Views: 163 Autors: vietnes redaktors Publicējiet laiku: 2023-06-02 Izcelsme: Izvietot
Vai jums rodas jautājums, kā darbojas fluidizēta gultas granulācija? Un kas šodien ir fluidizētu gultas granulatoru pielietojums, es jūs vedīšu caur:
Fluidizēta gultas granulācija, ko ražo Hywell
Šeit varat arī apmeklēt mūsu šķidruma gultas granulatoru produktu lapu, kur varat pieprasīt cenu un lasīt arī par šķidruma gultas procesoriem.
Žāvēšana ir galvenais vienības process ķīmiskajās, pārtikas un farmācijas nozarēs. Tas prasa apkuri, padarot to kapitālu un energoietilpīgu. Žāvēšana var veidot 60–70% no kopējām ražošanas izmaksām.
Šķidruma gultnes žāvētāja granulatori ir plaši izmantoti granulu un pulveru žāvēšanai cieto zāļu ražošanā. Hywell ražo ļoti augstas kvalitātes gultas žāvētājus par konkurētspējīgām rūpnīcas cenām.
Farmaceitiskai ražošanai nepieciešama precīza kontrole pār cietu zāļu formu ražošanu. Granulācija, smalku pulvera daļiņu pārveidošanas process lielākās granulās, ir izšķiroša loma galaprodukta vienveidības, plūstamības un stabilitātes sasniegšanā. Fluidizēta gultas granulēšana piedāvā efektīvu un daudzpusīgu metodi šo mērķu sasniegšanai. Granulācija ietver sausu granulāciju un Mitra granulēšana . Mitrā granulēšana ietver dažāda veida mašīnas, piemēram šķidruma gultas smidzināšanas granulatori, groza granulatori, šūpoles granulatori (svārstīgi granulatori) un Augstas bīdes maisītāja granulatori.
Fluidizētu gultnes granulāciju var klasificēt kā viena tvertnes procesu, jo pulveri var sajaukt, granulēt un žāvēt tajā pašā vienībā, atvieglojot produktu pārnešanu un samazinot savstarpējo piesārņojumu. Turklāt fluidizētā gulta uzlabo arī siltumu un masas pārnesi starp šķidruma gaisu un cietajām daļiņām, kā rezultātā tiek sadalīts vienmērīgs temperatūras sadalījums produkta gultnē un salīdzinoši īss apstrādes laiks. Salīdzinot ar granulēšanu ar augstu bīdes, fluidizētā gultas tehnoloģija parasti rada daļiņas ar šaurāku daļiņu izmēru sadalījumu un bez lielizmēra daļiņām. Tas samazina nevajadzīgas vairākas granulācijas un paātrina žāvēšanu.
Tiek ziņots, ka fluidizēta gultas granulēšana ir poraināka, mazāk blīvāka un saspiežamāka nekā tā, ko rada augsta bīdes mitrā granulācija. Optimālais daļiņu lieluma diapazons šķidrumam ir no 50 līdz 2000 μm. Vidējam daļiņu lielumam jābūt no 50 līdz 5000 μm, lai izvairītos no pārmērīgas novirzīšanas un spraudņu plūsmas. Tā kā smalkajam pulverim ir ļoti liels virsmas laukums, līmes kohēzija palielinās un noved pie agregācijas; Tāpēc, lai izvairītos no pārmērīgas smalka pulvera izplūdes, parasti tiek izvēlēti īpaši blīvi un nepiemēroti savākšanas maisiņi, lai izraisītu šķidruma nelīdzsvarotību. Smalkām daļiņām, kas ir mazākas par 50 μm un daļiņām, kuras nevar šķidrināt, pulvera gulta jāapstrādā ar mehānisku grābekli un citām metodēm, kas palielina aprīkojumu, tīrīšanas un uzturēšanas izmaksas. Kritiskais izmērs, ko tradicionālās fluidizētās gultas nevar diskrētiski apstrādāt parastos farmaceitiskos pulverus, ir aptuveni 20 μm. Saskaņā ar Geldarta plūsmas diagrammu, zem šīs robežas, ir sarežģīta stabila plūsma bez kavēšanās.
