Zobraziť: 163 Autor: Editor stránok Publikovať Čas: 2023-06-02 Pôvod: Miesto
Zaujímalo by vás, ako funguje granulácia fluidnej postele? A aká je aplikácia granulátorov fluidných postelí dnes, prevediem vás cez:
Fluidná granulácia postele vyrobená spoločnosťou Hywell
Tu môžete navštíviť našu produktovú stránku Granulator Bed Granulator, kde môžete požiadať o cenovú ponuku a prečítať si aj o procesoroch tekutiny.
Sušenie je kľúčovým jednotkovým procesom v chemickom, potravinovom a farmaceutickom priemysle. Vyžaduje si to vykurovanie, vďaka čomu je náročný na kapitál a energiu. Sušenie môže tvoriť 60-70% z celkových výrobných nákladov.
Granulátory sušiča tekutiny sa široko prijali na sušenie granúl a práškov vo výrobe liekov na pevné dávky. Hywell vyrába veľmi kvalitné sušičky postelí v konkurenčných továrňových cenách.
Farmaceutická výroba si vyžaduje presnú kontrolu nad výrobou pevných dávkových foriem. Granulácia, proces transformácie častíc jemného prášku na väčšie granule, hrá rozhodujúcu úlohu pri dosahovaní rovnomernosti, tekutosti a stability konečného produktu. Granulácia fluidnej postele ponúka účinnú a univerzálnu metódu na dosiahnutie týchto cieľov. granulácia zahŕňa suchú granuláciu a Mokrá granulácia . Granulácia mokrého zahŕňa rôzne druhy strojov, ako napríklad Granulátory sprejového postele tekutiny, granulátory, Swing granulátory (oscilujúce granulátory) a granulátory s vysokým strihom.
Fluidná granulácia lôžka sa dá klasifikovať ako proces s jedným tankom, pretože prášok môže byť zmiešaný, granulovaný a sušený v tej istej jednotke, čo uľahčuje prenos produktu a minimalizuje krížovú kontamináciu. Okrem toho fluidné lôžko tiež zvyšuje prenos tepla a hmoty medzi fluidizačným vzduchom a tuhými časticami, čo vedie k rovnomernému rozdeleniu teploty v lôžku produktu a relatívne krátkej dobe spracovania. V porovnaní s vysokoškolským granuláciou technológia fluidizovaného lôžka vo všeobecnosti vytvára častice s užšou distribúciou veľkosti častíc a bez nadmerných častíc. To znižuje zbytočné viacnásobné granulácie a zrýchľuje sušenie.
Fluidná granulácia lôžka sa uvádza, že je pórovitejšia, menej hustejšia a stlačiteľnejšia ako tie, ktoré sa vyrábajú s vysokou šmykovou mokrou granuláciou. Optimálny rozsah veľkosti častíc pre fluidizáciu je 50 až 2000 μm. Priemerná veľkosť častíc by mala byť medzi 50 a 5 000 μm, aby sa predišlo nadmernému smerovaniu a toku plug. Pretože jemný prášok má veľmi veľkú plochu povrchu, adhezívna súdržnosť sa zvyšuje a vedie k agregácii; Preto, aby sa predišlo nadmernému úniku jemného prášku, sú zvyčajne vybrané ultra-husté a nevhodné zberné vrecká, ktoré spôsobujú nerovnováhu fluidizácie. Pre jemné častice menšie ako 50 μm a častice, ktoré nemožno fluidné, musí byť práškové lôžko ošetrené mechanickým hralom a inými metódami, ktoré zvyšujú vybavenie, čistenie a náklady na údržbu. Kritická veľkosť, ktorú tradičné fluidné postele nemôžu diskrétne spracovať bežné farmaceutické prášky, je asi 20 μm. Podľa prietokového diagramu Geldart pod týmto limitom je stabilný tok bez oneskorenia ťažký.
