Analysepunten van het proces van wervelbedgranulatie

De betekenis van wervelbedgranulatie in het tabletproductieproces

Met tabletten worden tabletpreparaten bedoeld die zijn gemaakt van medicijnen en geschikte hulpstoffen via bereidingstechnologie. Tabletsamenstelling: origineel medicijn, vulmiddel, adsorbens, bindmiddel, smeermiddel, dispergeermiddel, bevochtigingsmiddel, desintegratiemiddel, smaakstof, kleurmaterialen en andere componenten.

Tabletten zijn de voorkeurs- en meest gebruikte doseringsvorm bij de ontwikkeling van nieuwe geneesmiddelen. Het productieproces van tabletten omvat API-voorbehandeling, dosering, granulatie, tabletpersen, coating en andere processen. Onder hen speelt het granulatieproces een zeer belangrijke rol in de gehele tabletproductie, wat van groot belang is om mogelijke problemen in het productieproces van het tabletpersen te voorkomen en de kwaliteit van de medicijnen te garanderen. Als de hoeveelheid bindmiddel die tijdens het granulatieproces wordt toegevoegd bijvoorbeeld te klein is en de korrels te droog zijn, zal dit leiden tot lobben tijdens het tabletpersen; als de korrels te nat zijn, zal dit leiden tot kleverige stoten, adstringerende stoten, ongelijke korrels, en als de korrels te hard zijn, zal dit ook de oplossing beïnvloeden, enzovoort. Daarom is het beheersen van de belangrijkste punten van het granulatieproces een verplichte cursus voor medicijnontwikkelaars.

Onderzoek naar de verschillende poedergranulatietechnieken in de farmaceutische productie

Poedergranulatieprocessen omvatten de volgende hoofdcategorieën.

- Natte granulatie (veelgebruikte representatieve apparatuur is high-shear granulator ): materiaal + bindmiddel - natte korrels - drogen.

- Droge granulatie (veelgebruikte representatieve apparatuur is een walspersgranulator): hittegevoelige materialen - in vlokken gerold - in korrels gebroken

- Wervelbedgranulatie (veelgebruikte representatieve apparatuur is granulator met wervelbeddroger ): materiaalfluïdisatie + verneveling van bindmiddel - drogen - granulatie

- Sproeigranulatie (veelgebruikte representatieve apparatuur is sproeigranulator): materiaal + bindmiddel in de oplossing - sproeidrogen.

Inzicht in het wervelbedgranulatieproces in de farmaceutische productie

Dit artikel wil vooral met u bespreken granulatieproces met wervelbed . Wervelbedgranulatie is het mengen van grondstoffen, granulatie, drogen en andere processen die zijn geconcentreerd in de wervelbedsproeigranulator om de granulatietaak efficiënt te voltooien.

Het granulatieprincipe is als volgt grofweg: de grondstoffen en ingrediënten worden in het gesloten gefluïdiseerde bed gebracht en fluïdisatie is bedoeld om poedermenging te bereiken. Spuit het pistool in de omstandigheden van vernevelingsdruk en injectiesnelheid, en spuit vervolgens de vloeistof in het grondstofpoeder en verzamel de verstoven druppeltjes rond nucleaire deeltjes, continue injectie van vloeistofdruppeltjes in het nucleaire oppervlak van de deeltjes vormt een vloeistofbrug, tussen de deeltjes en deeltjeskernen samen om de deeltjes te bevorderen groeiden continu, na het drogen van de vloeistofbrug tussen verdamping, verdere vaste brugvorming, namelijk poreuze deeltjes krijgen een ronde vorm; Met de toename van de vloeistofverzadiging neemt de deeltjesgrootte geleidelijk toe en neemt de porositeit verder af. dit is ook het werkingsprincipe van een wervelbedsproeigranulator.