Pārkalpošanās pulvera maisījumi, kas satur dažādu blīvumu komponentus, ir vēl viens izaicinājums, jo atšķirības dažādu formulēšanas komponentu šķidruma izturēšanās var izraisīt gultas atdalīšanu un nevienmērīgu sajaukšanu. Papildus šīm pulvera īpašībām saistvielu pilienu spēja izplatīties pulvera gultnē ir kritiska arī fluidizētas gultas granulācijas laikā. Tāpēc granulēšana šķidruma laikā ir ļoti atkarīga no šķidrās difūzijas parādībām. Acīmredzot fluidizēta gultas granulēšana ir sarežģīts process. Papildus ar materiāliem saistītiem faktoriem, piemēram, sastāvdaļu raksturu un īpašībām formulā, rezultātus ietekmēs arī procesa faktori, kas saistīti ar granulācijas un žāvēšanas posmiem.
Fluidizētās gultnes darba princips ir balstīts uz teorētisko pamatu, ka, ja gāzei ir atļauts plūst caur granulētu cietu vielu gultni ar ātrumu, kas lielāks par granulu, kas nosēžas ātrumā un ir mazāks par pneimatisko nodošanu un vienādu ar minimālo šķidruma ātrumu (UMF), kas ir augstākā līmeņa, kas atrodas uz leju, lai samazinātu, kā samazināts. Pretestība ir berzes spēks, ko gāze rada granulās; Gāzes granulu izturība ir vienāda ar lielumu un pretējo virzienā.
Palielinoties gaisa plūsmas ātrumam, palielinās atsevišķu granulu viskozā pretestība iesaiņotajā gultā, palielinot gultnes spiediena kritumu (ΔP). Līdz noteiktam punktam vilkšanas spēks, ko piedzīvo atsevišķas granulas, ir vienāds ar to šķietamo svaru; Tad gultas tilpums sāk paplašināties. Atsevišķas granulas vairs nav saskarē ar kaimiņu granulām, bet tās atbalsta šķidrums, un sākas šķidrums. Ļoti viskoziem pulveriem primārās granulas var būt saistītas ar van der Waals spēkiem un var šķidrināt aglomerētās granulās.
Tātad, kad granuls kļūst vairāk fluidizēts, tas ietekmē vietējo gāzes ātrumu ap to šo vilkšanas spēku dēļ. Granulām ar neregulārām formām vilkšanas ietekme ir nozīmīgāka. Virs minimālā šķidruma ātruma jebkurai ieviestai papildu gāzei vajadzētu iziet cauri gultai burbuļu veidā. Van der Waals spēkiem ir dominējošā loma pulvera apstrādes un šķidruma procesos, bet elektrostatiskajiem spēkiem ir arī liela ietekme uz procesa izturēšanos. Citi potenciālie spēki ir šķidri un cieti tilti. Iespējamā mijiedarbība ar starpgranulārajiem spēkiem ir granulu granulu, granulu kameru un granulu gāzes mijiedarbība. Divas metodes, minimālais šķidruma ātruma UMF un Geldart klasifikācija, parasti tiek atzīts par to spēju paredzēt un raksturot cietvielu šķidruma izturēšanos.
Fluidizētās gultās var novērot dažādus fluidizētus gultas modeļus atkarībā no šķidruma ātruma, produkta blīvuma, formas un produkta svara katlā. Blīvums tieši maina neto gravitācijas spēku, kas darbojas uz granulas, un līdz ar to minimālo pretestību vai ātrumu, kas nepieciešams granulas pacelšanai. Forma ne tikai maina sakarību starp vilkšanas spēku un ātrumu, bet arī maina fiksētās gultnes piepildīšanas īpašības un ar tām saistītās tukšās telpas un šķidruma ātrumu.
Aprēķināto gāzes ātrumu (UMF) visā gultnes šķērsgriezumā sauc par minimālo vai sākuma šķidruma ātrumu. Sākotnējā šķidruma laikā gultā ir šķidra forma un ir pašbalansēta, plūstoši un pārraidīti hidrostatiskie spēki (zemāka blīvuma objekti peld uz gultas virsmas). Zemā gāzes ātrumā granulu gulta faktiski ir iesaiņota gulta, un spiediena kritums ir proporcionāls virsmas ātrumam. Palielinoties gāzes ātrumam, tiek sasniegts punkts, kurā gultas izturēšanās mainās no fiksētām granulām uz suspendētām granulām. Sākotnējā šķidruma punktā spiediena kritums pāri gultai būs ļoti tuvu granulu svaram, dalot ar gultas šķērsgriezuma zonu. Sākotnējā šķidruma laikā granulas ir ļoti ciešas un tām nav reālas kustības; Lai panāktu vienmērīgu sajaukšanos, enerģiska sajaukšana ir jāveic, palielinot gāzes ātrumu caur dažādiem gāzes plūsmas izplatītājiem.
