proces granulacji łączy jedną lub więcej cząstek proszku i tworzy granulkę, która umożliwi tabletkowanie w wymaganych granicach. Jest to proces zbierania cząstek razem poprzez tworzenie wiązań między nimi. Wiązania są tworzone przez ściskanie lub przy użyciu środka wiążącego. Granulacja jest szeroko stosowana w przemyśle farmaceutycznym, do produkcji tabletek i peletek. W ten sposób możliwy jest przewidywalny i powtarzalny proces oraz możliwa jest produkcja granulek o stałej jakości.
granulację przeprowadza się z różnych powodów, z których jednym jest zapobieganie segregacji składników mieszanki proszkowej. Segregacja wynika z różnic w wielkości lub gęstości składników mieszanki. Zwykle mniejsze i/lub gęstsze cząstki mają tendencję do koncentrowania się u podstawy pojemnika z większymi i / lub mniej gęstymi na górze. Idealna granulacja będzie zawierać wszystkie składniki mieszanki w odpowiedniej proporcji w każdej granulce i nie nastąpi segregacja granulek.
wiele proszków, ze względu na ich mały rozmiar, nieregularny kształt lub charakterystykę powierzchni, jest spójnych i nie płynie dobrze. Granulki wytwarzane z takiego spójnego systemu będą większe i bardziej izodiametryczne (mniej więcej kuliste), co przyczyni się do poprawy właściwości przepływowych.
niektóre proszki są trudne do zagęszczenia, nawet jeśli łatwo zagęszczalny klej jest zawarty w mieszance, ale granulki tych samych proszków są często łatwiej zagęszczane. Jest to związane z dystrybucją kleju w granulce i jest funkcją metody stosowanej do produkcji granulatu.
na przykład, gdyby zrobić tabletki z cukru granulowanego w porównaniu z cukrem pudrem, cukier puder byłby trudny do skompresowania w tabletkę, a cukier granulowany byłby łatwy do skompresowania. Małe cząstki cukru pudru mają słabą charakterystykę przepływu i ściskania. Te małe cząsteczki musiałyby być ściskane bardzo powoli przez długi okres czasu, aby stworzyć wartościową tabletkę. O ile cukier puder nie jest granulowany, nie można go skutecznie przekształcić w tabletkę o dobrych właściwościach tabletek, takich jak jednolita zawartość lub spójna twardość.
stosowane są dwa rodzaje technologii granulacji: granulacja na mokro i granulacja na sucho.
Granulacjaedytuj
w granulacji na mokro granulaty powstają przez dodanie płynu do granulacji na złożu proszku, które jest pod wpływem wirnika (w granulatorze szybkotnącym), śrub (w granulatorze dwuślimakowym) lub powietrza (w granulatorze fluidalnym). Mieszanie prowadzące do układu wraz z zwilżaniem składników w preparacie powoduje agregację pierwotnych cząstek proszku w celu wytworzenia mokrych granulek. Płyn do granulacji (płyn) zawiera rozpuszczalnik lub materiał nośnikowy, który musi być Lotny, aby można go było usunąć przez suszenie i w zależności od zamierzonego zastosowania być nietoksyczny. Typowe płyny obejmują wodę, etanol i izopropanol samodzielnie lub w połączeniu. Ciekły roztwór może być na bazie wodnej lub na bazie rozpuszczalnika. Roztwory wodne mają tę zaletę, że są bezpieczniejsze w obsłudze niż inne rozpuszczalniki.
woda zmieszana z proszkami może tworzyć wiązania między cząstkami proszku, które są wystarczająco silne, aby je zablokować. Jednak po wyschnięciu wody proszki mogą się rozpadać. Dlatego woda może nie być wystarczająco silna, aby stworzyć i utrzymać więź.Wiązanie cząstek wraz z użyciem cieczy jest połączeniem sił kapilarnych i przylegających do czasu ustanowienia bardziej trwałego wiązania.
