het granulatieproces combineert een of meer poederdeeltjes en vormt een korrel die het mogelijk maakt de tabletten binnen de vereiste grenzen te brengen. Het is het proces van het verzamelen van deeltjes samen door het creëren van banden tussen hen. Bindingen worden gevormd door compressie of door het gebruik van een bindmiddel. Granulatie wordt veel gebruikt in de farmaceutische industrie, voor de productie van tabletten en pellets. Op deze manier is een voorspelbaar en herhaalbaar proces mogelijk en kunnen korrels van constante kwaliteit worden geproduceerd.
Granulatie wordt uitgevoerd om verschillende redenen, waaronder het voorkomen van het scheiden van de bestanddelen van het poedermengsel. Segregatie is te wijten aan verschillen in de grootte of dichtheid van de componenten van de mix. Normaal gesproken concentreren de kleinere en/of dichtere deeltjes zich aan de basis van de container en de grotere en/of minder dichte deeltjes aan de bovenkant. Een ideale granulatie bevat alle bestanddelen van het mengsel in de juiste verhouding in elke korrel en segregatie van korrels zal niet optreden.
veel poeders zijn door hun geringe afmetingen, onregelmatige vorm of oppervlaktekarakteristieken cohesief en stromen niet goed. Granulaat geproduceerd uit zo ‘ n samenhangend systeem zal groter en meer isodiametrisch (ruwweg sferisch), beide factoren die bijdragen aan verbeterde stromingseigenschappen.
sommige poeders zijn moeilijk te compact, zelfs als een gemakkelijk verdichtbare lijm in het mengsel is opgenomen, maar granulaten van dezelfde poeders zijn vaak gemakkelijker verdicht. Dit wordt geassocieerd met de verdeling van de lijm binnen de korrel en is een functie van de methode die wordt gebruikt om de korrel te produceren.
als men bijvoorbeeld tabletten zou maken van kristalsuiker versus poedersuiker, zou poedersuiker moeilijk samen te persen zijn tot een tablet en kristalsuiker zou gemakkelijk te comprimeren zijn. Poedersuiker kleine deeltjes hebben slechte doorstroming en compressie eigenschappen. Deze kleine deeltjes zouden zeer langzaam moeten worden gecomprimeerd voor een lange periode van tijd om een waardevolle tablet te maken. Tenzij de poedersuiker wordt gegranuleerd, kan het niet efficiënt worden omgezet in een tablet met goede tableteigenschappen zoals uniforme inhoud of consistente hardheid.
er worden twee soorten granulatietechnieken toegepast: natte granulatie en droge granulatie.
natte granulatie edit
bij natte granulatie worden korrels gevormd door de toevoeging van een granulatievloeistof aan een poederbed dat onder invloed staat van een waaier (in een granulator met hoge afschuiving), schroeven (in een granulator met dubbele schroef) of lucht (in een granulator met wervelbed). Het schudden dat resulteert in het systeem samen met het bevochtigen van de componenten binnen de formulering resulteert in de samenvoeging van de primaire poederdeeltjes om natte korrels te produceren. De granulatievloeistof (vloeistof) bevat een oplosmiddel of dragermateriaal dat Vluchtig moet zijn, zodat het door drogen kan worden verwijderd en afhankelijk van de beoogde toepassing Niet giftig is. Typische vloeistoffen zijn water, ethanol en isopropanol, alleen of in combinatie. De vloeibare oplossing kan op waterbasis of op oplosmiddelbasis zijn. Waterige oplossingen hebben het voordeel dat ze veiliger te behandelen zijn dan andere oplosmiddelen.
water dat in de poeders wordt gemengd, kan verbindingen vormen tussen poederdeeltjes die sterk genoeg zijn om ze aan elkaar te binden. Zodra het water droog is, kunnen de poeders echter uit elkaar vallen. Daarom kan water niet sterk genoeg zijn om een band te creëren en te houden.De binding van de deeltjes samen met het gebruik van vloeistof is een combinatie van capillaire en klevende krachten totdat een meer permanente binding tot stand is gebracht.