De componenten en voordelen van wervelbedgranulatieapparatuur

Wervelbedapparatuur bestaat voornamelijk uit ontvochtiging (optioneel), een primair filter, een tussenfilter, een hoge-temperatuurfilter met hoog rendement (H13), een verwarming met nauwkeurige temperatuurregeling, een bodemkom, een beweegbare productkom met een trolley, een wervelkamer, expansiekamer/filterhuis, sproeisysteem en afvoerluchtsysteem. De structuur van boven naar beneden kan in drie delen van de cilinder worden verdeeld: de bovenste cilinder wordt over het algemeen in de filterzak geïnstalleerd, voornamelijk voor het verwijderen van trillingsstof; de middelste cilinder is een cilindrische expansiekamer, het materiaal in de opwaartse luchtstroom en de neerwaartse zwaartekracht in de materiaaltank en de expansiekamer heen en weer gaande beweging, deeltjes gesuspendeerd in de hete droge lucht om een ​​betere fluïdisatietoestand te vormen; de onderste cilinder is de laadtank, het materiaal wordt dus toegevoegd. Er zijn veel voordelen van eenstapsgranulatie met een wervelbed, zoals het mengen, granuleren en drogen van materialen die in dezelfde wervelbedapparatuur worden voltooid, waardoor een groot aantal operationele schakels wordt verminderd, waardoor productietijd wordt bespaard; geschikte procesparameters binnen het bereik van de resulterende deeltjes met uniforme grootte, rond, vloeibaarheid en goede samendrukbaarheid; apparatuur gesloten om effectief het rondvliegen van een fijn poeder te voorkomen, niet alleen om externe vervuiling van medicijnen te voorkomen, maar ook om het aantal operators te verminderen. Het kan niet alleen de externe besmetting van het medicijn voorkomen, maar ook de kans op contact tussen de operator en irriterende of giftige medicijnen en hulpstoffen verminderen, wat meer in overeenstemming is met de GMP-vereisten; hoge mate van automatisering, gemakkelijk te vergroten en te reproduceren.

Selectie van sleutelparameters voor granulatie in wervelbed

(1) Inlaatluchttemperatuur

De inlaatluchttemperatuur van wervelbedgranulatie moet binnen het juiste bereik worden geregeld, afhankelijk van de aard van het materiaal en de grootte van de vereiste deeltjes. Als het oplosmiddel van het bindmiddel een organisch oplosmiddel is, zoals ethanol, moet de temperatuur van de inlaatlucht iets lager zijn dan die van een oplosmiddel zoals water. In het geval dat andere parameters onveranderd blijven en de temperatuur van de inlaatlucht te hoog is, kan dit leiden tot voortijdig drogen en verdampen van de gesproeide lijmdruppeltjes, waardoor de bevochtigbaarheid en permeabiliteit van het materiaal worden verminderd, een vloeistofbrug wordt gevormd en de cohesie wordt verminderd, waardoor het aggregatievermogen van de deeltjes wordt beïnvloed, waardoor deeltjes van kleinere omvang worden gevormd, terwijl een te hoge temperatuur ook veranderingen in de aard van sommige temperatuurgevoelige materialen kan veroorzaken. De temperatuur van de inlaatlucht is te laag, wat zal leiden tot overmatige bevochtiging van het poeder, en een deel van het materiaalpoeder zal met elkaar in clusters agglomereren en zich aan de wand van het vat hechten, waardoor er geen betere fluïdisatietoestand kan worden gehandhaafd, wat waarschijnlijker is om verkantingsvloeistof te veroorzaken. Specifieke temperatuurinstellingen worden ingesteld op basis van verschillende materialen en processen.

