تولید دوز جامد خوراکی: راهنمای تجهیزات، فرآیند و افزایش مقیاس

دوز جامد خوراکی همچنان پرمصرف ترین دسته دارویی در جهان است. قرص‌ها، کپسول‌ها، گرانول‌ها و پودرها همگی یک مسیر را طی می‌کنند: مواد اولیه فعال و مواد کمکی مخلوط، دانه‌بندی، خشک شده، اندازه می‌شوند و اغلب قبل از اینکه به دست بیمار برسند، پوشش داده می‌شوند. از آنجایی که هر مرحله مرحله بعدی را شکل می دهد، عملکرد یک خط دوز جامد خوراکی بسیار کمتر به هر دستگاهی بستگی دارد تا به نحوه طراحی، اتصال و کنترل کل فرآیند. این راهنما از طریق آن مراحل و تصمیمات مربوط به تجهیزات پشت سر آنها می گذرد.

آنچه به عنوان یک فرم دوز جامد خوراکی به حساب می آید

اصطلاح دوز جامد خوراکی هر فرآورده دارویی را که به صورت جامدی بلعیده می شود توصیف می کند که ماده فعال خود را در دستگاه گوارش آزاد می کند. این یک خانواده گسترده از ارائه ها را پوشش می دهد، که هر کدام خواسته های متفاوتی را در مورد تجهیزات پردازش و جابجایی پودر دارند:

• قرص ها، اعم از انتشار فوری، رهش پایدار، جویدنی، پراکنده یا تجزیه شونده خوراکی
• کپسول های پر شده با پودر، گلوله یا گرانول در پوسته های ژلاتین سخت یا HPMC
• گرانول‌ها و گلوله‌ها برای کیسه‌ها و بسته‌های چوبی یا به‌عنوان واسطه برای قرص‌سازی استفاده می‌شوند
• پودرهای سوسپانسیون خوراکی که قبل از تجویز مجدداً ساخته می شوند
• فرم های رهش جوشان و اصلاح شده که در آن ساختارهای پوششی یا لایه ای پروفیل رهاسازی را کنترل می کنند

ارائه نهایی هرچه که باشد، کار بالادستی به طور قابل ملاحظه ای شبیه به نظر می رسد. پودرها باید به طور یکنواخت مخلوط شوند، دانه بندی یا متراکم شوند تا جریان بهتری داشته باشند، تا سطح رطوبت پایدار خشک شوند، به اندازه توزیع ذرات باریک باشند، و اغلب برای محافظت از ماده فعال یا تنظیم رهاسازی آن پوشش داده شوند.

چرا طراحی فرآیند بیش از هر ماشینی اهمیت دارد؟

فرمول‌سازها به سرعت یاد می‌گیرند که ماشینی که روی یک فرمول زیبا عمل می‌کند، می‌تواند در فرمول بعدی مشکل داشته باشد. اندازه ذرات، چگالی ظاهری، رطوبت سنجی، بار استاتیک و جریان پذیری همگی در لحظه تغییر یک ماده کمکی تغییر می کنند. یک گرانول برش بالا ممکن است گرانول های ایده آل برای یک محصول و توده های بیش از حد مرطوب و متراکم برای محصول دیگر تولید کند. خشک کن بستر مایع ممکن است در یک دسته به راحتی در پنجره خود کار کند و در دسته بعدی کیسه های فیلتر خود را کور کند.

به همین دلیل است که تیم‌های مجرب، تجهیزات را به‌عنوان بخشی از مسیر فرآیند به‌جای خرید کاتالوگ در نظر می‌گیرند. آنها با ویژگی های مواد و اندازه دسته هدف شروع می کنند، سپس به سمت عملیات واحد، منطق انتقال بین آنها و استراتژی تمیز کردن که محصولات را جدا نگه می دارد، کار می کنند. خطی که به این روش طراحی شده است، در حین صلاحیت و ارتقاء با شگفتی های کمتری اجرا می شود.

