유동층 과립화 공정 분석 포인트

정제 제조 공정에서 유동층 과립화의 중요성

정제란 의약품과 조제기술을 통해 적절한 부형제를 첨가하여 만든 정제제를 말합니다. 정제 구성 : 오리지널 약품, 충진제, 흡착제, 결합제, 윤활제, 분산제, 습윤제, 붕해제, 향료, 색소 등의 성분.

정제는 신약 개발에서 선호되고 가장 널리 사용되는 투여 형태입니다. 정제의 제조 공정에는 API 전처리, 투여, 과립화, 정제 압착, 코팅 및 기타 공정이 포함됩니다. 그 중 과립화 공정은 전체 정제 생산에서 매우 중요한 역할을 하며, 이는 정제 생산 과정에서 발생할 수 있는 문제를 방지하고 약물의 품질을 보장하는 데 큰 의미가 있습니다. 예를 들어, 과립화 과정에서 첨가된 결합제의 양이 너무 적고 과립이 너무 건조하면 정제 압축 과정에서 돌출부가 생길 수 있습니다. 과립이 너무 젖으면 끈끈한 펀치, 떫은맛, 고르지 못한 과립이 생기고 과립이 너무 단단하면 용해 등에 영향을 미칩니다. 따라서 과립화 공정의 핵심을 숙지하는 것은 의약품 개발자에게 필수 과정입니다.

제약 제조의 다양한 분말 과립화 기술 탐색

분말 과립화 공정에는 다음과 같은 주요 범주가 포함됩니다.

- 습식과립화(일반적으로 사용되는 대표적인 장비는 고전단 제립기 ): 재료 + 결합제 - 습식 과립 - 건조.

- 건식 과립화(일반적으로 사용되는 대표적인 장비는 롤러 압축기 과립기): 열에 민감한 물질 - 플레이크로 압연 - 과립으로 분해

- 유동층 과립화(일반적으로 사용되는 대표적인 장비는 유동층 건조기 과립기 ): 물질 유동화 + 결합제 원자화- 건조 - 과립화

- 분무 과립화(일반적으로 사용되는 대표적인 장비는 분무 과립화기임): 재료 + 결합제를 용액에 투입 - 분무 건조.

제약 제조의 유동층 과립화 공정 이해

이 기사에서는 주로 다음 사항에 대해 논의하고 싶습니다. 유동층 과립화 공정 . 유동층 과립화는 유동층 분무 과립기에서 농축된 원료의 혼합, 과립화, 건조 및 기타 공정을 통해 과립화 작업을 효율적으로 완료하는 것입니다.

과립화의 원리는 대략 다음과 같습니다: 원료 및 성분을 폐쇄된 유동층에 넣고 유동화는 분말 혼합을 달성하는 것입니다. 분무 압력 및 주입 속도의 조건에서 총을 분무한 다음 원료 분말에 액체를 분무하고 핵 입자 주위에 분무된 방울을 모으고 입자 핵 표면에 액체 방울을 연속적으로 주입하면 입자와 입자 핵 사이에 액체 다리가 형성되어 입자와 입자 핵 사이에 함께 성장하여 증발 사이의 액체 다리가 건조된 후 고체 다리 형성, 즉 다공성 입자가 둥근 모양을 얻습니다. 액체 포화도가 증가함에 따라 입자 크기가 점차 증가하고 다공성은 더욱 감소합니다. 이것은 또한 유동층 분무 과립기 작동 원리입니다.

