Punkty analizy procesu granulacji w złożu fluidalnym

Znaczenie granulacji w złożu fluidalnym w procesie wytwarzania tabletek

Tabletki odnoszą się do preparatów tabletkowych wykonanych z leków i odpowiednich substancji pomocniczych w drodze technologii wytwarzania. Skład tabletki: oryginalny lek, wypełniacz, adsorbent, spoiwo, środek smarny, środek dyspergujący, środek zwilżający, środek rozsadzający, aromat, materiały barwiące i inne składniki.

Tabletki są preferowaną i najczęściej stosowaną formą dawkowania przy opracowywaniu nowych leków. Proces produkcji tabletek obejmuje wstępną obróbkę API, dozowanie, granulację, prasowanie tabletek, powlekanie i inne procesy. Wśród nich proces granulacji odgrywa bardzo ważną rolę w całej produkcji tabletek, co ma ogromne znaczenie, aby zapobiec ewentualnym problemom w procesie produkcji tabletkowania i zapewnić jakość leków. Przykładowo, jeżeli ilość spoiwa dodanego w procesie granulacji będzie zbyt mała, a granulki będą zbyt suche, w procesie prasowania tabletek powstaną płaty; jeśli granulki są zbyt mokre, doprowadzi to do lepkiego uderzenia, ściągającego uderzenia, nierównych granulek, a jeśli granulki są zbyt twarde, wpłynie to również na rozpuszczanie i tak dalej. Dlatego opanowanie kluczowych punktów procesu granulacji jest obowiązkowym kursem dla twórców leków.

Odkrywanie różnych technik granulacji proszków w produkcji farmaceutycznej

Procesy granulacji proszku obejmują następujące główne kategorie.

- Granulacja na mokro (Powszechnie używanym reprezentatywnym sprzętem jest granulator wysokoobrotowy ): materiał + spoiwo - mokre granulaty - suszenie.

- Granulacja na sucho (Powszechnie używanym reprezentatywnym sprzętem jest granulator walcowy): materiały wrażliwe na ciepło - walcowane na płatki - łamane na granulki

- Granulacja w złożu fluidalnym (powszechnie stosowanym reprezentatywnym sprzętem jest granulator ze złożem fluidalnym ): fluidyzacja materiału + atomizacja spoiwa - suszenie - granulacja

- Granulacja natryskowa (Powszechnie stosowanym reprezentatywnym sprzętem jest granulator natryskowy): materiał + spoiwo do roztworu - suszenie rozpyłowe.

Zrozumienie procesu granulacji w złożu fluidalnym w produkcji farmaceutycznej

W tym artykule chcemy głównie omówić z Tobą proces granulacji w złożu fluidalnym . Granulacja w złożu fluidalnym to mieszanie surowców, granulacja, suszenie i inne procesy, które są skoncentrowane w granulatorze natryskowym ze złożem fluidalnym w celu wydajnego wykonania zadania granulacji.

Zasada granulacji jest zgrubna w następujący sposób: surowce i składniki do zamkniętego złoża fluidalnego, a fluidyzacja ma na celu osiągnięcie wymieszania proszku. Spryskaj pistolet w warunkach ciśnienia atomizacji i prędkości wtrysku, a następnie spryskaj ciecz proszkiem surowca i zbierz rozpylone kropelki wokół cząstek jądrowych, ciągłe wtryskiwanie kropelek cieczy na powierzchnię jądrową cząstek tworzy płynny most, pomiędzy cząstkami i jądrami cząstek razem, aby promować ciągły wzrost cząstek, po wysuszeniu płynnego mostka między odparowaniem tworzy się dalsze stałe mostek, mianowicie porowate cząstki uzyskują okrągły kształt; Wraz ze wzrostem nasycenia cieczą wielkość cząstek stopniowo wzrasta, a porowatość dalej maleje. jest to również zasada działania granulatora natryskowego ze złożem fluidalnym.