عملیات واحد در پشت هر خط دوز جامد خوراکی

بیشتر خطوط تولید را می توان بر روی مجموعه کوچکی از عملیات واحدهای تکرارپذیر ترسیم کرد. جدول زیر به طور خلاصه نشان می دهد که هر کدام از آنها چه کمکی می کنند و معمولاً از کدام خانواده تجهیزات استفاده می شود.

مخلوط کردن و مخلوط کردن

ترکیب جایی است که یکنواختی محتوا برنده یا از دست می‌رود. میکسرهای لیوانی مانند واحدهای حرکتی V شکل، مخروطی دوگانه و واحدهای حرکت چند جهته برای مخلوط‌های با جریان آزاد با نیازهای برشی متوسط ​​به خوبی کار می‌کنند، در حالی که مخلوط‌کن‌های سطلی اجازه می‌دهند مواد مخلوط شده در یک ظرف حمل و تخلیه شوند و مراحل جابجایی را کاهش می‌دهند. برای پودرهای منسجم یا با جریان ضعیف، طرح های همرفتی و هوا محور اغلب در زمان کمتری نتیجه یکدست تری ایجاد می کنند.

سوالات عملی اندازه دسته، سطح پر شدن، سرعت چرخش و زمان ترکیب هستند. این موارد را اشتباه بگیرید و جداسازی یا مخلوط کردن بیش از حد ممکن است به دنبال داشته باشد، به خصوص با دوزهای کم فعال.

دانه بندی: مرطوب، خشک یا مذاب

دانه بندی برای حل مشکلاتی وجود دارد که ترکیب به تنهایی نمی تواند. این جریان را بهبود می بخشد، چگالی ظاهری را افزایش می دهد، گرد و غبار را کاهش می دهد و ماده فعال را در یک ماتریس یکنواخت تر قفل می کند. دانه بندی مرطوب با یک میکسر برشی بالا برای بسیاری از محصولات به کار خود ادامه می دهد و گرانول های متراکم و خوش فرم تولید می کند. دانه بندی بستر سیال ترکیبی از اسپری، تجمع و خشک کردن در یک ظرف است و مناسب فرمولاسیون های حساس به حرارت یا بسیار محلول است. دانه بندی خشک بوسیله تراکم غلتکی مسیر انتخابی است که رطوبت یا گرما باعث تخریب ماده فعال می شود.

گرانول اختلاط پرسرعت GHL دستگاه اختلاط و دانه بندی پرسرعت GHL یک سیستم بسیار کارآمد است که برای ترکیب مواد پودری متعدد و تبدیل آنها به دانه های یکنواخت طراحی شده است. مشاهده محصول →

هر مسیری که انتخاب شود، نقطه پایان دانه بندی تا حد زیادی تعیین می کند که در پایین دست چه اتفاقی می افتد. گرانولی که خیلی ریز است باعث جریان و جداسازی می شود. یکی که خیلی متراکم است ممکن است ضعیف فشرده شود.

خشک کردن و کنترل رطوبت

خشک کردن صرفاً حذف آب نیست. هدف یک محدوده رطوبت باقیمانده است که محصول را از دسته ای به دسته دیگر پایدار، قابل تراکم و تکرار می کند. خشک کن های بستر مایع، خشک کردن سریع و یکنواخت را با کنترل خوبی بر شرایط هوای ورودی ارائه می دهند. خشک‌کن‌های خلاء مناسب محصولات مبتنی بر حلال یا حساس به اکسیژن هستند، در حالی که خشک‌کن‌های سینی و تسمه‌ای برای مواد پایدار در برابر حرارت و خروجی‌های ملایم‌تر مفید هستند.

دستگاه دانه بندی و خشک کردن بستر مایع FL-B (گرانولاتور یک مرحله ای) دستگاه خشک کن گرانوله بستر سیال شده FL-B برای عملیات جابجایی پودر، دانه بندی، خشک کردن، و عملیات پوشش دهی "بالا اسپری" در صنایع دارویی، غذایی و... طراحی شده است. مشاهده محصول →

دمای هوای ورودی، حجم هوا، نقطه شبنم و زمان خشک شدن همگی با هم تعامل دارند. خشک شدن بیش از حد باعث ایجاد دانه های شکننده و ریز می شود. خشک شدن کمتر منجر به چسبندگی در طول فشرده سازی و خطر پایداری در طول عمر مفید می شود.

