Почему необходима грануляция перед таблетированием? | Грануляция против прямого сжатия

Грануляция – ключевой этап производство планшетов который превращает мелкие порошки в более крупные, однородные гранулы. Без грануляции, много порошков (API и вспомогательные вещества) имеют плохую текучесть и сжимаемость, что приводит к таким проблемам, как сегрегация, неравномерное заполнение матрицы, и слабые таблетки. На практике, большинство составов не могу подвергаться прямому прессованию, поскольку исходные порошки имеют тенденцию быть слишком мелкими и неоднородными.. Грануляция (влажный или сухой) улучшает поток порошка, контроль пыли, смешивать однородность и связывание, что, в свою очередь, дает таблетки одинакового веса, твердость и активное распределение. Хотя прямое сжатие проще (меньше шагов, более низкая стоимость), он требует исключительных свойств сырья. Эта статья объясняет почему грануляция обычно необходима перед таблетированием, описывает преимущества и недостатки влажная и сухая грануляция, и предлагает практические рекомендации по выбору правильного процесса.

Фигура: Упрощенная блок-схема изготовления планшета. Сырые порошки + вспомогательные вещества смешиваются, гранулированный (влажный или сухой), сушеный (если мокрый), фрезерованный, смешанный со смазкой, затем прессуют в таблетки.

Что такое грануляция при производстве фармацевтических таблеток?

Грануляция – это инженерия частиц процесс, который «превращает мелкие порошки в более крупные, однородные частицы, называемые гранулами». В фармацевтическом производстве, грануляция (влажный или сухой) используется для агломерации порошков в гранулы с лучшим текучесть, сжимаемость, и однородность. Например, а смеситель-гранулятор с высоким усилием сдвига (влажный гранулятор) добавляет связующее раствор для порошка, образуя влажную массу, который затем сушится (обычно в сушилке с псевдоожиженным слоем) и измельчают в гранулы. Альтернативно, при сухой грануляции используется механическое давление (уплотнение валков или засорение) спрессовать и разбить порошок на гранулы.

Как влажная, так и сухая грануляция направлены на получение гранул, которые плотный, сыпучий и однородный. Эти гранулы поступают в таблеточный пресс надежнее, чем рассыпчатый порошок. Гранулы также образуют меньше пыли и имеют тенденцию сжиматься в более прочные таблетки.. Суммируя, Гранулирование является важным шагом для обеспечения соответствия таблеток качественным характеристикам. (равномерный вес, сила, точность дозы) когда сырые порошки сами по себе не идеальны для прямого таблетирования.

Можно ли сжимать фармацевтические порошки напрямую??

Теоретически да (для некоторых составов): Некоторые API и вспомогательные вещества (например. микрокристаллическая целлюлоза, лактоза, высушенная распылением) иметь отличный присущий текучесть и сжимаемость. Эти редкие составы могут быть прямое сжатие (округ Колумбия) таблетируется без предварительного гранулирования. Прямое сжатие — самый простой путь.: смешивать порошки + смазка, затем подайте непосредственно в таблеточный пресс. Это позволяет избежать дополнительного оборудования и шагов. (без сушки), экономия времени и средств.

Но на практике, большинство порошков не могут: Большинство низкомолекулярных АФИ очень мелкие и связные., с плохими свойствами текучести и сжатия. Если порошки не текут плавно, полость штампа будет недополняться или переполняться, вызывая изменение веса таблетки. Если порошки плохо сжимаются, таблетки будут мягкими, закрытие или нарушение. Малые дозы (несколько мг API) смешанные с большими объемами наполнителя часто страдают от сегрегации (тонкий API отделяется от грубого носителя). Суммируя, за исключением узкоспециализированных вспомогательных веществ прямого прессования., большинство фармацевтических смесей нуждаться грануляция для устранения проблем с текучестью/сжимаемостью.

Когда можно использовать прямое сжатие

Прямое сжатие возможно только тогда, когда смесь уже имеет очень хорошую текучесть и уплотнение. Например, могут работать бинарные смеси очень сыпучих вспомогательных веществ с таблеткой с высокими дозами.. Прямое сжатие также выбирают для препаратов, которые сильно нагреваются.- или чувствительный к влаге, поскольку он пропускает этапы смачивания и сушки. Однако, это требует тщательного выбора вспомогательных веществ (НАПРИМЕР., лактоза прямого прессования, МСС, совместно обработанные вспомогательные вещества) и часто индивидуальные рецептуры.

