Componenti chiave dei granulatori ad alto taglio

I granulatori di taglio elevati sono costituiti da diversi componenti chiave che contribuiscono alla loro efficiente operazione. La camera di miscelazione o la camera di granulazione è dove si svolge il processo di granulazione. È dotato di una girante e le lame per chopper che generano le forze di taglio necessarie. La girante è guidata da un motore e la sua velocità può essere regolata per controllare l'intensità della miscelazione. Il sistema di spruzzo, comprendente un serbatoio di soluzioni di legante e un ugello, facilita l'aggiunta controllata del legante liquido. Inoltre, i granulatori ad alto taglio possono includere funzionalità come il controllo della temperatura e controlli automatizzati per il controllo e il monitoraggio del processo migliorati.

Parametri di processo nella granulazione a umido

Per ottenere risultati di granulazione ottimali, è necessario controllare attentamente diversi parametri di processo. Questi parametri includono la velocità della girante, la velocità di aggiunta del legante, il tempo di miscelazione, la temperatura di granulazione e l'endpoint di granulazione. La velocità della girante influisce sull'intensità della miscelazione e delle forze di taglio applicate alla miscela di polvere. La velocità di aggiunta del legante dovrebbe essere ottimizzata per garantire una distribuzione uniforme senza sovraccaricare o sottovalutare la miscela. Il tempo di miscelazione dovrebbe essere sufficiente per ottenere la dimensione e l'uniformità del granulo desiderate. La temperatura di granulazione è cruciale per i materiali termosensibili, poiché il calore eccessivo può degradare l'API o gli eccipienti. Infine, l'endpoint di granulazione, determinato dall'ispezione visiva o dalla misurazione delle proprietà dei granuli, indica quando sono state raggiunte la dimensione e la consistenza del granulo desiderate.

Considerazioni sulla formulazione per la granulazione a umido

Quando si formula per la granulazione a umido, è necessario prendere in considerazione diversi fattori. La selezione di eccipienti e la loro compatibilità con l'API e il legante è cruciale per ottenere granuli robusti. Sono comunemente usati gli eccipienti con opportune proprietà di legame, disintegrazione e miglioramento del flusso. La scelta del legante dipende dalle caratteristiche desiderate dei granuli e dai requisiti di processo. I leganti comuni includono acqua, soluzioni a base di alcol e polimeri. La concentrazione di legante e la viscosità dovrebbero essere ottimizzate per raggiungere le proprietà dei granuli desiderate. Inoltre, la distribuzione delle dimensioni delle particelle delle polveri iniziali, insieme all'uso di ausili per granuli appropriati, può influire sul processo di formazione dei granuli.

Caratterizzazione e valutazione dei granuli

La caratterizzazione dei granuli è essenziale per valutare la qualità e le prestazioni dei granuli prodotti. Vengono valutati vari parametri, tra cui la distribuzione delle dimensioni del granulo, la densità, il flusso, la compressibilità e il contenuto di umidità. La distribuzione della dimensione del granulo è in genere determinata usando l'analisi del setaccio o le tecniche di diffrazione laser. La densità granulare influisce sul peso della compressa e nelle proprietà di disintegrazione. Il flusso determina la capacità dei granuli di fluire uniformemente durante la compressione della compressa. La compressibilità si riferisce alla capacità dei granuli di resistere alle forze di compressione senza eccessiva frammentazione o attacco. Il contenuto di umidità è fondamentale per la stabilità e può influire sulle proprietà meccaniche dei granuli. Questi parametri vengono valutati attraverso appropriate tecniche analitiche e confrontati con specifiche predeterminate per garantire che i granuli soddisfino gli standard di qualità desiderati.

Spruzzare liquido 

Sistema di giranti

Sistema di elicotteri

Risoluzione dei problemi in granulazione a umido

Durante la granulazione a umido, possono sorgere varie sfide e problemi che richiedono la risoluzione dei problemi. Un problema comune è la formazione di granuli di grandi dimensioni o sottodimensionati, che possono influenzare l'uniformità delle compresse e l'uniformità del contenuto. Questo problema può essere risolto regolando la velocità della girante, la velocità di aggiunta del legante o il tempo di miscelazione. Un'altra sfida è la presenza di grumi o agglomerati nei granuli, che possono portare a difetti delle compresse o intasamento delle attrezzature. Aumentare l'intensità della miscelazione o dell'utilizzo di ausili per granuli adeguati può aiutare a superare questo problema. Inoltre, la scarsa flusso o il contenuto di umidità eccessivo possono influire sulle fasi di elaborazione a valle. La regolazione dei parametri di granulazione o l'implementazione di tecniche di essiccazione può affrontare questi problemi.