فرز، اندازه و پوشش

پس از خشک شدن، گرانول ها معمولاً از یک آسیاب یا صفحه اندازه گیری عبور می کنند تا توزیع ذرات را به مشخصات خود برسانند. دانه‌بندی‌های نوسانی و چرخشی برای گرانول‌های مرطوب رایج هستند، در حالی که آسیاب‌های مخروطی مواد خشک و فشرده را مدیریت می‌کنند. سپس تجهیزات غربالگری مواد بزرگ را حذف می کند و از فرآیند پایین دست محافظت می کند.

زمانی که محصول نیاز به رهاسازی کنترل شده، پوشاندن طعم یا محافظت در برابر رطوبت داشته باشد، پوشش دهی انجام می شود. پوشش فیلم در یک تشت سوراخ دار پرکاربردترین روش باقی می ماند، در حالی که پوشش بستر سیال برای گلوله ها و ذرات که نیاز به یک لایه یکنواخت دارند ترجیح داده می شود. سرعت پاشش، سرعت تشت، شرایط هوای ورودی و مواد جامد تعلیق پوشش، همگی بر کیفیت فیلم تأثیر می‌گذارند.

دستگاه پوشش فیلم با راندمان بالا BGB دستگاه آزمایشگاهی پوشش با راندمان بالا BGB R D برای برآوردن نیازهای پوشش در مقیاس آزمایشگاهی طراحی شده است. عمدتاً در صنایع دارویی، غذایی و تولیدات زیستی استفاده می شود. مشاهده محصول →

انتخاب بین دانه بندی مرطوب و خشک

این یکی از اولین تصمیمات واقعی در توسعه فرآیند است، و سزاوار بیش از یک پاسخ پیش فرض است. چند ملاحظات عملی معمولاً آن را حل می کند:

• حساسیت به رطوبت و حرارت ماده موثره
• چگالی ظاهری و روانی مورد نیاز برای پرس تبلت
• یکنواختی دوز، به ویژه برای محصولات با دوز پایین یا بسیار قوی
• فضای کف موجود و اشتها برای جابجایی حلال
• اندازه دسته و مقیاس تجاری مورد نظر
• الزامات تمیز کردن و نگهداری بین محصولات

دانه بندی مرطوب به طور کلی گرانول های قوی تر و تراکم پذیری بهتر را به قیمت مراحل بیشتر فرآیند و ظرفیت خشک کردن ارائه می دهد. دانه بندی خشک لاغرتر است و به طور کامل از رطوبت جلوگیری می کند، اما کیفیت روبان و پوسته پوسته باید به شدت کنترل شود تا از ریزدانه ها و رفتار مجدد بد جلوگیری شود.

از دسته های آزمایشگاهی تا مقیاس تولید

افزایش مقیاس جایی است که بسیاری از فرمول‌بندی‌های امیدوارکننده با واقعیت روبرو می‌شوند. فرآیندی که در یک کاسه 5 لیتری کار می کند به طور خودکار به یک واحد 600 لیتری تبدیل نمی شود، زیرا شدت اختلاط، توزیع اسپری و سینتیک خشک کردن با هندسه تغییر می کند. ایمن ترین مسیر حفظ اصل تجهیزات در هر مرحله و تعریف پارامترهای مستقل از مقیاس، مانند سرعت نوک پروانه، سرعت پاشش در واحد جرم و حجم هوای خاص است.

ساخت یک خط آزمایشگاهی که منعکس کننده خط تولید است، به تیم های توسعه پلی واقعی بین کار روی نیمکت و تولید تجاری می دهد. تیم‌هایی که زودتر برنامه‌ریزی می‌کنند، تمایل دارند از این مرحله عبور کنند توسعه فرآیند در تولید دوز جامد بسیار روان تر، با شگفتی های کمتر در حین انتقال فنی.

