تجهیزات کاهش اندازه ذرات برای داروها: راهنمای انتخاب و فرآیند

کاهش اندازه ذرات یکی از آن عملیات واحد است که روی کاغذ ساده به نظر می رسد: مواد وارد شده، ذرات کوچکتر خارج می شوند. با این حال، در داروسازی، عواقب اشتباه گرفتن آن چیزی جز ساده است. یک آسیاب یا گرانولاتور می تواند نمایه های انحلال را تغییر دهد، یکنواختی، جریان پذیری و حتی قدرت قرص را تغییر دهد. به همین دلیل است که انتخاب تجهیزات کاهش اندازه ذرات برای داروها کمتر مربوط به خرید یک دستگاه و بیشتر در مورد تطبیق یک فرآیند با یک محصول است.

در تولید با دوز جامد، هدف به ندرت "کوچکتر بهتر است" است. هدف توزیع اندازه ذرات مناسب برای فرمولاسیون و فرآیندی است که به دنبال آن می آید. گاهی اوقات این به معنای برآمدگی ملایم قبل از مخلوط کردن است. گاهی اوقات به معنی آسیاب خوب یک API با محلول ضعیف است. گاهی اوقات به معنی اندازه گیری گرانول های مرطوب یا خشک قبل از قرص است. هر موقعیتی خواسته های متفاوتی را برای تجهیزات ایجاد می کند و این خواسته ها باید انتخاب را هدایت کند.

چرا کاهش اندازه ذرات در تولید دارو اهمیت دارد؟

اندازه ذرات تقریباً بر هر مرحله از تولید دوز جامد خوراکی تأثیر می گذارد. یک ذره API کوچکتر معمولاً دارای سطح بزرگتری است که می تواند سرعت انحلال و فراهمی زیستی را برای داروهای با محلول ضعیف بهبود بخشد. در یک ترکیب، اندازه ذرات و توزیع اندازه بر یکنواختی محتوا تأثیر می‌گذارد، به خصوص زمانی که API در درصدهای پایین وجود داشته باشد. در طول دانه بندی و خشک کردن، اندازه ذرات شروع می تواند بر رشد گرانول، رفتار خشک کردن و تخلخل گرانول نهایی تأثیر بگذارد. قبل از فشرده سازی، توزیع اندازه ذرات بر جریان، پر شدن قالب و خطر درپوش یا لایه بندی تأثیر می گذارد.

در عین حال، ذرات ریزتر همیشه مطلوب نیستند. پودرهای بسیار ریز می توانند منسجم شوند، گرد و غبار ایجاد کنند، به سطوح تجهیزات بچسبند و در پرس های قرص جریان ضعیفی داشته باشند. اگر تجهیزات انرژی زیادی در منطقه آسیاب تولید کنند، ممکن است مواد حساس به حرارت در طول آسیاب تخریب شوند. ترکیبات بسیار قوی برای محافظت از اپراتورها و جلوگیری از آلودگی متقابل نیاز به مهار دارند. این مبادلات به همین دلیل است که کاهش اندازه ذرات دارویی یک وظیفه توسعه فرآیند است، نه فقط خرید تجهیزات.

انواع متداول تجهیزات کاهش اندازه ذرات برای داروها

تولید کنندگان داروسازی از طیف وسیعی از تجهیزات کاهش اندازه ذرات، از سنگ شکن درشت گرفته تا آسیاب مخروطی ریز و دستگاه های غربالگری استفاده می کنند. نام تجهیزات ممکن است از سایر صنایع آشنا به نظر برسد، اما نسخه های دارویی با اولویت های خاصی طراحی شده اند: قابلیت تمیز کردن، مهار، تولید حرارت کم، نتایج قابل تکرار و سازگاری با الزامات GMP.

