rakeistusprosessissa yhdistyy yksi tai useampi jauhehiukkanen ja muodostuu Rake, jonka ansiosta tabletin laatoitus on vaadituissa rajoissa. Se on prosessi, jossa hiukkaset kerätään yhteen luomalla sidoksia niiden välille. Sidokset muodostetaan puristamalla tai käyttämällä Sidonta-ainetta. Rakeistusta käytetään laajasti lääketeollisuudessa, tablettien ja pellettien valmistuksessa. Näin voidaan ennakoida ja toistaa prosessi ja tuottaa tasalaatuisia rakeita.
rakeistus tehdään eri syistä, joista yksi on jauheseoksen ainesosien erottelun estäminen. Erottelu johtuu sekoituksen komponenttien koon tai tiheyden eroista. Tavallisesti pienemmät ja/tai tiheämmät hiukkaset pyrkivät keskittymään säiliön tyveen ja suuremmat ja / tai vähemmän tiheämmät päällimmäisiin. Ihanteellinen rakeistus sisältää kaikki seoksen aineosat oikeassa suhteessa kussakin rakeessa, eikä rakeiden erottelua tapahdu.
monet puuterit ovat pienen kokonsa, epäsäännöllisen muotonsa tai pintaominaisuuksiensa vuoksi koossapitäviä eivätkä valu hyvin. Tällaisesta koossapitävästä järjestelmästä syntyvät rakeet ovat suurempia ja isodiametrisempiä (karkeasti pallomaisia), mikä vaikuttaa osaltaan virtausominaisuuksien paranemiseen.
joitakin jauheita on vaikea tiivistää, vaikka seokseen sisältyisikin helposti tiivistyvä liima, mutta samojen jauheiden rakeet tiivistyvät usein helpommin. Tämä liittyy liiman jakautumiseen rakeen sisällä ja on rakeen tuottamiseen käytetyn menetelmän funktio.
esimerkiksi jos rakeistetusta sokerista tehtäisiin tabletteja verrattuna tomusokeriin, tomusokeria olisi vaikea pakata tablettiin ja rakeistettua sokeria olisi helppo pakata. Tomusokerin pienhiukkasilla on huonot virtaus-ja puristusominaisuudet. Näitä pienhiukkasia täytyisi puristaa hyvin hitaasti pitkän aikaa, jotta niistä tulisi kannattava tabletti. Ellei tomusokeria rakeisteta, siitä ei pystytä tehokkaasti tekemään tablettia, jolla on hyvät tablettiominaisuudet, kuten tasainen pitoisuus tai tasainen kovuus.
käytössä on kahdenlaisia rakeistustekniikoita: märkärakeistus ja kuivarakeistus.
märkä rakeistusedit
märässä rakeistuksessa rakeet muodostuvat lisäämällä rakeistusnestettä jauhepenkille, joka on juoksupyörän (suuriliuskaisessa rakeistimessa), ruuvin (kaksoisruuvirakeistimessa) tai ilman (leijupohjaisessa rakeistimessa) vaikutuksen alaisena. Sekoittaminen, joka johtaa järjestelmään yhdessä ainesosien kostumisen kanssa formulaatiossa, johtaa primaaristen jauhehiukkasten yhdistämiseen märiksi rakeiksi. Rakeistusneste (neste) sisältää liuotinta tai kantaja-ainetta, jonka on oltava haihtuvaa, jotta se voidaan poistaa kuivaamalla ja käyttötarkoituksesta riippuen myrkytön. Tyypillisiä nesteitä ovat vesi, etanoli ja isopropanoli joko yksinään tai yhdessä. Nesteliuos voi olla joko vesipohjainen tai Liuotinpohjainen. Vesiliuosten etuna on se, että ne ovat turvallisempia käsitellä kuin muut liuottimet.
jauheisiin sekoitettu vesi voi muodostaa pulverihiukkasten välille sidoksia, jotka ovat riittävän vahvoja lukitsemaan ne yhteen. Veden kuivuttua jauheet voivat kuitenkin hajota. Siksi vesi ei välttämättä ole tarpeeksi vahvaa luodakseen ja pitääkseen kiinni sidoksesta.Hiukkasten sitoutuminen yhdessä nesteen käytön kanssa on kapillaari-ja takertumisvoimien yhdistelmä, kunnes pysyvämpi sidos saadaan aikaan.