유동층 과립화 장비의 구성요소 및 장점

유동층 장비는 주로 제습(옵션), 1차 필터, 중간 필터, 고온 고효율 필터(H13), 정확한 온도 조절이 가능한 히터, 바닥 보울, 트롤리가 있는 이동식 제품 보울, 유동 챔버, 확장 챔버/필터 하우징, 스프레이 시스템 및 배기 시스템으로 구성됩니다. 위에서 아래로의 구조는 실린더의 세 부분으로 나눌 수 있습니다. 최상층 실린더는 일반적으로 진동 먼지 제거를 위해 필터 백 내부에 설치됩니다. 중간 실린더는 원통형 팽창 챔버이며, 재료 탱크의 상향 기류 및 하향 중력의 재료 및 팽창 챔버 왕복 운동, 입자가 뜨겁고 건조한 공기에 부유되어 더 나은 유동화 상태를 형성합니다. 아래쪽 실린더는 충전 탱크이므로 재료가 추가됩니다. 유동층 1단계 과립화에는 동일한 유동층 장비에서 재료의 혼합, 과립화 및 건조가 완료되어 많은 수의 운영 링크가 줄어들고 생산 시간이 절약되는 등 많은 장점이 있습니다. 균일한 크기, 원형, 유동성 및 양호한 압축성을 갖는 생성된 입자 범위 내에서 적합한 공정 매개변수; 미세 분말의 비산을 효과적으로 방지하기 위해 장비를 폐쇄하여 약물의 외부 오염을 방지할 뿐만 아니라 작업자 수를 줄입니다. 약물의 외부 오염을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 작업자와 자극성 또는 독성 약물 및 부형제 간의 접촉 가능성을 줄여 GMP 요구 사항에 더 부합합니다. 높은 수준의 자동화, 확대 및 재현이 용이합니다.

유동층 과립화를 위한 주요 매개변수 선택

(1) 입구공기온도

유동층 과립화의 입구 공기 온도는 재료의 특성과 필요한 입자 크기에 따라 적절한 범위 내에서 제어되어야 합니다. 바인더의 용제가 에탄올 등의 유기용제인 경우, 입구공기온도는 물 등의 용제보다 약간 낮아야 합니다. 다른 매개변수가 변경되지 않은 경우 입구 공기 온도가 너무 높으면 분사된 접착제 방울이 조기 건조 및 증발하여 재료의 습윤성과 투과성을 감소시키고 액체 브리지를 형성하고 응집력을 감소시켜 입자의 응집 능력에 영향을 미치고 더 작은 크기의 입자를 형성할 수 있습니다. 또한 온도가 너무 높으면 일부 온도에 민감한 재료의 특성이 변경될 수 있습니다. 입구 공기 온도가 너무 낮으면 분말이 과도하게 젖어들고 일부 재료 분말이 서로 뭉쳐서 용기 벽에 달라붙어 더 나은 유동화 상태를 유지할 수 없어 액체가 발생할 가능성이 더 높습니다. 특정 온도 설정은 다양한 재료와 공정에 따라 설정됩니다.

(2) 입구 대기 속도의 선택

유동층 1단계 과립화 기술의 입구 공기 속도 선택은 유동층 입자가 항상 양호한 유동화 상태에 있다는 원리에 기초합니다. 좋은 유동화 상태는 주로 재료의 수분과 무게에 따라 달라집니다. 유동층 1단계 과립화 과정에서 물질의 상태는 건조 분말 상태에서 습한 입자로, 그 다음에는 건조 입자로 변합니다. 팬 속도는 속도 제어 인버터에 의해 양호한 과립화 상태를 보장하기 위해 지속적으로 조정되어야 합니다. 슬러리가 과립화되면 입자 습도가 점진적으로 증가함에 따라 팬 주파수가 적당히 증가할 수 있습니다. 적절한 공기량은 재료를 좋은 유동화 상태로 만들고 균형 잡힌 상태의 열 교환을 만들어 과립화에 도움이 됩니다. 풍속이 너무 크면 재료가 더스트 백에 너무 많이 불어 단위 시간 동안 뜨거운 공기 흐름이 너무 많아 바인더 수분 휘발이 너무 빨라지고 접착력이 약해지며 바인더 방울이 재료와 완전히 접촉할 수 없어 입자 크기 분포가 넓고 더 미세한 분말이 됩니다. 풍속이 증가하면 입자에 과도한 충격력이 가해져 입자가 너무 많이 마모됩니다.

(3) 분사압력

분무액 압력은 과립 품질에 영향을 미치는 무시할 수 없는 요소입니다. 스프레이 압력은 공기 흐름에 의해 바인더를 원자화된 물방울로 고도로 분산시키는 과정입니다. 일반적으로 스프레이 압력의 크기는 최종 입자 크기와 반비례합니다. 스프레이 압력이 클수록 원자화된 액적은 작아지고, 액적의 비표면적이 커지고, 뜨거운 공기에 의한 물의 증발 속도가 빨라져 입자 크기가 작아집니다. 반대로, 스프레이 압력이 작을수록 형성되는 액적은 커지고, 액적이 클수록 더 큰 입자 덩어리가 생성될 가능성이 높아지며, 분말을 습윤시키는 능력은 더욱 감소됩니다. 따라서 분무압력의 선택은 재료와 기구의 성능에 따라 이루어져야 적절한 선택을 할 수 있습니다. 스프레이 노즐의 압력은 제어 캐비닛에 의해 조정되어 압축 공기 압력을 조정하여 스프레이 압력을 조정합니다.

