Как достичь однородного распределения размера частиц и почему это важно для таблетирования – решение от Gansons

Гранулы, полученные методом влажной или сухой грануляции, должны иметь оптимальное распределение размера частиц, что обеспечивает:

• Равномерное заполнения матрицы таблетпресса
• Отсутствия дефектов таблеток (расслоение, "шапочка")
• Биодоступности АФИ (влияние на растворение)

Плотность измельченной гранулы, заполняющей матрицу таблетирования, должна быть такой, чтобы в прессованной таблетке содержалась правильная доза АФИ. Это называется однородностью содержимого. При этом необходимо учитывать растворение и, как следствие, биодоступность активного фармацевтического ингредиента, на которую влияет распределение размера частиц гранулы. Достижение баланса между этими показателями может быть непростой задачей.

Помимо размера частиц, формированию прочной таблетки способствуют и другие факторы, присущие гранулам. Выбор правильного связующего вещества, такого как поливинилпирролидон, связующие вещества на основе метакрилата и другие, влияет на твердость и прочность связи прессованной таблетки. В целом, для предотвращения образования пустот и сохранения желаемой твердости обычно требуется узкое распределение размера частиц гранул. Следует избегать чрезмерного содержания мелких фракций, чтобы предотвратить дефекты прессованных таблеток, такие как расслоение.

Однако для заполнения промежутков между более крупными частицами требуется некоторое количество мелких частиц. Распределение размеров частиц при таблетировании часто выражается как распределение массы по следующим процентилям:

Рекомендуемые параметры РРЧ:

• Желательно нормальное (колоколообразное) распределение с медианой (d₅₀) 800–900 мкм.
• Допустимо 2–3% частиц <150 мкм для заполнения межчастичных пространств.
• Соотношение d₉₀/d₁₀ ≈ 4.3 (узкое распределение).

Минимизация содержания мелких частиц способствует хорошему прохождению гранул через питатель таблеточного пресса и в матрицу. Полное и равномерное заполнение матрицы необходимо для стабильного дозирования АФИ и обеспечения стабильной общей массы таблетки.

Как уже упоминалось, чрезмерное содержание мелких частиц не только приводит к дефектам таблеток, но и затрудняет прохождение гранул и заполнение матрицы. Более того, чрезмерное содержание мелких частиц не образует необходимых механических связей, что может привести к неприемлемой прочности таблеток. Наконец, чрезмерное содержание мелких частиц может привести к образованию пыли во время прессования, что приводит к проблемам с отходами и утилизацией.

Процесс влажной калибровки гранул
Диспергирование гранулированной влажной массы с помощью конической мельницы, оснащенной ситом с большой площадью отверстий, имеет решающее значение для правильного формирования гранул. Недиспергированная влажная масса высыхает неравномерно, что может привести к образованию гранул с влажной сердцевиной. Для сушки гранул большого размера требуется увеличение времени и данные агломераты представляют проблему для последующей калибровки.

Процесс сухой калибровки гранул
Для измельчения большинства сухих гранул коническая просеивающая мельница является идеальным выбором для типичного размера d90 от 800 до 1200 микрон. Типичные конические просеивающие мельницы работают при низкой номинальной скорости вращения импеллера, приблизительно 14 м/с, что отлично подходит для контролируемого измельчения. Конструкция конического сита имеет большую общую площадь, что позволяет избежать чрезмерного времени. Для более твердых гранул мелкий размер частиц можно получить, используя сито-терку с круглым профилем импеллера. Это несмотря на то, что сито-терка с ячейками 1 мм имеет меньшую площадь живого сечения по сравнению со стандартным круглым ситом, 22% — 25% соответственно. Сито-терка меняет механизм фрактального напряжения с сжимающих сил на сдвигающие.

Точная регулировка плотности гранул для достижения правильного дозирования при фиксированном размере матриц и пуансонов таблеточного пресса часто достижима. Цель состоит в том, чтобы сместить всю кривую распределения размера частиц в сторону более мелких частиц, что в некоторых случаях приводит к повышению плотности. Как правило, это достигается исключительно путем уменьшения размера отверстий сита. Иногда для минимизации мелких частиц требуется небольшое изменение скорости.

Выводы
Идеальное распределение размера частиц для таблетирования – это баланс. Для достижения оптимального гранулометрического состава необходим выбор технологии измельчения на ранних этапах, обладающей высокой степенью гибкости и точности.

Конические мельницы помогают достичь этого баланса. Они обладают универсальностью как для влажного диспергирования, так и для сухого калибрования размера частиц после сушки. В обоих случаях их можно легко интегрировать с смесителем-гранулятором с высоким усилием сдвига и сушилками с псевдоожиженным слоем. Простая смена скорости и инструмента позволяет оптимизировать распределение размера частиц и изменять его по мере необходимости.

В конечном итоге это способствует достижению оптимальной колоколообразной кривой, формированию гранул с хорошей текучестью и наполнением, а также производству таблеток прочной формы и оптимальной доставки активного вещества с однородностью и биодоступностью.

Для хорошего коэффициента упаковки частиц, обеспечивающего отличную целостность прессованных таблеток без дефектов, требуется нормальное распределение с небольшим процентом мелких частиц. Коническая просеивающая мельница Hanningfield Uni-Mill идеально подходит для диспергирования влажной массы перед сушкой, а также для сортировки гранул после сушки перед таблетированием. Инструменты Uni-Mill можно оптимизировать для процесса диспергирования или сухого помола. Инструменты также можно оптимизировать для достижения желаемой твёрдости гранул, их рыхлости и распределения размеров частиц.

Конические мельницы Hanningfield Uni-Mill идеально подходит для диспергирования влажной массы перед сушкой, а также для сортировки гранул после сушки перед таблетированием:

• Гибкость настроек (скорость, тип сита, импеллер);
• Интеграция с грануляторами и сушилками;
• Коэффициент Хауснера (1.0–1.2 = хорошая текучесть).

Для получения дополнительной информации о возможностях оборудования Hanningfield и услугах компании Аикс Лаб, вы можете обратиться к нашим специалистам за консультацией по телефону: +7 (495) 112-02-29 или по электронной почте: info@aixlab.ru.