Sfide comuni nella granulazione a umido

La granulazione a umido è un processo complesso e si riscontrano diverse sfide. Una di queste sfide è il potenziale per il degrado o l'instabilità dell'API durante il processo di granulazione. Questo può essere mitigato ottimizzando la temperatura di granulazione, selezionando gli eccipienti adeguati e minimizzando l'esposizione all'umidità o all'ossigeno. Un'altra sfida è il controllo della distribuzione delle dimensioni del granulo, poiché il raggiungimento di una gamma ristretta di dimensioni delle particelle può essere difficile. Ottimizzando i parametri di formulazione e di processo, compresa la concentrazione di legante e la velocità della girante, è possibile migliorare il controllo delle dimensioni del granulo. Inoltre, la selezione di materiali di legante adatti e la loro compatibilità con i componenti di formulazione è cruciale per la granulazione di successo.

Assicurazione della qualità nella granulazione a umido

La garanzia della qualità svolge un ruolo vitale nel garantire la produzione di granuli di alta qualità. Ciò comporta l'implementazione di procedure robuste, l'adesione alle linee guida normative e la documentazione approfondita del processo di granulazione. I test di controllo di qualità vengono eseguiti in varie fasi per valutare le proprietà fisiche e chimiche dei granuli. I controlli nel processo, come il monitoraggio del contenuto di umidità dei granuli e la distribuzione delle dimensioni delle particelle, aiutano a identificare eventuali deviazioni e consentono azioni correttive. Test del prodotto finale, tra cui l'uniformità del contenuto, lo scioglimento e gli studi di stabilità, assicurano che i granuli soddisfino le specifiche richieste. Inoltre, la pulizia e la manutenzione adeguate delle attrezzature sono essenziali per prevenire la contaminazione incrociata e garantire la sicurezza del prodotto.

Confronto con altre tecniche di granulazione

Mentre la granulazione a umido con granulatori ad alto taglio è ampiamente utilizzata, è importante confrontarlo con altre tecniche di granulazione. La granulazione secca, ad esempio, elimina l'uso di leganti liquidi e comporta la compattazione delle polveri nei granuli usando la pressione. Questa tecnica è adatta a materiali sensibili all'umidità o sensibili al calore, ma può provocare una minore densità e flusso di granuli rispetto alla granulazione a umido. La granulazione del letto fluidizzato, d'altra parte, prevede la sospensione delle particelle di polvere in un flusso d'aria e la spruzzatura di una soluzione di legante su di esse. Offre vantaggi come efficienti capacità di miscelazione e asciugatura, ma può avere limitazioni in termini di controllo della dimensione e della densità dei granuli. La scelta della tecnica di granulazione dipende dai requisiti specifici della formulazione e dalle caratteristiche desiderate dei granuli.

Video di granulazione ad alto taglio

Tendenze e innovazioni future nella granulazione a umido

Il campo della granulazione a umido è in continua evoluzione, con continui ricerche e progressi tecnologici che guidano l'innovazione. Un'area di interesse è lo sviluppo di processi continui di granulazione a umido, che offrono vantaggi come il tempo di elaborazione ridotto, una migliore efficienza e un miglioramento del controllo sulle proprietà dei granuli. La produzione continua consente il monitoraggio in tempo reale e la regolazione dei parametri di processo, con conseguente aumento della produttività e una ridotta variabilità. Inoltre, l'integrazione degli strumenti di tecnologia analitica del processo (PAT), come la spettroscopia del vicino infrarosso e il monitoraggio delle emissioni acustiche, consente il monitoraggio in linea e il controllo dei parametri critici. Questi progressi contribuiscono all'ottimizzazione dei processi di granulazione a umido, portando a una migliore qualità del prodotto, ai costi ridotti e alla comprensione dei processi migliorati.

Un'altra area di interesse per la granulazione a umido è lo sviluppo di nuovi materiali di legante con funzionalità migliorate. I ricercatori stanno esplorando l'uso di polimeri, copolimeri ed eccipienti con proprietà di legame uniche per migliorare le prestazioni dei granuli. Questi materiali possono fornire un migliore controllo sui profili di resistenza alla granuli, disintegrazione e rilascio di farmaci. Inoltre, vengono compiuti sforzi per sviluppare opzioni di legante eco-compatibili e sostenibili per ridurre l'impatto ambientale.

Incorporare tecniche di modellazione e simulazione di processo è un'altra tendenza alla granulazione a umido. Utilizzando strumenti computazionali, ricercatori e produttori possono ottimizzare i parametri di processo, prevedere le proprietà granulari e risolvere i potenziali problemi prima di condurre studi sperimentali. Questo approccio consente di risparmiare tempo e risorse consentendo una comprensione più profonda del processo di granulazione.