مهار، تمیز کردن و انطباق

امکانات مدرن دوز جامد خوراکی به همان اندازه بر اساس توانایی آنها در تمیز نگه داشتن مواد موجود و تمیز نگه داشتن تجهیزات مورد ارزیابی قرار می گیرند. مواد فعال بسیار قوی نیاز به انتقال بسته، تغذیه بدون گرد و غبار و تمیز کردن معتبر دارند. حتی برای محصولات معمولی، انتظار این است که سطل‌ها، کاسه‌ها، فیلترها و خطوط انتقال را می‌توان به‌طور تکراری تمیز کرد و خود فرآیند تمیز کردن مستند و تأیید شود.

اینجاست که ماشین‌های لباسشویی، ایستگاه‌های سی‌آی‌پی سیار، ایستگاه‌های تغذیه بدون گرد و غبار و سیستم‌های انتقال خلاء جایگاه خود را به دست می‌آورند. آنها قرار گرفتن در معرض اپراتور را کاهش می دهند، زمان تغییر را کوتاه می کنند و باعث می شوند اعتبار سنجی نظافت و صلاحیت تجهیزات یک تمرین مهندسی معمولی به جای یک بحران مکرر.

چک لیست انتخاب تجهیزات کاربردی

قبل از درخواست نقل قول، پاسخ دادن به لیست کوتاهی از سوالات کمک می کند. هرچه پاسخ ها واضح تر باشد، پیکربندی پیشنهادی دقیق تر خواهد بود.

1. اندازه دسته هدف در حال حاضر چقدر است و در سه تا پنج سال آینده چه مقیاسی پیش بینی می شود؟
2. خواص کلیدی مواد چیست: چگالی ظاهری، جریان پذیری، اندازه ذرات، حساسیت به رطوبت، قدرت؟
3. کدام عملیات واحد واقعاً مورد نیاز است و کدام یک را می توان در یک کشتی ترکیب کرد؟
4. چگونه مواد بین مراحل حرکت می کند و چقدر جابجایی دستی قابل قبول است؟
5. چه سطح تمیزکاری و مهار مورد نیاز است و چگونه تأیید می شود؟
6. کدام پارامترها برای محافظت از فرمولاسیون باید در مقیاس ها ثابت بمانند؟

ساختن خطی که کارایی دارد، نه فقط فهرستی از ماشین ها

یک خط دوز جامد خوراکی زنجیره ای از وابستگی ها است. مخلوط کردن رفتار دانه بندی را تعیین می کند، دانه بندی بار خشک کردن را تعیین می کند، خشک کردن عملکرد آسیاب را تعیین می کند، و آسیاب یکنواختی پوشش و عملکرد فشرده سازی را تعیین می کند. وقتی هر مرحله به صورت مجزا انتخاب می‌شود، شکاف‌ها بعداً به‌عنوان دسته‌های ناسازگار، تغییرات طولانی‌تر و کار اعتبارسنجی سنگین‌تر نشان داده می‌شوند.

از سال 2010، Changzhou Zhiyang Machinery Equipment ابتدا به پردازش پودر و تجهیزات دوز جامد از سمت فرآیند نزدیک شده است: درک ویژگی های مواد، اهداف ظرفیت و شرایط سایت، سپس پیکربندی واحدها، سیستم های مدولار یا خطوط کامل اطراف آنها. این فلسفه به طور یکسان در مورد یک واحد آزمایشگاهی و برای یک خط تولید کامل صدق می‌کند، و به همین دلیل است که منطق فرآیند یکسان از توسعه در مقیاس پایه تا تولید تجاری ادامه می‌یابد.

اگر در حال برنامه‌ریزی یک خط جدید، ارتقاء یک گلوگاه یا مقیاس‌بندی یک فرمول به تولید هستید، اولین قدم با ارزش‌ترین توصیف فرآیند واضح است. از آنجا، مکالمه تجهیزات بسیار سازنده تر می شود.