سنگ شکن درشت و آسیاب های کلوخه زدایی

کاهش سایز درشت اغلب اولین قدم است. ممکن است شامل شکستن مواد خام آگلومره شده، کاهش توده های بزرگ قبل از مخلوط کردن، یا آماده سازی مواد برای مرحله آسیاب ریزتر باشد. در تولید دارو، کنترل گرد و غبار بسیار مهم است. یک دستگاه خرد کن بدون گرد و غبار می تواند مواد را کاهش دهد در حالی که ذرات ریز را در خود نگه می دارد، که به محافظت از اپراتورها و حفظ محیط تولید تمیزتر کمک می کند.

ماشین سنگ شکن بدون گرد و غبار WF برای فرآوری دارویی و غذایی ماژول خرد کن محصور برای کاهش کنترل گرد و غبار، با سر فولاد ضد زنگ، نظارت بر دما، و خنک کننده اختیاری برای خطوط دارویی و غذایی. مشاهده محصول →

تجهیزات این دسته معمولاً برای موادی استفاده می شود که نیازی به سنگ زنی بسیار ظریف ندارند. تمرکز بر کاهش ملایم اندازه، حداقل حرارت و دسترسی آسان برای تمیز کردن بین محصولات است.

آسیاب های ریز و مخروطی

آسیاب ریز زمانی استفاده می شود که فرمولاسیون برای بهبود انحلال یا دستیابی به توزیع اندازه ذرات خاص به اندازه ذرات کوچکتری نیاز دارد. آسیاب های چکشی، آسیاب های پین و آسیاب های مخروطی انتخاب های رایجی هستند. آسیاب مخروطی به ویژه در مواد جامد دارویی محبوب است زیرا کاهش اندازه را با تراکم زدایی ترکیب می کند، گرمای کمتری نسبت به برخی آسیاب های با سرعت بالا تولید می کند و توزیع اندازه ذرات نسبتاً باریکی ایجاد می کند. انتخاب صفحه نمایش و پروانه تأثیر مستقیمی بر اندازه ذرات نهایی، توان عملیاتی و تجمع گرما دارد.

ماشین آلات فرز و اندازه برای خطوط دانه بندی

پس از دانه بندی مرطوب یا خشک، مواد اغلب باید قبل از خشک شدن، مخلوط کردن یا فشرده سازی اندازه شوند. دستگاه آسیاب و اندازه‌گیری می‌تواند گرانول‌های بزرگ را بشکند، توزیع اندازه ذرات را محدود کند و خوراک یکنواختی را برای پرس قرص آماده کند. در خط دانه بندی مرطوب، مرحله اندازه گیری ممکن است با یک سیستم انتقال و بلند کردن قیف ادغام شود تا جابجایی دستی و قرار گرفتن در معرض گرد و غبار را کاهش دهد.

دستگاه فرز و دانه بندی سریع GZL برای اندازه گیری گرانول واحد آسیاب و اندازه‌گیری ترکیبی برای گرانول‌های خشک یا مرطوب، با تولید حرارت کم و شکاف صفحه روتور قابل تنظیم برای ذرات یکنواخت. مشاهده محصول →

برای دانه بندی خشک، مرحله اندازه گیری پس از فشرده سازی غلتکی به همان اندازه مهم است. هدف تولید گرانول‌هایی با جریان و تراکم‌پذیری خوب و در عین حال به حداقل رساندن ریزدانه‌هایی است که می‌توانند باعث جدا شدن یا چسبندگی شوند.

تجهیزات غربالگری و طبقه بندی

غربالگری اغلب با فرز همراه است. یک غربال ارتعاشی یا غربال گریز از مرکز می تواند ذرات بزرگ را حذف کند، توده های نرم را بشکند و مواد را در محدوده اندازه ثابت طبقه بندی کند. غربالگری همچنین از تجهیزات پایین دستی در برابر اجسام خارجی محافظت می کند و کمک می کند تا اطمینان حاصل شود که فقط مواد موجود در مشخصات به مرحله فرآیند بعدی می رسند. در این مقاله می توانید اطلاعات بیشتری در مورد جداسازی دقیق بخوانید ماشین آلات غربال و تجهیزات پالایش .