Kad gāzes plūsmas ātrums pārsniedz minimālo šķidruma punktu, fluidizētā gulta izskatās līdzīgi kā gāze strauji palielinās un pārsprasa uz virsmas. Burbuļu veidošanās ir ļoti tuvu gultas dibenam un ļoti tuvu gaisa plūsmas izplatītājam, tāpēc gaisa plūsmas izplatītāja dizainam ir liela ietekme uz šķidrinātās gultnes īpašībām. Virsmas šķidruma ātruma palielināšana virs minimālā šķidruma ātruma izraisa 'burbuļu' veidošanos, kas rodas gultā. Gultas izplešanos galvenokārt izraisa burbuļi, ko aizņem burbuļi, un virsmas gāzes ātrums ievērojami palielinās. Tā kā šie mazie burbuļi paceļas no gultas, tie mēdz apvienoties kopā. Tas rada lielākus un mazāk burbuļu nekā tie, kas atrodas netālu no gaisa plūsmas izplatītāja. Burbēšanas gultā sajaukšanu izraisa ne tikai vertikālā kustība un burbuļu sabrukums uz gultas virsmas, bet arī ar sānu burbuļu kustību, ko izraisa blakus esošo burbuļu mijiedarbība un apvienošanās.
Ja cietās vielas koncentrācija visā gultā nav vienmērīga un koncentrācija svārstās laika gaitā, šāda veida šķidrumu sauc par agregāta šķidrumu.
Lode ir šķidruma gulta, kurā gaisa burbuļi aizņem visu produkta konteinera šķērsgriezumu un sadala gultu vairākos slāņos.
Gaisa plūsmas ātrumu kontrole ir kritiska, lai efektīvi fluidizētas gultnes žāvē, granulētu un pārklātu. Tikai tad, kad granulas tiek suspendētas gaisa plūsmā apstrādes procesā, fluidizētā gulta var sasniegt ātras siltuma un masas pārnešanas priekšrocības. Lai iegūtu pareizu produkta šķidrumu, jāņem vērā šādi faktori:
Gaisa plūsmas ātruma kontroli vispirms var sasniegt, izmantojot izvēlēto gaisa plūsmas izplatītāju. Izplatītāja izvēle ir atkarīga no tādiem faktoriem kā materiāla veids un tā granulu lielums, blīvums, forma, daudzums, ventilatora gaisa tilpums un sistēmas atrašanās vieta. Izplatītāja atlase un papildu instrukcijas ir sniegtas 3. nodaļā. Izplatītāja tipam un ģeometrijai ir būtiska ietekme uz minimālo šķidruma ātruma vērtību. Palielinot atveres plāksnes sadalītāja poru diametru, tiks samazināts minimālais šķidruma ātrums (balss pārraide: es domāju, vai jūs varat saprast šo teikumu? Priekšnoteikums ir tāds, ka, kad gaisa tilpums paliek nemainīgs, ventilācijas izplatītāja laukums ar tāda paša izmēra laukumu palielina atveres plāksnes apertūru, kas ir ekvivalents ventilācijas laukuma palielināšanai, tāpēc ātrums samazinās).
Fluidizēta gultas granulēšana piedāvā vairākas priekšrocības salīdzinājumā ar citām granulēšanas metodēm. Pirmkārt, tas ļauj lieliski kontrolēt granulu īpašības, piemēram, izmēru, formu un blīvumu. Šī kontrole nodrošina galaprodukta vienveidību un reproducējamību. Turklāt fluidizētais stāvoklis nodrošina efektīvu siltuma un masas pārnešanu, izraisot ātrāku žāvēšanas laiku. Process ir arī ļoti pielāgojams, ļaujot ērti pāriet no laboratorijas mēroga uz komerciālu ražošanu.
