Mokra granulacija z visokimi strižnimi granulatorji

Uvod

Mokra granulacija je ključni korak pri proizvodnji farmacevtskih tablet, kjer izboljša pretočnost, stisljivost in vsebinsko enakomernost zrnc. Postopek vključuje dodajanje tekočega veziva v prašno mešanico, ki ustvarja kohezivne zrnce s kombinacijo mehanizmov, kot so aglomeracija, koalescenca in konsolidacija. Visoka strižna granulacija, znana tudi kot granulacija z visokim strižnim mešalnikom, ali hitra granulacija mešalnika je široko uporabljena metoda, ki zagotavlja odličen nadzor nad velikostjo zrnc, gostoto in enakomernostjo.

Kaj je mokra granulacija?

Mokra granulacija je postopek, ki pretvori fine praške v zrnca z izboljšanimi lastnostmi pretoka in stisljivostjo. Postopek običajno vključuje štiri ključne korake: mešanje v prahu, dodajanje veziva, mokro maso in sušenje. Med mešanjem v prahu se mešajo aktivno farmacevtsko sestavino (API), pomožne snovi in ​​druge praške, da se zagotovi homogena zmes. Tekoči vezivo nato dodamo v mešanico prahu, mokra masa pa nastane z mešanjem mešanice. Končno se mokre zrnce posušijo, presejajo in brusijo, da dobijo želeno porazdelitev velikosti delcev.

Visoko granulacijo z visoko strižno granulacijo

Pomen mokre granulacije

Mokra granulacija ponuja številne prednosti v farmacevtski industriji. Prvič, izboljšuje pretočnost praškov, kar omogoča lažje ravnanje med poznejšimi koraki obdelave, kot je tablete. Drugič, povečuje stisljivost, kar omogoča proizvodnjo tablet z dosledno trdoto in enakomernostjo odmerka. Poleg tega lahko mokra granulacija izboljša kemično stabilnost, prikrije neprijetne okuse ali vonjave in spremeni lastnosti sproščanja zdravil. Zaradi teh koristi je mokra granulacija prednostna izbira za oblikovanje trdnih odmerkov.

Visoki strižni granulatorji: pregled

Visoki strižni granulatorji so specializirana oprema, ki se uporablja za mokro granulacijo. Sestavljeni so iz mešalne posode ali granulacijske komore, opremljene z rolovniki in rezili z visokim hitrostjo. Trgovec ustvarja intenzivne mehanske sile, ki razgradijo aglomerate in spodbujajo nastanek zrnc. Visoki strižni granulatorji so na voljo v različnih modelih, vključno z vrhunskimi in dno usmerjenimi modeli, pri čemer vsak ponuja različne prednosti na podlagi zahtev po postopku.

Prednosti visokih strižnih granulatorjev

Visoki strižni granulatorji ponujajo več prednosti pred drugimi tehnikami granulacije. Prvič, zagotavljajo odličen nadzor nad lastnostmi granula, kot so velikost, gostota in poroznost. Ta nadzor omogoča proizvodnjo zrnc z želenimi lastnostmi, kot sta izboljšana pretočnost in stisljivost. Drugič, granulatorji z visokim strižnim mešalnikom ponujajo visoko stopnjo obnovljivosti procesov, kar zagotavlja doslednost kakovosti proizvedenih zrnc. Učinkovito mešanje opreme povzroči enakomerno porazdelitev veziva v celotni mešanici prahu, kar vodi do enotne tvorbe zrnc. Poleg tega lahko zrnci z visoko strigo obravnavajo široko paleto formulacij, vključno s tistimi z zahtevnimi materiali ali visokimi obremenitvami drog, zaradi česar so vsestranski za različne aplikacije v farmacevtski industriji.