7 Ключевые причины, по которым перед таблетированием необходимо гранулирование

1. Улучшает сыпучесть порошка: Мелкие порошки имеют тенденцию арка и мост в бункерах или кормушках, вызывая неравномерное заполнение штампа. Грануляция дает сферические или почти сферические частицы., которые текут гораздо легче. Действительно, производители «переходят к гранулированию», когда поток порошка плохой. Гранулы равномерно и непрерывно заполняют матрицу., уменьшение разброса веса.. «Гранулы текут гораздо лучше, чем мелкие порошки.,» отмечает поставщик оборудования. Улучшение потока имеет решающее значение для Высокоскоростные таблетные прессы (сотни таблеток в минуту); любая проблема с потоком на скорости может поставить под угрозу однородность.
2. Улучшает сжимаемость и прочность таблеток: Рассыпчатым порошкам часто не хватает достаточной силы связывания при нажатии., податливый мягкий, укупорочные таблетки. Грануляция (особо влажная грануляция со связующим) связывает частицы в агломераты, которые деформируются и соединяются под давлением. В результате получаются таблетки с более высокой прочностью на разрыв и твердостью.. Например, влажная грануляция «использует связующее, в результате гранулы сжимаются в более прочные таблетки».. Даже сухая грануляция увеличивает плотность и потенциал склеивания за счет уплотнения.. В общем, гранулированный материал выдерживает более высокие силы сжатия, придание тверже, менее рассыпчатые таблетки.
3. Предотвращает сегрегацию: Если частицы АФИ и вспомогательного вещества сильно различаются по размеру или плотности, они могут отделять при транспортировке – мелкие частицы оседают вниз, а крупные частицы поднимаются вверх, что приводит к неравномерному распределению API. «Может произойти разделение различных компонентов» в смесях прямого прессования.. Грануляция практически устраняет это, фиксируя ингредиенты в гранулах одинакового размера.. Это сужает распределение частиц по размерам и обеспечивает равномерное распределение API.. На практике, это означает, что каждая таблетка получает правильную дозу API. Примечания к обзору PharmTech: «Грануляция сужает гранулометрический состав… устранение проблем с сегрегацией,» что «обеспечивает хорошее активное распределение в планшете».
4. Обеспечивает единообразие контента: Таблетки должны соответствовать строгим требованиям по однородности дозировки., особенно с препаратами в низких дозах. В порошковой смеси, трудно равномерно смешать небольшое количество API с большой массой наполнителя. Грануляция «предлагает универсальное решение для приготовления порошков с менее благоприятными свойствами.,”обеспечение однородного распределения API. Мокрая грануляция, например, «обеспечивает однородное распределение АФИ» для достижения стабильных доз. Напротив, прямая подача порошка может привести к получению таблеток со слишком большим или слишком низким содержанием АФИ. (и много бракованных таблеток).
5. Уменьшает пыль и гигроскопичность: При работе с мелкими порошками образуется пыль., что представляет собой загрязнение и риск для здоровья. Гранулы значительно снижают содержание пыли в воздухе и повышают безопасность и чистоту.. Более того, грануляция (особенно сухая грануляция) часто уплотняет гигроскопичные материалы, что делает их менее склонными к накоплению влаги во время обработки. Меньше свободного порошка также означает, что больше материала попадает в таблетки. (более высокая доходность) вместо прилипания к поверхностям оборудования. Конечный эффект — очистка, более стабильный производственный процесс.
6. Улучшает твердость таблеток и механическое качество: Для упаковки и обращения с таблетками требуется определенная твердость и хрупкость.. Выход гранулированных кормов плотнее, более сильные таблетки. Поскольку гранулы пластически деформируются под давлением, таблетки имеют меньше внутренних пустот. Грануляция также позволяет лучше контролировать планшетное покрытие (однородная поверхность) и меньше дефектов, таких как покрытие или ламинирование. Как отмечает один из гидов, улучшенное связывание и равномерный размер гранул в результате влажной грануляции «помогает каждой таблетке получить необходимое количество активного ингредиента» и сжать до твердого состояния, надежные таблетки.
7. Обеспечивает высокоскоростное производство: Современные таблетировочные прессы работают очень быстро. (сотни тысяч таблеток в час). Такие линии требуют устойчивый, бесперебойное питание. Хорошо гранулированный порошок обеспечивает непрерывную подачу материала в пресс.. Плохой поток на высокой скорости приводит к остановке или колебанию веса.. Гранулы также сокращают время простоя, сводя к минимуму перемыкание или засорение бункера.. В высокоскоростных операциях, даже небольшие проблемы с обращением с порошком усугубляются. Поэтому производители полагаются на гранулирование для достижения консистенции, необходимой в масштабе.. Фактически, специальные вспомогательные вещества («скользящие» вещества, такие как стеарат магния или коллоидный диоксид кремния.) часто добавляются на заключительном этапе смешивания, чтобы обеспечить высокоскоростной поток..