Lai arī fluidizētai gultas granulēšanai ir daudz priekšrocību, tā nav bez ierobežojumiem. Viens no izaicinājumiem ir daļiņu nodiluma potenciāls, izraisot smalku putekļu ģenerēšanu. Šo problēmu var mazināt, izmantojot atbilstošu aprīkojumu un procesa optimizāciju. Vēl viens trūkums ir ierobežots piemērotība mitrumam jutīgiem materiāliem, jo žāvēšanas process ietver siltuma pielietojumu. Lai pārvarētu šos izaicinājumus, ir svarīgi pareizai izpratnei par materiāliem un procesa parametriem.
Vairāki faktori ietekmē šķidrinātās gultas granulācijas panākumus. Šie faktori ir rūpīgi jāapsver un jāoptimizē, lai sasniegtu vēlamās granulu īpašības. Galvenie faktori ir:
Pulvera materiālu, piemēram, daļiņu lieluma, formas un virsmas īpašību, īpašībām ir nozīmīga loma šķidruma izturēšanās un granulu veidošanā. Smalkiem pulveriem ar saliedētām īpašībām var būt nepieciešami papildu pasākumi, lai nodrošinātu pareizu šķidrumu.
Saistvielas šķīduma izvēle un tā koncentrācija ievērojami ietekmē granulu saistīšanas efektivitāti un izturību. Atkarībā no vēlamajām granulu īpašībām var izmantot dažādas saistvielas, piemēram, polimērus vai līmes.
Dažādi procesa parametri, ieskaitot gaisa plūsmas ātrumu, ieplūdes temperatūru, izsmidzināšanas ātrumu un gultas augstumu, ietekmē granulu veidošanos. Šie parametri ir jāoptimizē, lai sasniegtu vēlamo granulu lielumu, formu un vienveidību.
Fluidizētās gultnes granulatora projektēšana un konfigurācija, ieskaitot apstrādes kameras formu un izmēru, gaisa sadales sistēmu un smidzināšanas sistēmu, ietekmē vispārējo procesa efektivitāti un granulu kvalitāti.
Lai sasniegtu optimālus rezultātus, fluidizētai gultas granulēšanai ir nepieciešams specializēts aprīkojums. Galvenā sastāvdaļa ir fluidizēts gultas granulators, kas sastāv no apstrādes kameras, gaisa sadales sistēmas un aerosola sistēmas. Apstrādes kamera ļauj šķidrināt pulvera daļiņas un veidot granulas. Gaisa sadales sistēma nodrošina vienmērīgu gaisa plūsmu visā kamerā, nodrošinot pareizu šķidrumu. Smidzināšanas sistēma, kas parasti ir aprīkota ar augsta spiediena sprauslām, ļauj precīzi un kontrolēt saistvielu šķīduma izsmidzināšanu. Turklāt, lai pabeigtu procesu, ir svarīgi žāvēt un sijāt granulas.
Fluidizēta gultas granulēšana atrod plašu pielietojumu farmācijas nozarē. Dažas no kopīgajām lietojumprogrammām ir:
Fluidizētu gultnes granulāciju plaši izmanto granulu ražošanā tablešu formulēšanai. Granulu lieluma un formas vienveidība, kas iegūta, izmantojot šo procesu, nodrošina konsekventu narkotiku saturu katrā planšetdatorā, izraisot uzticamas devas formas.
Spēja iekļaut funkcionālos pārklājumus padara fluidizētu gultnes granulāciju piemērotu kontrolētu izdalīšanās zāļu veidošanai. Uzklājot zarnas pārklājumus vai citus specializētus pārklājumus, narkotiku izdalīšanos var pielāgot īpašām prasībām, piemēram, no pH atkarīga vai no laika atkarīga izdalīšanās.
Fluidizēta gultas granulēšana tiek izmantota arī granulu ražošanā, kas piemērota tiešai saspiešanai. Tieši saspiežamām granulām ir lieliskas plūstamības un saspiežamības īpašības, padarot tās ideālas ātrgaitas planšetdatoru ražošanai.
Sarežģītas formulas, kas satur vairākas aktīvās farmaceitiskās sastāvdaļas (API) un palīgvielas, var veiksmīgi granulēt, izmantojot fluidizētu gultnes granulāciju. Šis process ļauj vienveidīgi sajaukt visus komponentus, kā rezultātā rodas viendabīgas granulas.