Visoka strižna granulacija

Visok strižni granulator

Granulator z visokim strižnim mešalnikom

Delovno načelo z visokimi strižnimi granulatorji

Visoki strižni granulatorji delujejo na načelu mehanske vznemirjenosti in strižnih sil. Rezila rotorja ali sekalnice se vrtijo pri velikih hitrostih, kar ustvarja močan turbulentni tok znotraj granulacijske komore. Ta turbulentni tok povzroči trčenje in trkanje med delci, ki jih razbije in spodbuja njihovo oprijem. Tekoči veziva, ki jo običajno dodamo skozi razpršilni sistem, moči delce in deluje kot vezavno sredstvo. Kombinacija mehanske vznemirjenosti in tekočega veziva povzroči nastanek kohezivnih zrnc.

Ključne sestavine visokih strižnih granulatorjev

Visoki strižni granulatorji so sestavljeni iz več ključnih komponent, ki prispevajo k njihovemu učinkovitemu delovanju. Mešalna posoda ali granulacijska komora je tam, kjer poteka postopek granulacije. Opremljen je z rezili rotorja in sekalnic, ki ustvarjajo potrebne strižne sile. Rotorje poganja motor, njegovo hitrost pa lahko prilagodimo tako, da nadzoruje intenzivnost mešanja. Sistem za razprševanje, ki vsebuje rezervoar raztopine veziva in šobo, olajša nadzorovano dodajanje tekočega veziva. Poleg tega lahko visoki strižni granulatorji vključujejo funkcije, kot je nadzor temperature, in avtomatizirane kontrole za izboljšan nadzor in spremljanje procesa.

Procesni parametri v mokre granulacije

Za dosego optimalnih rezultatov granulacije je treba skrbno nadzorovati več parametrov procesa. Ti parametri vključujejo hitrost rotorja, hitrost dodajanja veziva, čas mešanja, temperaturo granulacije in končno točko granulacije. Hitrost rotorja vpliva na intenzivnost mejnih in strižnih sil, ki se nanašajo na mešanico praška. Hitrost dodajanja veziva je treba optimizirati, da se zagotovi enakomerna porazdelitev brez prekomernega vezanja ali premajhnega vezanja mešanice. Čas mešanja mora biti dovolj za doseganje želene velikosti in enotnosti zrnc. Temperatura granulacije je ključnega pomena za termoobčutljive materiale, saj lahko prekomerna toplota razgradi API ali pomožne snovi. Nazadnje končna točka granulacije, ki je določena z vizualnim pregledom ali merjenjem lastnosti zrnc, kaže, kdaj sta dosežena želena velikost in doslednost zrnca.

Upoštevanje formulacije za mokro granulacijo

Pri oblikovanju mokre granulacije je treba upoštevati več dejavnikov. Izbira pomožnih snovi in ​​njihova združljivost z API in vezivo je ključnega pomena za doseganje močnih zrnc. Pogosto se uporabljajo pomožne snovi z ustreznimi vezavami, razpadajočim in izboljšanjem pretoka. Izbira veziva je odvisna od želenih značilnosti zrnc in zahtev glede procesa. Pogosta veziva vključujejo vodo, rešitve na osnovi alkohola in polimere. Za doseganje želenih lastnosti zrnc je treba optimizirati koncentracijo in viskoznost veziva. Poleg tega lahko porazdelitev velikosti delcev začetnih praškov, skupaj z uporabo ustreznih pripomočkov za granulacijo, vpliva na postopek tvorbe zrnc.

Karakterizacija in vrednotenje zrnc

Karakterizacija zrnc je bistvenega pomena za oceno kakovosti in učinkovitosti proizvedenih zrnc. Ocenjeni so različni parametri, vključno z porazdelitvijo velikosti zrnc, gostoto, pretočnostjo, stisljivostjo in vsebnostjo vlage. Porazdelitev velikosti zrnc se običajno določi z analizo sita ali laserskih difrakcijskih tehnik. Gostota zrnc vpliva na lastnosti teže in razpada tablete. Pretok določa sposobnost zrnc, da med stiskanjem tablet enakomerno tečejo. Stiskalnost se nanaša na sposobnost zrnc, da zdržijo stiskalne sile brez prekomerne fragmentacije ali lepljenja. Vsebnost vlage je ključnega pomena za stabilnost in lahko vpliva na mehanske lastnosti zrnc. Ti parametri se ovrednotijo ​​z ustreznimi analitičnimi tehnikami in primerjajo s vnaprej določenimi specifikacijami, da se zrnca izpolnjujeta z želenimi standardi kakovosti.