(4) 살포량의 선택

스프레이 유속의 선택은 입자 크기와도 직접적인 관련이 있습니다. 스프레이 유속은 입자 크기의 크기에 비례합니다. 특정 스프레이 압력의 경우 스프레이 속도가 증가하면 접착제의 원자화된 액적 크기도 증가합니다. 유속이 너무 높으면 기계의 과도한 습도가 발생하고 젖은 입자 표면의 수분이 제 시간에 건조되지 않아 그룹으로의 응집 또는 접착으로 이어질 수 있으며 입자의 입자 크기가 더 커지고 더 심각한 경우에는 베드가 붕괴될 수 있습니다. 반대로 유속이 너무 낮으면 입자 크기가 더욱 줄어들 수 있고, 미세 분말이 너무 많으면 일정 시간 동안 작동하면 건이 막혀 효율성이 크게 제한될 수 있습니다. 다음 문헌에서는 스프레이 속도를 조사하고 스프레이 압력과 입구 공기 온도/재료 온도가 일정할 때 스프레이 속도 10mL/분에서 가장 높은 입자 적합성 비율을 얻을 수 있다는 결론을 내렸습니다.

요약하자면, 입자 크기에 영향을 미치는 요소는 다음과 같이 요약됩니다. 과립화 과정에서 현장 과립화의 실제 상황을 영향 요인의 포괄적인 조정과 결합하여 적절한 범위에서 입자 크기를 제어해야 합니다.

입자 크기	입구 공기량		입구 공기 온도		스프레이 액체 압력		살포율		바인더 농도
	큰	작은	큰	작은	큰	작은	큰	작은	큰	작은
	작은	큰	작은	큰	작은	큰	큰	작은	큰	작은

위의 매개변수 외에도 유동층 장치의 기밀성 및 필터 백 무결성 검사, 결합제 농도, 총 높이, 재료 온도, 공기 흡입 시스템, 덕트가 너무 더러워서 검은 반점 등을 포함하여 과립화 품질에 영향을 미칠 수 있는 요소도 있습니다. 유동층 과립화는 역동적인 과정입니다. 과립화 과정에서 우리는 물질의 유동화 상태를 실시간으로 관찰하고 적시에 매개변수를 조정하여 과립의 품질이 양호한 상태로 만들어지도록 보장함으로써 후속 압축 또는 코팅 등을 수행해야 합니다.

유동층 과립화의 과립화 품질을 향상시키는 방법

(1) 풍량 조절

용기 안의 재료가 끓고 완전히 혼합되도록 공기 흡입량을 조정하면 끓는 층이 노즐을 쉽게 초과하지 않습니다. 유동층 건식 과립기의 초기 공기량은 너무 커서는 안 됩니다. 그렇지 않으면 분말이 너무 높게 비등하여 필터 백 표면에 달라붙어 공기 흐름을 방해할 수 있습니다. 풍량을 조절할 때는 흡입 공기량이 배기 공기량보다 약간 큰 것이 좋습니다. 일반적으로 공기량이 결정된 후에는 적절한 끓는 상태를 달성하기 위해 배기 공기량을 조정하기만 하면 됩니다. 팬을 시동할 때 댐퍼를 닫아야 합니다. 팬이 작동한 후 배기 댐퍼를 점진적으로 증가시켜 이상적인 재료 비등 상태를 만들 수 있습니다.

(2) 입구공기온도

유동층 과립화의 입구 공기 온도가 너무 높으면 입자 크기가 줄어들고, 너무 낮으면 재료가 과도하게 젖어 덩어리가 형성됩니다. 따라서 비등 조립시 온도를 조절하는 것이 매우 중요합니다.