Składniki i zalety sprzętu do granulacji w złożu fluidalnym

Sprzęt ze złożem fluidalnym składa się głównie z osuszania (opcjonalnie), filtra głównego, filtra pośredniego, wysokotemperaturowego filtra o wysokiej wydajności (H13), podgrzewacza z dokładną regulacją temperatury, dolnej miski, ruchomej miski na produkt z wózkiem, komory fluidalnej, komory rozprężnej/obudowy filtra, układu natryskowego i układu powietrza wywiewanego. Jego konstrukcję od góry do dołu można podzielić na trzy części cylindra: najwyższy cylinder będzie zazwyczaj montowany wewnątrz worka filtrującego, głównie w celu wibracyjnego usuwania pyłu; środkowy cylinder to cylindryczna komora rozprężna, materiał w przepływie powietrza w górę i grawitacja w dół w zbiorniku materiału i ruch posuwisto-zwrotny komory rozprężnej, cząstki zawieszone w gorącym, suchym powietrzu, aby utworzyć lepszy stan fluidyzacji; dolny cylinder jest zbiornikiem załadowczym, w ten sposób dodawany jest materiał. Istnieje wiele zalet jednoetapowej granulacji w złożu fluidalnym, takich jak mieszanie, granulacja i suszenie materiałów przeprowadzane w tym samym sprzęcie ze złożem fluidalnym, redukując dużą liczbę połączeń operacyjnych i oszczędzając czas produkcji; odpowiednie parametry procesu w zakresie otrzymywanych cząstek o jednakowej wielkości, okrągłości, płynności i dobrej ściśliwości; sprzęt zamknięty, aby skutecznie uniknąć wyrzucania drobnego proszku, nie tylko aby zapobiec zewnętrznemu zanieczyszczeniu leków, ale także zmniejszyć liczbę operatorów. Może to nie tylko zapobiec zewnętrznemu zanieczyszczeniu leku, ale także zmniejszyć ryzyko kontaktu operatora z drażniącymi lub toksycznymi lekami i substancjami pomocniczymi, co jest bardziej zgodne z wymogami GMP; wysoki stopień automatyzacji, łatwy do powiększenia i reprodukcji.

Dobór kluczowych parametrów granulacji w złożu fluidalnym

(1) Temperatura powietrza wlotowego

Temperatura powietrza wlotowego do granulacji w złożu fluidalnym powinna być kontrolowana w odpowiednim zakresie, w zależności od rodzaju materiału i wymaganej wielkości cząstek. Jeśli rozpuszczalnikiem spoiwa jest rozpuszczalnik organiczny, taki jak etanol, temperatura powietrza na wlocie powinna być nieco niższa niż temperatura rozpuszczalnika, takiego jak woda. W przypadku niezmienionych pozostałych parametrów, zbyt wysoka temperatura powietrza wlotowego może doprowadzić do przedwczesnego wyschnięcia i odparowania natryskiwanych kropelek kleju, zmniejszenia zwilżalności i przepuszczalności materiału, powstania mostka płynnego i zmniejszenia spójności, co wpływa na zdolność cząstek do agregacji, tworząc cząstki o mniejszych rozmiarach, natomiast zbyt wysoka temperatura może również powodować zmiany w charakterze niektórych materiałów wrażliwych na temperaturę. Temperatura powietrza na wlocie jest zbyt niska, co doprowadzi do nadmiernego zwilżenia proszku, a część proszku materiału będzie aglomerowała w skupiska między sobą i przylegała do ścianek zbiornika, nie mogąc utrzymać lepszego stanu fluidyzacji, co z większym prawdopodobieństwem spowoduje przechylenie płynu. Określone ustawienia temperatury są ustawiane w zależności od różnych materiałów i procesów.

