Каков процесс сухой грануляции?

Сухая грануляция , часто называемый как уплотнение грануляция или пробиваясь , является критической единицей в фармацевтической, химической и пищевой промышленности. Это предпочтительный метод для создания гранул без использования жидкого связующего, что делает его особенно подходящим для чувствительного к влаге и чувствительной к тепло, активным фармацевтическим ингредиентам (API) и наполнителям. Этот процесс решает проблемы, связанные с влажной грануляцией, такие как обширное время сушки и потенциальная деградация чувствительных материалов.

Принципы сухой грануляции

Фундаментальный принцип сухой грануляции - это уплотнение частиц порошка под высоким давлением, образуя уплотненную массу, которая затем разворачивается в гранулах. Этот процесс опирается на присущие самим свойствам материалов или на использование сухих связующих. Цель состоит в том, чтобы увеличить объемную плотность, улучшить потоковимость, уменьшить пыль и предотвратить разделение компонентов в порошковой смеси, что в конечном итоге повышает обработанность материала для последующих операций, таких как таблетка или инкапсуляция.

Процесс шагов

Сухая грануляция обычно включает в себя две основные этапы:

1. Порошковое уплотнение

Эта начальная стадия включает в себя сжатие первичных частиц порошка в компактную, когерентную массу. Есть две основные методы для достижения этого:

• Пробивание: В этом методе порошковая смесь подается в большой, тяжелый таблетку, который производит большие, плохо сформированные таблетки, известные как «слизняки». Давление, оказываемое во время пробивания, заставляет частицы порошка в тщательный контакт, что приводит к образованию сильных связей, в первую очередь через межпространственные силы (например, силы Ван -дер -Ваальс, механическое взаимосвязь). Размер и твердость этих слизней имеют решающее значение для последующего этапа фрезерования.

• Уплотнение ролика: Это более часто используемый и эффективный метод. При уплотнении роликов порошковая смесь питается между двумя вращающимися роликами, которые оказывают высокое давление, укладывая материал в непрерывную, плотную ленту или лист. Разрыв между роликами, скоростью рулона и силой уплотнения является критическими параметрами, которые влияют на плотность и прочность ленты. Уплоченный материал выходит из роликов в виде хрупкого листа, готового к следующему этапу.

2. Метки (уменьшение размера)

Как только сформированы компакты (слизняки или ленты), они подвергаются фрезерование или грануляция шаг. Это включает в себя разрушение уплотненного материала на гранулы желаемого диапазона размеров. Можно использовать различные типы мельниц, в том числе:

• Fitzmills (Comminiting Mills): Эти мельницы используют вращающиеся лезвия до размера, снижая уплотненный материал. Размер экрана на мельнице определяет верхний предел размера гранулы.

• Колебания грануляторов: Эти машины используют колеблющуюся полосу для протокола материала через экран.

• Конические мельницы (конические экраны): Они часто предпочтительны для их более мягкого действия, что может привести к более узкому распределению частиц по размерам и меньшему количеству тонкой генерации.

Процесс измельчения имеет решающее значение для достижения желаемых свойств потока и единообразия контента окончательной смеси. Цель состоит в том, чтобы создать гранулы, которые достаточно сильны, чтобы противостоять обработке, но не настолько усердно, что они препятствуют последующему уплотнению в таблетки.

Преимущества сухой грануляции

• Пригодность для влаги и чувствительных к теплу материалам: Поскольку растворители или вода не используются, сухая грануляция идеально подходит для API, которые разлагаются в присутствии влаги или повышенных температур.

• Снижение времени обработки и стоимости: Устранение стадии сушки значительно снижает время обработки, потребление энергии и связанные с ними затраты.

• Меньше этапов обработки: По сравнению с влажной грануляцией сухой грануляции включает в себя меньше этапов, упрощая общий производственный процесс.

• Улучшенная стабильность: Для определенных составов отсутствие воды может привести к повышению стабильности продукта.

• Хорошо для лекарств с низкими дозами: Сухая грануляция может помочь улучшить однородность контента для составов с низкими концентрациями API, создавая более крупные, более однородные частицы.

Недостатки и соображения

Предлагая многочисленные преимущества, сухая грануляция также имеет некоторые ограничения:

• Генерация пыли: Первоначальное уплотнение и последующие этапы фрезерования могут генерировать значительное количество тонкой пыли, требуя соответствующих систем сбора пыли и потенциально привести к потере материала.

• Ограниченный контроль распределения частиц по размерам: Может быть сложно достичь очень узкого распределения частиц по размерам с сухой грануляцией по сравнению с влажной грануляцией.

• Зависимость от свойств материала: Успех сухой грануляции в значительной степени опирается на присущую компактируемость и свойства потока сырья. Материалы с плохой сжимаемостью могут не подходить.

• Ношение оборудования: Высокое давление, особенно в уплотнении роликов, может привести к увеличению износа на оборудовании.

• Гранулы с более низкой плотностью: Гранулы, продуцируемые сухой грануляцией, иногда могут быть менее плотными, чем те, которые получают влажную грануляцию, что может повлиять на характеристики таблеток.

Параметры критического процесса

Несколько параметров имеют решающее значение для успеха процесса сухой грануляции:

• Уплотнение ролика:

  • Сила уплотнения: Непосредственно влияет на плотность и прочность ленты/слизняка. Слишком низко, и компакты будут на рыхлых точках; Слишком высокий, и материал может быть чрезмерно взаимодейен, что приводит к плохой таблетой.

  • Скорость броска: Влияет на время пребывания материала между роликами и, следовательно, степень уплотнения.

  • Ширина разрыва: Контролирует толщину ленты, влияя на общую плотность и эффективность измельчения вниз по течению.

  • Скорость винта питателя: Обеспечивает постоянную и контролируемую подачу порошка в зону уплотнения.

• Фрезерование:

  • Скорость мельницы: Влияет на интенсивность уменьшения размера.

  • Размер экрана: Определяет максимальный размер гранулы.

  • Конфигурация ротора: Тип ротора (например, ножи вперед, вперед, вперед) может влиять на морфологию гранул и генерацию штрафов.

Заключение

Сухая грануляция, охватывающие методы, такие как Грануляция уплотнения ролика и пробивая грануляцию остается жизненно важным и все более популярным методом производства гранул в различных отраслях. Его способность обрабатывать влажность и чувствительные к теплу материалы без необходимости в жидких связях или обширной сушке делает его бесценным инструментом в современном производстве. Понимание его принципов, преимуществ, недостатков и критических параметров процесса имеет важное значение для оптимизации составов и обеспечения производства высококачественных, надежных дозировщиков. Поскольку фармацевтическое развитие продолжает фокусироваться на чувствительных и сложных молекулах, важность эффективных и адаптируемых процессов, таких как сухая грануляция, будет только расти.