증기가 히터에 유입되어 공기가 통과하면서 가열됩니다. 증기를 가열하면 일정 시간 동안 온도가 오르락 내리락 하기 때문에 설정 및 조정 시 사전 제어 및 예측에 주의가 필요합니다. 개인적인 경험에 따르면, 생산 장비를 사용할 때 증기 가열이 가열되면 약 10도 정도의 완충 영역이 있습니다. 즉, 설정 온도는 60°C이고 온도는 70°C까지 상승한 다음 점차 감소하여 60°C로 안정화됩니다. 그런 다음 과립화 공정 중이라면 온도를 조정하려면 미리 공기 흡입구를 잠시 끄거나 온도를 이상적인 온도보다 약 10°C 낮게 설정한 다음 상대적으로 균형을 이룬 후에 조정해야 합니다.

(3) 분무액 속도

온도가 요구 사항에 도달하면 스프레이 과립화를 수행할 수 있습니다. 이때 압축공기의 흐름과 압력, 접착제의 흐름과 속도를 조절해야 한다. 동시에 필터 백의 역세(폭발) 기능을 켜야 합니다. 몇 초마다 블로우백.

침대 압력 변동은 일반적으로 ±3% 이내입니다. 압력 변동이 ±10%를 초과하면 유동화가 이상적이지 않을 수 있습니다.

제품의 적절한 입자 크기 분포를 보장하려면 압축 공기의 유속 및 압력과 접착제의 유속 및 유속이 적절해야 합니다.

(4) 달라붙거나 침전되는 것을 방지한다.

분무 과정에서 재료 온도와 공기 출구 온도가 떨어집니다. 특정 값 이하로 떨어지면 벽에 달라붙거나 침전되는 것을 방지하기 위해 분사를 중지해야 합니다. 재료의 온도가 원래 값으로 돌아오면 다시 분사가 시작되고 접착제가 분사될 때까지 이 사이클이 반복됩니다. 다양한 접착제의 최대 점도 온도에 주의를 기울여야 하며 제품의 필요에 따라 최대 점도 온도에서 재료 온도의 유지 시간을 조정해야 합니다.

(5) 케이크 형성 방지

스프레이 챔버에서는 가스와 용기의 형태에 따라 재료가 영향을 받아 중심에서 주변으로 상하 순환 운동을 하게 됩니다. 접착제는 스프레이 건에서 분사됩니다. 분말 재료는 접착제 방울에 의해 접착되어 입자로 응집되고 가열됩니다. 공기 흐름은 습기를 제거하므로 출구 온도의 변화를 제어해야 합니다. 젖은 입자는 서로 달라붙어 케이크를 형성하는 경향이 있습니다. 케이크가 형성되는 다른 이유도 있습니다. 로딩이 너무 많으면 로딩이 적절한지 확인해야 합니다. 입자가 너무 젖어 있어 입자의 수분 함량을 줄여야 합니다. 불용 부피가 있는 경우 먼저 재료의 일부를 건조시킨 다음 나머지 젖은 입자를 추가하거나 소리를 내서 입자를 흔드십시오.

(6) 적재분말량

충전량은 너무 많지도 적지도 않게 적당해야 합니다. 일반적으로 충전 부피는 유동층 조립기 용기 부피의 약 60%-80%입니다. 너무 많거나 너무 적으면 끓는 상태와 과립화 효과에 영향을 미칩니다.

 

(7) 제전

유동층 조립기의 용기에는 일반적으로 정전기 제거 장치가 장착되어 있습니다. 분말 마찰로 인해 발생하는 정전기는 시간이 지나면 제거될 수 있습니다. 일부 제조업체는 정전기 제거 장치에 별도의 프로브를 장착하여 사용 중에 수동으로 삽입해야 합니다. 사용 시 주의하시고, 잊지 마시기 바랍니다. 정전기는 미세 분말 흡착 및 포집 백의 주요 원인으로 압력 차이, 유동화 상태, 과립화 불균일 등에 영향을 미칩니다. (간편: 또 다른 파일럿 테스트 중에 장비를 새로 구입했기 때문에 사용 시 정전 프로브를 삽입하는 것을 잊어버렸습니다. 재료 예열 과정에서 재료가 점점 줄어들고 있음을 발견했습니다. 반복 관찰을 통해 대부분의 재료가 포집 백에 흡착된 것으로 나타났습니다)

(8) 끓는점의 불량

수집 백이 오랫동안 흔들리지 않았으며 백에 파우더가 너무 많이 흡착되어 있습니다. 비등 높이가 너무 높고, 상태가 강하고, 베드 음압이 너무 높으며, 분말이 수집 백에 흡착됩니다. 공기 덕트가 막혀 공기 흡입구와 배출구가 원활하지 않습니다.