Manipulácia s práškovými zmesami obsahujúce zložky rôznych hustoty je ďalšou výzvou, pretože rozdiely v správaní sa fluidizačného správania rôznych komponentov formulácie môžu viesť k oddeleniu postele a nerovnomernému zmiešaniu. Okrem týchto práškových vlastností je schopnosť kvapôčok spojiva šíriť sa do práškového lôžka tiež kritická počas granulácie fluidizovanej postele. Granulácia počas fluidizácie je preto vysoko závislá od javov difúznej kvapaliny. Je zrejmé, že granulácia fluidnej postele je komplexný proces. Okrem faktorov súvisiacich s materiálom, ako sú povaha a charakteristiky zložiek vo vzorci, budú mať vplyv aj procesné faktory týkajúce sa granulácie a sušenia.
Pracovný princíp fluidného lôžka je založený na teoretickom základe, že ak sa plynu nechá pretekať cez lôžko granulárnych tuhých látok pri rýchlosti väčšej ako rýchlosť usadzovania granúl a menej ako pneumatické sprostredkovanie a rovná sa s minimálnou fluidizačnou rýchlosťou (UMF), bude zavesená v pohybe smerom vzostupom plynu, ktorý má dostatočne odporúča, aby sa dostala do dostatočne vysokej odolnosti proti gravitácii. Odpor je trecia sila, ktorú vyvíja plyn na granule; Odpor vyvíjaný granulami na plyne je rovnaký v rozsahu a opačný v smere.
Keď sa rýchlosť prúdenia vzduchu zvyšuje, zvyšuje sa viskózny odpor jednotlivých granúl v balenom lôžku, čím sa zvyšuje pokles tlaku lôžka (AP). Až do určitého bodu sa ťahová sila, ktorú zažívajú jednotlivé granule, rovná ich zjavnej váhe; Potom sa objem postele začne rozširovať. Jednotlivé granule už nie sú v kontakte so susednými granulami, ale sú podporované tekutinou a začína sa fluidizácia. Pre veľmi viskózne prášky môžu byť primárne granule viazané silami van der Waals a môžu sa fluidizovať do aglomerovaných granúl.
Takže keď sa granuluje viac fluidná, ovplyvňuje miestnu rýchlosť plynu okolo nej v dôsledku týchto ťahov. V prípade granúl s nepravidelnými tvarmi je účinok odporu výraznejší. Nad minimálnou rýchlosťou fluidizácie by mal prejsť lôžko vo forme bublín. Van der Waals sily zohrávajú dominantnú úlohu pri manipulácii s práškom a fluidizáciou, ale elektrostatické sily majú tiež silný vplyv na správanie procesu. Ďalšími potenciálnymi silami sú tekuté a pevné mosty. Možnými interakciami s intergranulárnymi silami sú granulovanie granulovania, granulované a granulované interakcie. Dve metódy, minimálna rýchlosť fluidizácie UMF a klasifikácia Geldart, sa všeobecne rozpoznávajú pre svoju schopnosť predpovedať a charakterizovať fluidizačné správanie tuhých látok.
Vo fluidných lôžkach je možné pozorovať rôzne vzory fluidného lôžka v závislosti od rýchlosti fluidizácie, hustoty produktu, tvaru a hmotnosti produktu v hrnci. Hustota priamo mení čistú gravitačnú silu pôsobiacu na granule, a preto minimálny odpor alebo rýchlosť potrebnú na zdvihnutie granule. Tvar nielen mení vzťah medzi ťahovou silou a rýchlosťou, ale tiež mení charakteristiky plnenia pevného lôžka a pridruženými medzerami a rýchlosťami tekutín cez ne.
Vypočítaná rýchlosť plynu (UMF) v celom priereze lôžka sa nazýva minimálna alebo počiatočná rýchlosť fluidizácie. Počas počiatočnej fluidizácie posteľ predpokladá tekutú formu a je vyvážená, tečúca a prenáša hydrostatické sily (objekty s nižšou hustotou plávajú na povrchu lôžka). Pri nízkych rýchlostiach plynu je posteľ granúl v skutočnosti zabalené lôžko a pokles tlaku je úmerný povrchovej rýchlosti. Keď sa rýchlosť plynu zvyšuje, dosiahne sa bod, keď sa správanie postele zmení z pevných granúl na suspendované granule. V počiatočnom bode fluidizácie bude pokles tlaku cez lôžko veľmi blízko k hmotnosti granúl vydelených prierezovou plochou lôžka. Počas počiatočného procesu fluidizácie sú granule veľmi blízko seba a nemajú skutočný pohyb; Aby sa dosiahlo rovnomerné miešanie, je potrebné dosiahnuť silné miešanie zvýšením rýchlosti plynu prostredníctvom rôznych distribútorov prietoku plynu.