Razpršena tekočina 

Sistem rotorja

SISTEM COPPER

Odpravljanje težav pri mokri granulaciji

Med vlažno granulacijo se lahko pojavijo različni izzivi in ​​vprašanja, ki zahtevajo odpravljanje težav. Eden pogostih problemov je oblikovanje prevelikih ali podhladnih zrnc, ki lahko vplivajo na enotnost tablet in enakomernost vsebine. To vprašanje se lahko reši s prilagoditvijo hitrosti rotorja, hitrosti dodajanja veziva ali časa mešanja. Drug izziv je prisotnost grudic ali aglomeratov v zrncih, kar lahko privede do napak v tabličnih računalnikih ali zamašitve opreme. Povečanje intenzivnosti mešanja ali uporabe ustreznih pripomočkov za granulacijo lahko pomaga premagati to težavo. Poleg tega lahko slaba pretočnost ali prekomerna vsebnost vlage vpliva na korake obdelave na nižji stopnji. Prilagajanje parametrov granulacije ali izvajanje teh teh vprašanj se lahko reši.

Pogosti izzivi pri mokri granulaciji

Mokra granulacija je kompleksen proces in običajno se srečuje več izzivov. Eden takšnih izzivov je potencial za razgradnjo API -ja ali nestabilnosti med postopkom granulacije. To je mogoče ublažiti z optimizacijo temperature granulacije, izbiro ustreznih pomožnih snovi in ​​zmanjšanjem izpostavljenosti vlagi ali kisiku. Drug izziv je nadzor porazdelitve velikosti zrnc, saj je doseganje ozkega območja velikosti delcev težko. Z optimizacijo parametrov formulacije in procesa, vključno s koncentracijo veziva in hitrostjo rotorja, je mogoče izboljšati nadzor velikosti zrnc. Poleg tega je izbira ustreznih materialov za vezivo in njihova združljivost s komponentami formulacije ključnega pomena za uspešno granulacijo.

Zagotavljanje kakovosti pri mokri granulaciji

Zagotavljanje kakovosti ima ključno vlogo pri zagotavljanju proizvodnje visokokakovostnih zrnc. To vključuje izvajanje močnih postopkov, spoštovanje regulativnih smernic in temeljito dokumentacijo postopka granulacije. Preskusi nadzora kakovosti se izvajajo v različnih fazah za oceno fizikalnih in kemijskih lastnosti zrnc. Pregledi v postopku, kot so spremljanje vsebnosti vlage zrnca in porazdelitev velikosti delcev, pomagajo prepoznati kakršna koli odstopanja in omogočajo korektivna dejanja. Končno testiranje izdelkov, vključno z vsebinsko enakomernostjo, raztapljanjem in študijami stabilnosti, zagotavlja, da zrnce izpolnjujejo zahtevane specifikacije. Poleg tega sta pravilno čiščenje in vzdrževanje opreme bistvenega pomena za preprečevanje navzkrižne kontaminacije in zagotavljanje varnosti izdelka.