rakeissa voi olla nestemäisen kylläisyyden tiloja; heiluritilassa molekyylejä pidetään yhdessä nestesiltojen avulla kosketuspisteissä. Kapillaaritila syntyy, kun Rae on täysin kylläinen. Täyttäen kaikki tyhjät kohdat nesteellä, samalla kun pintaneste vedetään takaisin huokosiin. Heilurin ja kapillaarin yhdistävä funikulaaritilan muutos, jossa tyhjät tilat eivät ole täysin kyllästyneet nesteellä. Neste auttaa sitoutumaan hiukkasia, jotka ahdistuvat pyllähdys rumpu. Tällaisissa tapauksissa tarvitaan nestemäistä liuosta, joka sisältää sideaineen (farmaseuttinen liima). Povidoni, joka on polyvinyylipyrrolidoni (PVP), on yksi yleisimmin käytetyistä farmaseuttisista sideaineista. PVP liuotetaan veteen tai liuottimeen ja lisätään prosessiin. Kun PVP ja liuotin/vesi sekoitetaan jauheisiin, PVP muodostaa sidoksen jauheiden kanssa prosessin aikana ja liuotin/vesi haihtuu (kuivuu). Kun liuotin / vesi on kuivattu ja jauheet ovat muodostaneet tiiviimmän massan, rakeistus jauhetaan. Tämä prosessi johtaa rakeiden muodostumiseen.
prosessi voi olla hyvin yksinkertainen tai hyvin monimutkainen riippuen jauheiden ominaisuuksista, tablettien valmistuksen lopullisesta tavoitteesta ja käytettävissä olevista laitteista. Perinteisessä märkärakeistusmenetelmässä märkä massa pakotetaan seulan läpi tuottamaan märkärakeita, jotka myöhemmin kuivataan.
Märkärakeistus on perinteisesti eräprosessi lääketuotannossa, mutta erätyyppiset märkärakeet aiotaan korvata lääketeollisuudessa tulevaisuudessa yhä enemmän jatkuvalla märkärakeistuksella. Food and Drug Administration on suositellut siirtymistä erästä jatkuvaan teknologiaan. Tämä jatkuva märkä rakeistustekniikka voidaan toteuttaa kaksoisruuvipuristimella, johon voidaan syöttää kiinteitä aineita ja vettä eri osissa. Puristimessa materiaalit sekoitetaan ja rakeistetaan ruuvien keskinäisen vaikutuksen vuoksi, erityisesti vaivaamiselementeissä.
kuiva rakeistusedit
kuiva rakeistusprosessia käytetään rakeiden muodostamiseen ilman nestemäistä liuosta, koska rakeistettu tuote voi olla herkkä kosteudelle ja lämmölle. Rakeiden muodostaminen ilman kosteutta vaatii jauheiden tiivistämistä ja tiivistämistä. Tässä prosessissa primaariset jauhehiukkaset kasaantuvat korkeassa paineessa. Kuivaan rakeistukseen voidaan käyttää huojuvaa granulaattoria tai rullapuristinta.
kuiva rakeistus voidaan suorittaa kahdessa prosessissa; joko suuri tabletti (etana) valmistetaan raskaassa tablettipuristimessa tai jauhe puristetaan kahden vastapyörivän telan väliin, jolloin saadaan aineesta jatkuva levy tai nauha.
kun tablettipuristinta käytetään kuivaan rakeistukseen, jauheiden luonnollinen virtaus ei välttämättä riitä syöttämään tuotetta tasaisesti muotin onteloon, jolloin tiheys vaihtelee. Roller compactor (granulator-compactor) käyttää kaira-syöttöjärjestelmä, joka johdonmukaisesti toimittaa jauhe tasaisesti kahden paine rullat. Jauheet tiivistetään nauhaksi tai pieniksi pelleteiksi näiden telojen väliin ja jyrsitään low-shear millin läpi. Kun tuote on tiivistetty kunnolla, se voidaan siirtää Myllyn ja lopullisen sekoituksen läpi ennen tabletin pakkausta.
tyypilliset rullan tiivistysprosessit koostuvat seuraavista vaiheista: jauheen kuljettaminen tiivistysalueelle, yleensä ruuvisyöttölaitteella, kompakti jauhe kahden vastapyörivän rullan välillä kohdistetuilla voimilla, jolloin tuloksena on kompakti ja haluttu hiukkaskokojakauma. Rulla tiivistetty hiukkanen ovat tyypillisesti tiheä, teräväreunaisia profiileja.