Fluidizēta gultas granulēšana ļauj ražot granulas ar modificētiem zāļu izdalīšanās profiliem. Pielāgojot procesa parametrus un saistvielu īpašības, var sasniegt ilgstošu vai pagarinātu zāļu izdalīšanos, nodrošinot kontrolētu zāļu piegādi.
Fluidizēta gultas granulēšana piedāvā vairākas priekšrocības, salīdzinot ar alternatīvām granulēšanas metodēm. Salīdzinot ar mitro granulāciju, kas ietver lielu tilpumu šķidru saistvielu izmantošanu, fluidizētai gultas granulēšanai ir nepieciešams mazāks saistvielas šķīduma daudzums, kas izraisa samazinātu žāvēšanas laiku un enerģijas patēriņu. Sausas granulēšanas metodēm, piemēram, rullīšu sablīvēšanai, ir nepieciešami papildu pasākumi, lai sasniegtu granulas, padarot fluidizētu gultas granulāciju par vienkāršāku un laika efektīvāku procesu. Turklāt fluidizēta gultas granulēšana ļauj precīzi kontrolēt granulu īpašības, kā rezultātā uzlabojas produkta vienveidība.
Kaut arī fluidizēta gultas granulēšana ir stabils un daudzpusīgs process, darbības laikā var rasties daži jautājumi. Viens izplatīts izaicinājums ir aglomerātu vai lielizmēra granulu veidošanās, kas var izraisīt nevienmērīgu daļiņu lieluma sadalījumu un sliktu plūstamību. Šo problēmu var risināt, pielāgojot izsmidzināšanas ātrumu, saistvielu koncentrāciju vai gaisa plūsmas ātrumu, lai nodrošinātu pareizu granulu augšanu. Vēl viena potenciāla problēma ir sprauslu aizsprostojumu parādīšanās saistvielas šķīduma nokrišņu dēļ. Regulāra izsmidzināšanas sistēmas tīrīšana un uzturēšana var palīdzēt novērst šo problēmu. Ir svarīgi uzraudzīt un optimizēt procesa parametrus, lai novērstu un atrisinātu visas iespējamās problēmas.
Daudzi farmācijas uzņēmumi ražošanas procesos ir veiksmīgi ieviesuši fluidizētu gultas granulāciju, kā rezultātā uzlabotu produktu kvalitāti un efektivitāti. Gadījumu izpēte un veiksmes stāsti izceļ šīs tehnikas daudzveidīgos pielietojumus un ieguvumus. Piemēram, uzņēmums X, vadošais farmaceitiskais ražotājs, izmantoja fluidizētu gultas granulāciju, lai izstrādātu plaši izrakstītu sirds un asinsvadu zāļu kontrolētu atbrīvojumu. Iegūtajām granulām bija lieliska satura vienveidība, pagarinātu zāļu izdalīšanās profili un pastiprināta pacienta ievērošana. Līdzīgi uzņēmums Y izmantoja fluidizētu gultas granulāciju, lai iegūtu tieši saspiežamas granulas sarežģītai daudzkomponentu formulējumam, panākot augstākas plūsmas īpašības un tablešu savietojamību.
Fluidizēta gultas granulēšana ir nepārtraukti mainīgs lauks, un vairākas tendences un sasniegumi veido tā nākotni. Dažas no galvenajām tendencēm ir:
Pētnieki aktīvi pēta jaunas saistvielas un palīgvielas ar uzlabotām saistīšanas īpašībām, kontrolētiem izdalīšanās raksturlielumiem un uzlabotu funkcionalitāti. Šie sasniegumi vēl vairāk optimizēs granulu īpašības un paplašinās pielietojumu diapazonu fluidizētai gultas granulēšanai.
Papildu PAT instrumentu integrācija fluidizētās gultas granulācijas sistēmās ļauj reāllaika uzraudzīt un kontrolēt kritisko procesa parametrus. Šī uz datiem balstīta pieeja uzlabo procesa izpratni, atvieglo procesa optimizāciju un nodrošina pastāvīgu produktu kvalitāti.