Primerjava z drugimi tehnikami granulacije

Medtem ko se mokra granulacija z visoko strižnimi granulatorji široko uporablja, je pomembno, da jo primerjamo z drugimi tehnikami granulacije. Suha granulacija na primer odpravlja uporabo tekočih vezivov in vključuje zbijanje praškov v zrnca s pomočjo tlaka. Ta tehnika je primerna za materiale, ki so občutljivi na vlago ali toplotno občutljivi, vendar lahko povzroči nižjo gostoto in pretočnost zrnc v primerjavi z mokro granulacijo. Fluidizirana granulacija ležišča na drugi strani vključuje suspendiranje delcev prahu v zračnem toku in na njih razpršiti raztopino veziva. Ponuja prednosti, kot so učinkovite zmogljivosti za mešanje in sušenje, vendar imajo lahko omejitve v smislu nadzora velikosti in gostote zrnc. Izbira tehnike granulacije je odvisna od posebnih zahtev formulacije in želenih značilnosti zrnc.

Video z visoko strižno granulacijo

Prihodnji trendi in inovacije v mokri granulaciji

Področje mokre granulacije se nenehno razvija, s stalnimi raziskavami in tehnološkim napredkom, ki spodbuja inovacije. Eno področje osredotočenosti je razvoj neprekinjenih procesov mokre granulacije, ki ponujajo prednosti, kot so skrajšani čas obdelave, izboljšana učinkovitost in izboljšan nadzor nad lastnostmi granula. Nenehna proizvodnja omogoča spremljanje v realnem času in prilagajanje parametrov procesa, kar ima za posledico povečano produktivnost in zmanjšano spremenljivost. Poleg tega integracija orodij procesne analitične tehnologije (PAT), kot sta skoraj infrardeča spektroskopija in spremljanje akustičnih emisij, omogoča vgrajeno spremljanje in nadzor kritičnih parametrov. Ti napredki prispevajo k optimizaciji procesov mokre granulacije, kar vodi k izboljšanju kakovosti izdelkov, zmanjšanih stroškov in izboljšanju razumevanja procesov.

Drugo zanimivo področje za mokro granulacijo je razvoj novih veziva z izboljšano funkcionalnostjo. Raziskovalci raziskujejo uporabo polimerov, kopolimerov in pomožnih snovi z edinstvenimi vezivnimi lastnostmi za izboljšanje zmogljivosti zrnc. Ti materiali lahko zagotavljajo boljši nadzor nad trdnostjo granula, profilom razpada in sproščanja drog. Poleg tega si prizadevajo za razvoj okolju prijaznih in trajnostnih možnosti veziva za zmanjšanje vpliva na okolje.

Vključitev tehnik modeliranja procesov in simulacije je še en trend mokre granulacije. Z uporabo računskih orodij lahko raziskovalci in proizvajalci optimizirajo parametre procesa, pred izvedbo eksperimentalnih preskusov napovedujejo lastnosti zrnca in odpravljajo potencialne težave. Ta pristop prihrani čas in vire, hkrati pa omogoča globlje razumevanje procesa granulacije.

Poleg tega integracija avtomatizacije in robotike v procese mokrega granulacije pridobiva oprijem. Avtomatizirani sistemi lahko natančno nadzirajo dodajanje vezivov, spremljajo parametre procesa in racionalizirajo celoten potek proizvodnje. To ne samo izboljša učinkovitost procesa, ampak tudi zmanjšuje tveganje za človeške napake in spremenljivost.

Za zaključek je mokra granulacija z visoko strižnimi granulatorji vsestranska in učinkovita tehnika za proizvodnjo zrnc v različnih panogah. Ponuja prednosti, kot so izboljšana pretočnost, stisljivost in enakomernost vsebine. S skrbnim nadzorom parametrov procesa, izbiro ustreznih formulacij in izvajanjem ukrepov za zagotavljanje kakovosti se lahko dosledno izdelujejo kakovostna zrnca. Stalni napredek na terenu, vključno z neprekinjeno proizvodnjo, novimi materiali za vezi, modeliranje procesov in avtomatizacijo, oblikuje prihodnost mokre granulacije. Namen tega razvoja je še naprej optimizirati proces, izboljšati kakovost izdelkov in izboljšati trajnost.