В итоге, грануляция решает основные проблемы текучести/сжатия сырых порошков. Без этого, таблетки будут иметь неприемлемое изменение веса, твердость и доза. Компромисс — дополнительные шаги (смешивание, сушка, фрезерование), но для большинства фармацевтических продуктов, грануляция – надежный способ гарантировать качество продукции.

Когда предпочтительнее прямое сжатие?

Прямое сжатие (округ Колумбия) это самый простой, самый экономичный процесс изготовления таблеток, и это предпочтительнее, когда это будет работать. DC минимизирует шаги (только смешивание и уплотнение), требует меньше оборудования (блендер + нажимать) и предотвращает высыхание. Это лучший метод, если API и вспомогательные вещества уже достаточно свободны., сильно сжимаемый, и равномерно перемешать. Хорошо растворимые наполнители, такие как лактоза или сахарные спирты, высушенные распылением., в сочетании с высокими дозами API, часто разрешают постоянный ток. Его также выбирают для чувствительных к влаге/теплу лекарств, которые разлагаются во влажном процессе..

Однако, удовлетворение этих материальных требований является сложной задачей. Вспомогательные вещества для DC должны быть «критически» выбраны, чтобы обеспечить превосходную текучесть и сжимаемость.. Если эти условия не выполняются, Таблетки постоянного тока страдают от разницы в весе и низкой прочности.. Таким образом, DC действительно подходит только для около 10–20% составов; большинство из них требуют инженерного этапа грануляции.

Преимущества прямого сжатия: меньше единичных операций, более низкие капитальные затраты/стоимость оборудования, нет этапа сушки (экономит время/энергию), и простейшая проверка. Он также часто используется в комбинированных продуктах с фиксированной дозировкой и высокой долей непосредственно прессуемых наполнителей.. Но для любой смеси с плохой текучестью или риском сегрегации, грануляция обычно неизбежна.

Прямое сжатие против грануляции (Сравнительная таблица)

Оба маршрута могут производить планшеты, но они сильно различаются по сложности и производительности. В таблице ниже приведены ключевые различия.:

Общий, грануляция является более сложной и дорогостоящей., но он обеспечивает превосходные свойства порошка. DC — это экономично и экономично, но только тогда, когда сырье по своей сути соответствует строгим критериям.

Выбор между влажной и сухой грануляцией

Когда необходима грануляция, следующий вопрос мокрый против сухого. У каждого есть плюсы и минусы.

• Мокрая грануляция: Включает распыление жидкого связующего в порошковую смесь и формирование влажной массы.. Эта влажная масса затем сушеный (часто в сушилке с псевдоожиженным слоем) и фрезерованный. Мокрая грануляция – это традиционный метод и является «наиболее широко используемым методом OSD». Его выбирают, когда порошки имеют очень плохую текучесть или сжимаемость.. Тщательно контролируя количество связующего и время грануляции., влажная грануляция дает очень однородную, прочные гранулы.