Keď prietok plynu presahuje minimálny bod fluidizácie, fluidné lôžko vyzerá podobne ako plyn rýchlo stúpa a praskne na povrchu. Tvorba bublín je veľmi blízko spodnej časti postele a veľmi blízko distribútora prúdenia vzduchu, takže návrh distribútora prietoku vzduchu má veľký vplyv na charakteristiky fluidného lôžka. Zvýšenie rýchlosti povrchovej fluidizácie nad minimálnou rýchlosťou fluidizácie vedie k vytvoreniu 'bublín ', ktoré vznikajú v posteli. Rozšírenie postele je spôsobené hlavne priestorom, ktorý zaberá bubliny, a rýchlosť povrchového plynu sa výrazne zvyšuje. Keď tieto malé bubliny stúpajú z postele, majú tendenciu spájať sa spolu. To vytvára väčšie a menej bublín ako tie, ktoré sú blízko distribútora prúdenia vzduchu. V bublajúcom lôžku je miešanie spôsobené nielen vertikálnym pohybom a zrútením bublín na povrchu postele, ale aj bočným pohybom bublín spôsobených interakciou a zlúčením susedných bublín.
Ak koncentrácia tuhých látok v posteli nie je rovnomerná a koncentrácia sa v priebehu času kolíše, tento typ fluidizácie sa nazýva agregovaná fluidizácia.
Slimové posteľ je tekuté lôžko, v ktorom vzduchové bubliny zaberajú celý prierez nádoby na výrobky a rozdeľujú posteľ do niekoľkých vrstiev.
Riadenie rýchlosti prúdenia vzduchu je rozhodujúce pre účinné fluidné postele na sušenie, granuláciu a povlak. Fluidné lôžko môže dosiahnuť výhody rýchleho prenosu tepla a hmoty, iba ak sú granule suspendované v prúde vzduchu počas procesu spracovania. Aby sa dosiahla správna fluidizácia produktu, musia sa zvážiť tieto faktory:
Ovládanie rýchlosti prúdenia vzduchu sa dá najskôr dosiahnuť prostredníctvom vybraného distribútora prúdenia vzduchu. Výber distribútora závisí od faktorov, ako je typ materiálu a jeho veľkosť granúl, hustota, tvar, množstvo, objem vzduchu ventilátora a umiestnenie systému. Výber distribútora a ďalšie pokyny sú uvedené v kapitole 3. Typ a geometria distribútora majú významný vplyv na minimálnu hodnotu fluidizačnej rýchlosti. Zvýšenie priemeru pórov distribútora dosiek Orifice zníži minimálnu rýchlosť fluidizácie (hlas: Ak dokážete porozumieť tejto vete? Predpokladom je, že keď objem vzduchu zostane nezmenený, plocha distribúcie ventilácie v rovnakej veľkosti zvýši aperturu o úce, ktorá sa rovná zvýšeniu na zvýšenie oblasti ventilácie, takže rýchlosť sa zníži).
Fluidná granulácia lôžka ponúka niekoľko výhod oproti ďalším granulačným technikám. Po prvé, umožňuje vynikajúcu kontrolu nad vlastnosťami granúl, ako je veľkosť, tvar a hustota. Táto kontrola zaisťuje rovnomernosť a reprodukovateľnosť konečného produktu. Fluidný stav navyše poskytuje efektívny prenos tepla a hmoty, čo vedie k rýchlejším časom sušenia. Tento proces je tiež vysoko škálovateľný, čo umožňuje ľahký prechod z laboratórneho rozsahu na komerčnú výrobu.