Video z visokim strižnim mešalnikom

Pogosta vprašanja

V1: Ali se lahko mokra granulacije uporablja za vse vrste formulacij?

A1: Mokra granulacija je primerna za široko paleto formulacij, vključno s hidrofilnimi in hidrofobnimi zdravili. Vendar pa lahko nekatere formulacije zahtevajo spremembe ali alternativne tehnike granulacije, odvisno od njihovih specifičnih značilnosti.

V2: Kako dolgo traja postopek mokre granulacije?

A2: Trajanje postopka mokrega granulacije se lahko razlikuje glede na dejavnike, kot so kompleksnost formulacije, želene lastnosti zrnc in uporabljena oprema. Običajno lahko postopek traja več ur, vključno z mešanjem, mokro maso in sušenjem.

V3: Kateri so nekateri pogosti izzivi med mokro granulacijo?

A3: Pogosti izzivi pri mokri granulaciji vključujejo doseganje želene porazdelitve velikosti zrnc, nadzor vsebnosti vlage, zmanjšanje aglomeracije ali grudic in vzdrževanje doslednih lastnosti zrnc. Te izzive je mogoče reševati s tehnikami optimizacije procesov in odpravljanjem napak.

V4: Ali je mokra granulacija razširljiv postopek za obsežno proizvodnjo?

A4: Mokra granulacija je razširljiv postopek in jo je mogoče uspešno izvajati za obsežno proizvodnjo. Vendar pa je treba upoštevati dejavnike, kot so izbira opreme, potrjevanje postopka in ukrepi za nadzor kakovosti, da se zagotovi dosledne in ponovljive rezultate.

V5: Ali obstajajo druge možnosti za mokro granulacijo za tvorbo zrnc?

A5: Da, alternativne tehnike granulacije vključujejo suho granulacijo in fluidizirano granulacijo postelje. Te tehnike ponujajo posebne prednosti in so lahko prednostne za nekatere formulacije ali zahteve procesa. Izbira tehnike granulacije je odvisna od želenih značilnosti zrnc in posebnih potreb aplikacije.

Vrstni red GHL Series High Shear Granulator Opis

Vietnamski stari kupec Hywell Machinery Co., Ltd., je oddala naročilo za nakup GHL Series High Shear Granulator v začetku leta 2022, odjemalec pa je kupil Hywell's GHL Series Wet Granulator veliko kompletov. Ta granulator z visokim strižnim mešalnikom GHL-200 dopolnjuje proizvodnjo glede na pogodbene zahteve. Stranka pred dostavo ne more narediti maščobe v Hywell Factory. Maščobe naredijo oddaljeni video inženir in kupca. Ta visoka strižna granulacija je popolnoma pakirana in pripravljena za dostavo.

Granulacija z visoko strigo serije GHL se pogosto povezuje z Nihajoči granulator serije YK , da dobi 1,5-5 mm mokra zrnc, nato pa neposredno pošlje mokre zrnce v sušilni stroj, da dobijo posušene zrnce (takojšnje zrnce), lahko uporabi stroj za sušenje. Navpični sušilnik za posteljo ali Horizontalni sušilnik s tekočino , vendar se odloči po zmogljivosti obdelave. Zadnji korak procesnega sistema je sifter zrnc. Sifter zrnc bo ločil velike delce prahu od praška, za ločitev je določena velikost. Izklopljena velikost je odpuščena in prah lahko bodisi neposredno pakiramo v velike vrečke ali pa ga prenesete v silotni sistem za druge embalažne sisteme.

Hitro mešanje granulatorja z uporabo granulatorja z visokim striženjem lahko razdelimo na 5 stopenj in vključujejo;

1. različne vrste mešanja v prahu

2. Dodajanje veziva ali dodajanje granulacijske tekočine.

3. Močenje prahu in nukleacije

4. Rast zrnc in zgoščevanje praška.

5. Izpadanje in lomljenje zrnc.