دستگاه غربال ارتعاشی گریز از مرکز ZS برای غربالگری مداوم الک گریز از مرکز پیوسته برای دانه بندی پودرها و گرانول ها، با تخلیه ثابت، تمیز کردن آسان و استفاده در خطوط فرز و غربالگری. مشاهده محصول →

غربال ارتعاشی گریز از مرکز یک گزینه عملی برای زمانی است که به طبقه بندی قابل اعتماد پودرها و گرانول ها با تمیز کردن آسان و حداقل تعمیر و نگهداری نیاز دارید.

تطبیق تجهیزات با خواص مواد

هیچ آسیابی برای هر پودر دارویی خوب کار نمی کند. خود ماده اغلب تصمیم می‌گیرد که کدام تجهیزات می‌توانند نتیجه‌ای پایدار و قابل تکرار ارائه دهند. قبل از انتخاب یک دستگاه کاهش اندازه ذرات، بررسی ویژگی های مواد زیر کمک می کند:

• سختی و سایندگی: APIهای کریستالی سخت می توانند صفحات آسیاب و پروانه ها را به سرعت بپوشانند، در حالی که مواد ساینده ممکن است به عملیات سطحی ویژه یا سرعت کمتر نیاز داشته باشند.
• حساسیت حرارتی: برخی از APIها و مواد کمکی زمانی که ناحیه آسیاب بیش از حد داغ می شود، تخریب می شوند. ممکن است به آسیاب های مخروطی با سرعت کم، محفظه های خنک شده یا زمان اقامت کوتاه نیاز باشد.
• رطوبت و رطوبت سنجی: موادی که رطوبت را جذب می کنند می توانند در طول آسیاب بچسبند، کیک شوند یا رفتار جریان را تغییر دهند. اتاق های کنترل شده با رطوبت و سیستم های بسته می توانند کمک کنند.
• چسبندگی و بار الکترواستاتیکی: پودرهای چسبنده ممکن است صفحه نمایش را مسدود کنند و بارهای الکترواستاتیکی می توانند باعث چسبیدن ذرات به سطوح تجهیزات شوند. زمین مناسب و اقدامات ضد الکتریسیته ساکن اهمیت دارد.
• قدرت و سمیت: ترکیبات بسیار قوی برای محافظت از اپراتورها به سیستم‌های فرز، رابط‌های جعبه دستکش یا اتصالات شیر پروانه‌ای نیاز دارند.

یک قانون مفید این است که مواد را در آزمایشگاه یا آسیاب در مقیاس آزمایشی قبل از تعهد به تجهیزات تولید آزمایش کنید. آزمایشات در مقیاس کوچک نشان می دهد که محصول چگونه رفتار می کند، چه صفحه نمایش یا پروانه ای بهتر کار می کند و آیا گرما، گرد و غبار یا الکتریسیته ساکن مشکل ساز خواهد بود. نتایج همچنین پایه ای برای افزایش مقیاس ارائه می دهد.

انطباق با کنترل، تمیز کردن و GMP

در تولید دارو، تجهیزات کاهش اندازه ذرات باید بیشتر از کاهش ذرات انجام دهند. باید از محدودیت، اعتبار سنجی تمیز کردن و انطباق با GMP پشتیبانی کند. سیستم های فرز باز ممکن است برای مواد کم توان و غیر خطرناک قابل قبول باشند، اما API های پرقدرت و ترکیبات بسیار فعال معمولاً به طرح های بسته نیاز دارند. یک آسیاب محتوی ممکن است شامل پورت‌های دستکش، سیستم‌های لاینر پیوسته یا رابط‌های انتقال یکپارچه باشد که بدون قرار دادن اپراتورها در معرض گرد و غبار به مرحله بعدی فرآیند متصل می‌شوند.