  

  • Преимущества: Это дает отличная текучесть и однородность – гранулы однородны по размеру и распределению лекарственного средства. Таблетки, изготовленные из влажных гранул, имеют постоянную твердость и профиль высвобождения.. Это также позволяет включать во влажную массу дополнительные связующие или наполнители.. Мокрая грануляция «удаляет агломераты» путем просеивания., дальнейшее улучшение однородности смеси. Суммируя, влажная грануляция наиболее щадит сложные рецептуры, сделав его по умолчанию для большинства новых планшетов..
  • Недостатки: Требуются дополнительные шаги и оборудование.. Гранулированную массу необходимо высушить. (энергозатратный/затратный по времени) и фрезерованный, добавление пакетного времени. Существует риск потери материала или загрязнения во время сушки/измельчения.. Мокрая грануляция также не может использоваться для материалов, чувствительных к воде или теплу. (некоторые API, гигроскопические порошки). Общий, это сложнее и дороже, чем DC или сухая грануляция.
    [jl_youtube src=”https://www.youtube.com/embed/wv6qSlkd2kQ”]
• Сухая грануляция: В отличие, сухая грануляция (уплотнение валков или засорение) никогда не использует жидкость. Порошковая смесь прессуется в плотные ленты или кусочки. (либо с помощью роликового уплотнителя, либо таблеточного пресса). Эти компакты затем измельчаются обратно в гранулы.. Сухая грануляция выбирается, когда API влага- или термочувствительный (разрушается при намокании).

  

  • Преимущества: Отсутствие этапа сушки означает более короткий процесс и меньшее потребление энергии.. Это идеально для чувствительный к растворителям составы. Оборудование (уплотнитель + мельница) проще, поэтому капитальные затраты ниже. Сухая грануляция по-прежнему улучшает текучесть и плотность.: путем регулировки силы ролика и фрезерования, можно получить гранулы с хорошими сыпучими свойствами. Он также «запирает» компоненты в каждой грануле., сокращение сегрегации. Сухая грануляция легко масштабируется и может работать непрерывно..
  • Недостатки: Сухие гранулы обычно более грубый и менее однородный чем влажные гранулированные, так что готовые таблетки могут быть не такими сильными. Очень точного распределения API труднее достичь.. Также, высоких сил уплотнения может быть недостаточно для некоторых составов, и в процессе фрезерования лент может образовываться пыль..
    [jl_youtube src=”https://www.youtube.com/embed/fcXSfw83fh8″]

Выбор влажного или сухого: Если ваш API может выдерживать влагу/тепло, а продукт требует первоклассной однородности, предпочтительна влажная грануляция. Если энергия и капитал ограничены или препарат чувствителен, сухая грануляция привлекательна. На практике, влажная грануляция наиболее распространена для традиционных таблеток., тогда как сухая грануляция применяется в конкретных случаях (например. метформин, аспирин).

Оборудование, используемое при грануляции и таблетировании

Ключевое оборудование линии по производству таблеток соответствует выбранному процессу.. Для влажная грануляция, а смеситель-гранулятор с высоким усилием сдвига (влажный гранулятор) используется для смешивания порошка и связующего, за которым следует сушилка с псевдоожиженным слоем сушить гранулы. Для сухая грануляция, а роликовый уплотнитель (сухой грануляторный аппарат) используется для уплотнения порошка в ленты. Гранулы (от мокрого или сухого) затем при необходимости измельчаются и, наконец, подаются в ротационный таблеточный пресс, который сжимает их в таблетки. После сжатия, таблетки могут пойти в таблетка Coater или упаковочная машина.

Все вышеперечисленное можно приобрести в Jinlu Packing. (видеть Смеситель-гранулятор с высоким сдвиговым усилием, Роликовый уплотнитель (Сухой гранулятор), и Роторный таблеточный пресс в нашем каталоге продукции).

Практическое руководство и производственные соображения

Признаки того, что формула требует грануляции: Если вы заметили такие проблемы, как непостоянный вес, вытирание пыли порошка, крышка планшета, или отдельные смеси во время испытаний, скорее всего необходима грануляция. Например, если смешивание API с наполнителем дает очень рыхлую смесь, легкая смесь, часто он плохо сжимается. Также, API с очень низкими дозами (<<50 мг) обычно требуется гранулирование для обеспечения равномерного распределения. Суммируя, если есть какое-либо крупное имущество (поток, плотность) имеет плохое технико-экономическое обоснование, планирую гранулировать.