(2) de selectie van de inlaatluchtsnelheid

De selectie van de inlaatluchtsnelheid bij eenstaps granulatietechnologie met wervelbed is gebaseerd op het principe dat de wervelbeddeeltjes zich altijd in een goede fluïdisatietoestand bevinden. De goede fluïdisatietoestand hangt vooral af van de vochtigheid en het gewicht van het materiaal. Tijdens het eenstapsgranulatieproces met gefluïdiseerd bed verandert de toestand van het materiaal van droge poedertoestand naar natte deeltjes en vervolgens naar droge deeltjes. De ventilatorsnelheid moet constant worden aangepast om een ​​goede granulatietoestand te garanderen door de snelheidsregelaar. Wanneer de slurry wordt gegranuleerd, kan de ventilatorfrequentie matig worden verhoogd met de geleidelijke toename van de deeltjesvochtigheid; Een geschikt luchtvolume kan het materiaal in een goede fluïdisatietoestand brengen en de warmte-uitwisseling in een evenwichtige toestand, bevorderlijk voor granulatie. Als de windsnelheid te groot is, kan het materiaal te veel naar de stofzak worden geblazen en kan er te veel hete lucht door de tijdseenheid stromen, waardoor het vocht van het bindmiddel te snel vervluchtigt, de hechtkracht wordt verzwakt, terwijl de bindmiddeldruppeltjes niet volledig in contact kunnen komen met het materiaal, zodat de deeltjesgrootteverdeling een breed, fijner poeder is; en met de toename van de windsnelheid worden de deeltjes onderworpen aan een overmatige slagkracht, wat leidt tot te veel slijtage van de deeltjes.

(3) Spuitdruk

de spuitvloeistofdruk is een niet te verwaarlozen factor die de kwaliteit van de granulatie beïnvloedt. Sproeidruk is het proces waarbij het bindmiddel door middel van een luchtstroom in hoge mate in verstoven druppels wordt gedispergeerd. Over het algemeen is de grootte van de sproeidruk omgekeerd evenredig aan de uiteindelijke deeltjesgrootte. Hoe groter de sproeidruk, hoe kleiner de vernevelde druppels, hoe groter het specifieke oppervlak van de druppels en hoe sneller de verdampingssnelheid van water door hete lucht, waardoor de deeltjesgrootte kleiner wordt; omgekeerd: hoe kleiner de sproeidruk, hoe groter de gevormde druppels, hoe groter de kans is dat de druppels grotere klonten deeltjes produceren, en het vermogen om het poeder te bevochtigen wordt verder verminderd. Daarom moet de keuze van de vernevelingsdruk worden gemaakt op basis van de materiaal- en instrumentprestaties om een ​​passende keuze te maken. De druk van het spuitmondstuk wordt door de schakelkast aangepast om de persluchtdruk aan te passen om de spuitdruk aan te passen.

(4) Selectie van de spuitsnelheid

De keuze van het sproeidebiet houdt ook rechtstreeks verband met de deeltjesgrootte. De spuitstroomsnelheid is evenredig met de grootte van de deeltjesgrootte. In het geval van een bepaalde spuitdruk neemt met de toename van de spuitsnelheid ook de vernevelde druppelgrootte van de lijm toe. Als de stroomsnelheid te hoog is, wat resulteert in een overmatige vochtigheid in de machine, kan het vocht op het oppervlak van de natte deeltjes niet op tijd worden gedroogd. Dit kan leiden tot aggregatie of adhesie in een groep, de deeltjesgrootte van de deeltjes wordt dus groter, ernstigere gevallen kunnen leiden tot instorting van het bed; omgekeerd, wanneer de stroomsnelheid te laag is, kan de deeltjesgrootte verder worden verkleind; te veel fijn poeder en een bepaalde tijd laten draaien kan ook leiden tot verstopping van het pistool, waardoor de efficiëntie aanzienlijk wordt beperkt. De volgende literatuur onderzoekt de spuitsnelheid en concludeert dat wanneer de spuitdruk en de inlaatluchttemperatuur/materiaaltemperatuur constant zijn, de hoogste deeltjeskwalificatiesnelheid wordt verkregen bij een spuitsnelheid van 10 ml/min.

Samenvattend worden de factoren die de deeltjesgrootte beïnvloeden als volgt samengevat: Bij het granulatieproces moet de feitelijke situatie van de veldgranulatie worden gecombineerd met een uitgebreide aanpassing van de beïnvloedende factoren om de deeltjesgrootte binnen het juiste bereik te regelen.