(2) wybór prędkości powietrza wlotowego

Dobór prędkości powietrza wlotowego w technologii jednoetapowej granulacji w złożu fluidalnym opiera się na zasadzie, że cząstki złoża fluidalnego znajdują się zawsze w dobrym stanie upłynnienia. Dobry stan upłynnienia zależy głównie od wilgotności i masy materiału. W procesie jednoetapowej granulacji w złożu fluidalnym stan materiału zmienia się ze stanu suchego proszku na mokre cząstki, a następnie na suche cząstki, prędkość wentylatora musi być stale regulowana, aby zapewnić dobry stan granulacji za pomocą falownika sterującego prędkością. Gdy zawiesina jest granulowana, częstotliwość wentylatora można umiarkowanie zwiększać wraz ze stopniowym wzrostem wilgotności cząstek; odpowiednia ilość powietrza może sprawić, że materiał będzie w dobrym stanie upłynnienia, a wymiana ciepła w stanie zrównoważonym, sprzyjającym granulacji. Jeśli prędkość wiatru jest zbyt duża, materiał może zostać wdmuchnięty do worka na kurz i zbyt duży przepływ gorącego powietrza w jednostce czasu, co powoduje zbyt szybkie ulatnianie się wilgoci spoiwa, siła wiązania jest osłabiona, a kropelki spoiwa nie mogą w pełni stykać się z materiałem, przez co rozkład wielkości cząstek jest szerszy i bardziej drobny; a wraz ze wzrostem prędkości wiatru cząstki poddawane są nadmiernej sile uderzenia, co prowadzi do zbyt dużego ścierania cząstek.

(3) Ciśnienie natryskiwania

Ciśnienie cieczy roboczej jest nie bez znaczenia czynnikiem wpływającym na jakość granulacji. Ciśnienie natryskiwania to proces silnego dyspergowania spoiwa w rozpylone kropelki przez przepływ powietrza. Ogólnie rzecz biorąc, wielkość ciśnienia rozpylania jest odwrotnie proporcjonalna do ostatecznej wielkości cząstek. Im większe ciśnienie rozpylania, tym mniejsze atomizowane kropelki, tym większa powierzchnia właściwa kropelek i tym większa szybkość parowania wody przez gorące powietrze, co powoduje mniejszy rozmiar cząstek; i odwrotnie, im mniejsze ciśnienie natryskiwania, tym większe utworzone kropelki, tym większe kropelki mogą z większym prawdopodobieństwem wytworzyć większe grudki cząstek, a zdolność do zwilżania proszku jest jeszcze bardziej zmniejszona. Dlatego też, aby dokonać właściwego wyboru, wyboru ciśnienia atomizacji należy dokonać w zależności od materiału i parametrów instrumentu. Ciśnienie dyszy natryskowej jest regulowane przez szafę sterowniczą w celu regulacji ciśnienia sprężonego powietrza w celu regulacji ciśnienia natrysku.

(4) Wybór dawki oprysku

Wybór natężenia przepływu oprysku jest również bezpośrednio powiązany z wielkością cząstek. Natężenie przepływu natrysku jest proporcjonalne do wielkości cząstek, w przypadku określonego ciśnienia natryskiwania, wraz ze wzrostem prędkości natryskiwania wzrasta również wielkość rozpylonych kropelek kleju, jeśli natężenie przepływu jest zbyt duże, co powoduje nadmierną wilgotność w maszynie, wilgoć na powierzchni mokrych cząstek nie może zostać wysuszona na czas, może prowadzić do agregacji lub adhezji w grupę, w ten sposób rozmiar cząstek staje się większy, w poważniejszych przypadkach może to prowadzić do zapadnięcia się złoża; i odwrotnie, gdy natężenie przepływu jest zbyt niskie, wielkość cząstek może ulec dalszemu zmniejszeniu, a zbyt duża ilość drobnego proszku, praca przez określony czas może również spowodować zatkanie pistoletu, znacznie ograniczając wydajność. Poniższa literatura bada szybkość natryskiwania i stwierdza, że ​​gdy ciśnienie natryskiwania i temperatura powietrza wlotowego/temperatura materiału są stałe, najwyższy stopień kwalifikacji cząstek uzyskuje się przy szybkości natryskiwania wynoszącej 10 ml/min.

Podsumowując, czynniki wpływające na wielkość cząstek podsumowano w następujący sposób: W procesie granulacji rzeczywistą sytuację granulacji polowej należy połączyć z kompleksową regulacją czynników wpływających, aby kontrolować wielkość cząstek w odpowiednim zakresie.