تمیز کردن یکی دیگر از عوامل مهم است. تجهیزات باید با سطوح صاف، حداقل گوشه های مرده و دسترسی آسان به محفظه فرز، صفحه نمایش و پروانه طراحی شوند. برای امکانات چند محصولی، اعتبار سنجی تمیز کردن اختیاری نیست. تجهیزات باید امکان تمیز کردن قابل اطمینان و تکرارپذیر را فراهم کند تا خطرات آلودگی متقابل کنترل شود. راهنمایی های مرتبط در مورد اعتبارسنجی CIP و تمیز کردن می تواند به تیم ها کمک کند تا با در نظر گرفتن این الزامات، انتخاب تجهیزات را برنامه ریزی کنند.

مواد ساخت و ساز نیز مهم است. قطعات تماس محصول معمولاً از جنس فولاد ضد زنگ هستند و روکش‌های سطح بر اساس محصول و روش تمیز کردن انتخاب می‌شوند. قطعات غیر تماس با محصول باید به راحتی پاک شوند و در برابر عوامل تمیز کننده مقاوم باشند. هنگامی که یک آسیاب بخشی از یک خط دوز جامد بزرگتر است، طراحی آن باید نحوه اتصال آن به سیستم های تغذیه، تخلیه و استخراج گرد و غبار را در نظر بگیرد.

ادغام کاهش اندازه در تولید دوز جامد

کاهش اندازه ذرات به ندرت یک عملیات مستقل است. بین جابجایی مواد، مخلوط کردن، دانه بندی، خشک کردن، و قرص کردن یا کپسوله کردن قرار می گیرد. اگر آسیاب به صورت مجزا انتخاب شود، ممکن است مشکلاتی در بالادست یا پایین دست ایجاد کند. به عنوان مثال، آسیابی که ریزدانه‌های زیادی تولید می‌کند می‌تواند باعث مشکلات جریان در پرس قرص شود، در حالی که آسیابی که گرما تولید می‌کند می‌تواند فرمولاسیون حساس به رطوبت را تغییر دهد.

یک رویکرد فرآیند محور به کل خط نگاه می کند. مواد چگونه وارد آسیاب می شود؟ آیا به صورت دستی بارگیری می شود، با خلاء منتقل می شود یا توسط یک سیستم سطل بلند می شود؟ محصول آسیاب شده چگونه تخلیه و به مرحله بعدی منتقل می شود؟ چه سطحی از کنترل گرد و غبار مورد نیاز است؟ تجهیزات چگونه تمیز می شوند و هر چند وقت یکبار؟ پاسخ دادن زودهنگام به این سوالات کمک می کند تا بعداً از دوباره کاری جلوگیری کنید.

در بسیاری از خطوط دوز جامد، یک دستگاه فرز و اندازه‌گیری در کنار مخلوط‌کن‌های سطل زباله، خشک‌کن‌های بستر مایع و تجهیزات پوشش کار می‌کند. رابط های بین این ماشین ها، از جمله شیرها، شیلنگ ها و سیستم های انتقال، به اندازه خود آسیاب شایسته توجه هستند. یکپارچه‌سازی خوب، جابجایی دستی را کاهش می‌دهد، ایمنی اپراتور را بهبود می‌بخشد و از کیفیت ثابت محصول پشتیبانی می‌کند.

مقیاس گذاری از آزمایشگاه تا تولید

افزایش مقیاس یکی از چالش برانگیزترین بخش های توسعه فرآیندهای دارویی است. یک فرآیند آسیاب که در یک آسیاب آزمایشگاهی به خوبی کار می کند ممکن است در یک آسیاب تولیدی به دلیل تغییر در زمان اقامت، سرعت نوک، سطح صفحه نمایش و تولید گرما رفتار متفاوتی داشته باشد. برای کاهش ریسک، تامین کنندگان تجهیزات اغلب ماشین های آزمایشگاهی و تولیدی را با هندسه و اصول عملیاتی مشابه طراحی می کنند. این امر انتقال پارامترهای فرآیند را از مقیاس کوچک به مقیاس تجاری آسان تر می کند.