Aj keď granulácia fluidnej postele má početné výhody, nie je to bez obmedzení. Jednou z výziev je potenciál pre opotrebovanie častíc, čo vedie k generovaniu jemného prachu. Tento problém sa dá zmierniť pomocou vhodného zariadenia a optimalizácie procesu. Ďalšou nevýhodou je obmedzená vhodnosť pre materiály citlivé na vlhkosť, pretože proces sušenia zahŕňa aplikáciu tepla. Správne pochopenie materiálov a parametrov procesov je rozhodujúce pre prekonanie týchto výziev.
Úspech granulácie fluidnej postele ovplyvňuje niekoľko faktorov. Tieto faktory je potrebné starostlivo zvážiť a optimalizovať, aby sa dosiahli požadované vlastnosti granúl. Kľúčové faktory zahŕňajú:
Vlastnosti práškových materiálov, ako je veľkosť častíc, tvar a povrchové charakteristiky, zohrávajú významnú úlohu pri fluidizačnom správaní a tvorbe granúl. Jemné prášky s kohéznymi vlastnosťami môžu vyžadovať ďalšie opatrenia na zabezpečenie správnej fluidizácie.
Výber roztoku spojiva a jeho koncentrácia výrazne ovplyvňuje účinnosť väzby a pevnosť granúl. V závislosti od požadovaných charakteristík granúl sa môžu použiť rôzne spojivá, ako sú polyméry alebo lepidlá.
Rôzne parametre procesu, vrátane prietoku vzduchu, vstupnej teploty, rýchlosti postrekovania a výšky lôžka, ovplyvňujú tvorbu granúl. Tieto parametre je potrebné optimalizovať, aby sa dosiahla požadovaná veľkosť, tvar a uniformita granúl.
Návrh a konfigurácia granulátora fluidného lôžka, vrátane tvaru a veľkosti spracovateľskej komory, systému distribúcie vzduchu a sprejového systému, ovplyvňujú celkovú účinnosť procesu a kvalitu granúl.
Fluidná granulácia lôžka vyžaduje špecializované vybavenie na dosiahnutie optimálnych výsledkov. Kľúčovou súčasťou je granulátor fluidizovaného lôžka, ktorý pozostáva z spracovacej komory, systému distribúcie vzduchu a striekajúceho systému. Spracovacia komora umožňuje fluidizáciu práškových častíc a tvorbu granúl. Distribučný systém vzduchu poskytuje rovnomerné prúdenie vzduchu v komore, čím zabezpečuje správnu fluidizáciu. Sprejový systém, zvyčajne vybavený vysokotlakovými dýzami, umožňuje presné a kontrolované rozprašovanie roztoku spojiva. Okrem toho je na dokončenie procesu nevyhnutné vybavenie na sušenie a preosievanie granúl.
Granulácia fluidnej postele nachádza rozsiahle aplikácie vo farmaceutickom priemysle. Medzi bežné aplikácie patrí:
Fluidná granulácia lôžka sa široko používa pri výrobe granúl na formuláciu tabliet. Rovnomernosť veľkosti a tvaru granúl dosiahnutá týmto procesom zaisťuje konzistentný obsah liečiva v každej tablete, čo vedie k spoľahlivým formám dávkovania.
Schopnosť začleniť funkčné povlaky spôsobuje, že granulácia fluidnej postele je vhodná na vývoj formulácií kontrolovaného uvoľňovania. Aplikáciou enterických povlakov alebo iných špecializovaných povlakov môže byť uvoľňovanie liečiva prispôsobené špecifickým požiadavkám, ako je napríklad uvoľňovanie závislé od pH alebo časovo závislé od uvoľnenia.
Pri výrobe granúl vhodných na priamu kompresiu sa používa granulácia fluidizovanej postele. Priame stlačiteľné granule majú vynikajúce tekujúce vlastnosti a stlačiteľnosť, vďaka čomu sú ideálne pre vysokorýchlostnú výrobu tabliet.