Rozmiar cząstek	Objętość powietrza wlotowego		Temperatura powietrza na wlocie		Ciśnienie cieczy natryskowej		szybkość opryskiwania		Stężenie środka wiążącego
	Duży	Mały	Duży	Mały	Duży	Mały	Duży	Mały	Duży	Mały
	Mały	Duży	Mały	Duży	Mały	Duży	Duży	Mały	Duży	Mały

Oprócz powyższych parametrów, istnieją również czynniki, które mogą mieć wpływ na jakość granulacji, w tym szczelność urządzenia ze złożem fluidalnym i sprawdzenie integralności worka filtracyjnego, stężenie spoiwa, wysokość pistoletu, temperatura materiału, system wlotu powietrza, kanały są zbyt brudne, aby powodować czarne plamy i tak dalej. Granulacja w złożu fluidalnym jest procesem dynamicznym, w procesie granulacji musimy obserwować stan upłynnienia materiału w czasie rzeczywistym i w odpowiednim czasie dostosowywać parametry, aby jakość naszych granulatów była wykonana w dobrym stanie, tak aby późniejsze prasowanie, powlekanie itp.

Jak poprawić jakość granulacji w złożu fluidalnym

(1) Regulacja ilości powietrza

Wyreguluj objętość wlotu powietrza, aby materiały w pojemniku zagotowały się i zostały całkowicie wymieszane, a wrząca warstwa nie mogła łatwo przekroczyć dyszy. Początkowa objętość powietrza w suchym granulatorze ze złożem fluidalnym nie powinna być zbyt duża, w przeciwnym razie proszek będzie wrzał zbyt wysoko i przylgnie do powierzchni worka filtrującego, powodując utrudnienie przepływu powietrza. Podczas regulacji ilości powietrza lepiej jest, aby ilość powietrza wlotowego była nieco większa niż objętość powietrza wywiewanego. Ogólnie rzecz biorąc, po określeniu objętości powietrza wystarczy wyregulować objętość powietrza wywiewanego, aby uzyskać odpowiedni stan wrzenia. Podczas uruchamiania wentylatora przepustnica musi być zamknięta. Po uruchomieniu wentylatora przepustnicę wywiewu można stopniowo zwiększać, aby uzyskać idealny stan wrzenia materiału.

(2) Temperatura powietrza wlotowego

Jeśli temperatura powietrza wlotowego do granulacji w złożu fluidalnym jest zbyt wysoka, wielkość cząstek zostanie zmniejszona, a jeśli jest zbyt niska, materiał zostanie nadmiernie zwilżony i utworzy aglomeraty. Dlatego bardzo ważne jest kontrolowanie temperatury podczas wrzenia granulacji.

Para przedostaje się do nagrzewnicy, powodując ogrzanie przechodzącego przez nią powietrza. Ponieważ temperatura wzrasta i opada w pewnym okresie czasu podczas podgrzewania pary, należy zwrócić uwagę na wcześniejszą kontrolę i przewidywanie podczas ustawiania i regulacji. Z własnego doświadczenia wynika, że ​​podczas korzystania z urządzeń produkcyjnych, podczas nagrzewania parowego, powstanie strefa buforowa wynosząca około dziesięciu stopni, czyli ustawiona temperatura wynosi 60°C, temperatura może wzrosnąć do 70°C, a następnie stopniowo spadać i ustabilizować się do 60°C, to jeśli ma to miejsce w procesie granulacji. Aby wyregulować temperaturę, należy na krótko wyłączyć dopływ powietrza lub ustawić temperaturę o około 10°C niższą od temperatury idealnej, a następnie wyregulować po względnym zrównoważeniu.

(3) Prędkość cieczy natryskowej

Po osiągnięciu wymaganej temperatury można przeprowadzić granulację natryskową. W tym momencie należy kontrolować przepływ i ciśnienie sprężonego powietrza oraz przepływ i prędkość kleju. Jednocześnie należy włączyć funkcję płukania zwrotnego (nadmuchu) worka filtrującego. Oddech co kilka sekund.