Deeltjesgrootte	Inlaatluchtvolume		Inlaatluchttemperatuur		Spuit vloeistofdruk		spuitsnelheid		Concentratie van bindmiddel
	Groot	Klein	Groot	Klein	Groot	Klein	Groot	Klein	Groot	Klein
	Klein	Groot	Klein	Groot	Klein	Groot	Groot	Klein	Groot	Klein

Naast de bovenstaande parameters zijn er ook factoren die de kwaliteit van de granulatie kunnen beïnvloeden, waaronder de luchtdichtheid van het wervelbedapparaat en de integriteitscontrole van de filterzak, de concentratie van het bindmiddel, de pistoolhoogte, de materiaaltemperatuur, het luchtinlaatsysteem, de kanalen zijn te vuil om zwarte vlekken te veroorzaken, enzovoort. Wervelbedgranulatie is een dynamisch proces. Tijdens het granulatieproces moeten we de fluïdisatietoestand van het materiaal in realtime observeren en de parameters tijdig aanpassen om ervoor te zorgen dat de kwaliteit van onze korrels in goede staat is, zodat de daaropvolgende compressie of coating, enz.

Hoe de granulatiekwaliteit van wervelbedgranulatie te verbeteren

(1) Luchtvolumeregeling

Pas het luchtinlaatvolume aan om de materialen in de container te laten koken en volledig gemengd te maken, en de kooklaag zal niet gemakkelijk het mondstuk overschrijden. Het initiële luchtvolume van de droge granulator met wervelbed mag niet te groot zijn, anders zal het poeder te hoog koken en zich aan het oppervlak van de filterzak hechten, waardoor de luchtstroom wordt belemmerd. Bij het aanpassen van het luchtvolume is het beter dat het inlaatluchtvolume iets groter is dan het uitlaatluchtvolume. Over het algemeen hoeft u, nadat het luchtvolume is bepaald, alleen het uitlaatluchtvolume aan te passen om een ​​geschikte kooktoestand te bereiken. Bij het starten van de ventilator moet de klep gesloten zijn. Nadat de ventilator draait, kan de uitlaatdemper geleidelijk worden verhoogd om een ​​ideale kooktoestand van het materiaal te creëren.

(2) Inlaatluchttemperatuur

Als de inlaatluchttemperatuur van wervelbedgranulatie te hoog is, zal de deeltjesgrootte worden verkleind, en als deze te laag is, zal het materiaal te nat worden en agglomeraten vormen. Daarom is het erg belangrijk om de temperatuur tijdens het koken van granuleren te controleren.

Stoom komt de verwarmer binnen, waardoor de lucht wordt verwarmd terwijl deze erdoorheen gaat. Omdat de temperatuur gedurende een bepaalde periode stijgt en daalt wanneer de stoom wordt verwarmd, is het noodzakelijk om bij het instellen en afstellen aandacht te besteden aan voorafgaande controle en voorspelling. Persoonlijke ervaring: bij het gebruik van productieapparatuur zal er, wanneer de stoomverwarming aan het opwarmen is, een bufferzone van ongeveer tien graden zijn, dat wil zeggen, de ingestelde temperatuur is 60°C, de temperatuur kan stijgen tot 70°C en dan geleidelijk afnemen en stabiliseren tot 60°C. Als dit tijdens het granulatieproces is, moet u de luchtinlaat van tevoren kort uitschakelen, of de temperatuur ongeveer 10°C lager instellen dan de ideale temperatuur, en vervolgens aanpassen nadat deze relatief in balans is.

(3) Spuitvloeistofsnelheid

Wanneer de temperatuur de vereisten bereikt, kan sproeigranulatie worden uitgevoerd. Op dit moment moeten de stroom en druk van de perslucht en de stroom en snelheid van de lijm worden gecontroleerd. Tegelijkertijd moet de terugspoelfunctie (opblaasfunctie) van de filterzak worden ingeschakeld. Elke paar seconden een terugslag.