Komplexné formulácie obsahujúce viac aktívnych farmaceutických zložiek (API) a pomocných látok sa môžu úspešne granulovať pomocou granulácie fluidnej postele. Tento proces umožňuje rovnomerné miešanie všetkých komponentov, čo vedie k homogénnym granulám.
Fluidná granulácia lôžka umožňuje produkciu granúl s modifikovanými profilmi uvoľňovania liečiva. Úpravou parametrov procesu a charakteristík spojiva je možné dosiahnuť trvalé alebo predĺžené uvoľňovanie liečiva, čím sa poskytne kontrolované dodávanie liečiva.
Granulácia fluidnej postele ponúka niekoľko výhod v porovnaní s alternatívnymi granulačnými technikami. V porovnaní s mokrou granuláciou, ktorá zahŕňa použitie veľkých objemov kvapalných spojivov, si fluidná granulácia lôžka vyžaduje menšie množstvo roztoku spojiva, čo vedie k zníženiu časov sušenia a spotrebe energie. Suché granulačné techniky, ako je zhutňovanie valca, si vyžadujú ďalšie kroky na dosiahnutie granúl, čo robí granulovanie fluidizovanej postele priamejším a časovo efektívnym procesom. Okrem toho granulácia fluidizovanej postele umožňuje presnú kontrolu vlastností granúl, čo vedie k zlepšenej rovnomernosti produktu.
Zatiaľ čo granulácia fluidnej postele je robustným a univerzálnym procesom, počas prevádzky sa môžu vyskytnúť určité problémy. Jednou z spoločnej výzvy je tvorba aglomerátov alebo nadmerných granúl, čo môže viesť k nerovnomernému rozdeleniu veľkosti častíc a zlej tekutosti. Tento problém sa dá riešiť úpravou rýchlosti postrekovania, koncentrácie spojiva alebo prietoku vzduchu, aby sa zabezpečilo správny rast granúl. Ďalším potenciálnym problémom je výskyt blokov dýzy v dôsledku zrážok roztoku spojiva. Pravidelné čistenie a údržba rozprašovacieho systému môže pomôcť tomuto problému zabrániť. Je rozhodujúce monitorovať a optimalizovať parametre procesu na riešenie problémov a vyriešenie akýchkoľvek potenciálnych problémov.
Mnohé farmaceutické spoločnosti úspešne zaviedli vo svojich výrobných procesoch fluidnú granuláciu postele, čo viedlo k zlepšeniu kvality a efektívnosti výrobkov. Prípadové štúdie a príbehy o úspechu zdôrazňujú rôzne aplikácie a výhody tejto techniky. Napríklad spoločnosť X, popredná farmaceutická výrobca, využívala granulovanie fluidizovanej postele na vývoj formulácie kontrolovaného uvoľňovania široko predpísaného kardiovaskulárneho liečiva. Výsledné granule vykazovali vynikajúcu rovnomernosť obsahu, rozšírené profily uvoľňovania liečiva a zvýšené dodržiavanie predpisov pacientov. Podobne spoločnosť Y využívala granulovanie fluidizovanej postele na vytvorenie priamo stlačiteľných granúl pre komplexnú viaczložkovú formuláciu, ktorá dosiahla vynikajúce vlastnosti prietoku a kompatibilitu tabliet.
Fluidná granulácia lôžka je neustále sa vyvíjajúce pole a jeho budúcnosť formuje niekoľko trendov a pokrokov. Niektoré z kľúčových trendov zahŕňajú:
Vedci aktívne skúmajú nové spojivá a pomocné látky so zlepšenými väzbovými vlastnosťami, charakteristikami kontrolovaného uvoľňovania a zvýšenou funkciou. Tieto pokroky ďalej optimalizujú vlastnosti granúl a rozšíri rozsah aplikácií na granuláciu fluidizovanej postele.
Integrácia pokročilých nástrojov PAT do fluidných systémov granulácie lôžka umožňuje monitorovanie a riadenie parametrov kritických procesov. Tento prístup založený na údajoch zvyšuje porozumenie procesu, uľahčuje optimalizáciu procesu a zaisťuje konzistentnú kvalitu produktu.