Wahania ciśnienia w złożu zazwyczaj mieszczą się w granicach ±3%. Jeżeli wahania ciśnienia przekraczają ±10%, fluidyzacja może nie być idealna.

Natężenie przepływu i ciśnienie sprężonego powietrza oraz natężenie przepływu i natężenie przepływu kleju muszą być odpowiednie, aby zapewnić odpowiedni rozkład wielkości cząstek produktu.

(4) Zapobiegaj sklejaniu się i osadzaniu

Podczas natryskiwania spada temperatura materiału i temperatura wylotu powietrza. Gdy spadną do określonej wartości, należy przerwać natryskiwanie, aby zapobiec przyklejaniu się do ścian lub sedymentacji. Gdy temperatura materiału powróci do pierwotnej wartości, natryskiwanie rozpoczyna się od nowa i cykl ten powtarza się aż do rozprysku kleju. Należy zwrócić uwagę na maksymalną temperaturę lepkości różnych klejów i dostosować czas utrzymywania temperatury materiału w maksymalnej temperaturze lepkości w zależności od potrzeb produktu.

(5) Zapobiegaj tworzeniu się ciasta

W komorze natryskowej na materiał oddziałuje gaz i kształt pojemnika, powodując ruchy cyrkulacyjne w górę i w dół od środka do otoczenia. Klej natryskiwany jest za pomocą pistoletu natryskowego. Materiał proszkowy zostaje przyczepiony przez kropelki kleju, agreguje w cząstki i zostaje podgrzany. Przepływ powietrza odprowadza wilgoć, należy kontrolować zmianę temperatury na wylocie. Mokre cząstki mają tendencję do sklejania się i tworzenia ciastek. Istnieją inne przyczyny powstawania ciasta: zbyt duże obciążenie, dlatego należy zadbać o odpowiednie obciążenie; cząstki są zbyt wilgotne i należy zmniejszyć zawartość wilgoci w cząstkach; jeśli występuje martwa objętość, najpierw osusz część materiału, a następnie dodaj pozostałe mokre cząstki lub wykonaj hałas, aby wstrząsnąć cząstkami.

(6) Załaduj ilość proszku

Objętość napełnienia powinna być odpowiednia, ani za duża, ani za mała. Ogólnie objętość napełnienia wynosi około 60% - 80% objętości pojemnika granulatora ze złożem fluidalnym. Zbyt dużo lub zbyt mało będzie miało wpływ na stan wrzenia i efekt granulacji.

 

(7) Eliminacja statyczna

Zbiornik granulatora ze złożem fluidalnym jest zazwyczaj wyposażony w urządzenie eliminujące ładunki elektrostatyczne. Elektryczność statyczną wytwarzaną przez tarcie proszku można z czasem wyeliminować. Niektórzy producenci wyposażają urządzenie do eliminacji ładunków elektrostatycznych w oddzielną sondę, którą należy włożyć ręcznie podczas użytkowania. Należy na to zwracać uwagę podczas użytkowania i nie wolno o tym zapominać. Elektryczność statyczna jest główną przyczyną adsorpcji drobnego proszku i worków zbierających, wpływając w ten sposób na różnicę ciśnień, stan fluidyzacji, nierówną granulację itp. (Przerywnik: Podczas kolejnego testu pilotażowego, ponieważ sprzęt był nowo zakupiony, zapomniałem włożyć sondę elektrostatyczną podczas jego używania. Podczas procesu wstępnego podgrzewania materiału stwierdziłem, że materiału było coraz mniej. Wielokrotna obserwacja wykazała, że ​​większość materiału została zaadsorbowana na worku zbierającym)

(8) Złe warunki wrzenia

Worek do zbierania nie był potrząsany przez długi czas i zaadsorbowano w nim zbyt dużo proszku; wysokość wrzenia jest zbyt wysoka, stan jest intensywny, podciśnienie w złożu jest zbyt wysokie, a proszek jest adsorbowany w worku zbierającym. Kanał powietrzny jest zablokowany, a wlot i wylot powietrza nie są gładkie.