从高剪切造粒机(SMG)直接转移到流化床干燥机(FBD)

从高剪切造粒机(SMG)直接转移到流化床干燥机(FBD)

从高剪切造粒机(SMG)直接转移到流化床干燥机(FBD)

从高剪切造粒机(SMG)直接转移到流化床干燥机(FBD)

资料来源:元成技术/制程顾问-Dr. Fred Rowley


当处理危险或强效药物时,必须直接从高剪切造粒机转移到流化床干燥机。这样做大大地减少了操作员暴露的风险,并减少了手动转移过程中散失到房间的粉末量。因此,如果您为此目的购买了直接转移系统,理由很简单。

但是,如果您要以最低暴露风险处理多种且利润率低的产品,该怎么办?许多公司发现很难轻易的证明这笔费用是合理的。

这是有正当理由的,需要花一些时间来解释

首先讨论一般药物和制药行业中的原料药。它可以追溯到旋转式压片机的发展历史。为了提高产能等等,最初,将药物粉末进行造粒是为了使粉末的流动速度能跟上压片机的速度,而不是为了获得更好的均匀性。这是我们今天仍然可以看到的典型问题,如照片1。


照片1. 使用烘箱干燥前手动去除结块

造粒的材料是湿的,需要进行干燥,以便其流动并压制成片剂。我们使用烘箱,在入料到托盘时,有许多事情需要做:移除结块,筛选物料,均匀地分布物料。如下图1所示,科学更像是艺术而不是科学。


图1. 1957年阿司匹林制造的视觉图

流化床干燥机在1970年代被引进制药行业后,该行业逐渐将干燥过程从烘箱转移到流化床干燥机。今天,它是干燥的首选方法。遀着药物剂量不断增加,药物功效更强或危险性越来越大,须要小剂量药片,以不断提高压片速度。

仍然存在一个基本问题:如何去除结块,筛选物料,并将湿物料均匀分布?物料桶越大,问题就越大。当操作员装载湿物料时,许多公司将大的粗筛网放在桶底。有公司使用不带筛网的粉碎机,将湿物料作为单独的单元操作进行粉碎。有些不采取任何措施,只是让干燥机启动,将粉末半堆积在底部筛网上。

不幸的是,当湿物料在干燥前沉降时,技术问题就开始了,沉降时间越长,潜在的问题就越大。传统思维的缺点是后续干燥粉碎操作将减少或消除该问题。文献不支持这一立场。此外,该问题可能会因药物和药效的不同而有所不同:重量变化大,不稳定的粘连,含量均匀性更广,特别是对于较小的锭剂。久而久之,可量化的批次产量会降低。这也部分解释了不同批次的产品,虽然具有相同的药物,具有相同的湿团,在同一干燥机中干燥,然后使用同一压片机压片,有时会产生不同的片剂。标准化干燥过程的机会应该在物料进入台车中就开始,一旦失去这个机会,就不会再出现。

直接产品转移的使用,利用在线粉碎,进行消除大结块,减少颗粒变化,并在转移后和干燥过程开始之前降低了聚集的趋势。如以下照片2,偶然的观察证实了这一点,因为许多粉末倾向于在完成产品转移并开始正式的干燥过程之前,就开始干燥过程。这看似对操作员安全性的好处,实际上是指定产品可变性的根本原因。


照片2. 制粒通过粉碎机的传质

科学家进一步分析了情况,发现不同的药物可能需要对这一潜在问题做出个别反应。有些产品不会结块,有些会形成大块的石块;有些会随着时间而硬化,有些不需任何预干燥过程下就表现良好。结论是必须部分取决于您的产品组合,药物的价值,药物的危险性以及您的产品在压片机上的表现。即使使用非强效药物和更大的药片;产品混合量越大,将直接转移式造粒过程与手动转移过程进行比较时,您看到较低的批次产量的可能性就越大。

而且这可以透过分析片剂重量均匀性数据和单个产品压片产量来量化。

如果理由是基于产品品质或更好的压片产量,那么小的、强效药片的片剂重量均匀性以及逐年的压片产量,将显示从SMG直接转移到FBD,真实且可量化的节省。

该图的分析说明。这是电脑控制压片机的虚构图。该控制是常见的三层控制系统:在已建立的重量(压力)限制内不执行任何操作,调整片剂重量,退出单一片剂,压片机停机。如果使用在线粉碎机的直接转移方法,降低了颗粒大小和湿度变化,从而可以得到更好的重量和含量控制;那么更少的片剂将被退出(即使使用更严格的退回规格)并且有足够的产品历史记录,产量逐年提高。


图1. Kikusui Libra压片机的三级过程控制图



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