De fluctuatie in de beddruk ligt doorgaans binnen ±3%. Als de drukfluctuatie ±10% overschrijdt, is de fluïdisatie mogelijk niet ideaal.

Het debiet en de druk van de perslucht en het debiet en debiet van de lijm moeten geschikt zijn om de juiste deeltjesgrootteverdeling van het product te garanderen.

(4) Voorkom vastlopen of bezinken

Tijdens het spuitproces dalen de materiaaltemperatuur en de luchtuitlaattemperatuur. Wanneer deze een bepaalde waarde bereiken, moet het spuiten worden gestopt om muurverkleving of bezinking te voorkomen. Wanneer de temperatuur van het materiaal terugkeert naar de oorspronkelijke waarde, begint het spuiten opnieuw en deze cyclus wordt herhaald totdat de lijm is uitgespoten. Het is noodzakelijk om aandacht te besteden aan de maximale viscositeitstemperatuur van verschillende lijmen en de retentietijd van de materiaaltemperatuur bij de maximale viscositeitstemperatuur aan te passen aan de behoeften van het product.

(5) Voorkom cakevorming

In de spuitkamer wordt het materiaal beïnvloed door het gas en de vorm van de container, waardoor op- en neerwaartse circulatiebewegingen vanuit het midden naar de omgeving ontstaan. De lijm wordt uit het spuitpistool gespoten. Het poedermateriaal wordt door de lijmdruppels gehecht, aggregeert tot deeltjes en wordt verwarmd. De luchtstroom voert vocht af en de verandering in de uitlaattemperatuur moet worden gecontroleerd. Natte deeltjes hebben de neiging aan elkaar te plakken en cakes te vormen. Er zijn nog andere redenen voor de vorming van cake: te veel belading, dus u moet ervoor zorgen dat de belading geschikt is; de deeltjes zijn te nat en het vochtgehalte van de deeltjes moet worden verlaagd; als er sprake is van dood volume, droog dan eerst een deel van het materiaal en voeg dan de resterende natte deeltjes toe of maak geluid om de deeltjes te schudden.

(6) Hoeveelheid poeder laden

Het vulvolume moet passend zijn, niet te veel of te weinig. Over het algemeen bedraagt ​​het vulvolume ongeveer 60%-80% van het containervolume van de wervelbedgranulator. Te veel of te weinig heeft invloed op de kooktoestand en het granulatie-effect.

 

(7) Eliminatie van statische elektriciteit

De container van de wervelbedgranulator is over het algemeen uitgerust met een apparaat voor het elimineren van statische elektriciteit. De statische elektriciteit die wordt gegenereerd door poederwrijving kan op tijd worden geëlimineerd. Sommige fabrikanten rusten het apparaat voor eliminatie van statische elektriciteit uit met een afzonderlijke sonde, die tijdens gebruik handmatig moet worden ingebracht. Let er tijdens het gebruik op en mag het niet vergeten. Statische elektriciteit is de hoofdoorzaak van de adsorptie van fijne poeders en opvangzakken, waardoor het drukverschil, de fluïdisatietoestand, ongelijkmatige granulatie enz. worden beïnvloed. (Intermezzo: tijdens een andere pilottest vergat ik, omdat de apparatuur nieuw was aangeschaft, de elektrostatische sonde te plaatsen bij gebruik ervan. Tijdens het voorverwarmen van het materiaal merkte ik dat het materiaal steeds minder werd. Bij herhaalde observatie bleek dat het grootste deel van het materiaal op de opvangzak werd geadsorbeerd)

(8) Slechte kookomstandigheden

De opvangzak heeft al lange tijd niet geschud en er is te veel poeder op de zak geabsorbeerd; de kookhoogte is te hoog, de toestand is intens, de negatieve druk van het bed is te hoog en het poeder wordt geadsorbeerd op de opvangzak. Het luchtkanaal is geblokkeerd en de luchtinlaat en -uitlaat zijn niet glad.