Mākslīgā intelekta (AI) un mašīnmācīšanās algoritmu iekļaušana fluidizētās gultas granulācijas sistēmās ir milzīgs potenciāls. AI darbināmas sistēmas var analizēt sarežģītus procesa datus, identificēt modeļus un optimizēt procesa parametrus reāllaikā, kā rezultātā tiek pastiprināta efektivitāte, samazināta atkritumu un uzlabota produkta kvalitāte.
Nepārtraukta ražošana kļūst arvien populārāka farmaceitiskajā rūpniecībā, ņemot vērā tās efektivitāti un rentabilitāti. Fluidizētu gultnes granulāciju var nemanāmi integrēt nepārtrauktās ražošanas platformās, ļaujot nepārtraukti ražot granulas ar nemainīgu kvalitāti un samazinātu procesa mainīgumu.
Palielinoties koncentrēšanās uz ilgtspējību, tiek pielīdzināti centieni padarīt granulēšanas procesus videi draudzīgākus. Tas ietver videi draudzīgu saistvielu izmantošanu, energoefektīvas žāvēšanas metodes un atkritumu radīšanas samazināšanu. Fluidizēta gultas granulēšana ar efektīvu žāvēšanu un samazinātām saistvielu prasībām labi atbilst zaļajiem ražošanas principiem.
Noslēgumā jāsaka, ka fluidizēta gultas granulēšana ir ļoti efektīva un daudzpusīga metode farmaceitiskā ražošanā. Tās spēja ražot vienotas granulas ar kontrolētām īpašībām padara to par pievilcīgu izvēli dažādām cietām devas formām. Pastāvīgi pētot un attīstoties jaunām saistvielām, procesu analītikai un inteliģentai procesa kontrolei, plūstoša gultas granulēšana ir gatava turpmākiem uzlabojumiem, un tai joprojām būs būtiska loma farmaceitiskās ražošanas nākotnes veidošanā.
Fluidizēta gultas granulēšana ir ļoti efektīva un daudzpusīga metode farmaceitiskās ražošanas rūpniecībā. Tā spēja ražot vienotas granulas ar kontrolētām īpašībām ir padarījusi to par vēlamo izvēli dažādām cietām devas formām. Fluidizētās gultas granulācijas priekšrocības, piemēram, precīza kontrole pār granulu īpašībām, efektīvu žāvēšanu un mērogojamību, veicina uzlabotu produktu kvalitāti, ražošanas efektivitāti un pacienta apmierinātību. Neskatoties uz dažiem ierobežojumiem, pareiza procesa parametru un aprīkojuma izvēles izpratne var palīdzēt pārvarēt izaicinājumus un optimizēt granulācijas procesu. Paredzams, ka ar nepārtrauktu pētījumu un attīstību ir paredzēta plūstoša gultas granulēšana, kas būs izšķiroša loma farmaceitiskās ražošanas nākotnes veidošanā.
Jā, mitrumam jutīgiem materiāliem var izmantot fluidizētu gultas granulāciju. Tomēr, lai samazinātu mitruma iedarbību un iespējamo noārdīšanos, ir nepieciešama rūpīga žāvēšanas procesa apsvēršana un parametru optimizācija.
Absolūti. Fluidizēta gultas granulēšana ir ļoti pielāgojama, un to var nemanāmi pāriet no laboratorijas mēroga uz komerciālu ražošanu ar atbilstošu aprīkojumu un procesa optimizāciju.
Fluidizētai gultnes granulēšanai ir nepieciešams mazāks saistvielu šķīduma daudzums, kā rezultātā tiek samazināts žāvēšanas laiks un enerģijas patēriņš, salīdzinot ar mitru granulāciju. Tas arī nodrošina precīzu kontroli pār granulu īpašībām un uzlabotu produkta vienveidību.
Jā, fluidizētu gultas granulāciju var integrēt ar citiem procesiem, piemēram, pārklājumu, žāvēšanu un tableti, ļaujot racionalizētu ražošanas darbplūsmu un uzlabotu produktu veiktspēju.
Fluidizētās gultas granulācijas nākotne izskatās daudzsološa, ar pastāvīgiem sasniegumiem jaunās saistvielās, PAT rīkos un inteliģentajā procesa kontrolē. Šīs norises vēl vairāk uzlabos procesa efektivitāti, produktu kvalitāti un optimizāciju farmācijas ražošanā.