Začlenenie umelej inteligencie (AI) a algoritmov strojového učenia do fluidných granulačných systémov postele má obrovský potenciál. Systémy poháňané AI môžu analyzovať komplexné procesné údaje, identifikovať vzory a optimalizovať parametre procesu v reálnom čase, čo vedie k zvýšenej účinnosti, zníženému odpadu a zlepšeniu kvality produktu.
Nepretržitá výroba získava popularitu vo farmaceutickom priemysle z dôvodu jeho efektívnosti a nákladovej efektívnosti. Fluidná granulácia lôžka môže byť plynule integrovaná do nepretržitých výrobných platforiem, čo umožňuje nepretržitú výrobu granúl s konzistentnou kvalitou a zníženou variabilitou procesu.
Keď sa zameriava na zvyšovanie udržateľnosti, vyvíja sa úsilie o to, aby boli procesy granulácie šetrnejšie k životnému prostrediu. Zahŕňa to použitie ekologických spojív, energeticky efektívne metódy sušenia a minimalizáciu tvorby odpadu. Granulácia fluidnej postele s účinným sušením a zníženými požiadavkami na spojivo sa dobre vyrovnáva so zásadami zelenej výroby.
Záverom je, že granulácia fluidnej postele je vysoko účinná a všestranná technika vo farmaceutickej výrobe. Vďaka svojej schopnosti produkovať jednotné granule s kontrolovanými vlastnosťami z neho robí atraktívnu voľbu pre rôzne pevné dávkové formy. Vďaka prebiehajúcemu výskumu a pokroku v nových spojivách, analýze procesov a inteligentnej kontrole procesu je granulácia fluidizovanej postele pripravená na ďalšie vylepšenia a bude naďalej zohrávať rozhodujúcu úlohu pri formovaní budúcnosti farmaceutickej výroby.
Fluidná granulácia lôžka je vysoko účinná a univerzálna technika vo farmaceutickej výrobe. Jeho schopnosť produkovať rovnomerné granule s kontrolovanými vlastnosťami z neho urobila preferovanú voľbu pre rôzne formy s pevným dávkovaním. Výhody granulácie fluidnej postele, ako je presná kontrola vlastností granúl, efektívne sušenie a škálovateľnosť, prispievajú k zlepšeniu kvality produktu, výrobnej účinnosti a spokojnosti pacientov. Napriek určitým obmedzeniam môže správne porozumieť parametrom procesu a výberom zariadení prekonať výzvy a optimalizovať proces granulácie. S pokračujúcim výskumom a pokrokom sa očakáva, že granulácia fluidnej postele bude hrať kľúčovú úlohu pri formovaní budúcnosti farmaceutickej výroby.
Áno, pre materiály citlivé na vlhkosť sa môžu použiť fluidná granulácia lôžka. Na minimalizáciu vystavenia vlhkosti a potenciálnej degradácie sa však vyžaduje dôkladné zváženie procesu sušenia a optimalizácie parametrov.
Absolútne. Granulácia fluidnej postele je vysoko škálovateľná a môže sa plynulo prechádzať z laboratórneho rozsahu na komerčnú výrobu so správnym zariadením a optimalizáciou procesu.
Fluidná granulácia lôžka vyžaduje menšie množstvo roztoku spojiva, čo vedie k zníženiu časov sušenia a spotrebe energie v porovnaní s mokrou granuláciou. Poskytuje tiež presnú kontrolu nad vlastnosťami granúl a vylepšenej jednotnosti produktu.
Áno, granulácia fluidizovanej postele môže byť integrovaná s inými procesmi, ako je povlak, sušenie a tablet, čo umožňuje efektívny výrobný pracovný postup a vylepšený výkon produktu.
Budúcnosť granulácie fluidnej postele vyzerá sľubne, s pokračujúcim pokrokom v nových spojivách, nástrojoch PAT a inteligentnej kontrole procesu. Tento vývoj ďalej zlepší účinnosť procesu, kvalitu produktu a optimalizáciu vo farmaceutickej výrobe.