Советы по улучшению текучести/сжимаемости: Помимо грануляции, разработчики рецептов могут попробовать: проектирование размеров (помол или более грубые сорта, чтобы избежать чрезмерной фракции), скользящий танец (например. 0.5–2% коллоидного диоксида кремния или талька добавляют непосредственно перед таблетированием для уменьшения трения.), или смазочные материалы (стеарат магния) разумно. Иногда может помочь распылительная сушка или использование сферических агломератов.. Снижение содержания влаги и контроль влажности также предотвращают комкование.. Правильный миксер дизайн (например. вакуумная подача) может смягчить пыль. Окончательно, оптимизация параметров таблетпресса (глубина заполнения, время пребывания) помогает компенсировать предельный поток.

Производство на высокой скорости: На современном ротационном прессе, даже небольшие проблемы с потоком вызывают смещение веса. Обратная связь по весу в режиме реального времени и частая калибровка становятся необходимыми. Высокоскоростные машины часто используют двухступенчатое сжатие. (валок предварительного сжатия) и питатели лопастного типа для улучшения однородности наполнения.. Если ты должен таблетка, плохо сыпучий порошок, рассмотрите возможность перехода на машину с принудительной подачей или двойными загрузочными кулачками.. Всегда проверяйте, что единообразие контента сохраняется на полной скорости.. Хорошо гранулированный корм существенно упрощает высокоскоростные перевозки: гранулы сохраняют равномерную наполняемость даже при 200,000 таблеток в час.

Заключение & Следующие шаги

В итоге, «гранулирование перед таблетированием» необходимо, поскольку большинство АФИ и вспомогательных веществ невозможно напрямую спрессовать в качественные таблетки.. Грануляция решает фундаментальную проблему порошка – текучесть, пыль, сегрегация и сжимаемость – с которыми не могут справиться сырые порошки. В то время как прямое сжатие имеет место для очень специализированных рецептур., этап грануляции обеспечивает стабильное качество таблеток. Путем выбора подходящего метода грануляции (мокрый против. сухой) и оптимизация параметров процесса, производители гарантируют, что планшеты соответствуют всем спецификациям (равномерный вес, твердость, растворение) в необходимом масштабе. Грануляция – это не просто дополнительные расходы – это залог надежной, высокоскоростное производство таблеток.

Строите ли вы новую линию по производству планшетов, модернизация существующего оборудования, или оценка лучшего процесса для конкретной рецептуры, Выбор правильной технологии грануляции является важным решением.

В Джинлу Упаковка, мы помогаем фармацевтическим производителям, производители нутрицевтиков, и подрядные производственные организации (директора по маркетингу) выбрать подходящие решения для влажной грануляции, сухая грануляция, сжатие планшета, покрытие, и упаковка. Наша инженерная команда можем предоставить практические рекомендации, исходя из ваших производственных мощностей, характеристики рецептуры, Требования GMP, и цели автоматизации. Отправьте нам свое техническое задание для пользователя. (УРС), производственные цели, или подробности о продукте, и мы поможем вам определить наиболее подходящее решение для гранулирования и производства таблеток для вашего проекта..

Часто задаваемые вопросы о гранулировании перед таблетированием

Ссылки：
1.Q7A Руководство по надлежащей производственной практике для активных фармацевтических ингредиентов -- НАС. Управление по контролю за продуктами и лекарствами
2.Приложение 2 Передовая практика ВОЗ по производству фармацевтической продукции: основные принципы -- ВОЗ
3.Критический обзор гранулирования фармацевтических препаратов и вспомогательных веществ: Принцип, анализ и типичные применения —— НаукаДирект
4.Прямое сжатие и грануляция —— www.pharmtech.com
5.Исследование сжимаемости и прессуемости реальных смесей для таблетирования.: Влияние влажной и сухой грануляции по сравнению со смесью для прямого таблетирования —— НаукаДирект
6.Влияние параметров процесса грануляции и прессования на скорость потока гранул и свойства таблеток, с особым упором на изменение веса —— НаукаДирект
7.Инженерия частиц вспомогательных веществ для прямого прессования: Понимание роли свойств материала —— Национальная медицинская библиотека