هنگام ارزیابی یک تامین کننده، بپرسید که چگونه از افزایش مقیاس حمایت می کنند. آیا آنها می توانند آسیاب های آزمایشگاهی، واحدهای در مقیاس آزمایشی، و مدل های تولیدی را ارائه دهند که از اصل آسیاب مشترک استفاده می کنند؟ آیا آنها می توانند به اجرای آزمایشی و توصیه های پارامترهای پردازش کمک کنند؟ آیا آنها ویژگی‌های موادی را که بر فرزکاری تأثیر می‌گذارند، مانند سختی، رطوبت و حساسیت حرارتی می‌دانند؟ این سوالات بیشتر از یک مقایسه ساده قیمت اهمیت دارند.

چک لیست انتخاب عملی

قبل از درخواست قیمت برای تجهیزات کاهش اندازه ذرات، به تهیه یک خلاصه فرآیند واضح کمک می کند. چک لیست زیر می تواند بحث های داخلی و گفتگوهای تامین کننده را راهنمایی کند:

1. اندازه ذرات هدف و توزیع اندازه ذرات را برای محصول نهایی تعریف کنید.
2. خواص مواد را فهرست کنید: سختی، حساسیت حرارتی، میزان رطوبت، چسبندگی و قدرت.
3. گذردهی مورد نیاز و اینکه فرآیند به صورت دسته ای یا پیوسته است را مشخص کنید.
4. سطح مهار مورد نیاز برای محافظت از اپراتورها و جلوگیری از آلودگی متقابل را تعیین کنید.
5. الزامات تمیز کردن را تأیید کنید، از جمله انتظارات تمیز در محل یا تمیز کردن خارج از محل.
6. برنامه ریزی کنید که چگونه مواد به آسیاب تغذیه و تخلیه شود.
7. فضای کف موجود، امکانات رفاهی و هرگونه الزامات ضد انفجار را بررسی کنید.
8. منابع یا داده های آزمایشی را از برنامه های دارویی مشابه بخواهید.

همچنین عاقلانه است که مواد را در مقیاس آزمایشگاهی یا آزمایشی آزمایش کنید. یک آزمایش آزمایشی می‌تواند نشان دهد که آیا آسیاب انتخابی توزیع اندازه ذرات مورد نظر را تولید می‌کند، آیا ایجاد گرما قابل قبول است و آیا تمیز کردن تجهیزات آسان است یا خیر. داده‌های حاصل از این آزمایش‌ها مبنایی برای یک فرآیند تولید قوی می‌شوند.

انتخاب تجهیزات کاهش اندازه ذرات برای داروها تعادلی بین نیازهای محصول، نیازهای فرآیند و انتظارات نظارتی است. ماشین مناسب لزوما سریعترین یا قدرتمندترین نیست. این یکی است که توزیع اندازه ذرات ثابت را ارائه می دهد، از محصول و اپراتور محافظت می کند و به راحتی در بقیه خط دوز جامد قرار می گیرد.

در ZY Machinery، ما به کاهش اندازه ذرات به عنوان بخشی از یک فرآیند مدیریت پودر بزرگتر و دوز جامد خوراکی نزدیک می شویم. از سنگ شکن های بدون گرد و غبار و آسیاب های مخروطی گرفته تا تجهیزات غربالگری و اندازه گیری، هدف کمک به سازندگان در انتخاب تجهیزاتی است که با مواد، مقیاس و الزامات GMP آنها مطابقت داشته باشد. اگر در حال برنامه ریزی یک خط جدید یا بهبود مرحله فرز موجود هستید، با این فرآیند شروع کنید، سپس اجازه دهید تجهیزات دنبال شوند.