Stany nasycenia cieczą w granulkach mogą istnieć; stan wahadłowy jest, gdy cząsteczki są utrzymywane razem przez Mostki ciekłe w punktach styku. Stan kapilarny występuje, gdy granulka jest w pełni nasycona. Wypełnienie wszystkich pustek cieczą, podczas gdy ciecz powierzchniowa jest ściągana z powrotem do porów. Zmiana stanu liniowego łącząca wahadło i kapilarę, gdzie pustki nie są w pełni nasycone cieczą. Ciecz pomaga w wiązaniu się z cząstkami, które ulegają zniszczeniu w bębnie bębnowym. W takich przypadkach wymagany jest płynny roztwór zawierający spoiwo (klej farmaceutyczny). Powidon, który jest poliwinyl pirolidonem (PVP), jest jednym z najczęściej stosowanych spoiw farmaceutycznych. PVP rozpuszcza się w wodzie lub rozpuszczalniku i dodaje do procesu. Gdy PVP i rozpuszczalnik / woda są mieszane z proszkami, PVP tworzy wiązanie z proszkami podczas procesu, a rozpuszczalnik/woda odparowuje (wysycha). Po wysuszeniu rozpuszczalnika / wody i uformowaniu się gęstszej masy przez proszki granulacja jest mielona. Proces ten powoduje powstawanie granulek.
proces może być bardzo prosty lub bardzo złożony w zależności od właściwości proszków, ostatecznego celu wytwarzania tabletek i dostępnego sprzętu. W tradycyjnej metodzie granulacji na mokro mokra masa jest przepychana przez sito w celu wytworzenia mokrych granulek, które następnie są suszone.
granulacja na mokro jest tradycyjnie procesem wsadowym w produkcji farmaceutycznej, jednak przewiduje się, że w przyszłości granulacje wsadowe na mokro będą coraz częściej zastępowane ciągłą granulacją na mokro w przemyśle farmaceutycznym. Przejście od technologii wsadowych do ciągłych zostało zalecane przez Food and Drug Administration. Ta ciągła technologia granulacji na mokro może być przeprowadzana na wytłaczarce dwuślimakowej, do której można podawać materiały stałe i wodę w różnych częściach. W wytłaczarce materiały są mieszane i granulowane ze względu na wzajemne przenikanie się śrub, zwłaszcza na elementach ugniatających.
granulacjaedytuj
proces granulacji na sucho jest stosowany do tworzenia granulek bez płynnego roztworu, ponieważ granulowany produkt może być wrażliwy na wilgoć i ciepło. Formowanie granulek bez wilgoci wymaga zagęszczania i zagęszczania proszków. W tym procesie pierwotne cząstki proszku są agregowane pod wysokim ciśnieniem. Do granulacji na sucho można użyć granulatora kołyszącego lub zagęszczarki walcowej.
granulacja na sucho może być prowadzona w dwóch procesach; duża tabletka (ślimak) jest wytwarzana w wytrzymałej prasie do tabletkowania lub proszek jest ściskany między dwoma obracającymi się rolkami, aby uzyskać ciągły arkusz lub wstążkę materiału.
gdy do granulacji na sucho stosuje się tabletkarkę, proszki mogą nie mieć wystarczającego naturalnego przepływu, aby równomiernie wprowadzić produkt do jamy matrycy, co powoduje różną gęstość. Zagęszczarka walcowa (granulator-zagęszczarka) wykorzystuje system podawania ślimaka, który konsekwentnie dostarcza proszek równomiernie między dwoma rolkami dociskowymi. Proszki są zagęszczane na wstążkę lub małe granulki między tymi rolkami i frezowane za pomocą młyna o niskim ścinaniu. Gdy produkt jest odpowiednio zagęszczony, można go przepuścić przez młyn i ostateczną mieszankę przed prasowaniem tabletek.
typowe procesy zagęszczania wałkiem składają się z następujących etapów: transport sproszkowanego materiału do obszaru zagęszczania, zwykle za pomocą podajnika ślimakowego, kompaktowy proszek między dwoma przeciwobrotowymi rolkami z przyłożonymi siłami, mielenie w wyniku kompaktowego rozkładu wielkości cząstek. Walcowe cząstki są zazwyczaj gęste, z profilami o ostrych krawędziach.