Inoltre, l'integrazione dell'automazione e della robotica nei processi di granulazione a umido sta guadagnando trazione. I sistemi automatizzati possono controllare con precisione l'aggiunta di leganti, monitorare i parametri di processo e semplificare il flusso di lavoro di produzione complessivo. Ciò non solo migliora l'efficienza del processo, ma riduce anche il rischio di errore e variabilità umana.

In conclusione, la granulazione a umido con granulatori ad alto taglio è una tecnica versatile ed efficace per la produzione di granuli in vari settori. Offre vantaggi come miglioramento della flusso, compressibilità e uniformità del contenuto. Controllando attentamente i parametri di processo, selezionando formulazioni adeguate e implementando misure di garanzia della qualità, è possibile produrre costantemente granuli di alta qualità. I progressi in corso sul campo, tra cui la produzione continua, i nuovi materiali di legante, la modellazione di processo e l'automazione, stanno modellando il futuro della granulazione a umido. Questi sviluppi mirano a ottimizzare ulteriormente il processo, migliorare la qualità del prodotto e migliorare la sostenibilità.

Video granulatore ad alto taglio

FAQ

D1: è possibile utilizzare la granulazione a umido per tutti i tipi di formulazioni?

A1: la granulazione a umido è adatto a una vasta gamma di formulazioni, compresi farmaci idrofili e idrofobici. Tuttavia, alcune formulazioni possono richiedere modifiche o tecniche di granulazione alternative a seconda delle loro caratteristiche specifiche.

D2: Quanto tempo impiega il processo di granulazione a umido in genere?

A2: la durata del processo di granulazione a umido può variare a seconda di fattori come la complessità della formulazione, le proprietà dei granuli desiderate e le attrezzature utilizzate. In genere, il processo può richiedere diverse ore, tra cui miscelazione, masse bagnato e fasi di asciugatura.

D3: Quali sono alcune sfide comuni affrontate durante la granulazione a umido?

A3: le sfide comuni nella granulazione a umido includono il raggiungimento della distribuzione delle dimensioni del granulare desiderata, il controllo del contenuto di umidità, il minimizzazione dell'agglomerazione o i grumi e il mantenimento di proprietà granuli coerenti. Queste sfide possono essere affrontate attraverso le tecniche di ottimizzazione del processo e risoluzione dei problemi.

Q4: La granulazione a umido è un processo scalabile per la produzione su larga scala?

A4: la granulazione a umido è un processo scalabile e può essere implementata con successo per la produzione su larga scala. Tuttavia, dovrebbero essere considerati fattori come la selezione delle apparecchiature, la convalida del processo e le misure di controllo della qualità per garantire risultati coerenti e riproducibili.

D5: Ci sono alternative alla granulazione a umido per la formazione di granuli?

A5: Sì, tecniche di granulazione alternative includono granulazione secca e granulazione a letto fluidizzato. Queste tecniche offrono vantaggi specifici e possono essere preferite per determinate formulazioni o requisiti di processo. La scelta della tecnica di granulazione dipende dalle caratteristiche desiderate dei granuli e dalle esigenze specifiche dell'applicazione.

Descrizione del granulatore ad alto taglio della serie Order of GHL

Il vecchio cliente del Vietnam di Hywell Machinery Co., Ltd. ha effettuato un ordine per acquistare il Serie GHL High Shear Granulator di nuovo all'inizio del 2022 e il cliente acquistò molti set di granulatori bagnati di Hywell GHL. Questo granulatore di miscelatore ad alto taglio GHL-200 completa la produzione in base ai requisiti del contratto. Il cliente non può fare grasso presso Hywell Factory prima della consegna. E il grasso viene eseguito dal video remoto del nostro ingegnere e del nostro cliente. Questa granulazione ad alto taglio è completamente confezionata e pronta per la consegna.

La serie ad alto taglio della serie GHL spesso si connette Serie YK Il granulatore oscillante per ottenere granuli bagnati da 1,5-5 mm, quindi direttamente per inviare i granuli bagnati nella macchina per l'essiccazione per ottenere granuli secchi (granuli istantanei), la macchina per asciugatura può usare Asciugatrice di letto fluido verticale o Essiccatore orizzontale del letto a fluido , ma decide per capacità di trattamento. Il passaggio finale del sistema di processo è il setaccio dei granuli. Il setaccio dei granuli separerà le grandi particelle di polvere dalla polvere, le dimensioni vengono determinate per la separazione. La dimensione off viene insaccata e la polvere può essere confezionata direttamente in borse grandi o trasportata a un sistema silo per altri sistemi di imballaggio.

Il rapido granulatore di miscelazione che utilizza granulatore ad alto taglio può essere diviso in 5 fasi e includevano;

1. Tipi diversi di miscelazione in polvere

2. Aggiunta di legante o aggiunta di liquido granulato.

3. bagnatura della polvere e nucleazione

4. Crescita dei granuli e densificazione della polvere.

5. Attrito e rottura granula.