vloeibare verzadiging in granulaten kan voorkomen; de slingerstaat is wanneer de molecules door vloeibare bruggen bij de contactpunten worden bijeengehouden. Capillaire toestand treedt op zodra de korrel volledig verzadigd is. Het vullen van alle holtes met vloeistof, terwijl de oppervlaktevloeistof terug in de poriën wordt getrokken. Kabelspoortoestandsverandering die de slinger en het capillair met elkaar verbindt, waarbij de holten niet volledig verzadigd zijn met vloeistof. De vloeistof helpt bij het binden aan de deeltjes die in een tuimelende trommel benauwd worden. In dergelijke gevallen is een vloeibare oplossing met een bindmiddel (farmaceutische lijm) vereist. Povidon, een polyvinylpyrrolidon (PVP), is een van de meest gebruikte farmaceutische bindmiddelen. PVP wordt opgelost in water of oplosmiddel en toegevoegd aan het proces. Wanneer PVP en een oplosmiddel/water worden gemengd met poeders, vormt PVP een binding met de poeders tijdens het proces, en het oplosmiddel/water verdampt (droogt). Zodra het oplosmiddel / water is gedroogd en de poeders een dichter bijeengehouden massa hebben gevormd, wordt de granulatie gemalen. Dit proces resulteert in de vorming van korrels.
het proces kan zeer eenvoudig of zeer complex zijn, afhankelijk van de eigenschappen van de poeders, het uiteindelijke doel van het maken van tabletten en de beschikbare apparatuur. Bij de traditionele natte granulatiemethode wordt de natte massa door een zeef gedwongen om natte korrels te produceren die vervolgens worden gedroogd.
natte granulatie is traditioneel een batchproces in de farmaceutische productie, maar het batchtype natte granulatie zal naar verwachting in de toekomst meer en meer worden vervangen door continue natte granulatie in de farmaceutische industrie. De verschuiving van batch naar continue technologieën is aanbevolen door de Food and Drug Administration. Deze continue natte granulatietechnologie kan worden uitgevoerd op een twin-screw extruder waarin vaste materialen en water op verschillende onderdelen kunnen worden toegevoerd. In de extruder worden de materialen gemengd en gegranuleerd door het mengen van de schroeven, vooral bij de kneedelementen.
droge granulatiededit
het droge granulatieproces wordt gebruikt om korrels te vormen zonder vloeibare oplossing omdat het gegranuleerde product gevoelig kan zijn voor vocht en warmte. Het vormen van korrels zonder vocht vereist verdichting en verdichting van de poeders. In dit proces worden de primaire poederdeeltjes onder hoge druk samengevoegd. Voor de droge granulatie kan een slingerende granulator of een Rolpers worden gebruikt.
droge granulatie kan worden uitgevoerd volgens twee processen; ofwel wordt een grote tablet (slug) geproduceerd in een zware tafelpers of het poeder wordt geperst tussen twee tegendraaiende rollen om een doorlopende plaat of lint van materiaal te produceren.
wanneer een tabletpers wordt gebruikt voor droge granulatie, kunnen de poeders niet voldoende natuurlijke stroom bezitten om het product gelijkmatig in de matrijsholte te voeren, wat resulteert in een variërende dichtheid. De roller compactor (granulator-compactor) maakt gebruik van een auger-feed systeem dat consequent poeder gelijkmatig tussen twee drukwalsen zal leveren. De poeders worden samengeperst tot een lint of kleine pellets tussen deze rollen en gefreesd door een low-shear molen. Wanneer het product goed wordt gecomprimeerd, dan kan het worden doorgegeven door een molen en uiteindelijke mengsel voor Tablet compressie.
typische walsverdichtingsprocessen bestaan uit de volgende stappen: breng poederpoeder naar het verdichtingsgebied, normaal gesproken met een schroefinvoer, compact poeder tussen twee tegendraaiende rollen met uitgeoefende krachten, en molenresultaat compacte deeltjesgrootteverdeling. Roller verdicht deeltje zijn meestal dicht, met scherpe profielen.